Kurze Antwort
Holybro stellt drei Sensoren her, die ArduPilot-Builds echte Funktionen hinzufügen: den digitalen Fluggeschwindigkeitssensor MS4525DO für Starrflügel- und VTOL-Flugzeuge, den optischen Flusssensor PMW3901 für die GPS-freie Positionshaltung in Innenräumen und den RM3100 DroneCAN-Kompass für hochpräzise magnetische Kursbestimmung. Jeder Sensor wird mit einem einzigen Kabel angeschlossen und erfordert nur wenige Parameteränderungen in Mission Planner oder QGroundControl.
MS4525DO Digitaler Fluggeschwindigkeitssensor
Der Holybro MS4525DO misst die Fluggeschwindigkeit, indem er die Druckdifferenz zwischen dem nach vorne gerichteten Pitotrohr und einer statischen Öffnung an der Seite erfasst. Im Gegensatz zu älteren analogen Sensoren kommuniziert der MS4525DO digital über I2C an der Adresse 0x28, was bedeutet, dass er nicht durch elektrisches Rauschen von nahegelegenen Komponenten oder lange Kabelwege beeinflusst wird.
Starrflügel- und VTOL-Flugzeuge benötigen Fluggeschwindigkeitsdaten für einen ordnungsgemäßen Strömungsabriss-Schutz, eine automatische Drosselung und eine Windschätzung. Ohne diese müsste sich ArduPilot ausschließlich auf die GPS-Bodengeschwindigkeit verlassen, die bei Gegenwind gefährlich ungenau sein kann. Für einen tieferen Einblick in die Funktionsweise von Fluggeschwindigkeitssensoren siehe unsere Erläuterung zu Fluggeschwindigkeitssensoren.
Verkabelung
Verbinden Sie die vier I2C-Kabel mit Ihrem Flugcontroller: SDA mit SDA, SCL mit SCL, VCC mit 5V und GND mit GND. Das Pitotrohr zeigt nach vorne am Flugzeug, idealerweise dort montiert, wo es einen sauberen Luftstrom abseits des Propellerstrahls erhält.
ArduPilot-Konfiguration
Aktivieren Sie im Mission Planner den Sensor, indem Sie ARSPD_TYPE für den MS4525DO auf 2 setzen. Setzen Sie ARSPD_USE auf 1, damit ArduPilot die Fluggeschwindigkeitsdaten verwendet. Das standardmäßige Kalibrierungsverhältnis von 1,0 funktioniert für die meisten Installationen, aber Sie können es nach einigen Flügen mit dem On-Screen-Kalibrierungstool feinabstimmen. In QGroundControl aktivieren Sie stattdessen über den Parameter SENS_EN_MS4525DO.
PMW3901 Optischer Flusssensor
Der Holybro PMW3901 Optischer Flusssensor liefert Positionsdaten, wenn GPS nicht verfügbar ist, was ihn für Indoor-Flüge, unter Brücken oder überall dort nützlich macht, wo der Satellitenempfang schlecht ist. Der Sensor funktioniert wie eine optische Maus, die die Bewegung der Bodenstruktur unter der Drohne verfolgt, um die horizontale Geschwindigkeit zu schätzen.
Diese UART-Version wird mit einem eingebauten BEC und einem vorgelöteten 6-poligen JST-GH-Stecker geliefert, der direkt an einen TELEM-Anschluss der meisten Flugsteuerungen angeschlossen wird. Er arbeitet zusammen mit einem nach unten gerichteten Entfernungsmesser, der die Höhenreferenz liefert, die der Flusssensor für genaue Berechnungen benötigt.
Verkabelung
Stecken Sie den JST-GH-Stecker in einen beliebigen freien TELEM-Anschluss an Ihrem Flugcontroller. Der Sensor bezieht Strom und sendet Daten über diese einzige Verbindung. Montieren Sie ihn an der Unterseite des Rahmens, direkt nach unten gerichtet, mindestens 10 cm über dem Boden während des Fluges.
