微空MVD35双目视觉开源飞行平台用户手册

产品介绍

微空MVD35双目视觉开源飞行平台采用 3.5 寸圈机机架，轴距仅 152mm，小巧安全，狭窄室内空间也能轻松飞行，适合初学者开发学习使用。

平台搭载微空 H743 飞控，官方支持 Ardupilot 和 PX4-Autopilot 两大主流开源固件；配备树莓派机载电脑，运行 Ubuntu 操作系统和 ROS 工具，生态丰富，支持大量开源工具软件；采用英特尔 RealSense 双目相机感知飞行环境，实现室内精准自主导航。

安全稳定的飞行平台、全面详尽的资料说明和视频教程、二次开发的引导案例，为用户后续应用开发提供强大助力。

产品型号	MVD35-树莓派4B-不含双目	MVD35-树莓派4B-T265	MVD35-树莓派5-不含双目	MVD35-树莓派5-D435i
Ardupilot	√	√	√	√
PX4-Autopilot	√	√	√	√
树莓派 4B	√	√
树莓派 5			√	√
T265		√
D435i				√
OS	Ubuntu 20.04	Ubuntu 20.04	Ubuntu 24.04	Ubuntu 24.04
ROS	ROS 1	ROS 1	ROS 1/2	ROS 1/2
总重量（含电池220g）	645g	645g	670g	670g
续航	13min	13min	12min	12min

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使用说明

1. 硬件连接示意图

2. 遥控器通道定义说明

• 0 - 遥控器开关机按键：关机状态下，长按 3 秒启动遥控器；开机状态下，长按 3 秒关闭遥控器；启动中，按键为蓝色，启动成功后，按键为绿色，若启动后开关机按键为红色，表示摇杆或开关未处于初始状态，检查摇杆和开关，将其拨动回初始状态，开关机按键重新变为绿色；遥控器开关机按键为绿色状态时，TRS 高频头才会正常启动并接收遥控器信号

• 1 - 遥控器通道 1 Roll 摇杆：控制无人机翻滚角度

• 2 - 遥控器通道 2 Pitch 摇杆：控制无人机俯仰角度

• 3 - 遥控器通道 3 Throttle 摇杆：控制无人机油门输出

• 4 - 遥控器通道 4 Yaw 摇杆：控制无人机航向角度

• 5 - 遥控器通道 5 飞行模式切换三段开关：控制无人机飞行模式；打到最上方（图中所示位置）时，飞行模式对应自稳飞行模式Stabilize（Ardupilot) / Stabilized（PX4)；打到中间位置时，飞行模式对应定高飞行模式 AltHold（Ardupilot) / Altitude（PX4)；打到最下方位置时，飞行模式对应定点飞行模式 Loiter（Ardupilot) / Position（PX4）

• 6 - 遥控器通道 6：Ardupilot 与 PX4 对应功能不同。Ardupilot 为信号源切换三段开关：控制无人机融合信号源，打到最上方（图中所示位置）时，无人机融合 视觉传感器+测距仪 数据；打到中间位置时，无人机融合 光流传感器+测距仪+罗盘 数据；打到最下方位置时，未设置融合数据；PX4 为 Emergency Kill switch channel （紧急停止开关）：打到最上方（图中所示位置）及中间位置时，不触发紧急停止，打到最下方位置时，触发紧急停止，电机停止转动，在一些紧急状况下可以使用，强制使飞机坠机。

• 7 - 遥控器通道 7：遥控器两段自锁按键，功能未定义，可自由使用

• 8 - 遥控器通道 8 解锁/上锁两段自锁按键：控制无人机通道解锁与上锁；按下自锁时，按键发绿光，无人机解锁；按下弹起时，按键绿光熄灭，无人机上锁

3. TRS 遥数一体状态说明

• 0 - 高频头天线，使用前，将遥控器配套天线拧紧到 SMA 接头上

• 1 - 接收信号强度

• 2 - 发射功率

• 3 - 通信模式：standard 模式通信带宽为 4Kb/s；long-range 模式通信带宽为 2.4Kb/s；high-speed 模式通信带宽为 8Kb/s；在 MVD35 飞行平台中，应使用 high-speed 模式

