快速使用¶

准备工作¶

硬件¶

推荐使用NextPilot自研飞控产品，整套硬件包括导航飞控计算机（简称飞控）、空速计、基准站、调试接口板与配套线缆等。目前我们推出的一款工业级导航飞控产品NP-FMU-H05，飞控产品如下图所示：

工程线稿图-飞控1

关于NP-H05系列产品介绍请参考产品文档，包括系统组成、功能性能。

重要说明

目前支持的飞控硬件只有我们一款产品，后续计划支持更多开源硬件；

另外根据需要准备一个无人机飞行平台，当前飞控支持有多旋翼、固定翼、VTOL三大类机型。

地面站¶

下载并安装我们产品自带的地面站软件，具体安装参见地面站安装指导文档。

注意，虽然飞控默认支持mavlink协议，可以选用QGC进行通信连接与基本控制，但由于飞控功能模块、业务逻辑与PX4并不完全一样，故无法使用QGC进行完整的参数配置与功能控制。

烧写固件¶

飞控出厂默认烧写了最新固件，如果需要更换固件版本，可以从这里下载。

准备好固件后，参考地面站软件使用手册中固件升级章节。

安装¶

坐标系定义¶

机体坐标系定义：以无人机重心为原点，机头前方为X轴，机身右侧为Y轴，下方为Z轴。如下图所示：

飞控坐标系定义：以飞控中心为原点，以连接器所在位置为后，飞控前侧为X轴，右侧为Y轴，下方为Z轴。飞控外壳印有坐标轴，如下图所示：

飞控安装¶

在安装条件允许情况下，应将飞控安装至无人机重心位置，使飞控坐标系与无人机坐标系重合。

若无法安装在无人机重心，则需要设置飞控在机体平台上的安装位置偏移量。安装位置定义：飞控原点在机体坐标系下的坐标。对应参数为：EKF2_IMU_POS_X，EKF2_IMU_POS_Y，EKF2_IMU_POS_Z。

如果坐标系无法重合，需根据实际安装条件对应调整飞控安装角度，安装角度定义：以机体坐标系为参考，飞控坐标系相对于机体坐标系的旋转角度，对应参数为SENS_BOARD_ROT。

对于几种典型安装，对应的旋转角度、安装位置配置如下表所示：

安装示例	旋转角度	安装位置
	无旋转ROTATION_NONE	EKF2_IMU_POS_X=0.3 EKF2_IMU_POS_Y=0 EKF2_IMU_POS_Z=0
	顺时针转90°ROTATION_YAW_90	EKF2_IMU_POS_X=0 EKF2_IMU_POS_Y=0.3 EKF2_IMU_POS_Z=0
	逆时针转90°ROTATION_YAW_270	EKF2_IMU_POS_X=0.2 EKF2_IMU_POS_Y=-0.3 EKF2_IMU_POS_Z=0

卫星天线安装¶

默认卫星主天线在后，副天线在前，由主天线到副天线的方向是与机头方向一致，若不一致，则需要设置旋转角度。旋转角度定义：主天线到副天线连成向量与机体坐标系X轴夹角（目前默认仅支持在水平面进行旋转），顺时针旋转为正。对应参数为GPS_YAW_OFFSET。

默认卫星主天线安装在无人机重心，若不在重心，则需要设置主天线位置，对应参数为：EKF2_GPS_POS_X，EKF2_GPS_POS_Y，EKF2_GPS_POS_Z。安装位置定义：主天线所在机体坐标系下的坐标。

对于几种典型安装，对应的旋转角度、安装位置配置如下表所示：

安装示例	旋转角度	安装位置
	GPS_YAW_OFFSET=0	EKF2_GPS_POS_X=-0.3 EKF2_GPS_POS_Y=0.0 EKF2_GPS_POS_Z=0.0
	GPS_YAW_OFFSET=270	EKF2_GPS_POS_X=0.0 EKF2_GPS_POS_Y=0.3 EKF2_GPS_POS_Z=0.0
	GPS_YAW_OFFSET=90	EKF2_GPS_POS_X=0.0 EKF2_GPS_POS_Y=-0.3 EKF2_GPS_POS_Z=0.0

设备连接¶

机架与输出¶

无人机执行器一般包括舵机、电调电机、发动机等，驱动信号一般为PWM。飞控提供了共计32路PWM输出通道，根据不同机型，需要对应连接。

关于不同机型具体对应的机架在机架设置章节。

四旋翼X型机架¶

机架描述	参数	引脚定义
四旋翼X型机架	SYS_AUTOSTART=137001	FCS_CH1：右前电机； FCS_CH2：左后电机； FCS_CH3：左前电机； FCS_CH4：右后电机；
		电机旋转方向如左图所示。右前电机：逆时针；左后电机：逆时针；左前电机：顺时针；右后电机：顺时针；

