ArduPilot开源代码之MatekSys Optical Flow 3901-L0X

2024-01-03 19:29:22

1. 源由

之前介绍过MatekSys Optical Flow 3901-L0X模块:

【1】传感模块:MATEKSYS Optical Flow & LIDAR 3901-L0X
【2】iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式

当时主要是在inav固件上进行测试,整体感觉效果一般。

鉴于本次打算将电传模块换到VTOL飞机上去飞固定翼,
【1】Ardupilot开源飞控之VTOL之旅:配件规格
【2】Ardupilot开源飞控之VTOL之旅:配件试装

所以借着这个机会,将MatekSys Optical Flow 3901-L0X替换Mark4的电传,看下Ardupilot效果如何?

2. 安装

  1. 电源供电5V
  2. UART4_Tx/UART4_Rx用于通信
  3. 安装方法参考:传感模块:MATEKSYS Optical Flow & LIDAR 3901-L0X

3. 参数配置

3.1 配置光流定位

FLOW_TYPE = 7 (MSP)
FLOW_FXSCALER = -800
FLOW_FYSCALER = -800
SERIAL4_PROTOCOL = 32 (MSP)
SERIAL4_BAUD = 115 (115200 bps)

3.2 配置激光测距

RNGFND1_TYPE = 32 (MSP)
RNGFND1_MIN_CM = 8 to set range finder’s minimum range to 0.08m
RNGFND1_MAX_CM = 200 to set range finder’s maximum range to 2m
RNGFND1_ORIENT = 25 (Facing Down)

注:文档中不推荐使用这颗板载的激光测距传感,可能是测量距离太近(0~2m),或者数据的稳定性受到环境影响较大。

3.3 辅助配置

  1. LoiterPosHold飞行模式下,需要提供:光流+测距+GPS定位信息。

  2. FlowHold飞行模式下,仅需提供:光流位置信息。

  3. 定位优化:(GPS/IMU/OpticalFlow在15cm距离以内,通常对性能没有影响);距离重心的位置;

Optical Flow

FLOW_POS_X, FLOW_POS_Y, FLOW_POS_Z
FLOW_POS_X = 0.05 set to 5 cm forward
FLOW_POS_Y = 0
FLOW_POS_Z = 0

IMU

INS_POS1_X, INS_POS1_Y, INS_POS1_Z
INS_POS2_X, INS_POS2_Y, INS_POS2_Z
INS_POS3_X, INS_POS3_Y, INS_POS3_Z

GPS

GPS_POS1_X, GPS_POS1_Y, GPS_POS1_Z
GPS_POS2_X, GPS_POS2_Y, GPS_POS2_Z

Range Finder (Sonar or Lidar)

RNGFND1_POS_X, RNGFND1_POS_Y, RNGFND1_POS_Z
RNGFND2_POS_X, RNGFND2_POS_Y, RNGFND2_POS_Z

Visual Odometry

VISO_POS_X, VISO_POS_Y, VISO_POS_Z

4. 测试

4.1 光流数据测试

  1. opt_m_x, opt_m_y, opt_qua显示非零值,持续跳动。

在这里插入图片描述

  1. OF.flowX, OF.bodyX, IMU.GyrX 趋势和大小基本一致

在这里插入图片描述

  1. OF.flowY, OF.bodyY, IMU.GyrY 趋势和大小基本一致

在这里插入图片描述

4.2 测距数据测试

  1. 状态栏 rangefinder1不为零,且随着姿态、高度变化,数值缓慢线性变化。

在这里插入图片描述

  1. 检查日志数据EKF5.meaRng,最新4.4.0固件XKF5.rng

在这里插入图片描述

4.3 室内飞行注意事项

飞行预检查,取消GPS检查项。
在这里插入图片描述

4.4 实际飞行测试

Ardupilot 4.4.0 Mark4 + MatekSys Optical Flow 3901-L0X + FlowHold

对比iNav光流悬停,详见:传感模块:MATEKSYS Optical Flow & LIDAR 3901-L0X

iNav

5. 参考资料

【1】传感模块:MATEKSYS Optical Flow & LIDAR 3901-L0X
【2】iNavFlight之MSP v2 Sensor报文格式
【3】MatekSys Optical Flow 3901-L0X

文章来源:https://blog.csdn.net/lida2003/article/details/135361159
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