• 4 - sbus 信号：on 表示高频头接收到遥控器 sbus 信号；off 表示未接收到遥控器 sbus 信号

• 5 - 蓝牙连接指示灯：蓝灯长亮表示高频头蓝牙已连接；蓝灯熄灭表示高频头蓝牙未连接

• 6 - Type-C 接口：用于将高频头连接到电脑，实现无人机与地面站的通信

• 1 - TRS 接收机指示灯：绿灯长亮为已连接；绿灯慢闪为未连接；绿灯快闪为对频中；绿灯双闪为已连接，但无 Sbus 信号

• 2 - TRS 接收机对频按键：按住按键同时给接收机上电后松开按键，接收机进入搜索对频模式（绿灯快闪）

4. 软硬件准备

1.软件安装：下载并安装 Mission Planner（Ardupilot 地面站），QGroundControl（PX4地面站）

2.硬件准备：电脑；电池（6S1P 1500mah XT60 高压版锂电池）；Type - C 数据线

3.硬件装配：将电池穿过电池绑带稳固固定到电源板上方；将遥控器配套天线拧紧到 TRS 高频头 SMA 接头上

5. 上电启动

1.启动遥控器：长按遥控器中间开机键 3 秒启动遥控器，开机键由蓝色变绿色（若启动后开机键为红色，表示摇杆或开关未处于初始状态，检查摇杆和开关，将其拨动回初始状态，开机键重新变为绿色）

2.启动无人机：将电池 XT60 接头插入电源板，可以听到两次电机上电响声

3.检查 MVD35 飞行平台状态：此时遥控器上 TRS 高频头状态信息正常（rssi 信号强度在正常范围内，功率为 1000mW，传输模式为 high-speed，sbus 信号 on）；无人机稳压板蓝色指示灯长亮，树莓派红色启动指示灯长亮；无人机底部 TRS 接收机绿色指示灯长亮，MTF-01P 蓝色指示灯长亮

飞行检查（Ardupilot)

1. 连接 Mission Planner 地面站

1.上电启动后，使用 Type - C 数据线连接遥控器 TRS 高频头与电脑

2.打开 Mission Planner -> 右上角选择 TRS 高频头端口 -> 波特率选择 115200 -> 连接

3.软件界面显示 正在获取参数 1，加载参数完成后，软件界面刷新并显示无人机信息，则无人机已连接地面站

2. 检查 TRS 遥控器通道数据

1.Mission Planner -> 初始设置 -> >> 必要硬件 -> 遥控器校准

2.遥控器校准 页面实时显示通道状态，移动摇杆、拨动拨杆开关或按下按键，测试遥控器上摇杆、拨杆开关和按键对应的通道（注意不要触发解锁）

3.PITCH （rc2）通道应显示为反向，确认各个通道默认位置和对应输出（RC1 - Roll, RC2 - Pitch, RC4 - Yaw 默认为中间值 1500 左右；其它通道对应默认值为低值 1000 左右）

3. 检查 MTF-01P 光流测距一体传感器数据

1.Mission Planner -> 飞行数据 -> 状态

2.查找关于光流数据 opt_m_x、opt_m_y、opt_qua；测距仪数据 rangefinder1

3.移动无人机，观察数据变化，rangefinder1 数据为无人机底部到地面或遮挡物间的距离，单位为 CM，检查测量结果与实际距离大致相同

4. 检查 T265 视觉传感器数据

1.Mission Planner -> Ctrl+F -> 弹出 temp 窗口 -> MAVLink Inspector -> 弹出 MAVLink Inspector 窗口

2.Comp 240 MAV_COMP_ID_UDP_BRIDGE（树莓派发送的数据） -> VISION_POSITION_ESTIMATE（视觉传感器数据）

3.确认 VISION_POSITION_ESTIMATE 数据频率能达到 30Hz 左右，否则可能是数传传输带宽不足

4.移动无人机，观察以无人机 NED 坐标系的位置数据变化是否正确

5. 确认无人机状态

1.电池电压电流：电池电压需在 20V 以上，接近或低于 20V 则需要充电；准备飞行需确保电池电量充足

2.飞行模式：显示选中的飞行模式，飞行模式可由遥控器通道 5 开关切换

3.错误信息显示位置：显示无法进入该模式或无法解锁的信息；飞行前需确保没有错误信息

4.是否可进入选定模式并解锁

5.解锁/上锁状态

飞行检查（PX4)

