THEONE - A

农业多旋翼无人机飞行控制系统

稳扎稳打 自有办法

THEONE-A是无距科技(WOOZOOM)THEONE系列飞行控制系统中面向农业多旋翼无人机飞行控制的一款产品。广泛的支持四旋翼、六旋翼、八旋翼及部分异型多旋翼无人机。独有的各项控制融合算法让它的表现格外稳定高效。THEONE-A标准版完全可以满足一般农业植保作业的需求,同时它还可以根据用户的特殊需求提供定制服务。无距科技结合创新的融合控制算法和软、硬件多项优化,使飞控具备了自检测能力,并率先应用于农业植保领域。

自检测系统

对无人机飞行数据进行实时读取和比对,
对飞机故障进行快速自动诊断

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RTK定位&卫星测向

系统通过卫星定位测量飞行器航向角
与磁罗盘测量形成冗余互补修正,
增加了抗磁干扰性和航向角度计算精准性。

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实时在线双冗余评估分析

飞行过程中,系统实时采集主传感器与辅传感器两组数据结合
对当前飞行状态进行预估预判
提高了导航数据的精确性、使飞行控制更精准
若一方传感器故障会自动切换至另外一方
使无人机能在确保安全的前提下按时按量的完成农业作业

任意多边形航迹自动规划

预设飞行线路及喷洒参数功能,在保证飞行安全的同时
对多边且不规则地形进行自动航迹规划
且可以达到90%以上的喷洒效果,为作业质量提供了有利保障

无缝断点续喷

在无人机自动报警返航时,THEONE-A可自动记忆返航地点
自动归位,以确保农药喷洒无缝隙作业

智能分配喷洒速度
支持拐点流量控制、换垄停喷

智能分配飞行速度与农药喷洒量
换垄时,智能设置喷洒流量,避免农药的浪费,降低喷洒成本

自主飞行控制、紧急事故保护机制

支持自主飞行控制,实现一键起飞降落
低电压LED报警返航
遥控器和数传链路失效报警返航等紧急事故保护机制

参数

基本参数

支持多旋翼类型 四轴(+型、X型)
六轴(+型、X型)
八轴(+型、X型)
GPS数据更新频率 10Hz
GPS定位精度 1.5m
三轴加速度测量范围 +18g
支持的电子调速器刷新频率 400Hz
外置数据链 902~928MHz,0.1W~1W可选
接口类型 支持CAN,RS232,I²C等通信接口;可支持DGPS
支持接收机类型 S.BUS/PPM/X.BUS
工作环境温度 -20℃~60℃

硬件规格

飞控模块 79.7 mm *51.8 mm *23.1mm
航灯模块 39.6 mm *26.5 mm *12.5mm
开关模块 34.9 mm *27.3 mm *13.3mm
GPS 模块 63.1 mm *59.1 mm *15.8mm
数传模块 54.8 mm *30.8 mm *12.2mm
天 线 D10*108.3mm
电源模块 39.4 mm *27 mm *11.6mm

飞行特性

悬停精度 垂直方向:±0.5m
水平方向:±1.5m
磁传感器 ﹢¬4G/﹢¬8G
航向精度 2.0deg rms
静压传感器 103.35Kpa,高度分辨率0.1m
动压传感器 13.78Kpa,支持540Km/h
GPS/SINS姿态精度(2δ) 0.1º
GPS/SINS航向精度(2δ) 1.0º
GPS/SINS高度精度(1δ) 0.1m rms
热启动时间 <10s
农业喷洒模式 飞行多边形采点+全自动
预设地块长度+全自动
飞行多边形采点+半自动
预设地块长度+半自动
AB点喷洒
自由喷洒

FQA

原因:
①通过USB连接飞控后,USB口缺少驱动或USB口损坏,无法构成通讯连接。
②USB口驱动和硬件正常,连接USB线后,没有听声音提示,等待的时间不够马上在地面站点击连接
解决方法:
①保证电脑系统已安装好相应的驱动,可通过查看“我的电脑”→“属性”→“设备管理器”→“通用穿行总线控制器”来确认。
参见

图1.通过设备管理器确认驱动状态


②如设备管理器中无法识别飞控设备,请安装相关驱动,64位系统的PC机请安装“DPInstx64”,32位系统的PC机请安装“DPInstx86”。如无法正常安装驱动,请百度经验中搜索“Windows7系统如何禁用驱动程序签名强制”来处理,具体网址见http://jingyan.baidu.com/article/3f16e003cb7d0f2590c10345.html
③驱动无问题后,通过USB线连上PC(已安装地面站)和飞控后,需要等待声音提示,提示音为三声(大约等待10秒),然后便可地面站的连接菜单,选择COM口建立连接。连接成功参见图2.飞控成功连接地面站

