Publicado em Deixe um comentário

Mission Planner – Missão Básica

Mission Planner – Missão Básica

Neste post iremos abordar o planejamento de uma missão básica no software Mission Planner sem muitos detalhes técnicos para controladoras de voo baseadas no Ardupilot, assim como APM, Pixhawk, Pixracer, Emlid Navio 2 entre outras. Nos próximos posts abordaremos mais detalhes para o planejamento mais rico em configurações. Assim como Survey Grid, que são utilizados para cobrir grandes áreas.

Como a controladora de voo executa uma Missão?

Quando planejamos uma missão nós geramos uma lista de tarefas para a controladora executar, essas tarefas são Comandos e/ou Waypoints armazenados de maneira sequencial na memória da controladora.

Desta forma nós colocamos passo a passo o que o equipamento deverá executar, assim que ele executar uma tarefa ele vai para a próxima e assim por diante até executar a última tarefa.

Noções Básicas para Planejar uma Missão

Abrir o Mission Planner, acessar a guia “Plano Voo” ou “Flight Plain”(caso seu mission planner esteja em inglês):

Mission Planner Flight Plain
Mission Planner Plano Voo

Nesta tela temos tudo o que precisamos para o planejamento básico de uma missão, no canto superior esquerdo temos um pequeno resumo sobre a distância que percorreremos na nossa missão. No canto inferior temos os dados dos Waypoints, onde iremos ver todas as configurações de Waypoints e comandos.

 

Antes de começar a planejar a missão vamos entender alguns conceitos básicos:

Tipos de Comandos(Tarefas) que usaremos nas nossas missões

Podemos dividir em três tipos as comandos(tarefas) que podemos utilizar para planejamento das missões. Waypoints, Comandos com Posicionamento de GPS e Comandos SEM posicionamento de GPS.

Vamos entender cada um:

  1. Waypoint

    Waypoints são pontos por onde nosso RPA/Drone irá passar sendo que estes pontos possuem posicionamentos baseados por GPS, ou seja eles tem parâmetros de altitude, latitude e longitude. Sendo assim, é este o tipo de ponto que iremos usar para definir a rota que nosso equipamento irá seguir. Quando a controladora de voo tem um ponto desse tipo definido, o equipamento irá voar em direção a este ponto. Assim que o equipamento atingir o interior do raio do waypoint marcado no mapa ele irá para o próximo waypoint ou comando e assim sucessivamente.

    A configuração do raio do waypoint se faz na parte de baixo da tela, esta configuração vale para todos os Waypoints da nossa missão:

    parametros missao - raio waypoint
    parametros missao – raio waypoint

     

  2. Comandos com Posicionamento de GPS

    Existem diversos comandos com posicionamento de GPS, eles se comportam semelhantemente a um Waypoint normal. Porém além de ter os parâmetros normais de posicionamento (latitude, longitude e altitude) eles podem ter mais alguns parâmetros, por exemplo:

    Temos o comando LOITER_TURNS, este comando executa a tarefa de fazer seu equipamento voar em círculos, onde tem a latitude, longitude e altitude como parâmetros para o centro do circulo. Mas também possui outros parâmetros necessários para o funcionamento correto. Por exemplo: Turns (que é o número de voltas que o equipamento irá completar), Radius (que é o raio do circulo que ele irá fazer) e o Exit Tangent (Sair pela tangente, que faz ele sair suavemente quando terminar as voltas).

    Segue um exemplo deste comando:

    comando loiter-turns
    comando loiter-turns

     

  3. Comandos sem Posicionamento de GPS

    Estes comandos não possuem posicionamento de GPS, ou seja não usam Latitude, Longitude e Altitude como parâmetros. Eles sempre são executados instantaneamente quando a controladora o executa não importando sua localização atual. Para exemplificar temos os comandos muito utilizados: Takeoff (Decolagem) e Parachute (Paraquedas) eles não utilizam o GPS. Mas como funcionam então? Como vou fazer a controladora abrir o Paraquedas no lugar correto uma vez que o comando de paraquedas não possui posicionamento de GPS?

    É simples, colocamos um Waypoint exatamente no ponto que desejamos que o paraquedas abra, então após esse Waypoint, colocamos o comando de Paraquedas. Na prática, o que acontecerá é o seguinte: O Equipamento irá voar em direção ao Waypoint marcado. Quando ele atingir o Waypoint ele irá executar a próxima tarefa. A próxima tarefa é o comando de paraquedas, então ele executa esse comando e abre o paraquedas na hora.

    E o comando de Takeoff ? Ele é o primeiro ponto da missão, como isso funcionará? É simples. Ao iniciar a missão a controladora irá verificar: Qual é a primeira tarefa? “Ah! É o Takeoff”, então, ela automaticamente ficará preparada para a decolagem.

    ATENÇÃO É IMPORTANTE: Os comandos SEM GPS, uma vez configurados, não ficam visíveis no mapa, não se preocupe isso é normal. Pois como eles não tem posicionamento de GPS não tem como ficarem apontados no mapa.