1.连接 QGroundControl 地面站

1.设置自动连接选项

• QGroundControl -> Application Settings -> 常规 -> 自动连接到下列设备 取消勾选 SiK电台

2.TRS 接入电脑

• 上电启动后，使用 Type - C 数据线连接遥控器 TRS 高频头与电脑

3.TRS 连接 QGroundControl

• QGroundControl -> Application Settings -> 通讯连接 -> 添加

• 在 编辑连接设置配置 -> 填入 Name （以 TRS 为例） -> 选择 TRS 对应 Serial Port -> Baud Rate 选择 115200 -> 确认

• QGroundControl -> Application Settings -> 通讯连接 -> TRS -> 连接

4.确认连接状态

• QGroundControl -> Back 回到主界面，界面显示无人机状态

• 无线连接时，重启无人机后需要重新手动连接：QGroundControl -> Application Settings -> 通讯连接 -> TRS -> 连接

2.检查 TRS 遥控器通道数据

• QGroundControl -> Vehicle Setup -> >> 遥控器

• 遥控器 页面实时显示通道状态，移动摇杆、拨动拨杆开关或按下按键，测试遥控器上摇杆、拨杆开关和按键对应的通道（注意不要触发解锁）

3.检查测距仪数据

• QGroundControl -> Analyze Tools -> MAVLink 检测 -> DISTANCE_SENSOR -> current_distance

• 垂直方向移动无人机，观察数据变化是否正确（单位：厘米）

• QGroundControl -> Analyze Tools -> MAVLink 检测 -> LOCAL_POSITION_NED -> z

• 垂直方向移动无人机，观察数据变化是否正确

• z 数据应为负数（单位：米），且近似 DISTANCE_SENSOR -> current_distance 的负值，则表示当前高度仅融合测距仪数据

4.检查 T265 视觉传感器数据

• QGroundControl -> Analyze Tools -> MAVLink 检测 -> Comp 240 -> VISION_POSITION_ESTIMATE（视觉传感器数据）

• 确认 VISION_POSITION_ESTIMATE 数据频率能达到 30Hz 左右，否则可能是数传传输带宽不足、信号不佳或丢包率过高所致；移动无人机，观察对应位置数据变化是否正确

• QGroundControl -> Analyze Tools -> MAVLink 检测 -> Comp 1 -> LOCAL_POSITION_NED

• 查看 LOCAL_POSITION_NED 数据，x，y 应融合视觉传感器数据，z 应融合测距仪数据，移动无人机，观察数据表现是否与实际一致

5.确认无人机状态

• 下方快捷信息栏可以添加自定义观察数据，根据使用需求添加观测数据

• 确认电池电量充足，电池电压需在 20V 以上，接近或低于 20V 则需要充电；准备飞行需确保电池电量充足

• 上方状态条显示飞行状态、飞行模式、无人机消息、GPS信息、电池信息与定位信息等，确认状态信息无误

• 绿色状态 Ready to Fly 表示状态正常，红色与黄色状态表示有错误和警告，点击该位置可详细的错误或警告信息

飞行测试 - 遥控器手动控制

测试自稳飞行模式 Stabilize (Ardupilot) / Stabilized (PX4)

1.放置无人机到起飞点：在空旷安全的场地中进行飞行测试，将无人机放置到水平的起飞地面上

2.启动 MVD35 飞行平台并进行飞行检查：按照上述 飞行检查（Ardupilot / PX4） 过程检查

3.切换到自稳飞行模式 Stabilize (Ardupilot) / Stabilized (PX4)：将遥控器通道 5 三段开关（飞行模式切换开关）打到最低位置，即切换到自稳飞行模式

4.解锁无人机：将遥控器通道 8 自锁按键（解锁/上锁开关）按下，右上方绿色灯亮起，无人机电机缓慢转动，无人机已进入解锁状态

5.起飞与控制：轻推油门，使无人机离地，熟悉摇杆控制效果和该飞行模式（以无人机为第一视角，遥控器通道 1 Roll 摇杆：控制无人机左右移动；遥控器通道 2 Pitch 摇杆：控制无人机前后移动；遥控器通道 3 Throttle 摇杆：控制无人机上升下降；遥控器通道 4 Yaw 摇杆：控制无人机左右转向）