图2 飞控成功连接地面站

原因:
①通过USB连接飞控后,USB口缺少驱动或USB口损坏,无法构成通讯连接。
②升级固件的操作步骤错误。
③选择固件文档错误,找不到固件。
解决方法:
①安装USB口驱动的方法同问题1.
②升级固件的正确操作步骤为:断开飞控与地面站的连接(USB线连接),点击地面站“固件”→通过USB连接地面站与飞控→在自动弹出的“Select Firmware File”对话框中选择需要下装的固件。参见图3.固件下装
③固件版本是WZ格式的文件,需要与WZP格式的参数列表区分开。

图3 固件下装

原因:
①数传模块的ID错误,不是成对的使用。
②数传模块因使用不当造成损坏。
解决方法:
①利用3DRRadio软件查看数传模块的网络ID,确保两边的数传模块的ID一致。3DRRadio的软件的使用方法:双击打开3DRRadio软件→点击加载设置(如需修改网络ID,可在网络ID处填写数字,点击保存设置即可修改成功)
②如两端的数传模块内的指示灯点亮,但无法正常通信的处理方法:需先确保数传连接飞控的线缆是否有问题(如线缆接口脱焊),如无问题,需用3DRRadio确认数传模块是否能加载成功,加载成功即保证数传模块正常,无法加载需维修数传模块。参见图4. 3DRRadio软件确认数传模块的ID
③所有模块上的线缆需断电插拔,保证不会因热插拔造成模块内元器件损坏。拆开模块的外壳,需带防静电手套(如无防静电手套,应手拿电路板无器件的边缘),以防止静电对元器件的损坏。

图4 3DRRadio软件确认数传模块的ID

原因:
用户在地面站的使用中操作步骤错误。
解决方法:
①下载完固件后,需要首先选择机型,如不先选择机型,则在更改机型后,前面的配置无法保留。参加图5.机型的选择
②X型和十字型多旋翼的区别是机头数量不同。选择机型不同,在地面调试时的姿态和空中的姿态会不同,请根据实际情况选择。
③推荐按照地面上菜单的先后顺序进行设置,即机型→遥控→飞行模式→传感器→安全→参数一览对元器件的损坏。

图5 机型的选择

原因:
遥控器和接收机未对频成功。
解决方法:
①查看数传与接收机的连接是否正确,接收机应接在S.BUS通道。
②查看接收机上LED的指示灯状态是否为绿色长亮(绿色长亮为对频成功),LED灯为红色或绿色闪烁则表明未对频成功,遥控器Futaba T8SG对频的方法:打开遥控器开关→接收机上电→用对频针按住接收机LINK MODE上的对频孔五秒钟→重新上电,LED灯变为绿色长亮为对频成功。在对频过程中,需要保证其他遥控器处于关闭状态(遥控器和接收机之间的连接支持1对多方式,同时开启多个遥控会有干扰)。
③对频成功后,校准遥控器时地面站的遥控器界面会出现监视通道的映射。参见图6.遥控器通道的映射。

图6 遥控器监视通道的映射

原因:
遥控器中未设置襟翼开关对应的通道。
解决方法:
①在遥控器上设置襟翼开关对应的通道,然后再进行遥控器的校准。
②遥控器Futaba T8SG通道的设置方法:双击LINK,进入LINKAGE MENU菜单→进行下面的FUNCTION设置界面,分别设置常用的几个开关对应的通道(如SE通道5,SC通道6,SG通道7,SA通道8)。其余遥控器的通道设置请参加相应的用户使用手册。

原因:
飞行界面设置的方法不对。
解决方法:
①开关的功能映射需在遥控界面设置,功能映射包括:喷泵开关、手动采点开关、任务清除开关(对应农业模式的功能)、操作模式选择(需用三挡位开关,对应经济、舒适和运动三种模式)、地形跟踪开关(对应农业模式的功能)。参见图7.功能映射的设置。
②开关对应的飞行模式映射需在飞行模式菜单设置,如通道5需设置三种飞行模式(姿态,辅助飞行和自动),则可通过改变相应模式下的切换阈值来设置。参见 图8.飞行模式的设置。

