QGroundControl

Наземная станция QGroundControl

Цель занятия: обучающиеся подключают аппарат, проводят полный цикл калибровок и находят нужный параметр, понимая, на что он влияет.

Наземная станция — рабочий инструмент оператора. Через неё аппарат подключают, калибруют, задают маршрут и разбирают лог после вылета. QGroundControl — открытое решение, работающее и с ArduPilot, и с PX4.

Подключение

Способ	Когда используется	Особенность
USB-кабель	Настройка на столе	Самый надёжный, полная скорость
Телеметрийный модуль	В поле, во время полёта	Дальность до нескольких км, скорость ниже
Wi-Fi	Аппараты с бортовым компьютером	Удобно, но дальность мала

Первое подключение всегда по кабелю: если что-то не работает, надо исключить радиоканал из числа подозреваемых.

Винты снимаются перед подключением. На столе аппарат подключён к станции, может быть armed по ошибке и раскрутить моторы. Снятые винты превращают эту ошибку в жужжание вместо травмы. Это правило не имеет исключений — ни «я только посмотрю», ни «я аккуратно».

Обязательные калибровки

Аппарат не знает своей геометрии и не знает, где верх. Всё это задаётся калибровками — и без них полёт невозможен.

Акселерометр

Аппарат последовательно ставится в шесть положений: горизонтально, вверх ногами, на каждый бок, носом вверх и вниз. Так контроллер узнаёт, где верх и как ориентирована плата.

Важно: поверхность должна быть действительно ровной. Калибровка на кривом столе даёт аппарат, который в горизонтальном полёте медленно уводит в сторону.

Компас (магнитометр)

Аппарат вращают вокруг всех осей, пока станция собирает данные. Так определяется искажение магнитного поля от самого аппарата.

Важно: калибруется вдали от металла, арматуры, силовых кабелей и компьютера. Калибровка на железном столе — это калибровка стола.

Радио (стики)

Станция просит поочерёдно отклонить каждый стик до упоров. Так фиксируются концы диапазона и центр — то же, что делалось в симуляторе.

Датчик питания

Вводится реальное напряжение аккумулятора, измеренное мультиметром. Без этого индикация заряда врёт, а вместе с ней врёт и порог возврата домой.

Режимы полёта

Тумблерам назначаются режимы. Обязательно должен быть тумблер, возвращающий ручной режим — на случай, если автоматика ведёт себя не так, как ожидалось.

Проверка после калибровки — обязательна. Кладём аппарат на ровную поверхность и смотрим на горизонт в станции: он должен быть ровным. Поворачиваем аппарат носом на север по обычному компасу телефона — станция должна показать то же направление. Пять минут проверки экономят разбитый аппарат.

Параметры

Автопилот имеет сотни настраиваемых параметров. Ориентироваться в них помогает поиск: имена сгруппированы по префиксам.

Группа	О чём	Пример
`BATT_`	Аккумулятор, пороги напряжения	Порог срабатывания возврата
`FS_`	Failsafe — поведение при отказах	Что делать при потере связи
`RTL_`	Возврат домой	Высота возврата, скорость
`FENCE_`	Геозона	Радиус, максимальная высота
`ATC_` / `MC_`	Регуляторы	Коэффициенты ПИД
`INS_`	Датчики инерциальной системы	Фильтрация, калибровка

Правило работы с параметрами.

Не менять то, чего не понимаешь. Форумный совет «поставь вот это значение» без объяснения — путь к аппарату, который ведёт себя необъяснимо.
Записывать до и после. Значение до изменения — единственный способ вернуться, если стало хуже.
Одно изменение за раз, с проверкой между. Тот же принцип, что при настройке ПИД и в журнале тренировок.
Сохранять резервную копию всех параметров перед серией изменений. В QGroundControl это делается одной кнопкой и однажды спасёт вечер.

Что смотреть на главном экране

Индикатор	На что смотреть
Состояние GPS	Число спутников (нужно ≥ 8) и точность
Напряжение	Абсолютное значение, а не только проценты
Режим полёта	Совпадает ли с положением тумблера
Готовность к ARM	Станция прямо пишет, что мешает вооружиться
Уровень сигнала	Запас по связи до границы зоны

«Не armed» — это диагностика, а не поломка. Когда аппарат отказывается вооружаться, станция пишет причину: не откалиброван компас, мало спутников, не выставлен режим, слишком низкое напряжение. Читать это сообщение — первое, что нужно делать. Большинство обращений «дрон не включается» решается прочтением строки на экране.

Практика занятия

Подключить и осмотреться

Аппарат на столе, винты сняты, подключение по USB. Находим на экране все пять индикаторов из таблицы выше.

Пройти все калибровки

По порядку, с проверкой после каждой.

Найти параметры по описанию

Преподаватель называет задачу («сделать так, чтобы аппарат возвращался при 30 % заряда»), обучающийся находит нужный параметр сам, через поиск.

Испортить и починить

Преподаватель заранее сбивает одну калибровку или параметр. Задача — по поведению станции найти, что не так, и исправить. Это самое ценное упражнение занятия.

Диагностика

Симптом	Причина	Что делать
Станция не видит аппарат	Кабель для зарядки без данных, нет драйвера	Заменить кабель, проверить порт
Горизонт кривой на ровном столе	Калибровка акселерометра на кривой поверхности	Перекалибровать на выверенной плоскости
Компас показывает не туда	Калибровка рядом с металлом	Перекалибровать в стороне от металла
Заряд показывается неверно	Не откалиброван датчик питания	Ввести измеренное мультиметром напряжение
Не даёт вооружиться	Есть невыполненное предполётное условие	Прочитать сообщение станции
Мало спутников в помещении	GPS не работает под крышей	Выйти на открытое место

Приёмка занятия

Аппарат подключён, все калибровки пройдены и проверены.
Обучающийся находит параметр по смысловому описанию задачи.
Находит и устраняет подставленную неисправность, объясняя ход рассуждений.
Знает, где посмотреть причину отказа в вооружении, и не гадает.

Планирование маршрута