Перейти к содержимому
39
Подготовка площадки и первый взлёт

Подготовка площадки и первый взлёт #16

Mission Planner для технического персонала · Урок 16 из 43 · Модуль 2. Ввод аппарата в эксплуатацию

Требования к месту, предполётная процедура, проверки после арминга и первое висение. Самый ответственный полёт в жизни аппарата.

Четыре проверки реакции на стики после арминга занимают десять секунд и предотвращают большую часть первых крашей.

Содержание

1. Цели урока

После этого урока вы будете понимать:

  • какие требования предъявляются к площадке первого полёта
  • полная предполётная последовательность действий
  • как проверить реакцию на стики, не отрывая аппарат от земли
  • как правильно выполнить первое висение и что оценивать;
  • что такое MAVProxy и как задавать положение стиков в симуляторе без пульта.
↑ К оглавлению

2. Подготовка площадки

Требования к месту первого полёта:

  • открытое пространство не менее 50 × 50 м без людей, построек и проводов;
  • отсутствие металлических конструкций и арматуры в точке взлёта — они портят компас;
  • ровная площадка для взлёта: наклон более 5° мешает корректному отрыву;
  • ветер не более 3–4 м/с для мультиротора, не более 5 м/с для самолёта;
  • соблюдение правил полётов. Требования устанавливает национальный регулятор: регистрация аппарата и оператора, предельная высота, запретные и ограниченные зоны, порядок уведомления о полёте. Перед выездом проверьте карту зон в приложении своего регулятора. В странах ЕС действует регламент EASA с делением на открытую категорию (A1/A2/A3) и специальную, типовое ограничение высоты — 120 м.
Планируйте отказ заранее: До взлёта решите: куда вы сажаете аппарат при отказе, кто из присутствующих где стоит, где находится аптечка и огнетушитель для литиевых батарей. Первый полёт незнакомого аппарата — это испытание, а не прогулка.
↑ К оглавлению

3. Предполётная процедура

Полный чек-лист полевой работы вынесен в отдельный справочник — урок 39. Здесь краткая последовательность:

  1. Осмотр механики: винты затянуты и не имеют сколов, лучи не люфтят, провода не касаются винтов.
  2. Батарея заряжена, закреплена, разъём вставлен полностью.
  3. Передатчик включён до подачи питания на аппарат, режим — первая позиция (STABILIZE).
  4. Подача питания на аппарат, размещение на площадке носом от себя.
  5. Подключение Mission Planner, ожидание загрузки параметров.
  6. Проверка HUD: горизонт ровный, курс соответствует реальному, число спутников ≥ 10, HDOP ≤ 1,2.
  7. Проверка Messages: сообщений PreArm нет.
  8. Проверка вибраций на земле: vibex/y/z менее 2 м/с².

Окно Vibration в Mission Planner: столбцы X, Y, Z и счётчики Clipping

Окно Vibration открывается щелчком по надписи Vibe в нижней части HUD. Три столбца — вибрации по осям X, Y, Z; красная черта на уровне 60 и отметка 30 показывают границы допустимого. Справа счётчики Clipping: их рост означает, что акселерометр упирается в предел диапазона

  1. Отход на безопасное расстояние (не менее 5 м), команда «Взлетаю» вслух.
  2. Арминг: газ вниз, руддер вправо и удерживать 3 секунды, либо тумблер RCn_OPTION = 153.
Почему не активируется руддером: Прошивка засчитывает удержание только при нулевом газе — стик должен стоять в самом низу, в пределах мёртвой зоны RCx_DZ. Приподнятый на пару процентов газ сбрасывает отсчёт, и аппарат молча не активируется. Отсчёт длится ровно 3 секунды. Само разрешение задаётся параметром ARMING_RUDDER: 0 — арминг руддером запрещён, 1 — только арминг, 2 — арминг и дизарминг. У мультироторов по умолчанию 1, то есть выключить моторы руддером не получится — только тумблером или из наземной станции.
↑ К оглавлению

4. Проверка на земле после арминга

После арминга, не поднимая аппарат, плавно поднимите газ до 20–30 % — так, чтобы аппарат оставался на земле, но моторы вышли на рабочие обороты.

