飞行模式:修订间差异

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== PX4 LAND模式 ==
== PX4 LAND模式 ==
'''LAND模式'''是PX4飞控系统中一种重要的自动飞行模式,用于控制无人机在当前位置或指定位置自动降落。该模式适用于多旋翼(Multicopter)、固定翼(Fixed-Wing)和垂直起降(VTOL)飞行器,但具体行为因机型而异[3](@ref)。
'''LAND模式'''是PX4飞控系统中一种重要的自动飞行模式,用于控制无人机在当前位置或指定位置自动降落。该模式适用于多旋翼(Multicopter)、固定翼(Fixed-Wing)和垂直起降(VTOL)飞行器,但具体行为因机型而异[3](@ref)。
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=== 模式切换与安全特性 ===
=== 模式切换与安全特性 ===
* '''自动触发''':当电池电量严重不足(严重低电量故障)或遥控器信号丢失时,飞控可能会自动进入LAND模式或RTL模式(返航至Home点后再降落)[2,3](@ref)。
* '''自动触发''':当电池电量严重不足(严重低电量故障)或遥控器信号丢失时,飞控可能会自动进入LAND模式或RTL模式(返航至Home点后再降落)[2,3](@ref)。
* '''遥控器接管''':在某些配置下(取决于参数 '''COM_R
* '''遥控器接管''':在某些配置下(取决于参数 '''COM_RC_OVERRIDE''' 的设置),在自动降落过程中大幅移动遥控器摇杆可能会让飞手接管控制,并切换到其他模式(如POSCTL)。'''但请注意''':在处理严重的低电量故障时,此接管功能可能被禁用,飞控将优先执行自动安全程序[2](@ref)。
 
=== 开发者与高级应用 ===
通过MAVLink协议(例如通过MAVROS)可以发送指令触发LAND模式。

2025年9月23日 (二) 22:56的版本

主要无人机飞行模式对比
模式名称
(英文)
中文名/别名 核心特点 操控方式 关键传感器依赖 新手友好度
1 Stabilize
(STABILIZE)
手动模式/自稳模式 飞控只管“扶稳”飞机本身(保持水平),而把高度和位置的生杀大权完全交给了你。它是通往高阶飞行的必经之路 手动 陀螺仪、加速度计 (IMU),可在无GPS、光流等外部定位的环境下工作(如室内) 低(需一定经验,不断手动修正)

虽然难度较高,但它是理解无人机底层操控逻辑、练习纯手动操作的最佳模式。在模拟器中或绝对开阔无人的安全环境下练习,能极大提升你的操控技巧和应对异常情况的能力。

2 Altitude Hold
(ALT_HOLD)
定高模式/大疆无人机姿态模式(Atti Mode, A模式) 飞控通过气压计、激光等传感器自动保持当前高度。油门摇杆回中时保持高度,但水平位置仍会漂移,需手动控制水平移动。

该模式需要高度数据,解锁后需要将油门推至50%以上 无人机才会向上移动

  • 注:进入定高模式要求飞控能够收到高度数据
手动 气压计、超声波/激光测距等 中(无需担心高度,但需控制水平位置)
3 Position
(LOITER / P模式)
定点模式 / 大疆无人机定位模式(P模式) 所有摇杆回中时,无人机将在当前位置自动悬停[3](@ref)。能够自动抵抗风力和惯性,保持稳定的位置与高度[1,3](@ref)。 手动 / 自动(悬停) GPS(需3D Lock且HDOP<2.0[3](@ref))、光流、视觉系统等[1,3](@ref) 高(易于操控,可自动悬停[1](@ref))
4 Takeoff 起飞/起飞模式 无人机起飞并自动爬升到指定高度(在QGC可设置这个高度参数)后切换到Hold(保持)模式 自动 依赖指令类型(通常需GPS[3](@ref)) 低(通常为开发者或高级用户使用)
5 Land 降落/着陆模式 无人机在当前位置自动降落并上锁 自动 GPS[3](@ref) 高(自动化操作,但需预先规划[2](@ref))
6 Hold 保持模式 无人机在当前位置进入悬停状态,保持其位置和高度。相当于“暂停”功能[2](@ref)。 手动切换 / 自动 GPS(或其它定位源)[2](@ref) 高(操作简单)
7 Return
(RTL)
返航模式 无人机自动上升至预设安全高度,然后返回Home点(解锁点),并自动降落[2,3](@ref)。通常在信号丢失或低电量时自动触发。 自动 GPS[2,3](@ref) 高(重要的安全功能[1](@ref))
8 Land 降落模式 无人机在当前位置自动降落并上锁[3](@ref)。 自动 通常需要测距传感器[3](@ref)
9 Takeoff 起飞模式 无人机自动爬升到预设高度后,通常会切换到Hold(保持)模式[2](@ref)。 自动 高度传感器
10 Sport
(S模式)
运动模式 提供更高的飞行速度和操控灵敏度,避障功能通常会关闭[1,4](@ref)。适用于高速飞行或竞速。 手动 GPS(可实现悬停)[4](@ref) 低(仅推荐有经验飞手[1,4](@ref))
注:不同飞控(如ArduPilot, PX4)或厂商(如大疆)的模式名称和细节可能略有差异,请以具体设备说明书为准。

