ArduPilot自动驾驶仪中文手册(待完稿)

ArduPilot 自动驾驶仪手册
一、简介
系统构成：
1、一块ArduPilot Mega板（红色）
2、一块ArduPilot Mega IMU板（红色）
3、一套 MediaTek GPS 或者 uBlox GPS模块
4、若干根接收机连接线及配套的插线，如果需要使用系统的自动驾驶和功
能，推荐使用8通道接收机
5、一套Xbee数传电台，一块Xbee数传电台与ArduPilot Mega IMU，另一
块通过适配器与PC相连（提醒：因传送的数据量大，推荐配置空中速率
位57600bps的数传电台，低速率数传电台将会导致严重的数据丢包现象）。

仔细阅读本手册，将有利于调试自动驾驶仪。

作为一套开源的自动驾驶仪，我们支持第三方传感器的接入，如空速计、电子罗盘等，这意味着您必须对本系统进行正确的参数设置，才能安全飞行。

二、快速入门指南
（一）电路板的组装
所需材料及工具：MEGA 板和IMU板各一块；板件连接插件若干；带
连线的GPS模块（推荐4HZ）；烙铁；焊丝等
1、焊接MEGA机IMU板上的元器件
2、对应安装好两块板子之间的连接插件
3、两块板子相插
4、连接GPS模块之后的样子，注意：GPS模块连接在红色MEGA
板子上，而非蓝色IMU板子上的接口，IMU的6芯接口用于连
接诸如电子罗盘等外接传感器。

（二）如何连接
1、系统连接图
其中，自动驾驶仪控制通道为第八通道，利用三段开关进行模式切换。

2、安装示意图
因IMU板载三轴传感器，系统安装时需充分考虑到减震，尽量使其
在飞机上水平安装，且安装方向应如上图所示。

3、DIP开关的使用
因为接收机和配置文件之间会存在差异，可能会导致舵机出
现反向工作，这时你可以通过拨动DIP开关进行修正，而非
通过复杂的参数修改进行修正。

三、编程
（一）所需工具
1、MINI USB数据线，用于ardupilot与PC的相连。

2、配置软件arduino，下载地址/en/Main/Software
（二）如何通过arduino进行编程
1、通过USB连接arduino与PC，同时根据提示安装FT232RL驱动，并记下
串口号。

2、对系统进行编程及测试
运行刚才下载的Arduino,在菜单TOOLS-SERIAL PORT下选择正确的COM口，同时在BOAD下选择ATMEGA1280。

3、下载如下地址测试用的系统软件，该文件可以让各舵机有规律的转动/datasheets/DevTools/Arduino/ArduPilotMega _dancing.zip，解压后打开其中的ArduPilotMega_dancing文件，最后点击软件中UPLOAD的图标进行写入，写入时候主板上的指示灯会闪烁
（三）、正式写入APM系统软件
1、到如下地址下载最新系统软件，文件名称为为ArduPilotMega+版本号，/p/ardupilot-mega/downloads/list
2、下载后解压缩至本地硬盘，用Arduin打开文件夹下的ArduPilotMega目录，选取ArduPilotMega.pde文件，这是软件会自动加载所有的系统文件。

3、部分参数的修改（GPS）
打开APM_Config选项，根据所使用的GPS模块型号进行对应修改，比如采用MTK的模块，那么配置文件就应该修改成GPS_P ROTOCOL_MTK，其他类型的GPS参数修改以此类推，把代码“#”前面的“//”删除，即表示启用本行代码，如下图所示：
注意：如果GPS未接入系统或对应的模块类型错误，将无法正确加载GPS 信息。

4、参数修改好后，既可点击UPLOAD进行参数灌入，此时电路板上的RX/TX
指示灯会闪烁，大约一分钟后数据写入完毕。

四、基本调试
1、通过拨动SW2开关，可对系统进行在线调试，SW2开关拨动到如图所示位置后，需要对主板重新加电。

2、把USB连线插入电脑
3、选择正确的COM口，点击图中的软件按钮
4、确保串口速率为115200bps，并确认返回。

这时，您可以在软件中看到命令输入栏，任何时刻你可以输入“exit”退出调试模式。

你可以输入“help”命令，寻求帮助。

初始的命令有：
（1）、“logs”-日志模式
（2）、“setup”-设置模式
（3）、“test”-测试模式
5、安装设置
在安装设置之前，需要把你的接收机对应插入AMP板，并打开电源，并把系统通过三段开关调整到直接飞行模式，同时连接数传电台（如果没有数传电台的话，也可以通过USB转TTL模块与电脑相连，为确保数据传输的稳定，推荐使用FT232RL模块的转接板）和GPS模块。