六旋翼X型机架¶

机架描述	参数	引脚定义
六旋翼X型机架	SYS_AUTOSTART=137010	FCS_CH1：右前电机/电机5； FCS_CH2：右中电机/电机1； FCS_CH3：右后电机/电机4； FCS_CH4：左后电机/电机6； FCS_CH5：左中电机/电机2； FCS_CH6：左前电机/电机3；
		电机旋转方向如左图所示。

电动VTOL标准机架¶

机架描述	参数	引脚定义
电动VTOL标准机架含左右副翼、水平尾翼和垂直尾翼	SYS_AUTOSTART=138001	FCS_CH1：右前电机； FCS_CH2：左后电机； FCS_CH3：左前电机； FCS_CH4：右后电机； FCS_CH5：前拉/尾推电机； FCS_CH9：左副翼舵机； FCS_CH10：右副翼舵机； FCS_CH11：升降舵机； FCS_CH12：方向舵机；

油动VTOL-倒V尾¶

机架描述	参数	引脚定义
油动VTOL-倒V尾含左右副翼、左V尾翼和右V尾翼	SYS_AUTOSTART=139002	FCS_CH1：右前电机； FCS_CH2：左后电机； FCS_CH3：左前电机； FCS_CH4：右后电机； FCS_CH9：左副翼舵机； FCS_CH10：右副翼舵机； FCS_CH11：左V尾舵机； FCS_CH12：右V尾舵机；
		电机旋转方向为：右前电机：逆时针；左后电机：逆时针；左前电机：顺时针；右后电机：顺时针；

地面站通信连接¶

准备数据链¶

可选择市面上常见的数传、图传（带网口或串口）即可。

通信连接¶

可通过点击“添加”按钮，创建新的通信连接，输入名称、选择协议、选择接口，根据接口类型输入连接配置即可。

所有已创建的通信连接在界面左侧显示。

接口类型说明¶

串口连接¶

串口连接一般在调试时使用较多，插入串口转USB至计算机后，即可选择串口设备，并且设置波特率。

图 7 串口通信配置

UDP连接¶

UDP连接是实际产品中应用最广泛的连接接口，一般需要设置组播地址、本地端口、目的端口。如下图所示：

开启连接¶

在已创建的通信连接列表中，点击并选择，然后点击“连接”按钮即可打开通信连接。

如果需要连接多架无人机，可以依次选择并打开多个通信连接，地面站会根据无人机ID创建多个实例并显示在主界面。

自动连接¶

通过勾选“自动连接”并设置监听端口，可以在地面站软件打开后默认创建UDP连接，一般用于软件在环仿真。

基本配置流程¶

机架设置¶

为了更好的支持和适配不同无人机平台，飞控提供了机架参数，不同机架的核心差异在于动力或舵面的数量及位置、布置的不同，例如垂直尾翼与V尾有较大差异、旋翼电机转向不一样等。另外根据机架，对区别较大的飞行参数设置了默认值，例如PID内环参数、盘旋半径、前转换超时时间等。

可在飞控设置->机架设置界面选择机架，设置完成后需要重启生效。

XXX需要替换

遥控器设置¶

在飞控设置->无线遥控界面进行遥控器设置。

模式设置¶

选择一个绑定至三段拨杆的通道映射至模式通道，默认是使用通道5。

默认飞行模式1为手动、飞行模式4为定高、飞行模式6为定点。

校准¶

根据遥控器类型勾选RC模式，点击“开始”按钮，根据提示进行校准即可。

电机设置¶

校准¶

先根据电机产品说明完成校准！

确认电机转向¶

根据机架设置，在地面站界面中确认电机转向。

舵面反向设置¶

舵面反向设置仅对VTOL、固定翼有效，多旋翼机型忽略。

切至固定翼飞行模态，遥控器解锁后进行舵面控制，若舵面反向，则可通过如下参数设置对应舵面。如果原值为0则改为1，如果原值为1则改为0。

参数	对应引脚	对应设备（根据实际机型确定）
PWM_AUX_REV1	FCS_CH9	左副翼
PWM_AUX_REV2	FCS_CH10	右副翼
PWM_AUX_REV3	FCS_CH11	升降/左V尾
PWM_AUX_REV4	FCS_CH12	方向/右V尾

舵面配平设置¶

舵面配平仅对VTOL、固定翼有效，多旋翼机型忽略。

切至固定翼飞行模态，遥控器解锁后进行舵面控制，若舵面不在中位，则可以通过以下参数进行调整。

参数	对应引脚	对应设备（根据实际机型确定）
PWM_AUX_TRIM1	FCS_CH9	左副翼
PWM_AUX_TRIM2	FCS_CH10	右副翼
PWM_AUX_TRIM3	FCS_CH11	升降/左V尾
PWM_AUX_TRIM4	FCS_CH12	方向/右V尾

