基于APM的四轴飞行器调试

◆孙彦彦

(青岛市技师学院)

基于APM的四轴飞行器调试

◆孙彦彦

(青岛市技师学院)

主要讨论了四轴飞行器的调试方法：电机校准调试、电机方向调试、飞行模式调试、加速度校准及调试以及六通道遥控器调试等五个方面。

四轴飞行器 调试 APM PWM

一、电机校准调试

首先介绍一下四轴飞机的电机位置：四轴飞机正前方右上的电机为M1，对角电机为M2，四轴飞机正前方左上电机为M3，M3电机对角为M4。

将电机端口与电调连接，将电调的另一端与遥控器接收机相连(电调另一端有三条细线为黑、白、红，将端口插在接收机的3通道，红线朝上黑线朝下，即红线最接近数字3)把遥控器打开校准M1电机，把遥控器的油门挡打到最低后通电，电机会嘀嘀响两声后将遥控器油门打到最高，电机响一声，再将遥控器油门打回最低。M1校准完成后将油门打到最高测电机最高转速，将油门打到最低点测最低转速，然后重复一次确保没有失误，把电池拔下断电，将遥控器打到最低油门挡。M1电机校准完成后将M1电机的端口断开，把M2的电机端口连接电调，将M1电机的电调另一端与接收机的通道口断开连接在M2电机的电调端口，方法同M1，并以此方式对M3、M4进行调试。

二、电机方向调试

电机校准完成后，重新连接M1电机，M1、M2电机转动方向为顺时针转动，M3、M4电机转动方向为逆时针转动，把电机螺旋桨处拧上纸片，将遥控器的油门挡慢慢向高档位移动查看M1电机上纸片的转动方向，M1电机螺旋桨上的纸片顺时针转动为正确转动，如果电机转动方式为逆时针转动，可将电机的三根端口线(红、黄、黑)的红线和黄线互换即可。以此方法将M1、M2、M3、M4按照要求进行顺时针、逆时针调试完成。以上是电机的校准及方向调试方式，注意在校准及调试过程中不可以在电机上安装螺旋桨。

三、飞行模式调试

1.稳定模式Stabilize。稳定模式是使用得最多的飞行模式，也是最基本的飞行模式，起飞和降落都应该使用此模式。此模式下，飞控会让飞行器保持稳定，是初学者进行一般飞行的首选，也是FPV第一视角飞行的最佳模式。一定要确保遥控器上的开关能很方便无误地拨到该模式，应急时会非常重要。

2.定高模式ALT_HOLD。定高模式(Alt Hold)是使用自动油门，试图保持目前的高度的稳定模式。定高模式时高度仍然可以通过提高或降低油门控制，但中间会有一个油门死区，油门动作幅度超过这个死区时，飞行器才会响应你的升降动作。

当进入任何带有自动高度控制的模式，你目前的油门将被用来作为调整油门保持高度的基准。离开高度保持模式时请务必小心，油门位置将成为新的油门，如果不是在飞行器的中性悬停位置，将会导致飞行器迅速下降或上升。在这种模式下你不能降落及关闭马达，因为现在是油门摇杆控制高度，而非马达。请切换到稳定模式，才可以降落和关闭马达。

3.悬停模式Loiter。悬停模式是GPS定点+气压定高模式。应该在起飞前先让GPS定点，避免在空中突然定位发生问题。其他方面跟定高模式基本相同，只是在水平方向上由GPS进行定位。

4.自动模式 AUTO。自动模式下，飞行器将按照预先设置的任务规划控制它的飞行。由于任务规划依赖GPS的定位信息，所以在解锁起飞前，必须确保GPS已经完成定位(APM板上蓝色LED常亮)。切换到自动模式有两种情况：

起飞后，飞行器会参考你最近一次ALT Hold定高的油门值作为油门基准，当爬升到任务规划的第一个目标高度后，开始执行任务规划飞向目标；如果是空中切换到自动模式，飞行器首先会爬升到第一目标的高度然后开始执行任务。

5.返航模式RTL。返航模式需要GPS定位。GPS在每次解锁前的定位点，就是当前的“家”的位置；GPS如果在起飞前没有定位，在空中首次定位的那个点，就会成为“家”。进入返航模式后，飞行器会升高到15米，或者如果已经高于15米，就保持当前高度，然后飞回“家”。还可以设置高级参数选择到“家”后是否自主降落，和悬停多少秒之后自动降落。