Проверьте:

  • все моторы вращаются, звук равномерный, без биений;
  • аппарат не пытается уползти в сторону;
  • слегка отклоните стик крена — аппарат должен наклониться (приподняться одна сторона) в ту же сторону; при обратной реакции немедленно снижайте газ и ищите ошибку в FRAME_TYPE или подключении;
  • отклоните стик тангажа вперёд — должна приподняться задняя часть;
  • отклоните руддер вправо — аппарат должен пытаться развернуться вправо.
Проверка реакции — обязательна: Эти четыре проверки занимают десять секунд и предотвращают большую часть аварий при первых полётах. Если хоть одна реакция обратная — прекращайте, выполните дизарминг и разбирайтесь.
↑ К оглавлению

5. Первое висение

Режим STABILIZE. Резко, но контролируемо поднимите газ до отрыва — медленный отрыв на «половинной» тяге опасен из-за эффекта земли и раскачки.

Задачи первого висения:

  1. Оценить, требуется ли постоянное вмешательство для удержания аппарата на месте.
  2. Определить положение стика газа, при котором аппарат висит.
  3. Прислушаться: нет ли высокочастотного «стрёкота» моторов — признака перетюненного rate-контура.
  4. Посмотреть, нет ли медленных колебаний по крену и тангажу — признака недостаточного или избыточного P.

Продолжительность — 30–60 секунд, высота 1,5–2 м. Затем посадка и осмотр: моторы должны быть тёплыми, но не горячими.

Горячие моторы: Если после минуты висения мотор невозможно удержать рукой, у вас либо перетюнены PID (высокочастотные колебания, невидимые глазом), либо винты слишком велики для этих моторов, либо перекос рамы. Летать дальше нельзя: перегрев ведёт к размагничиванию и отказу в воздухе.
↑ К оглавлению

6. Отступление: MAVProxy и управление стиками в SITL

В заданиях ниже стики отклоняются командами вида rc 1 1700. Разберёмся, откуда берётся эта командная строка и почему без неё в симуляторе не обойтись.

Что такое MAVProxy

MAVProxy — наземная станция с текстовым интерфейсом. Это такая же программа управления аппаратом, как Mission Planner, только вместо окон и кнопок у неё командная строка. Разговаривает она по тому же протоколу MAVLink из урока 6.

Возможности, ради которых её держат рядом с Mission Planner:

ЗадачаПочему MAVProxy
Задать положение стика без пульта Единственный простой способ подать точное значение ШИМ на канал
Повторяемость Команду можно записать, вставить, выполнить точно так же завтра
Раздача потока нескольким программам Работает концентратором: читает один порт и рассылает копии по сети (урок 3)
Разбор логов В комплекте идёт MAVExplorer с командой magfit из урока 10
Ставится отдельно, одним установщиком: Для Windows есть готовый пакет — компилировать и настраивать среду разработки не требуется. Пошаговый порядок установки и запуска приведён ниже.

Как поднять SITL с MAVProxy на Windows

Дальше — самый быстрый путь для Windows. Компилировать ничего не нужно: симулятор запускает сам Mission Planner, а MAVProxy ставится готовым установщиком и подключается к уже работающему симулятору вторым клиентом.

Шаг 1. Установить MAVProxy

  1. Скачайте установщик MAVProxySetup-latest.exe со страницы firmware.ardupilot.org/Tools/MAVProxy. Файл объёмный, около 230 МБ — внутри собственный Python со всеми библиотеками.
  2. Запустите и пройдите установку с параметрами по умолчанию.
  3. Проверьте: в меню «Пуск» появится ярлык MAVProxy, а в системе — команда mavproxy.exe.
Отдельно устанавливать Python не нужно, он идёт внутри установщика.

Шаг 2. Запустить симулятор в Mission Planner

  1. Откройте вкладку SIMULATION.
  2. В списке Model выберите тип рамы — например quadcopter для мультиротора.
  3. Щёлкните по значку аппарата, соответствующего выбранной раме. Mission Planner скачает прошивку и параметры по умолчанию и запустит симулятор.
  4. Дождитесь, пока программа подключится сама: в HUD появится горизонт, слева пойдут значения.
Сначала рама, потом аппарат: Если щёлкнуть по аппарату, не выбрав Model, запустится самолёт независимо от того, на что вы нажали. Если рама выбрана одна, а аппарат другой, поведение будет непредсказуемым.