    Um exemplo de TakeOff(Decolagem) e Parachute podemos observar que eles só aparecem na lista e não são exibidos no mapa.

    Takeoff(Decolagem)

    comando takeoff

    Parachute(Paraquedas)

  4. Você encontra a lista completa de comandos que pode utilizar neste link.

Sequencia para Configuração de uma Missão

  1. Para determinamos as tarefas(comandos) devemos Clicar com o botão esquerdo no mapa onde queremos que uma Tarefa/Comando seja executada.
  2. Selecionamos o Tipo de comando na parte de  baixo da janela.

    Mission Planner detalhes tipo comando
    Mission Planner detalhes tipo comando
  3. Configuramos os Parâmetros necessários para os comandos colocados no mapa. É importante Salientar que cada comando tem seus parâmetros.
    Sempre que, selecionarmos a linha de um comando, a legenda da tabela de comandos muda para exibir os seus parâmetros. Por isso que ao selecionar uma linha de um comando algumas legendas serão exibidas, ao selecionar outro comando as legendas são alteradas.
    Se na linha de comando só tiver uma ou duas colunas com legenda, significa que os valores das colunas sem legenda não importam, podem ficar vazios que não afetarão o comando.Alguns Exemplos:No comando de TakeOff, somente a primeira e a última colunas possuem legenda, isso quer dizer que não importa o que eu digite nas colunas 2,3,4,5 e 6 nessa linha por exemplo, pois não possuem legenda, então podem ficar zerados:

    Comando TAKEOFF
    Comando TAKEOFF

    No comando DO_CHANGE_SPEED, somente as duas primeiras colunas desta linha possuem valor o restante pode ficar zerados:

    Comando DO_CHANGE_SPEED
    Comando DO_CHANGE_SPEED

    No comando WAYPOINT, temos mais parâmetros para serem preenchidos, mas a lógica é a mesma dos comandos anteriores, basta configurar os parâmetros necessários:

    Comando Waypoint
    Comando Waypoint
  4. Adicionar todos os pontos necessários(repetindo o passo 3) para formar a missão que desejamos.
    Neste exemplo configurei uma missão bem simples para um RPA:
    Colocamos um Takeoff, um Loiter, um Waypoint de Aproximação de pouso e o comando de paraquedas.

    missao basica

    TakeOff(linha 1)

    Para o Equipamento em Questão o Ângulo de Pitch (1º coluna ) é de 30º e a altitude de decolagem é de 100 metros. Estes valores são fornecidos pelo fabricante do equipamento. A altitude recomendo sempre colocar acima de 100m de altura (última coluna). Isto porque quando a controladora de voo troca o modo de voo de TakeOff(Decolagem) para voo de cruzeiro ela perde alguns metros de altitude. Desta forma se estiver alto não teremos sustos desnecessários. Neste link pode conferir os detalhes deste comando.

    Loiter_Turns(linha 2)

    Na primeira coluna configuramos o equipamento para dar 5 voltas, como colocamos o valor positivo ele irá dar as voltas no sentido horário. Caso seja necessário que as voltas sejam no sentido anti-horário, devemos colocar -5. Com o valor negativo as voltas são no sentido anti-horário. As posições do GPS foram obtidas clicando no lugar desejado no mapa. Por fim, a altitude do mesmo configuramos em 100 metros. Neste link pode conferir os detalhes deste comando.

    Waypoint(linha 3)

    Este waypoint foi criado para fazer uma aproximação para abertura do paraquedas. Neste comando temos a Latitude e Longitude que foram pegas no ato de clicar na tela. A altitude configurei para 50 metros que é o recomendado pelo fabricante para um pouso suave com paraquedas. Neste link pode conferir os destalhes deste comando.

    Do_Parachute(linha 4)

    Imediatamente após passar pelo Waypoint anterior, o Paraquedas irá ser acionado. Na sua primeira coluna temos duas opções de valores para configuração, 1 e 2. Onde 1 representa o Parâmetro “Enabled”(Habilitar) e 2 representa o Parâmetro “Release”(Abrir). No equipamento em questão o paraquedas já é habilitado por padrão. Desta forma, nas missões, basta colocarmos o número 2 nessa coluna para abrir o paraquedas após o waypoint desejado.

    ATENÇÃO IMPORTANTE: SEMPRE deve estar com o valor 2 (Release) na primeira coluna do comando DO_PARACHUTE para que o paraquedas seja acionado.

  5. Salvar a Missão no Equipamento.
    Após todos  os comandos/tarefas posicionados e configurados, basta fazer upload para o equipamento. Conectando-o via telemetria ou cabo usb, e clicamos em “Escrever WPs”.

    escrever missao

 

Então é isso pessoal, finalizo agradecendo a atenção de todos, no próximo post abordarei a criação de uma missão com Survey Grid que é o que mais utilizamos nos nossos RPAs para cobrir grandes Áreas. Com isto a criação da maioria dos pontos se dá de forma automática. Em breve está no ar!

Se tiverem dúvidas ou sujestões não deixem de postar para interagirmos juntos !

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *