APM:Compter 비행모드(Flight Mode)

드론/쿼드콥터 2015.09.16 22:06 Posted by 드론의 미래가 궁금한 푸른하늘이

이 글은 APM:Copter (즉, ArduPilot 중 멀티콥터용 모듈)에 들어 있는 여러가지 비행모드를 해설한 글입니다. 원본 글은 여기입니다.


APM:Copter 에는 14개의 비행 모드가 있습니다. (NAZA M V2에 단 3개가 있는 것에 비해 정말 많네요. 아... 엊그제 Follow Me 모드와 POI 모드 두개가 더 추가되었습니다.) 이중 10개 정도가 자주 사용된다고 합니다. 


참고로 비행모드 설정방법은 여기를 확인하시기 바랍니다.


Stabilize Mode(평형모드)

  • 기체 조종을 완전히 수동으로. 단 roll 과 pitch는 자동으로 평형을 잡아줌
  • 바람이 불 경우, roll 과 pitch를 계속 조종해야 함
  • yaw를 조종하면 방향이 바뀌고 손을 놓으면 그 방향으로 유지됨
  • throttle 값이 평균 모터 속도값으로 사용됨. 고도를 유지하려면 throttle도 계속 조종해야 함.
  • 조종하기가 쉽지 않으므로 초보의 경우엔 Alt hold 혹은 Loiter 모드를 사용할 것
Stabilize 모드에 관한 자세한 내용, 튜닝방법은 여기를 보라.

Alt Hold Mode(고도 유지 모드)

  • roll/pitch/yaw를 조종할 수 있음. 고도를 일정수준에서 유지시켜줌
  • roll/pitch/yaw의 조종은 Stabilize Mode와 동일
  • 고도는 기압계(barometer)를 이용하여 측정. 날씨 급변할 경우 고도 흔들릴 수 있음. Sonar가 장착되어 있고 8미터 이하인 경우 Sonar 값을 사용
  • 쓰로틀 스틱이 40-60% 범위내에 있으면 현재 고도가 유지됨.

Loiter Mode(위치 고정 모드)

  • 현재의 위치, 방향 및 고도를 유지. 기체를 조종할 수 있으며 스틱을 놓으면 그 위치를 지킴
  • GPS 신호가 좋고, 자기장 간섭이 적으며, 진동이 없어야 좋은 결과를 얻을 수 있음.
  • Pitch/Roll을 조종하면 수평위치를 바꿀 수 있음
  • Throttle을 사용하여 수직위치 변경 (Alt Hold 모드와 동일)
  • 방향은 Yaw 로 조종.

RTL(Return to Launch) Mode(집으로 모드)

  • 현재 위치에서 떠나, Home 위치(arming 한 위치) 위로 돌아옴
  • 15 미터 이하일 경우엔 15미터를 상승한 후 돌아오고, 더 높을 때는 그 고도를 유지하여 돌아옴

  • 반드시 GPS Lock 이 된 후 기동해야 함. (compass 없는 경우 APM의 파란색 LED가 계속 켜져 있음. compass 있는 경우에는 파란색 LED가 계속 깜박임)
  • RTL_FINAL_ALT 를 0으로 하면 자동으로 착륙

Auto Mode(자동 모드)

  • 오토파일럿에 미리 프로그램된 미션 스크립트(mission script)에 따라 이동하는 모드. 미션 스크립트는 운항명령(navigation command), 즉 웨이포인트(waypoint)와, DO 명령(사진 촬영과 같이 콥터의 위치와는 관계없는 명령)으로 구성된다.
  • 미션 스크립트에 관한 정보는 여기 참고

  • 자동모드는 고도유지 모드와 로이터 모드를 포함하므로, 이 두가지가 잘 되는 것을 확인한 후 사용할 것
  • 진동 level 과 전자나침반 level 이 적정한 수준인지를 포함한 모든 요구사항이 만족되어야 하며, GPS의 HDOP가 2.0 이하이어야 함.
  • 자동모드도 비행모드 설정 스위치로 설정해야 함
  • 멀티곱터가 지상에 있는 상태에서 시작한다면, throttle을 최대 아래로 하고, Auto 모드로 설정한 후, throttle을 올린다. throttle이 0 이상이 되는 순간부터 mission을 수행한다.
  • 공중에 떠 있는상태에서 시작한다면, 모드 스위치를 Auto로 돌리는 순간부터 첫번째 명령을 수행한다. 첫번째 명령이 Take off(이륙)인데 이미 공중에 떠 있는 상태라면 이를 완료했다고 판단하고 두번째 명령부터 수행한다.
  • 자동모드를 수행중 조종기에서 다른 모드(Loiter 등)로 바꾸면 즉시 콘트롤을 할 수 있다. 이상태에서 다시 자동모드로 돌리면 맨처음 명령부터 다시 수행한다.
  • 미션 수행중에는 roll 과 pitch 명령은 무시한다. yaw의 명령은 조종기로 지정할 수 있다. (콥터 방향, 즉 카메라의 방향 수정가능) 단 다음 Waypoint로 가면 autopilot에서 다시 콘트롤한다.

Acro Mode(아크로 모드)

  • 아크로모드는 RC 스틱으로 회전 각속도를 조정함. 스틱을 놓으면 현재의 기울기 유지. 
  • Flips Rolls와 같은 곡예비행, 부드럽고 빠른 콘트롤이 필요한 FPV 등에 유용
  • throttle은 완전 매뉴얼. 기체가 기울어져도 보상을 하지 않음. throttle을 최소로 내리면 모터가 최저속도로.
  • 아크로 모드는 로칼 좌표계. 기체를 기준으로 r/p/y가 정해짐. 반면 스포츠 모드는 지구를 기준으로 정해짐
  • 가장 조종하기가 힘듦. 

