安装GPS/指南针
指南针和GNSS/指南针模块应安装在机架上,尽可能远离电机/电子调速器(ESC)的电源线及其他电磁干扰源。并且,要将其定向摆放,保持竖直,方向标识指向飞行器前方。同时,你还需在PX4中设置位置,以确定接收器相对于飞行器重心(CoG)的位置。
在多旋翼飞行器上,通常将指南针安装在起落架支柱上;而对于固定翼和垂直起降飞行器,指南针一般安装在机翼上。
指南针方向
理想情况下,指南针应竖直放置,方向标识指向飞行器前方(这是默认方向)。但如有需要,也可按照标准MAVLink方向定义,与该姿态呈45°倍数的角度摆放(在任意轴向上均可)。这与设置飞行控制器方向时遵循的坐标系约定一致 。
下图展示了Pixhawk 4飞行控制器和指南针上的方向标识。
在指南针校准过程中,PX4会自动检测这些标准方向中的任意一种(默认设置下)。
指南针也可以以其他任何“自定义欧拉角”的方式安装,但在这种情况下,你需要手动配置方向。更多信息,请参考《飞行控制器/传感器方向》中的设置指南针方向。
安装位置
为了补偿接收器与重心之间的相对运动,你需要配置以下参数来设置偏移量:EKF2_GPS_POS_X、EKF2_GPS_POS_Y 和 EKF2_GPS_POS_Z。
这一点很重要,因为扩展卡尔曼滤波器(EKF)估计的机体坐标系会以GNSS模块的位置为基准,并假定该位置就是重心位置。如果GNSS模块与重心的偏移较大,那么围绕重心的旋转将会被解读为高度变化,在某些飞行模式(如位置模式)下,这会导致不必要的修正。
在使用RTK GNSS时,这一点尤为重要,因为RTK GNSS具有厘米级精度。如果不设置偏移量,GNSS测量值常常会因与当前EKF估计值不一致而被舍弃。
Details
解释 例如,如果GNSS模块在重心上方10厘米处,而惯性测量单元(IMU)位于重心位置,1弧度/秒的俯仰运动会导致GNSS测量出10厘米/秒的速度,即使重心并未移动。如果GNSS接收器的速度精度为1厘米/秒,EKF可能会不再信任这些测量值,因为它们看起来不一致(误差是精度的10倍)。如果定义了偏移量,EKF将使用陀螺仪数据修正测量值。