ArduPilot-Konfiguration
Setzen Sie FLOW_TYPE auf 4, um das PMW3901-Protokoll zu aktivieren. Konfigurieren Sie dann den seriellen Port, an den er angeschlossen ist, indem Sie SERIALx_PROTOCOL auf 18 und SERIALx_BAUD auf 115 setzen, wobei x die TELEM-Portnummer ist. Nach der Aktivierung führen Sie eine protokollbasierte Kalibrierung durch, indem Sie im Positionshaltemodus mit verfügbarem GPS fliegen und dann die Flussdaten mit GPS vergleichen, um den Skalierungsfaktor zu berechnen.
RM3100 DroneCAN Kompass
Der Holybro RM3100 ist ein professioneller Magnetometer, der über DroneCAN und nicht über I2C angeschlossen wird. Der RM3100-Sensor bietet eine deutlich höhere Auflösung und ein geringeres Rauschen als die IST8310- oder AK09916-Kompasse, die in den meisten Flugsteuerungen zu finden sind. Er wird über ein einziges 4-poliges CAN-Kabel angeschlossen und wird von ArduPilot und PX4 automatisch erkannt.
Dies ist wichtig für große Flugzeuge, Vermessungsdrohnen und jede Konstruktion, bei der der Standard-Onboard-Kompass zu nahe an Stromleitungen, ESCs oder Motoren sitzt, die magnetische Störungen erzeugen. Weitere Informationen zu DroneCAN im Vergleich zu älteren Protokollen finden Sie in unserem DroneCAN-Leitfaden.
Verkabelung
Verbinden Sie das 4-polige CAN-Kabel vom RM3100 mit dem CAN1- oder CAN2-Port Ihres Flugcontrollers. CAN H mit CAN H, CAN L mit CAN L, VCC mit 5V und GND mit GND. Schließen Sie den CAN-Bus an beiden Enden mit 120-Ohm-Widerständen ab, wenn Ihr Flugcontroller keine integrierte Terminierung hat.
ArduPilot-Konfiguration
Aktivieren Sie CAN, indem Sie CAN_P1_DRIVER auf 1 und CAN_P1_BITRATE auf 1000000 setzen. Der RM3100 erscheint im DroneCAN-Tab des Mission Planners, sobald er mit Strom versorgt wird. Setzen Sie CAN_D1_PROTOCOL auf 1 für DroneCAN. Nachdem der Kompass angezeigt wird, führen Sie die Standard-Kompasskalibrierung durch: Drehen Sie das Flugzeug um alle Achsen, bis der Fortschrittsbalken abgeschlossen ist. ArduPilot priorisiert den RM3100 aufgrund seiner geringeren Rauschwerte automatisch gegenüber dem Onboard-Kompass.
Kurzübersicht
| Sensor | Schnittstelle | Primärer Zweck | Schlüsselparameter |
|---|---|---|---|
| MS4525DO | I2C | Fluggeschwindigkeit Starrflügel | ARSPD_TYPE = 2 |
| PMW3901 | UART | Indoor-Positionshaltung | FLOW_TYPE = 4 |
| RM3100 | DroneCAN | Präzise Kursbestimmung | CAN_D1_PROTOCOL = 1 |
Erste Schritte mit ArduPilot
Alle drei Sensoren erfordern ArduPilot 4.3 oder neuer für volle Unterstützung. Wenn Sie neu bei ArduPilot sind, führt unser ArduPilot-Einrichtungsleitfaden Sie durch den anfänglichen Flash- und Konfigurationsprozess. Für die Hardware-Auswahl durchsuchen Sie die Sammlung von Autopiloten und Flugsteuerungen.
Häufig gestellte Fragen
Benötige ich einen Entfernungsmesser mit dem optischen Flusssensor?
Ja. Der Flusssensor misst nur die horizontale Bewegung. Ohne einen Entfernungsmesser zur Höhenmessung kann ArduPilot die Flussdaten nicht in nutzbare Positionsschätzungen umwandeln.
Kann ich mehrere RM3100-Kompasse am selben CAN-Bus verwenden?
Ja. Jedes DroneCAN-Gerät erhält automatisch eine eindeutige Knoten-ID. ArduPilot kann Daten von mehreren Kompassen verwenden und vergleicht sie auf Konsistenz.