Шаг 3. Подключить MAVProxy к работающему симулятору

Симулятор поднимает не один порт, а несколько: по одному на каждый последовательный порт автопилота. Порт 5760 — это SERIAL0, его занимает Mission Planner, и второе подключение туда невозможно. Для MAVProxy используется 5762 — это SERIAL1, штатный телеметрийный порт, свободный по умолчанию.

  1. Не закрывая Mission Planner, откройте командную строку Windows.
  2. Введите команду и нажмите Enter:
mavproxy.exe --master=tcp:127.0.0.1:5762 --console --map
  1. Откроются три окна (см.ниже): консоль с приглашением, окно Console со сводкой и лентой сообщений, окно Map с положением аппарата.
  2. Если Windows спросит про брандмауэр — разрешите подключение.
Порт 5760 не подойдёт: Если указать 5760, MAVProxy запустится, три окна откроются, но в консоли будет висеть Waiting for heartbeat from tcp:127.0.0.1:5760, в окне Console — надпись link 1 down и режим UNKNOWN, а на карте не появится аппарат. Причина не в ошибке настройки: этот порт уже занят Mission Planner, и симулятор принимает на нём только одно подключение. Просто смените порт на 5762.

Полная карта портов симулятора — она пригодится, если понадобится подключить ещё что-то:

ПортПорт автопилотаКто занимает
5760 SERIAL0, консольный Mission Planner. Симулятор ждёт подключения на этот порт при старте
5762 SERIAL1, телеметрия Свободен — сюда подключаем MAVProxy
5763 SERIAL2, телеметрия Свободен, для третьей программы
5765–5768 SERIAL5–SERIAL8 Свободны, обычно не нужны
Откуда эти номера: Базовый порт симулятора — 5760, к нему прибавляется номер из настройки соответствующего последовательного порта. Из-за этого нумерация не сплошная: SERIAL1 получает 5762, а не 5761. Если запустить второй экземпляр симулятора, весь набор сдвинется на десять: 5770, 5772 и так далее.

Теперь команды набираются в консоли MAVProxy, а результат виден и там, и в Mission Planner: обе программы работают с одним симулятором.

Три окна MAVProxy при работающем симуляторе: командная строка с приглашением STABILIZE, окно Console со сводкой телеметрии и окно Map с аппаратом на карте

Установившееся соединение. Слева окно командной строки, куда вводятся команды; приглашение показывает текущий режим полёта — STABILIZE>. Справа вверху окно Console: четыре строки сводки и лента сообщений от автопилота. Внизу окно Map с аппаратом на карте — по умолчанию это полигон CMAC под Канберрой, стартовая точка симулятора

Проверка, что связь есть: В командной строке приглашение должно смениться с MAV> на название режима — например STABILIZE>. Перед этим пройдут строки Detected vehicle 1:1 on link 0 и Received 1427 parameters (ftp): MAVProxy нашёл аппарат и скачал у него все параметры. В окне Console вместо UNKNOWN появится режим, а поля GPS и Vcc заполнятся значениями.
Строки UserWarning: pkg_resources is deprecated при запуске: Это предупреждения Python из внутренних библиотек установщика, а не ошибка. Появляются по три-четыре раза при каждом старте и ни на что не влияют. Строка Unknown command 'graph timespan 30' — тоже безобидная: MAVProxy выполняет файл настроек mavinit.scr, в котором есть команда для необязательного модуля. Пропускайте их и смотрите на последние строки.

Что показывает окно Console

Окно Console — это вся телеметрия в четырёх строках. Смотреть на него быстрее, чем на HUD Mission Planner: цвет надписи сразу говорит, исправна ли подсистема.