Takeoff/起飞模式介绍

当多旋翼无人机接收到起飞指令(通常来自地面站任务或指令)后,只要当前高度低于 MIS_TAKEOFF_ALT中定义的目标高度,便会进入自动起飞序列

。飞控系统会控制无人机以 MPC_TKO_SPEED参数设定的速度垂直上升,抵达目标高度后,无人机将在该位置悬停等待后续指令。

📊 ​关键参数及其影响

自动起飞过程主要由以下核心参数控制:

参数名 (Parameter) 描述 (Description) 默认值 (Default Value)
MIS_TAKEOFF_ALT 定义自动起飞的目标高度(相对起飞点)

2.5 米
MPC_TKO_SPEED 控制无人机在起飞爬升阶段的垂直上升速度

1.5 m/s
COM_RC_OVERRIDE 启用时,遥控器摇杆移动通常可让飞手在Position模式下接管控制,但处理关键低电量故障时此功能无效

启用 (Enabled)

PX4 LAND模式

LAND模式是PX4飞控系统中一种重要的自动飞行模式,用于控制无人机在当前位置或指定位置自动降落。该模式适用于多旋翼(Multicopter)、固定翼(Fixed-Wing)和垂直起降(VTOL)飞行器,但具体行为因机型而异[3](@ref)。

模式概述

特性 描述
模式名称 LAND(降落模式)
主要功能 控制无人机自动降落到地面。
适用机型 多旋翼、固定翼、VTOL
控制类型 全自动(遥控器通常无效)
传感器依赖 高度传感器(如气压计、距离传感器);特定情况下需要GPS或距离传感器进行精准着陆[1,6](@ref)。
默认下降速度 由参数 MPC_LAND_SPEED 定义(通常默认值为0.5 m/s或根据机型调整)[2,4](@ref)。

工作流程与行为

多旋翼无人机

当多旋翼无人机进入LAND模式后:

  1. 终止当前任务:立即停止所有正在进行的任务或指令。
  2. 垂直下降:飞行器将以参数设定的速度(例如 MPC_LAND_SPEED)开始垂直下降。
  3. 降落与上锁:一旦飞控通过逻辑(如超声波或激光测距仪检测到近距离持续一段时间无变化)或加速度计判断已触地,将自动关闭电机并上锁(Disarm)[2,4](@ref)。

固定翼无人机

固定翼飞机的LAND模式行为更为复杂,通常涉及:

  1. 进场与拉平:飞机会执行一个进近航线,在接近地面时拉平机身。
  2. 触地与关车:成功触地后,飞机将关闭发动机[3](@ref)。

高度参考与关键参数

LAND模式的行为高度依赖于飞控所使用的高度参考系:

  • 在简单LAND模式中:飞控可能不知道真实的地面高度,会假定地面高度为0m(海平面)。这意味着如果实际地形海拔很高,无人机可能会在远高于实际地面的高度上就认为已经“着陆”,并在未触地时提前关闭电机,存在风险[1](@ref)。
  • 在返航(RTL)或任务(Mission)中触发的降落,或配备了距离传感器(如激光雷达或超声波)时:飞控能够更准确地估计离地高度(AGL),从而实现更安全、更精准的降落,甚至可以实现带有“拉平”(Flare)动作的平滑着陆[1,6](@ref)。
参数名称 描述 默认值(可能因版本而异)
MPC_LAND_SPEED 控制降落阶段的垂直下降速度。 例如 0.5 m/s
MPC_LAND_ALT1 第一阶段下降的高度(相对于Home点或地面)。 例如 10米
MPC_LAND_ALT2 第二阶段(最终进近)开始的高度。 例如 5米
RTL_DESCEND_ALT 返航模式中开始降落的高度(相对于Home点)。 例如 30米
RTL_LAND_DELAY 到达Home点后延迟降落的时间(-1表示悬停不降)。 例如 0.5秒

传感器依赖与精准降落

  • 基本要求:可靠的高度数据(如气压计、距离传感器)是安全降落的基础[4](@ref)。
  • 精准降落(Precision Landing):通过使用红外信标(如IR-LOCK)、视觉识别GPS差分等技术,LAND模式可以实现厘米级的精准着陆。这通常需要额外的硬件和支持[6](@ref)。

模式切换与安全特性

  • 自动触发:当电池电量严重不足(严重低电量故障)或遥控器信号丢失时,飞控可能会自动进入LAND模式或RTL模式(返航至Home点后再降落)[2,3](@ref)。
  • 遥控器接管:在某些配置下(取决于参数 COM_RC_OVERRIDE 的设置),在自动降落过程中大幅移动遥控器摇杆可能会让飞手接管控制,并切换到其他模式(如POSCTL)。但请注意:在处理严重的低电量故障时,此接管功能可能被禁用,飞控将优先执行自动安全程序[2](@ref)。

开发者与高级应用

通过MAVLink协议(例如通过MAVROS)可以发送指令触发LAND模式。