关于QGC Landing Pattern规划的计算过程

news2024/11/18 7:27:29

固定翼飞机在规划航线时，QGC提供了自动生成降落阶段航线功能。在地图上选择降落点之后，根据默认的下滑坡度或下滑距离、盘旋点半径，自动生成航线。最后的降落航向实际由三个点组成，开始降落点（MAV_CMD_DO_LAND_START）、盘旋点（MAV_CMD_NAV_LOITER_TO_ALT）、着陆点（MAV_CMD_NAV_LAND）。开始降落点在航线规划页面不显示；盘旋点默认高度40，盘旋半径75，顺时针方向盘旋；降落滑行航向默认270deg,滑行坡度默认6deg或者滑行长度300m，QGC根据以上数据生成降落阶段航线。

降落点和盘旋点是可以随鼠标拖动进行联动，所以降落点的经纬高和盘旋点的经纬高、盘旋半径和盘旋方向，以及滑行航向、滑行坡度、滑行距离之间是有固定的计算公式，本文对几个数据间的计算关系进行整理。

上边提到的计算过程均在QGC的FixedWingLandingComplexItem.cc中运行，几个数据之间是使用信号和槽函数进行联动的，如下图所示。

在FixedWingLandingComplexItem类初始化程序中可以看到，根据滑行距离计算和滑行坡度计算是2选1的，QGC默认是使用下滑坡度计算的。

计算过如下：

确定降落点的经纬高(在地图上点击，高度默认为0);
根据盘旋点默认高度40、滑行坡度6、即可计算出滑行距离。
再根据滑行距离、滑行航向、和降落点位置，可以计算得到滑行线和盘旋圆的切点坐标。
根据切点坐标、盘旋半径、盘旋点与着陆点的方向角即可计算出盘旋点的经纬度坐标。在此处计算QGC的程序写的比较繁琐，找了一个切点和盘旋点作为中间计算点来计算，着陆点和盘旋点的距离和航向，写的过于复杂。此处对程序进行修改后测试是ok的。
至此整个计算过程就结束了。在地图上修改着陆点和盘旋点位置或更改位置点高度、盘旋半径、滑行距离、滑行坡度、滑行航向后，根据信号触发不同的槽函数进行数据更新即可。