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EKF / 导航故障保护

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EKF故障安全监控EKF(位置和姿态估计系统)的健康,以抓住机体位置估计上的问题(往往是GPS故障或指南针错误造成的),并防止"飞行者".

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EKF故障安全监测EKF(位置和姿态估计系统)的健康情况,以抓住机体位置估计出现的问题(往往是由GPS故障或罗盘错误造成的).

在固定机翼飞行中,一个糟糕的EKF解决方案通过回归到D 这可是DCM姿态的示例,所以没有采取故障防护行动. 因此,本页描述的EKF故障安全仅适用于QuadPlanes,并且只在飞行时使用需要位置估计的VTOL模式(QLOITER,QRTL最大程度地,QLAND,QAUTOTUNE和VTOL AUTO). 它不在QSTABILIZE,Q橱窗或QACRO中活动,也不在任何固定翼模式下活动.

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EKF故障安全监测EKF(位置和姿态估计系统)的健康情况,以抓住机体位置估计上的问题(往往是GPS故障或罗盘错误造成的),并防止机体在自主控制下偏离航线.

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EKF故障安全监测EKF(位置和姿态估计系统)的健康情况,以捕捉机体位置估计出现的问题(由指南针误差或速度估计误差造成),并防止"滑行".

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什么时候触发?

当用于指南针,位置或速度的任意两种EKF"变异"高于**FS EKF THRESH时,EKF故障安全就会触发. ** 1 秒参数值。

这些"国际义务"来源沿用EKF本身,是数字表示EKF对其估计的信心. 数值在0到1之间,意思是0,估计值非常可信,1.0非常不可信.

EKF通过比较多个传感器的结果来计算这些"变种" 这是我们的计算结果. 例如,如果GPS位置突然跳转,但加速计没有显示突然加速,那么位置的EKF差异就会攀 这只是一个不值得信赖的问题.

检查只在机体携带武器时进行。

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此外,该检查只进行,而 " Quad Plan " 则处于VTOL模式,需要进行位置评估。 离开这样的模式 清除故障安全。

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这些差异可在地面站实时查看。 如果使用任务规划器点击HUD上的"EKF"标签.

../../../images/ekf-failsafe-variance-viewer.png../../../images/ekf-failsafe-variance-viewer.png

当故障保险触发时会发生什么?

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  • 在不需要GPS(即稳定,Acro,AltHold)的人工飞行模式中,不会再发生进一步的情况,但飞行员将无法转换为自主飞行模式(Loiter, PosHold, RTL, Guided, Auto),直到故障解除.
  • 在需要GPS(即Loiter,PosHold,RTL,Guided,Auto等)的自主模式中,**FS EKF ACTION **控制了之间的互动行为. 默认这是"1",意思是机体会切换到**Land **模式. 这是"驾驶控制"的土地,意味着飞行员会控制滚角和投角,但机体会降落在**LAND SPD MS**. 它会降落,并最终解除发动机。 其他选项是只报告("0"),悬浮(ALTHOLD)("2")或LAND("3"),即使在STABILILIZE模式中,如果EKF故障安全发生.

在EKF故障安全发生后,飞行员可以以**AltHold **等人工飞行模式重新控制(使用飞行模式开关)将机体带回家.

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  • 机师没有控制机体
  • 在任何其他需要定位的VTOL模式(QLOITER,QRTL,QLAND,QAUTOTUNE)中,机体将切换到QQHOVER **模式在编写高度,并赋予驾驶员对滚盘和投球的控制,以便机体能够手动飞回家.

没有FS EKF 运算Plane上的参数,这些动作是固定的。町内发生EKF故障安全后,飞行员可以使用飞行模式开关重新取得控制,无论是在QHOVER/QSTABILILE中,还是通过向固定翼飞行过渡.

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  • 在不需要位置估计(即手动,Acro,方向,hold)的模式中,不会再发生进一步的情况 很好,但机体不能转换为需要位置的模式(Auto, Guided正在进行,RTL, SmartRTL, Loiter, Follow, Dock, Circle),直到故障解除.
  • 在需要位置估计的模式中,**FS可持续地控制了行为。 默认是"1",意思是机体会切换到**Hold **模式并停车. 其他选项是"0"完全禁用故障安全装置,"2"在这方面的工作模式不改变的情况下向地面站报告故障情况.

在EKF故障安全发生后,驾驶员可以重取 控制(使用模式开关)使用 ** 手动 ** 模式驱动机体回家.