GPS模块需要放置在空旷的位置，使其能够搜索到卫星并锁定。

在命令框中输入“setup”并回车，进入设置模式。

“设置”模式下允许的命令：
（1）、“reset”——重置系统默认的参数设置
（2）、“radio”——接收机通道设置
（3）、“modes”——接收机对应的通道设置
（4）、“show”——显示当前内存的配置
接收机设置，本设置的目的是让AMP板指导所接入接收机各通道的量程，以
便于三轴平衡控制输出适当的舵量。

打开接收机、是AMP板处于直接控制模式，进入到“radio”命令框，这时，拨动副翼、油门、升降舵、方向舵及其他通道，上下左右分别达到满舵，多重复几次后复位。

这时系统会记录相对应的位置，如下图：
模式设置（飞行控制模式设置），进入setup下的modes模式，这是你可以看到飞行模式下个控制开关的状态，如果你想改变状态，可以通过遥控器上的方向舵和副翼通道开关进行调整，摇杆向左或者向右推，模式将会相应改变，调整完毕后，输入“EXIT”后，系统将保存参数并推出。

如果在调整后发现部分舵机出现反向工作，这是可以通过遥控器进行调整或者通过主板上的DIP开关进行调整，建议通过遥控器进行修正。

日志模式，此模式下可以调取板载的16M内存中所保存的飞行日志，常用的命令有“erase”-删除日志。

五、测试模式
在命令框中输入“test”，即可进入到测试模式，输入“help”可以看到测试模式下所有的选项。

可进行测试的项目有：
1、“radio”——显示当前接收机每个通道的输入参数
2、“gps”——显示从GPS模块接收到的数据，如未锁定卫星，则显示0
3、“IMU”——显示惯性制导元件所输出的X/Y/Z三轴的数据
4、“gyro”——显示板载陀螺仪和加速度计输出的数据
5、“battery”——显示当前电压，但前提是电池的充电线需接入系统
6、“relay”——测试板载继电器工作是否正常
7、“waypoints”——显示设定的航点
8、“airspeed”——显示所连接的空速计输出的数据（需要外接空速计）
9、“airpressure”——显示板载气压计输出的数据
10、“compass”——显示电子罗盘输出地数据（需要外接电子罗盘）
11、“xbee”——显示数传电台之间的输入输出数据
12、“eedump”——显示板载EEPROM所存储的数据
如果硬件和软件完全正常的话，进入上面的测试菜单，可以看到相应的数据，如果出现异常，则说明某些硬件出现故障。

1、RC输入使接收机和系统相连，加电。

打开遥控器，在命令框中输入“radio”，如正常，即可看到如下的显示：
2、GPS输入放置GPS模块于空旷位置，使其能搜到卫星并锁定，在命令框中输入“gps”，如正常，即可看到如下的显示：
3、IMU，在命令框中输入“IMU”，如正常，即可看到如下的三轴数据显示：
4、gyro，在命令框中输入“gryo”，如正常，即可看到如下的陀螺仪和惯性加速元件的数据显示：
5、battery，在命令框中输入“battery”，如正常，即可看到如下的电压数据显示：
系统支持3S和4S锂电池接入，如果需要检测电压，需要在主板继电器下的电阻空位焊上4个3.9K的中功率电阻。

6、relay，在命令框中输入“relay”，你将会听到板载的继电器切换时发出的“咔咔声”，切换每5秒动作一次。

7、waypoints，在命令框中输入“waypoints”，如正常，即可看到如下的航点数据显示：
共计可以输入256个航点，显示的数据中有，P2 10000代表100米，P3、P4代表经纬度。

8、airspeed，在命令框中输入“airspeed”，如硬件连接正常正常，即可看到空速计所输出的数据：
9、airpressure，在命令框中输入“airpressure”，如硬件连接正常正常，即可看到气压高度计所输出的数据：
9、compass，在命令框中输入“compass”，如硬件连接正常正常，即可看到电子罗盘所输出的数据：
10、xbee，在命令框中输入“xbee”，如硬件连接正常正常，即可看到数传电台所输出输入的数据：
这是你可以用电脑的串口查看工具，看到数据流，数传电台的默认空中速率为57600bps,你也可以修改为其他速率，比如38400bps,只需修改APM_Config.h 文件中的＃定义SERIAL3_BAUD 38400既可。

11、eedump，在命令框中输入“eedump”，你可以看到当前板载存储器的使用情况：
六、高级模式
大多数使用者可以通过拨动DIP开关进入基本测试模式，但是通过修改APM_Config.h文件中的命令行可以实现更多的功能。

复制/p/ardupilot-mega/wiki/AdvancedConfig 页面中的代码粘贴到APM_Config.h可以实现更高级的功能。

未完待续
Kan8/火星刺客 2011.2.14
ArduPilot飞控交流群QQ:57343222。