고급 비상안전 설정

드론/쿼드콥터 2017.03.28 16:49 Posted by 푸른하늘이

고급 비상안전 설정

고정익 비행기의 핵심 비상안전기능은 RTL에 기초한다. 기체가 지상국이나 RC 와 연결이 끝어지면 RTL을 시킬 수 있다. 대분의 경우 이로 충분하지만, 경우에 따라서믄 좀 더 고급 비상안전 기능이 필요하다. 

배경

고급 비상안전 옵션은 아웃백 도전대회(OBC: Outback Challenge competition)를 위하여 추가되었으며, 해당 대회의 규정에 맞게 설계되어 있다. 일반적인 비상안전은 기체가 조종사의 제어를 잃어버렸을 때, 기체를 구하는데 목적이 있지만, OBC 규칙은 정해진 공역 안에서 안전하게 작동되는데 목적을 두고 있다. 즉, 고급 안전 기능은 지리적 경계와 최고 고도로 정해진 공역을 벗어나 비행할 위험이 있을 경우, 일부러 기체를 파괴하기 위한 목적이다.

고정익 비상안전 기능이 OBC 대회를 위해 설계되었기는 하지만, 다른 경우에도 유용할 수 있으며 매우 유연하다. 또한 구성하기 어려울 수 있으므로 기체에 이 기능을 적용할지를 결정하기 전에 이 글을 몇번씩 자세히 읽어보길 바란다.

미션 기반(Mission based)

일반 비상안전과 고급 비상안전의 핵심적인 차이는, 고급비상안전은 미션기반이라는 것이다. 비상안전 조건(예 : GPS 고정이 풀림. 지상국 신호단절)이 발생하면, 비상안전 옵션은 기체가 가야할 웨이포인트 번호를 지정한다. 이렇게 함으로써 조종사는 비상안전 문제가 발생했을때 여러가지 복잡한 대응을 할 수 있다. 즉, 비상안전 상황이 발생하면, Plane 미션으로 정의된 어떤 것도 수행할 수 있다.

일반적으로 조종사는 비상안전 조건을 위해 고급비상안전 옵션을 설정하여, 정해진 시간(예 1분)동안 현재의 장소에서 선회하고 미리 정한 비행경로를 따라 원위치로 되돌아온다. 이때 속도나 고도가 변경될 수 있고, 자동착륙 혹은 원하는 어떤 것을 미션에 프로그램할 수 있다. 비상안전 상황이 종료되면(예, GPS가 다시 고정되면) 기체는 원래의 미션 아이템으로 되돌아가서 미션을 계속 수행한다.

따라서 고급비상안전 옵션은 AUTO 미션에서만 적용할 수 있다. CRUISE모드 등으로 비행할 경우, 표준 비상안전 옵션을 사용해야 한다.

고급비상안전 활성화

고급비상안전을 활성화시키려면, AFS_ENABLE을 1로 두면 된다. 기본값은 0이다.

참고로, 고급비상안전 시스템은 기본적으로 PX4, 픽스호크와 같은 고급 비행콘트롤러를 위해서만 작동한다. APM2의 경우, 고급비상안전을 사용하려면 펌웨어를 다시 컴파일 해야 한다.

비행 종료

"비행 종료(Flight termination)" 개념이 고급비상안전 체계를 이해하는 핵심이다. 종료란 모든 제어면을 최대로 하고 쓰로틀은 0으로 하여 스핀에 들어가도록 설정함으로써, 기체를 일부러 땅으로 쳐박는 경우를 말한다. 

고급비상안전은 AFT_TERM_ACTION 을 매직번호 42로 설정했을 경우에만 종료를 시작한다. 다른 값으로 두면 고급비상안전 시스템은 지상국에 "종료하고 싶다"라는 메시지를 표시하지만, 실제로 제어면은 변경하지 않는다. 42번이 아닌 값을 사용하면, 비상안전 상황에서 기체를 "종료"시키지 않고 테스트하고자 할 때 유용하다.

참고로 AFS_TERM_ACTION이 42로 설정되지 않아도 일반 비상안전 코드는 계속 활성화되어 있으므로, 지오펜스(Geofence)를 활성화시켰다면 기체가 지오펜스 귀환점으로 날라오게 된다.

AFS가 활성화되었을 때 비행펌웨어가 작동을 멈추는 등 FMU 마이크로 콘트롤러와 IO 마이크로 콘트롤러 간의 통신이 중단되었을 때, AFS 종료 시스템은 픽스호크에 있는 보조 IO 마이크로 콘트롤러로 하여금 기체를 "종료"하라고 설정한다.

AFS 비행종료는 복구가 되지 않는다. 종료가 시작되면 복구할 방법은 없다.

비상안전 이벤트의 유형

AFS 비상안전은 다음과 같은 5가지 유형의 비상안전 유형을 지원한다.

  • 지오펜스 침범
  • 최고 고도 침범
  • GPS 고정 풀림
  • 지상국 통신 단절
  • 기압계 실패

---(하략) ---



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센서 테스팅(Sensor Testing)

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원문 : http://ardupilot.org/plane/docs/advanced-failsafe-configuration.html

이전글 : http://www.internetmap.kr/entry/arming-throttle


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저는 구글어스를 보자 엄청난 충격을 받았습니다. 전통적으로 지도는 국가에서 제작하는 게 당연하다고 생각했는데, 웹과 구글이 그 생각을 완전히 깨 버린 겁니다. 지금은 MS까지 전세계의 3차원 지도를 서비스하겠다고 나서고 있는데, 우리는 무엇을 어떻게 해야 할까요?
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