Sport Mode(스포츠 모드)

  • 고도 고정 모드(Alt hold) + 비율 조정 안정화(rate controlled stabilize)
  • FPV를 날리거나, dolly shot 혹은 fly by 등의 기법으로 촬영할 때 유용하도록 개발됨. 기체를 특정한 각도로 설정하면 그것이 유지됨
  • 조종기로 roll, pitch, yaw로 회전률을 설정할 수 있음. 스틱을 놓아도 고도는 유지됨
  • 45도 이상 기울어지지는 않음
  • 고도에 대해서는 고도 고정모드와 동일. 따라서 Throttle 이 중앙에서 10% 범위내에 있으면 고도가 유지됨

Drift 모드(드리프트 모드)

  • 멀티콥터를 자동 coordinated turn 이 되는 비행기처럼 날릴 수 있음
  • Yaw 와 Pitch는 조종할 수 있으나, Roll은 AutoPilot이 자동으로 조종. Mode 2를 사용할 경우 하나의 스틱만으로 직관적으로 콘트롤 할 수 있음.
  • 평형모드(Stablize Mode)와 같이 throttle을 마음대로 조종가능.

Guided Mode(가이드 모드)

  • 전통적인 비행모드가 아님. 스위치에 할 수 없음.
  • 가이드 모드는 지상국(Mission Planner 등)과 Telemetry radio가 있어야 함.
  • Mission planner 지도에서 지점을 찍으면 그곳으로 이동함. 위치에 도착하면 hovering.
  • Follow me 모드도 가이드 모드를 사용함.
  • 좀 더 자세한 내용은 별도의 문서를 참고할 것


Circle Mode(원 모드)

  • 지정한 점을 중심으로 회전. 이때 기체 앞방향이 지정한 점을 향함.
  • CIRCLE_RADIUS로 지정할 수 있는데, 0으로 지정하면 그 지점에서 360도 회전함
  • roll 과 pitch 에 대해서는 콘트롤 불가. 높이 조정은 가능

Pos Hold Mode

  • AC3.2에서 새로 등장한 모드 
  • Loiter(위치 고정 모드)와 거의 비슷(위치/방향/고도가 일정하게 유지됨) 그러나 스틱을 조작하면 곧바로 기울기 각도로 반영되어 훨씬 자연스러운 느낌.
  • Loiter 모드는 수평이동 속도를 제어하는데, Pos Hold 모드는 기울기 각을 제어함


Land Mode (착륙 모드)

  • 10미터 까지는 일반 Alt Hold 모드 (WPNAV_SPEED_DN에서 지정한 속도로)에 따라 하강함.
  • 10미터 이하에서는 LAND_SPEED에 지정한 속도로 하강
  • 지면에 도달하면 자동으로 모터를 끄고 disarm. 

Brake Mode(브레이크 모드)

  • 브레이크 모드를 켜면 가능한 한 빨리 정지. GPS/나침반/무진동이 필요함. 
  • 콘트롤러를 조작할 수 없음. 다른 모드로 바꾸어야만 조작가능

Follow Me Mode(추적 모드)

  • 내가 움직이면 멀티콥터가 따라오게 함. telemetry radio 와 지상국이 필요. PC, Mac 등을 사용할 수도 있으나, 휴대폰이나 타블렛을 지상국으로 사용하는 게 편함
  • 필요한 장비
    • telemetry 가 달린 멀티콥터
    • 랩탑
    • GPS USB dongle. 

Simple and Super Simple Mode

  • 멀티콥터의 방향과 관계없이 조종자의 위치를 기준으로 조종. 조종에 익숙하지 않은 초보자나, 아주 멀리 있어 방향을 확인하기 힘든 경우에 유용
  • Simple 모드와 Super Simple 모드는 아크로 모드와 드리프트 모드를 제외하고 다른 모드와 함께 사용할 수 있음.
  • Simple Mode는 멀티콥터 이륙시 방향을 기준으로 전자나침반에 따라 이동함
  • Super Simple Mode는 이륙지점을 기준으로 (GPS 신호가 좋아야함). 


신고

댓글을 달아 주세요

BLOG main image
드론과 지도
드론이 세상을 바꾸고 있습니다.드론의 활용처가 계속 넓어지고 있고, 글로벌 기업들의 참여가 많아지고 있으며, 새로운 기술들이 속속 등장하고 있습니다. 하지만 우리나라의 드론 산업은 일부 기업을 제외하면 중국에서 생산된 드론을 가져다가 조립하는 수준이 대부분입니다. 드론은 하드웨어, 소프트웨어, 데이터처리가 복합된 기술입니다. 어떤 기술들을 어떻게 조합할지에 성패가 달렸죠. 5년뒤 10년뒤에 이 블로그엔 어떤 글이 적힐까요? 그것이 궁금합니다.
by 푸른하늘이
Profile for bluesky61

달력

«   2017/11   »
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30    

카테고리

전체보기 (1555)
구글어스 (829)
측량/GPS/GIS (215)
사진 (96)
드론/쿼드콥터 (239)
지오캐싱 (47)
기타 (128)
  • 4,201,033
  • 234952
TNM Media textcube get rss

드론과 지도

푸른하늘이's Blog is powered by Tistory. / Supported by TNM Media.
Copyright by 푸른하늘이 [ http://www.ringblog.com ]. All rights reserved.

Textcube TNM Media
푸른하늘이's Blog is powered by Tistory. Designed by Qwer999. Supported by TNM Media.