mavproxy_console_ca985.jpg

ПолеНа скриншотеЧто означает
Режим STABILIZE Текущий режим полёта, синим
ARM красным Состояние моторов: красный — дизарм, зелёный — арминг выполнен. Приписка (SAFE) означает включённый предохранитель
GPS GPS: OK6 (10) Тип решения и число спутников в скобках. Цифра после OK — качество фикса: 3 — обычный 3D, 4 — DGPS, 5 — RTK Float, 6 — RTK Fixed. Симулятор по умолчанию отдаёт 10 спутников (SIM_GPS1_NUMSATS) и выставляет флаг RTK Fixed, поэтому в SITL всегда видно OK6. У реального аппарата без RTK будет OK3
Vcc Vcc 5.00 Напряжение питания платы, вольты. Норма 4,6–5,3 В, вне диапазона надпись краснеет
Radio Radio: -- Уровень сигнала и шум телеметрийного модема. В симуляторе прочерки: модема нет
INS MAG AS RNG AHRS EKF LOG FEN часть зелёные, часть серые Индикаторы подсистем: инерциальные датчики, компас, датчик воздушной скорости, дальномер, AHRS, EKF, запись логов, геозабор. Зелёный — работает и исправен, серый — не включён, красный — включён, но неисправен. На скриншоте AS и RNG серые — у квадрокоптера нет ни трубки Пито, ни дальномера, это нормально
Batt1 100%/12.60V 0.0A Заряд, напряжение и ток батареи. 12,6 В — значение SIM_BATT_VOLTAGE по умолчанию (заряженная 3S)
Link 1

OK 99.8% (

18990 pkts,

41 lost, 0.00s delay

)

 Качество канала: доля дошедших пакетов, счётчики принятых и потерянных, задержка. При обрыве строка становится Link 1 down красным
Param 1427/1427 Сколько параметров скачано из скольких. Пока числа не сравнялись, param show может не найти параметр
Строка полёта

Hdg 1/0 Alt 0m AGL 0m/0m

Thr 0 Roll 0 Pitch 0

 Курс, высота над домом, высота над рельефом, газ в процентах, крен и тангаж в градусах
Что за строки AP: в ленте: Всё с префиксом AP: — это сообщения самого автопилота, те же, что в DATA → Messages в Mission Planner. Сразу после подключения он представляется: версия прошивки (ArduCopter V4.8.0-dev и хеш сборки), имя машины, на которой собран, и раскладка моторов — Frame: QUAD/PLUS. Здесь PLUS, а не X, потому что в наборе параметров симулятора задано FRAME_TYPE = 0. Для реальной рамы поставьте FRAME_TYPE = 1 (X) — иначе аппарат будет реагировать на стики повёрнутым на 45°. Строки Flight battery 100 percent и Got COMMAND_ACK — обычная рутина: голосовой отчёт о заряде и подтверждения запросов на телеметрию.
Проверка параметра из консоли: Наберите param show ARMING_SKIPCHK — если пришло значение, MAVProxy видит аппарат и можно выполнять задания. Работает и маска: param show ARMING_* выведет все параметры арминга разом, param show SIM_GPS1_* — все настройки имитируемого GPS.

Если нужен MAVProxy без Mission Planner

Полноценная среда разработки ArduPilot, где симулятор поднимается скриптом sim_vehicle.py и сам запускает MAVProxy, ставится на Windows через подсистему Linux — WSL. Это дольше и нужно тем, кто собирает прошивку из исходников. Для заданий курса достаточно связки из шагов 1–3: симулятор от Mission Planner плюс MAVProxy как второй клиент.

Команды, которые понадобятся

Вводятся в консоли MAVProxy, каждая с новой строки:

КомандаЧто делает
rc 3 1300 Подать на канал 3 (газ) значение 1300 мкс и удерживать его
rc 1 1500 Вернуть канал 1 (крен) в нейтраль
rc all 1500 Поставить в 1500 сразу все каналы
rc 3 -1 Снять подмену с канала: вернуть управление обычному источнику
mode LOITER Сменить режим полёта
arm throttle Выполнить арминг
disarm Выполнить дизарминг
param show ARMING_RUDDER Показать значение параметра
param set ARMING_RUDDER 2 Задать значение параметра

Соответствие каналов и осей — стандартное для мультиротора: 1 — крен, 2 — тангаж, 3 — газ, 4 — рыскание. Нейтраль 1500, крайние положения примерно 1100 и 1900.

Команда rc удерживает значение, а не «дёргает» стик: После rc 1 1700 крен остаётся отклонённым до тех пор, пока вы не вернёте rc 1 1500. Забыв вернуть стик в нейтраль, вы получите аппарат, который непрерывно кренится, и решите, что дело в настройке. Это ровно то же, что физически отклонить стик и отпустить руку — только отпускать нужно командой.
Почему газ ведёт себя иначе: Для арминга стик газа должен стоять в нуле, то есть rc 3 1000, а не 1500. Нейтраль по центру — только у крена, тангажа и рыскания. Если аппарат отказывается активироваться, первым делом проверьте значение третьего канала.
↑ К оглавлению

7. Практика

Задания выполняются в симуляторе SITL. Команды подаются в консоли MAVProxy — как она устроена и что означает rc КАНАЛ ЗНАЧЕНИЕ, разобрано в разделе 6 выше.