四、加速度校准及调试

加速度的校准建议准备一个六面平整，边角整齐的方形硬纸盒或者塑料盒，我们将以它作为APM校准时的水平垂直姿态参考，另外当然还需要一块水平的桌面或者地面首先用双面泡沫胶或者螺丝将APM主板正面向上固定于方形盒子上，然后连接APM与电脑，打开MP并connect，点击Install setup下的Mandatory Hardware菜单，选择Accel Calibrad(加速度校准)，点击右边的校准加速度计开始加速度计的校准，点击以后会弹出Place APM level and press any key(请把APM水平放置然后按任意键继续)提示框，把APM按下图这样水平放置，然后点击电脑键盘上的任意键继续，这是加速度校准的第一个动作，后面的动作都按此方法进行完成第一个水平校准动作按任意键继续后，就会出现第二个动作的提示：Place APM on its LEFT side and press any key(请把APM左边立在桌面上然后按任意键继续)，此时请按下图放置APM，注意APM板上的箭头(机头)指向，后面的校准动作都将以此来辨别APM前后左右，放好后，电脑键盘上按任意键继续，第三个动作是：PlaceAPMonitsRIGHTsideandpressanykey(请把APM的右边立在桌面上然后按任意键继续)，第四个动作是：PlaceAPMnoseDOWNandpressanykey(请把APM机头向下垂直立起然后按任意键继续)，第五个动作是：PlaceAPMnoseUPandpressanykey(请把APM机头向上垂直立起然后按任意键继续)，最后一个动作是：PlaceAPMonitsBACKandpressanykey(请把APM背部向上水平放置然后按任意键继续)。

五、六通道遥控器调试

首先进行遥控校准，遥控校准需要连接接收机，具体连接请查看APM连接安装图，连接好后连接APM的USB数据线(也可以通过数传进行连接)，然后打开遥控器发射端电源，运行MP，选择好波特率与端口后点击connect连接APM，接着点击Install setup(初始设置)——Mandatory Hardware——Radio Calibrated(遥控校准)——点击窗口右边的校准遥控按钮，点击校准遥控后会依次弹出两个提醒：分别是确认遥控发射端已经打开并且接收机已经通电连接，确认你的电机没有通电(这点非常重要，做这步工作的时候建议你的APM只连接USB和接收机两个设备)。

用3+2段开关硬改遥控实现APM六模式控制：我们的控制目标是利用遥控器上的B，C开关组成一个3X2的六段开关(当然你也可以自行决定使用其它开关)，B是三段开关，C是二段开关，所以在开始设置前我们需要先定义第五通道(起落架)的正反关系以及把5通道的控制开关指定到C开关。按遥控上的菜单键，选择正反设置，将第五通道(就是起落架)设为正，然后进入辅助通道设置，将通道五改为C 正，接着就可以开始具体的PWM六段输出配置了。

模式一的PWM配置：把C开关打到2的位置，确认MP上的第一模式变绿，然后回到主菜单页面进入舵角设置，选择起落架的舵角，按一下左移键，选择起落架舵角的-100%部分，然后将百分数值降低(PWM值是升高)，此时注意观察MP界面上的数值，直到数值升到1165附近完成模式一的PWM值设置，一般是-71%。

模式二PWM配置：接下去把开关C打回2的位置，把开关B打到1的位置，进入可编程混控2，最后一个比率仍旧对着屏幕调，按加键加大比率，看着屏幕加到1295完成第二模式的PWM设置，一般是加到+37%。

模式三PWM配置：继续保持开关C在2的位置，把开关B打到0的位置，进入可编程混控3，把比率加大到MP显示1425，就此完成第三模式的设置。

模式四PWM配置：把C开关打到0位置，回到遥控主菜单页面，选择高级设置——可编程混控1，按下图设置遥控器，最后一个比率仍旧对着屏幕调，将比率百分比降低，看着屏幕降到1555完成第四模式的PWM设置，一般是比率—93%，你会发现MP跳到了第四模式。

模式六PWM配置：最后把C开关打到0的位置，开关B也打到0的位置，此时你会发现MP上飞行模式跳转到了第六模式，重新进入遥控器菜单的舵角设置，选择起落架舵角的+100%部分，然后按减键将百分数值降低(PWM值是降低)，此时继续注意MP界面上的数值，直到数值减到1815附近完成模式六的PWM值设置，一般是减到+73%经此设置后，模式五已经可以不用去配置了。