px4-flight-mode

name	px4-flight-mode
description	PX4 飞行模式与任务规划 - 手动、姿态、自稳、定点、任务、Offboard等模式配置
argument-hint	飞行模式 OR px4 mode OR 任务规划 OR Offboard模式
user-invocable	true

PX4 飞行模式与任务技能

用于配置和理解 PX4 各种飞行模式

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何时使用

当需要以下帮助时使用此技能：

• 了解多旋翼飞行模式
• 配置飞行模式切换
• 规划自主任务航线
• 设置 Offboard 模式

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快速参考

多旋翼飞行模式

模式	说明	用途
手动	手柄/RC 控制	测试、机动飞行
姿态	保持姿态，自稳	新手练习
高度	保持高度，位置自由	过渡模式
位置	保持位置和高度	自动飞行基础
任务	执行预设航线	自主巡检、测绘
Offboard	外部计算机控制	自主导航、避障

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模式说明

手动模式 (Manual)

• 遥控器直接控制电机输出
• 无任何稳定辅助
• 仅用于调试

姿态模式 (Stabilized)

• 遥控器控制翻滚/俯仰角度
• 高度由油门控制
• 飞控保持水平稳定

高度模式 (Altitude)

• 位置模式下限制水平移动
• 保持设定高度
• 适合手动导航

位置模式 (Position)

• 保持位置和高度
• 支持 GPS 导航
• 最常用的自动模式

任务模式 (Mission)

• 执行 QGC 规划的任务
• 自动航线飞行
• 支持航点、航点动作

Offboard 模式

• 由外部计算机通过 MAVLink 控制
• 发送位置/速度/姿态目标
• 需要位置定位可用

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飞行模式配置

通过 RC 切换

QGC → Settings → Flight Modes
- 选择通道 (通常 CH5)
- 为每个开关位置分配模式

通过 MAVLink 切换

# 切换到位置模式
mavlink send COMMAND_LONG
  command: MAV_CMD_DO_SET_MODE
  mode: 4  # PX4_MODE_POSITION

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任务规划

创建任务

1. 打开 QGroundControl
2. 点击 "Plan" 标签
3. 在地图上添加航点
4. 设置每个航点的动作
5. 发送任务到飞控

航点类型

类型	说明
Waypoint	飞向目标点
Takeoff	起飞
Land	降落
RTL	返回起飞点
Loiter	盘旋
Condition	条件等待

航点动作

# 设置盘旋圈数
LOITER_TIME

# 设置停留时间
LOITER_TIME

# 拍照 (触发相机)
DO_SET_CAMERA_TRIGGER

# 挂载控制
DO_MOUNT_CONTROL

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Offboard 模式

ROS 2 + MAVROS

# 启动 MAVROS
ros2 launch mavros px4.launch fcu_url:="udp://:14540@"

Offboard 控制示例 (Python)

from pymavlink import mavutil

# 连接飞控
master = mavutil.mavlink_connection('udp:localhost:14540')

# 请求 Offboard 模式
master.mav.set_mode_send(
    master.target_system,
    mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
    4)  # Offboard mode

# 发送位置目标
master.mav.set_position_target_local_ned_send(
    0,                      # 时间戳
    master.target_system,
    master.target_component,
    mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
    0b110111000000,        # 类型掩码
    10, 0, -5,             # 位置 (x, y, z)
    0, 0, 0,               # 速度
    0, 0, 0,               # 加速度
    0, 0)                  # 偏航

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安全功能

失效保护

QGC → Settings → Safety
- 低电量返航
- 失控保护
- 地理围栏
- 任务失效保护

地理围栏

# 启用地理围栏
FENCE_ENABLE    = 1

# 设置边界
FENCE_RADIUS    # 最大距离
FENCE_ALT_MAX   # 最大高度

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模式切换条件

自动切换触发

• 电池低电量 → RTL/降落
• GPS 丢失 → 高度模式/降落
• 信号丢失 → RTL
• 地理围栏触发 → RTL

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参数参考

# 默认飞行模式
COM_FLIGHTMODE

# Offboard 超时
COM_OF_TIMEOUT

# 任务持续时间
MIS_DIST_1WP     # 航点触发距离
MIS_DIST_WPS     # 全任务距离

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相关文档

• PX4 飞行模式
• 任务规划
• Offboard 模式