图7 功能映射的设置

图8 飞行模式的设置

原因:
①在校准过程中未保持水平。
②在校准的过程中,中途中断导致校准超时,参见图9.传感器校准失败
解决方法:
①在校准陀螺仪时需要保证六个面水平,当地面站上某一面出现“持续旋转”时可开始旋转(顺时针、逆时针旋转均可),当某一面出现完成时便可翻转到下一面。参见图10.传感器的校准。
②在校准磁轮盘过程中,中途不能长时间耽搁,否则会校准超时失败。因数传模块传输速度相对慢,建议采用USB线进行磁罗盘等传感器的校准。在校准前建议在地面先确认校准六个面的朝向,以免在空中翻转错误或耽误时间。
③建议的校准顺序是陀螺仪(保持静止)→加速度计(翻面)→磁罗盘(翻面,旋转)→水平仪(保持静止)。因水平仪的校准与其他传感器相关,所以水平仪的校准须安排在最后。
④如果飞控的安装风向与机头方向(飞行方向)不一致,则需在飞控风向设置栏设置相应的角度,设置的角度是以飞行风向为原点,顺时针旋转得出。参见图10的红框。

图9 传感器校准失败



图10 传感器的校准

原因:
①使用的地面站版本不是最新版本,不具有电调同时校准功能。
②在电调的校准过程中,操作步骤不对,造成电调校准失败。
解决方法:
①电调校准有两种方法,一种方法是采用遥控器单通道校准,校准方法是:电调控制线插在遥控器3通道→遥控器上电,把油门杆位拉至最低→上电调动力电→电电调自启动完成后(有特定的响声,如连续5声),把油门拉至最高,单通道校准完成。方法二是采用地面站各通道同时校准。
②使用地面站校准的方法:保证地面站是最新版本(有电调校准功能)→保证取下螺旋桨,断开连接的电池→使用USB线连接飞控和地面站,地面站的电池检测电压为0V→点击安全菜单下电调校准的“校准”按钮,弹出提示对话框(如图11.电调校准所示)→上电调的动力电(检测电压持续升高)→提示校准成功后便可断开动力电的电池连接。

图11 电调校准

原因:
电调校准有问题,造成上下限量程不一致,使飞控给各电调控制信号的值不同。
解决方法:
重新校准电调,校准电调的方法参加问题9。

原因:
①安全开关未解锁。
②传感器等校准未完成,航灯红色快闪提示。
③遥控器的校准存在问题,使接收机接受不到外八字的解锁信号。
④遥控器解锁或锁定所在的飞行模式错误,无法完成。
解决方法:
①用户可以借助风行姿态菜单的报警提示来处理相应问题。参加图12飞行姿态界面的报警信息。
②起飞过程中安全开关的显示状态:飞控存在问题(如传感器未校准完成)时,安全开关快闪→问题消除后,飞机处于等待状态,安全开关慢闪→按下开关持续2秒,飞机进入准备起飞状态,安全开关快闪→遥控器解锁,飞机可起飞。
③遥控器校准存在问题,杆位的量程上下限存在误差,此时接收机接收的信号不是解锁信号。解决方法是重新校准遥控器。
④使用遥控器解锁和锁定,需保证遥控器的飞行模式在姿态模式下。

图12飞行姿态界面的报警信息

原因:
①GPS或飞控装不牢固
②GPS或飞控安装的方向与机头方向不平行(或不是90度的整数倍)。
解决方法:
①当GPS或飞控与机身间存在相对运动时,需重新安装,安装时推荐用3M双面胶带和扎带固定。
②当GPS或飞控安装的方向与机头方向不平行时,需重新安装,使GPS、飞控和飞机的机头风向在同一平行线上。传感器重新安装后,请重新进行传感器校准,校准方法参见问题8。





全新改版的地面站

兼容windows及android主流平台,飞行状态、反馈信息、农业白板地图一目了然。
可准确掌握无人机实时飞行数据,并清晰的在卫星地图和农业地图上呈现实际飞行轨迹。
各项调参设置更加细致、快捷。

界面更直观

界面更加简洁,直观,调参校准、航迹规划、
飞行监控等常用功能集合秒速赛车,调用方便。

android移动端,让作业更轻松

Android版地面站拥有除高级调参之外的PC版地面站全部功能,系统可以安装
在市面常见Android手机上,非复杂作业无需携带PC,减轻飞手负担,让作业
更轻松。

操作更简便 电脑

新版地面站地图支持缩放、切换,
增加了常用功能按钮和HOME点设置。
新增语音提示功能更显人性化。

连接更方便 使用更灵活

手机版地面站连接更加方便,
支持蓝牙、USB等多种连接方式,适应不同的现场条件。
也可配合Futaba遥控器将监测与操控紧密结合,更加灵活,便捷。

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