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  • 在不需要位置(即稳定,Acro,AltHold)的手所通过的模式中,不会再发生任何进一步的情况,但飞行员无法切换到自主模式(PosHold, Guided, Auto),直到故障解除.
  • 在需要位置(即PosHold,Guided,Auto等)的自主模式中,**FS EKF ACTION **控制行为. 默认是“ 0 ” , 表示该飞行器不会采取任何行动 。 “ 1” 将发出 GCS 警告信息 。 “ 2” 将解除该子程序 谧 。

发生反光反光反应后,反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光反光 你真是一派胡言啊

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调整故障保险的敏感性

##FS EKF THRESH # # #FS EKF THRESH # #FS EKF THRESH # #FS EKF THRESH # #FS EKF THRESH # ** 参数可以调整,以控制故障安全器的灵敏度

  • 设定 **FS EKF THRESH ** = 0 以禁用 EKF 故障安全

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  • 将**FS EKF THRESH ** 增加到0.8至1.0之间的值,以减少EKF故障保险的机会。 增加这个参数值的缺点是,在由糟糕的指南针或GPS故障引起的飞行中,在机体自动切换到LAND模式之前,机体会飞得更远.
  • 将 **FS EKF THRESH ** 降低到 0.6 的值,以增加快速触发 EKF 故障的概率。 降低这一值的缺点是,EKF故障保险在攻击性操作中可能会触发土地

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  • 将**FS EKF真不错**增加至0.像个值在0.8到1.0之间,以减少EKF故障保险的机会。 增加这个参数值的缺点是,在由糟糕的罗盘或GPS故障引起的飞行中,飞行器会在自动切换到QHOVER或QLAD之前飞得更远.
  • 将 **FS EKF THRESH ** 降低到 0.6 的值,以增加 也许快速触发 EKF 故障的概率 。 降低这一值的缺点是,在侵略性VTOL操作中,EKF故障保险可能是否可以触发

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  • 将**FS EKF THRESH ** 增加到0.8至1.0之间的值,以减少EKF故障保险的机会。 增加这个参数值的缺点是,当位置估计差时,机体在自动切换到HOLD之前,会更远地偏离航线
  • 将 **FS EKF THRESH ** 降低到 0.6 的值,以增加快速触发 EKF 故障的概率。 降低这一值的缺点是EKF故障保险有助于促进机体的不必要地停黏,例如在硬转弯或过粗糙地面时。

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  • 将**FS EKF THRESH**的数值增加到0.8至1.0,以减少EKF故障保险的可能性。 增加这个参数值的缺点是,在因指南针或定位故障导致的游艇期间,机体会在故障安全装置启动前游得更远
  • 将**F 安全理事会的**FS EKF THRESH ** 降低到0.6的低值,以增加快速触发EKF故障的可能性。 降低这一值的缺点是EKF故障保险在攻击性操作中可能触发

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Dataflash 法日志示例

EKF的创新可以通过绘制数据闪存日志的NKF4.SP(位置创新),NKF4.SV(广泛散发创新)和NKFF4.S旷存值来查看.

下图显示了EKF在实际的EKF故障安全事件中对位置(绿色),速度(红色)和指南针(黄色的职权)的创新. 在这次事件中,外部干扰(可能来自附近一个高功率无线电塔)导致GPS报告位置和速度不鹫. 机体在速度和位置创新都爬谬后很快转换到地面模式FS EK创设公司数值为0.8

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EKF的格利奇保护

**EKF的**故障保护工作如下:

  1. 当收到新的全球定位系统位置和速度测量数据时,将它们与 使用 IMU 测量预测的位置。
  2. 如果位置差超过以下设定的统计信任水平: **EK3 POPS I GATE ** 然后测量将不使用。 同样,使用**EK3 VEL I GATE**检查速度。
  3. 如果GPS故障持续时间足够长(通常约 Alfredo7秒),则EKF的位置 和速度估计将重置到全球定位系统的位置和速度。
  4. **EK3 GLITCH RAD (英语). ** 控制最大射线不确定性 处于过滤器预测值和测量值之间的位置 由GPS在过滤器位置和速度状态重置到GPS之前进行. 使此值更大, 过滤器可以忽略更大的 GPS 故障 嗨, 也意味着IMU和罗盘等非 GPS 错误会造成更大的错误 在过滤器被迫返回GPS位置前就位。 如果**EK3 GLITCH RAD,则 ** 全球定位系统创新将定为0 如果超过闸门大小,则剪切而不是拒绝 **EK3 VEL I GATE**和**EK3 POS I GATE** 如果低质量 我有传感器数据导致GPS拒绝和 但是其对EKF来说是比较容易受GPS故障影响 如果设置为 **EK3 GLITCH RAD 建议以 " 零 " 改为 " 零 " 。 将**EK3 VEL I GATE**和**EK3 POS I GATE** 我们知道,如果一个小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小小凄曲,则将其减少为300

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视频

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译自 ArduPilot Copter「EKF Failsafe」· 查看原文 · CC BY-SA 3.0