PixHawk飞控和Mission Planner地面站安装调试

www.pixhawk.com

PixHawk官

http://www.pixhawk.com/

1.1 硬件配置

• 主处理器：32位STM32F427，主频168 MHz ，256 KB RAM,2 MB Flash
• 备用处理器：独立供电32位STM32F103故障保护协处理器
• 传感器：双 3轴加速度计（据说可确保绝大部分情况下可剔除单加速度计可能产生的混淆噪声，极大改善飞行稳定性）、磁力计（确认外部影响和罗盘指向）、双陀螺仪（测量旋转速度）、气压计（测高）、内置罗盘、支持外置双GPS
• 集成的备份、超控、故障保险处理器
• microSD 插槽用于日志等用途, 5个 UARTs, CAN, I2C, SPI, ADC,等

1.2 接口定义

PixHawk接口定义如下图所示：

正面

顶部

二、基本飞行概念

参考：http://px4.io/docs/px4-basic-concepts/

2.1机头指向和方向

以固定翼与四轴飞行器为例，下图是无人机的载体坐标系

• 载体重心为坐标原点
• 载体前进方向为x轴正方向
• 载体水平姿态时垂直向下为z轴正向
• 载体飞行方向指向右为y轴正向（x,y和z轴满足右手螺旋准则）

2.2 遥控与基本飞行控制

使用左右油门时，油门最低位置如下图（遥控器设置计划另外写一篇博文）：

• Roll: 横滚角，以飞行前进方向为轴的左右角度变化
• Pitch: 倾斜角，以飞行前进方向为轴的高低角度变化（抬头、低头）
• Yaw: 航向角，飞行器机头指向角度的改变

三、安装飞控驱动与地面站软件

安装pixhawk驱动程序（或使用 购时店家提供）

https://pixhawk.org/firmware/downloads

计算机->右键->设备管理器->端口，出现PX4端口

地图加载方法：飞行计划->右侧地图下拉菜单->必应混合地图

五、升级飞控固件

选择：初始设置->安装固件

表示下载四轴最新固件，弹出是否继续对话框，选择“是”，等待安装完成，会出现短暂的音乐声。

5.2 安装下载的固件

通过地面站安装固件页面中的“下载固件”按钮打开官方下载服务器。

打开固件下载页面：建议使用稳定版，点击stable，进入稳定版下载（ 址）：

http://firmware.ardupilot.org/Copter/stable/

如果要加载自定义固件，在地面站进入“初始设置”页面->加载自定义固件->弹出对话框选择刚下载的固件文件确定即可

地面站切换到“飞行数据”页面，设置好端口与波特率后，选择右上角连接连接图标即可看到飞控数据（高度、角度等）传回地面站并显示出来。此时主LED灯黄灯闪烁，LED红蓝闪烁表示自检。

六、校准

将GPS的两路输出（6pin和4pin）接上飞控的对应的GPS口（6pin）和I2C口（4pin罗盘），准备校准。

打开地面站，USB连接飞控，设置COM端口 和波特率，选择“连接”，连接成功后进入“初始设置”页面，展开左侧“必要硬件”，可以看到以下选项：

• 机架设置
• 加速度计校准
• 罗盘
• 遥控器校准
• 飞行模式
• 失控保护

下面，我们将逐一校准上述项目。

6.1 机架类型默认不改

选择“x”型，默认设置不改。

6.3 罗盘（指南针）校准

用捆扎带或皮筋将GPS天线与飞控固定好，确保二者正表面上箭头方向的向指向一致，注意一定要固定好，在后续的旋转过程中二者不能发生偏移。

点击“现场校准”按钮，弹出对话框告诉我们将飞控绕所有轴做圆周运动，点击“ok”。用手拿着飞控和GPS固联体做各个方向的圆周旋转让飞控采集修正数据。

6.4 遥控器校准

注意，遥控器左右摇杆控制4个柱面（正确的方向在图下文字中做出了说明）只有升降舵为反向。

正向：表示上下左右和摇杆操作一致，例如，向左打杆，输出变小，向上打杆，输出变大

反向：表示上下左右和摇杆操作相反，例如，向左打杆，输出变大，向上打杆，输出变小。

油门推到顶/油门降到底（正向为正确（如果油门推上去输出反而下降，则需要在遥控器设置中将油门反向））

右摇杆推到顶/右摇杆打到底（升降：右摇杆上下，反向为正确）

操作完成后点击“完成时点击”按钮，弹出完成提示对话框点击“ok”后将弹出校准数据：

七、连接3DR数传

7.1  安装USB转串口驱动

安装串口转USB的驱动程序CP210x_VCP_windows.exe（自行下载或使用购买店家提供）

驱动装好后，将天线接上数传，使用任意一台数传，用micro USB 接上数传和电脑，在设备管理器中会出现

设置端口 与波特率，端口为5.1中识别的USB转串口的端口（本机为COM3），波特率为57600。

注意：此时由于计算机只加载了一个数传，如果修改参数则另外一台（远端）参数将不会被修改，因此修改后两台数传会连不上。也就是说，当只连接1台数传时，不要修改参数，以免出现问题。

（2）连接2台数传

注意：如果需要修改数传参数，必须同时连接两台数传，修改完一台的参数，通过“复制所选项至远端”按钮将修改的参数复制到另一台数传，否则会出错。

使用另一根micro USB线将另一台数传连接上计算机。

至此，完成了PixHawk与地面站的连接与基本设置。接下来，应该装好无人机机架、马达、电调、飞控、外置GPS、电源模块等，不装桨，做室内连线测试，然后再到安全的场地进行外场试飞。