无人机地面站中不同的飞行模式具体含义释义（开源飞控常用的5种模式）

无人机地面站中不同的飞行模式具体含义解释（开源飞控常用的5种模式）

针对使用开源协议的飞控，如apm、px4等，我们经常使用mission planner软件进行连接并设置参数，控制飞行，很多小伙伴在使用mp的过程中都会发现我们要控制飞机，都会涉及到无人机的模式切换，我们可以直接设置飞行模式，也可能在下发起飞命令、返航命令后会发现飞行模式会自动切换。

那么不同的飞行模式具体代表什么含义呢？在不同模式下无人机会进行怎样的飞行呢？接下来介绍一下最常见的5种飞行模式具体含义：

1、Stabilize，自稳模式

也被某些软件翻译为稳定模式，mavlink协议中该模式对应的base_mode值为0，是第一种飞行模式。
该模式的核心在于允许用户手动驾驶，但无人机会自动自我调平，自动调整姿态来保持稳定，所以叫自稳模式。
在该模式下飞手的摇杆操作输入可以控制无人机的倾斜角度。 当飞手释放摇杆时，无人机会停下来（悬停） 并且自动调平自身。

如果无人机被风吹动，吹走，那就需要飞手手动控制遥杆进行拉回，也就是说自稳模式只保持无人机自身稳定，而不自动校正无人机的绝对经纬度、高度位置。

飞手的油门输入可以控制平均电机速度，从而控制高度，因为自稳模式不保持无人机的绝对位置和高度，所以需要飞手不断调整油门来维持高度不变。如果飞手将油门完全放下，这个时候电机 将达到它的最低速率（MOT_SPIN_ARMED），如果无人机在飞行时，它会失去控制，可能翻滚。如果想在油门拉到最低的情况下维持无人机的稳定，可以设置成空中模式airMode，如果想松开摇杆（此时摇杆默认位于中间，也就是50%油门的位置）仍保持高度、姿态稳定，那就可以设置为定高模式。

2、Altitude Hold Mode，定高模式

定高模式下，摇杆对无人机俯仰、横滚、偏航的控制和自稳模式下一样，飞手可以同样操控无人机，不一样的是当油门遥杆位于40%-60%的位置时，无人机的高度将自动保持在当前绝对高度。
当油门摇杆低于40%或者高于60%时，无人机将进行上升或者下降运动，摇杆拉到底，也就是0%的位置时，无人机将以2.5m/s的速度下降，摇杆拉到100%时，无人机将以2.5m/s的速度上升，这个2.5m/s这个参数可以通过PILOT_SPEED_UP和PILOT_SPEED_DN这两个参数来调整，用于建立这些速度的加速度由PILOT_ACCEL_Z设置。
这里的40%-60%这个区间值的大小由THR_DZ参数进行调整，此参数的值应介于“0”和 “400”之间，“0”表示没有这个区间，100表示在油门50%的基础上上下留出10%，400则表示上下40%，也就是10%-90%。

3、Loiter Mode，悬停模式

也叫徘徊模式，此模式下无人机会自动尝试保持当前位置、航向和高度。飞手可以在这个模式下和自稳、定高模式一样控制无人机，但当松开摇杆时，无人机将自动减速到悬停状态，并保持绝对位置。
该飞行模式有一些参数可以配置：
LOIT_SPEED：最大水平速度，单位为 cm/s（即 1250 = 12.5m/s）

LOIT_ACC_MAX：最大加速度，单位为 cm/s/s。较高的值会导致直升机加速和停止得更快

LOIT_ANG_MAX：最大倾斜角，以度为单位（即 30 度）。默认情况下，此值为零，这会导致使用PSC_ANGLE_MAX或ANGLE_MAX参数的值

LOIT_BRK_ACCEL：制动时的最大加速度，以厘米/秒为单位（即飞行员已将纵杆移至中心）。较高的值将更快地停止车辆

LOIT_BRK_DELAY：飞行员将纵杆居中后制动开始前的延迟（以秒为单位）

LOIT_BRK_JERK：制动时加速度的最大变化（以厘米/秒/秒为单位）。数字越高，车辆越快达到最大制动角度，数字越低，制动越平稳

PSC_POSXY_P：（在上面屏幕截图的右上角显示为“位置 XY（距离与速度）”）将水平位置误差（即所需位置与实际位置之间的差值）转换为朝向目标位置所需的速度。一般不需要调整

PSC_VELXY_P（显示为“速度 XY（速度到加速度）”）将朝向目标的所需速度转换为所需的加速度。由此产生的所需加速度变成一个倾斜角，然后将其传递到稳定模式使用的相同角度控制器。一般不需要调整

4、RTL Mode，返航模式

返航模式就是自动返回到起飞点的一个模式，它实际上更像是一个功能，切换到返航模式，无人机即自动返回的起始点。
注意，这里的返航是直线返航，直接飞往起始点。这里就存在一个安全隐患，也就是这条直线上可能存在障碍物，解决方案就是将无人机抬升到一定高度，达到超越所有障碍物的高度为止，再进行返航，这个高度参数是 RTL_CLIMB_MIN或RTL_ALT，以较高者为准，RTL_ALT的默认值为15m，飞至起飞点经纬度位置，再降低高度直至着陆，如图：

5、Auto Mode，自动模式

自动模式下无人机将自动按照预存储在飞控中的脚本命令执行飞行，我们可以做好航线规划，设置好航点及相应动作参数后，将航线上传到飞控当中，切换到自动模式，无人机将自动执行这条航线。
自动模式在每个航点之间以直线导航，当它接近每个航点时，沿着平滑的弯曲路径到达下一个航点（S 曲线）。它控制路径在接近航点时位于每个航点的WPNAV_RADIUS内。根据需要将速度降低到 WPNAV_SPEED 以下，以将无人机保持在配置的加速度限制（WPNAV_ACCEL 和 WPNAV_ACCEL_C 范围内）。
如果航点之后的下一个任务命令不是正常航点（例如 LAND、LOITER_TURNS、RTL 等），则不会发生这种平滑弯曲的路径，因为它将改变方向到下一个航点。在这些情况下，无人机将接近航路点，停下来，然后前往下一个导航航路点，而不是在它前面平滑弯曲并前往下一个导航航路点。
此外，较小的WPNAV_RADIUS值将要求曲线非常小，实际上看起来就像上面解释的非 S 曲线行为一样。
注意一般航线规划的第一个航点也就是第一个命令一般是起飞，否则这条航线就要在手动起飞后再切换任务模式才能起飞。

mission planner中提供了一共25种飞行模式，其中无人机一般用到的有10种，以上5种为最常用的，除此之外还有降落模式、盘旋模式、定点模式、刹车模式等，将在下一期文章中进行介绍。