Задание 16.1. Предполётная последовательность целиком

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • Запустите SITL и пройдите предполётную последовательность из раздела 3 по пунктам, кроме механического осмотра.
  • Зафиксируйте в HUD число спутников и HDOP. Дождитесь значений из урока: спутников не менее 10, HDOP не более 1,2. Сколько времени это заняло?
  • Откройте DATA → Messages и убедитесь, что сообщений PreArm: нет.
  • Щёлкните по надписи Vibe в HUD и запишите значения вибраций по трём осям на стоящем аппарате.
  • Выполните арминг и сразу дизарминг. Проверьте по Messages, что обе команды прошли.

Задание 16.2. Четыре реакции на стики

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • Активируйте аппарат и поднимите газ примерно до четверти хода: rc 3 1300. Аппарат должен остаться на земле.
  • Подайте rc 1 1700 — крен вправо. Проследите по HUD, в какую сторону пошёл индикатор крена, затем верните rc 1 1500.
  • Повторите для тангажа (rc 2 1300) и рыскания (rc 4 1700), каждый раз возвращая стик в нейтраль.
  • Запишите для каждой оси: куда отклонили стик и куда пошёл аппарат. Все четыре реакции должны совпадать с ожидаемыми из раздела 4.
  • Опустите газ, выполните дизарминг. Объясните письменно, почему обратная реакция по крену означает ошибку в FRAME_TYPE или в подключении моторов.

Задание 16.3. Первое висение и точка висения по газу

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • В режиме STABILIZE поднимите газ до отрыва и удержите аппарат на высоте около двух метров.
  • Подбирая значение rc 3, найдите положение стика, при котором аппарат висит без набора и снижения. Запишите его.
  • Сравните найденное значение с параметром MOT_THST_HOVER в списке параметров: он хранит долю газа на висении, которую прошивка определяет сама.
  • Продержитесь 30–60 секунд, оценивая, требуется ли постоянное вмешательство. Затем плавно снизьте газ и посадите аппарат.

Задание 16.4. Арминг руддером и его условия

Выполняется в симуляторе SITL, реальный аппарат не требуется.

  • Найдите параметр ARMING_RUDDER и запишите его значение и расшифровку из колонки Options.
  • Поставьте газ в ноль (rc 3 1000), затем rc 4 1900 и удерживайте 3 секунды. Аппарат должен активироваться.
  • Выполните дизарминг. Теперь приподнимите газ (rc 3 1150) и повторите попытку арминга руддером. Что произошло и почему?
  • Попробуйте выполнить дизарминг руддером влево (rc 4 1100). Объясните результат, исходя из значения ARMING_RUDDER по умолчанию.
↑ К оглавлению

8. Проверьте себя

Сформулируйте ответ своими словами, прежде чем сверяться со справочником ответов.

  1. Почему первый отрыв выполняют решительно, а не медленно на «половинной» тяге?
  2. Какие четыре реакции проверяют после арминга, не отрывая аппарат от земли, и что означает обратная реакция по крену?
  3. Что делают до подачи питания на аппарат и почему именно в таком порядке?
  4. Почему арминг руддером может не сработать при исправном аппарате и правильном тумблере?
  5. После минуты висения мотор горячий настолько, что его не удержать рукой. О чём это говорит и можно ли продолжать полёты?
↑ К оглавлению

9. Чек-лист самопроверки

Урок освоен, если каждый пункт выполнен на практике:

  • Площадка отвечает требованиям, аварийная зона определена
  • Пройдена вся предполётная последовательность
  • Проверены четыре реакции на стики до отрыва
  • После висения моторы тёплые, а не горячие
Результат: все пункты выполнены — переходите к следующему уроку.
↑ К оглавлению

10. Что дальше

↑ К оглавлению
  • мод. : Вторник, 08 сентября 2026
Подготовка площадки и первый взлёт