EKF故障安全

EKF故障安全监控EKF（位置和姿态估计系统）的运行状况，以发现无人机的位置估计问题（通常由GPS故障或指南针错误引起）并防止“飞越”。

从Copter 3.3开始，EKF故障安全取代了GPS故障安全。

什么时候触发？

当指南针，位置或速度的任意两个EKF“方差”高于FS_EKF_THRESH参数值1秒钟时，将触发EKF故障安全。

这些“差异”来自EKF本身，并且这些数字表明EKF估算的可靠性。值介于0和1之间，其中0表示估算值非常可靠，而1.0则非常不可靠。

EKF通过比较多个传感器的结果来计算这些“差异”。因此，例如，如果GPS位置突然跳动，但加速度计未显示出突然的加速度，则位置的EKF方差将上升（即，估算变得不太可靠）

这些变化可以在地面站上实时查看。如果使用Mission Planner，请单击HUD上的“ EKF”标签。

故障安全触发时会发生什么？

• 自动驾驶仪的LED将闪烁红黄色或蓝黄色，并且会发出声音警报
• 如果已连接数传，则“EKF方差”将出现在地面站的HUD上
• 在手动飞行模式下（例如，稳定，Acro，AltHold），飞控将不会进行任何操作，但是飞行员将无法切换到自主飞行模式（Loiter，PosHold，RTL，Guided，Auto），直到故障消除
• 在需要自动模式下（即Loiter，PosHold，RTL，Guided，Auto等），FS_EKF_ACTION控制行为。默认情况下，该值为“ 1”，表示无人机将切换到降落（懒得）模式。这是一个“飞行员控制”的降落，这意味着飞行员可以控制侧倾角和俯仰角，但无人机将以LAND_SPEED设置值下降。它将降落到地面并自动上锁。
• EKF故障安全错误将被写入数据闪存日志
• 发生EKF故障保险后，飞行员可以在手动飞行模式（例如AltHold）中重新采取控制（使用飞行模式开关）以将无人机控制返航。

调整故障安全的灵敏度

FS_EKF_THRESH参数可以调节ekf故障的灵敏度

• 设置为0则禁用故障保护
• 设置为0.8到1.0之间的值，可以降低触发EKF故障保护的概率；数值越大对EKF要求越低，可能会导致罗盘或GPS故障时延时大，导致飞行器飞行偏离越远。
• 设置为0.6，提高EKF的严格性。降低此值的可能会导致EKF故障安全措施可能会在激进机动期间触发LAND。

Dataflash Log（闪存日志）示例

可以通过绘制数据闪存日志的NKF4.SP（位置新息），NKF4.SV（速度新息）和NKF4.SM（罗盘新息）值的图表来查看EKF的创新。

下图显示了在实际EKF故障安全事件期间EKF在位置（绿色），速度（红色）和指南针（黄色）方面的新息。在此事件期间，外部干扰（可能来自附近的高功率无线电塔）导致GPS报告了不准确的位置和速度。速度和位置创新均超过FS_EKF_THRESH值0.8之后，车辆立即切换到降落模式。