MTF-01P光流测距一体传感器-用户手册

简介

MTF-01P是微空科技研发设计并生产的一款光流测距一体传感器，采用串口输出数据，并内置多种通信协议，可兼容主流开源飞控：Ardupilot、PX4、INAV、FMT。只需简单配置即可适配不同飞控。

依靠MTF-01P传感器，无人机可以实现室内无GPS环境下的自主悬停飞行。

MTF-01P基于MTF-01升级而来，测距量程更大，精度更高。

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产品参数

• 测距范围：0.01-12m@90%反射率（600Lux）; 0.01-8m@90%反射率（70KLux）;
• 测距精度：4cm(0.02-2m@90%反射率)；2%(>2m@90%反射率)
• 测距光源：激光
• 中心波长：808nm
• 测距视场角：1.5°
• 光流视场角：42°
• 最大光流测量速度：7m/s（一米高度时）
• 光流最小工作距离：8cm
• 光流环境光需求：>60Lux
• 通信接口：LVTTL（3.3V）串口 波特率115200
• 数据频率：100Hz
• 供电电压：5V
• 平均工作电流：100mA

产品尺寸

• 定位孔间距：24.3 x 12mm, Φ2.5mm
• 模块尺寸：33.2 x 20.8 x 16.8mm
• 重量：8g

接口定义

• GND: 电源GND
• 5V：电源5V
• Rx：串口Rx，接飞控串口Tx
• Tx：串口Tx，接飞控串口Rx

飞控连接示意

安装方向

也可以在微空助手中调整方向参数

协议说明

MTF-01支持四种数据协议：

• Micolink：一种自定义协议，可以支持FMT飞控，也可以用于自主开发使用。
• Mavlink_apm: mavlink协议，支持ardupilot飞控固件
• Mavlink_px4: mavlink协议，支持PX4飞控固件
• MSP: 支持INAV飞控固件

可以使用微空助手软件切换模块协议或修改其它参数：

微空助手下载和使用说明

Micolink协议具体说明可参考下面链接：

Micolink协议定义与解析

飞控配置教程

[视频教程]Ardupilot&PX4飞控配置使用MTF-01光流测距一体传感器实现室内悬停飞行

Ardupilot

MTF-01模块输出协议需要设置成mav_apm（或购买产品时直接选择ardupilot版本）
Ardupilot固件版本需>=4.2.0

SERIALn_BAUD 115
SERIALn_OPTIONS 1024(Don't forward)
SERIALn_PROTOCOL 1
FLOW_TYPE 5
RNGFND1_TYPE 10
(n取决于实际连接的物理端口）
重启飞控或者刷新参数
RNGFND1_MAX_CM 800
RNGFND1_MIN_CM 1
RNGFND1_ORIENT 25

配置EKF参数(只使用光流）
AHRS_EKF_TYPE 3
EK3_SRC_OPTIONS 0
EK3_SRC1_POSXY 0
EK3_SRC1_POSZ 2
EK3_SRC1_VELXY 5
EK3_SRC1_VELZ 0
EK3_SRC1_YAW 1

配置EKF参数(光流和GPS手动切换，进阶操作，新手勿尝试）
AHRS_EKF_TYPE 3
EK3_SRC_OPTIONS 0
EK3_SRC2_POSXY 0
EK3_SRC2_POSZ 2
EK3_SRC2_VELXY 5
EK3_SRC2_VELZ 0
EK3_SRC2_YAW 1
RC6_OPTION 90 （设置使用RC6通道切换EKF数据源, 通道值处于中间位置时使用SRC2的数据，即使用光流辅助定位）

注意：
如果在参数列表中找不到FLOW_TYPE参数，首先请确认ardupilot固件版本>=4.2.0，如果版本没问题，那说明是飞控固件禁用光流功能了，这个大多出现在F405飞控上，因为flash大小限制需要阉割部分功能，详情可以咨询飞控厂家。

PX4

MTF-01模块输出协议需要设置成mav_px4（或购买产品时直接选择PX4版本）

1.14.0版本以后需要设置好所有其它参数，并识别到光流传感器，重启飞控后才能在QGC里找到SENS_FLOW_ROT参数

1.12.x - 1.13.x
MAV_1_CONFIG TELEM n （n取决于实际连接的物理端口）
重启飞控
MAV_1_MODE Normal
SER_TELn_BAUD 115200 8N1 （n取决于实际连接的物理端口）
SENS_FLOW_ROT No rotation
EKF2_AID_MASK use optical flow
EKF2_RNG_AID Range aid enable
EKF2_HGT_MODE Range sensor

1.14.x-
MAV_1_CONFIG TELEM n
重启飞控
MAV_1_MODE Normal
SER_TELn_BAUD 115200 8N1
EKF2_OF_CTRL Enabled
EKF2_RNG_CTRL Enabled
EKF2_HGT_REF Range sensor
重启飞控
SENS_FLOW_ROT No rotation （1.14及以后版本该参数默认值如此，无需设置）

重启飞控，一切正常的话，在QGC的MAVLink Inspector页面中应该能看到DISTANCE_SENSOR和OPTICAL_FLOW_RAD消息。注意，QGC上显示的消息由飞控发出，消息频率并不等同于传感器的数据频率，这个频率由飞控的设置和数据链路的速度决定，主要用于观察，消息频率多少并不重要。

如果地面站是通过某些数传连接飞控时，由于数据链路速率较低，飞控会选择性发出数据，导致在QGC有可能看不到某些消息帧比如OPTICAL_FLOW_RAD，因此这一步建议使用USB连接飞控。

INAV

MTF-01模块输出协议需要设置成msp（或购买产品时直接选择INAV版本）

另外INAV 7.1.1版本存在BUG，无法正常使用传感器，建议升级或者降级其它版本。

[视频教程] INAV飞控配置使用MTF-01光流测距一体传感器实现室内悬停飞行

FAQ常见问题

1.飞控地面站上可以看到distance数据但没有光流数据

可能有两种情况：

一是模块协议和飞控固件不匹配，比如飞控是Ardupilot固件但光流模块协议设置成了mav_px4，或者飞控是PX4固件时模块协议设置成了mav_apm。

二是使用PX4时，电脑使用数传连接飞控，由于数据链路带宽较低，飞控只会选择性发送部分数据到QGC，所以只能看到distance消息而没有光流消息。需要使用USB连接飞控到电脑，再观察消息是否正常。
另外PX4飞控发往地面站的消息频率是可变的，根据数据链路带宽调整，发到QGC的消息频率和传感器实际的数据频率并不是一回事。