注意，参数范围为-0.2~0.2，也就是最多只能调整20%，若舵面偏离过大，则需要进行机械调整。

校准电池电压¶

首先使用万用表测量动力电池电压，然后上动力电，进入飞控设置->电源管理界面，输入电池芯数，点击电压分压比计算按钮，输入测量电压后点击计算。

基本状态查看¶

安装完成后，将飞控置于空旷无遮挡环境下，获取卫星定位后，可通过地面站查看基本状态。

查看惯导¶

点击状态栏惯导图标即可显示惯导状态数据，包括当前所选惯导、工作状态、温度等信息。

查看位置、姿态¶

点击地图上无人机图标，即可显示飞行标签，包括无人机位置、姿态数据，如下图所示：

另外可以通过点击卫导图标，显示卫导状态数据，可查看当前引导状态（动平台飞行需要）、无人机经纬度、航向、定位类型、卫星数量等信息。

查看空速¶

可在飞行标签查看空速，或者在仪表盘查看空速。

查看电压¶

点击状态栏电池图标，即可查看动力电池状态数据，包括电压、剩余电量等。

查看飞行数据消息¶

进入调试工具->数据监控界面，可查看飞控下发的所有数据消息，包括消息名称、频率等。

基础飞行介绍¶

动力恢复/切断¶

这里动力恢复/切断功能可理解为动力开车/关车，当动力切断后，各驱动器输出中断，切断动作不需要判定条件，立即有效，故也可以用于应急时的受控坠机。

默认将动力恢复/切断功能映射至通道7，并且在遥控器上将通道7绑定至一个旋钮开关，即可通过旋钮控制动力恢复/切断。

加锁解锁¶

为了保证安全，无人机需要解锁后才能实现动力输出，在上锁状态下，多旋翼动力、舵面、发动机都处于锁住状态。

无人机默认上电进行加锁，可通过遥控器或地面站进行解锁操作。

通过遥控器解锁：操作遥控器拨杆内八字实现解锁；
通过地面站解锁：在“解锁状态”下拉列表中选择解锁，如下图所示：

然后拉动滑块完成解锁操作确认，如下图所示：

飞行模态介绍¶

无人机包括两种飞行模态：多旋翼模态、固定翼模态。两种模态的切换有如下几种方式：

通过遥控器切换：通过遥控器8通道实现模态切换，一般在地面做检查时使用，切换至固定翼检查舵面是否正常，切换至多旋翼检查电机是否正常；
通过地面站切换：通过地面站“旋翼状态”下拉列表选择飞行模态，如下图所示：

自动切换：通过规划任务实现模态切换，例如加入“VTOL垂直起飞”航点实现多旋翼到固定翼切换；
外部控制切换：通过外部输入模态切换指令实现，注意这种切换模式需要搭配外部计算机使用。

飞行模式介绍¶

分类¶

无人机支持手动、自动两大类飞行模式。在手动模式下，通过操作遥控设备（如遥控器）给定飞行期望指令，在自动模式下由导航飞控自动生成期望指令。

手动模式¶

手动模式又包括增稳模式、定高模式、定点模式，根据飞行模态不同，每个模式下遥控器操作杆对应的控制量不一样。

在多旋翼飞行模态下，操纵杆控制量描述如下表：

模式	横滚杆	俯仰杆	油门杆	航向杆	归中响应
增稳	横滚角度	俯仰角度	油门	航向角速率	保持姿态角水平
定高	横滚角度	俯仰角度	垂直方向速度	航向角速率	保持当前保持高度
定点	左右速度	前后速度	垂直方向速度	航向角速率	保持当前位置、航向不动

在固定翼飞行模态下，操纵杆控制量描述如下表。

模式	横滚杆	俯仰杆	油门杆	航向杆	归中响应
增稳	横滚角度	俯仰角度	油门	航向角速率	保持姿态水平
定高	横滚角度	俯仰角度	空速	航向角速率	保持当前偏航角飞行，保持高度
定点	横滚角度	俯仰角度	空速	航向角速率	保持运动轨迹为直线，保持高度

可以通过遥控器5通道实现以上几种手动模式的切换，也可以通过地面站右侧控制面板发送相应模式设置命令。

自动模式¶

自动模式包括如下几种：

悬停模式：若处于多旋翼模态，则无人机在当前位置定点悬停，若处于固定翼模态，则无人机执行绕圆盘旋；
任务模式：无人机沿航线飞行并在航点位置做指定动作，需要由地面站规划航线并上传至无人机，否则无法进入该模式；
返航模式：无人机根据返航设置进行返航，例如返航至起飞点、返航至备降点、动平台返航等；
环绕模式：可设置环绕点、环绕方向，无人机绕该点完成飞行。

可以通过地面站右侧控制面板发送相应模式设置命令。

飞前检查¶

在进行全流程飞行之前，需要进行飞前检查，保证飞行安全。在地面站点击“飞前检查”按钮，进入操作界面，飞前检查主要内容有：

电源管理检查；
组合导航检查；
手柄输入检查；
无线遥控检查；
控制输出检查；
动力引擎检查；
航线任务检查。