6.降落与上锁：控制遥控器油门摇杆，使无人机平稳落在地面上后，将油门摇杆打至最低，15 秒后会自动上锁，或使用遥控器右上方自锁按键（解锁/上锁开关），按下按键，右上方绿色灯熄灭，无人机电机停止转动，则无人机已上锁

测试定高飞行模式 AltHold (Ardupilot) / Altitude (PX4)

• 定高飞行模式与自稳飞行模式测试过程类似；将遥控器通道 5 三段开关（飞行模式切换开关）打到中间位置，即切换到定高飞行模式

• 定高飞行模式当油门摇杆位于中间死区（±10%）范围内时，会保持当前高度

• 在解锁后起飞的过程中，需要将油门摇杆拉至中点以上，无人机会起飞上升，离地 30cm 以上后将油门摇杆拉回至中点，无人机会保持当前高度

测试定点飞行模式 Loiter (Ardupilot) / Position (PX4)

• 没有切换到正确数据源或者无传感器数据（比如没有安装T265）时无法在定点模式解锁

• Ardupilot 定点飞行模式可使用 第一信号源：视觉传感器+测距仪 组合 或 第二信号源：光流传感器+测距仪+罗盘 组合，通过 遥控器通道 6 对应开关切换，通道6打到中间位置(1500) 时使用光流数据源；PX4 定点飞行模式使用 视觉传感器+测距仪 组合，不支持通过遥控器切换融合数据源

• 定点飞行模式与定高飞行模式测试过程类似；将遥控器通道 5 三段开关（飞行模式切换开关）打到最高位置，即切换到定点飞行模式

• 定点飞行模式当油门摇杆位于中间死区（±10%）范围内，其它摇杆不动时，将会保持定点悬停飞行状态

• 定点飞行模式需要无人机位置状态信息：MVD35 飞行平台启动后30秒内，将自动启动视觉传感器并发送定位数据到无人机上

• 在解锁后起飞的过程中，需要将油门摇杆拉至中点以上，无人机会起飞上升，离地 30cm 以上后将油门摇杆拉回至中点，无人机在当前位置定悬停，控制右侧摇杆控制无人机前后左右运动，左侧摇杆控制无人机上下与转向运动

飞行测试 - Mission Planner 交互式控制

• Mission Planner 交互式控制为 Ardupilot 固件功能，PX4 暂不支持该功能

1.放置无人机到起飞点：在空旷安全的场地中进行飞行测试，将无人机放置到水平的起飞地面上

2.启动 MVD35 飞行平台并进行飞行检查：按照上述 飞行检查（Ardupilot） 过程检查

3.切换到定点 Loiter 飞行模式：将遥控器通道 5 三段开关（飞行模式切换开关）打到最高位置，即切换到定点 Loiter 飞行模式，再次检查 T265 视觉传感器数据

4.设置 EKF 原点：Mission Planner -> 右键点击地图界面，呼出选项列表 -> 设置家在此 -> Set EKF Origin Here （设置后，在地图上会显示无人机图标表示无人机方向与位置信息）

5.放大地图：将无人机图标所在区域放大到最大倍率，可以更明显观察无人机的位置方向信息的变化

6.确定安全边界：拿起无人机围绕飞行空间移动，Mission Planner 上地图显示飞机的轨迹，了解现实环境中的位置与地图上位置的对应关系与比例，便于安全飞行（注意：此处需要科学上网，Mission Planner 使用谷歌地图！Mission Planner 使用谷歌地图！Mission Planner 使用谷歌地图！）

7.Mission Planner 控制解锁：Mission Planner -> 飞行数据 -> 动作 -> 解锁/锁定（无人机将会解锁，桨叶缓慢转动）

8.Mission Planner 控制起飞：Mission Planner -> 右键点击地图界面，呼出选项列表 -> TakeOff -> 弹窗输入起飞高度 1 单位：米（无人机将会缓慢起飞至指定高度后定点悬停待命）

9.Mission Planner 地图选点飞行：Mission Planner -> 右键点击地图想要飞往的位置，呼出选项列表 -> 飞行至此（无人机进入 Guided 模式，将会转向并飞向指定位置后定点悬停待命，飞行途中或达到指定位置定点悬停后，可重复使用选点飞行，实时交互控制飞行）

10.Mission Planner 控制降落：Mission Planner -> 飞行数据 -> 动作 -> 选择 Land 模式 -> 设置模式（无人机将会缓慢降落，降落后电机进入怠速状态，15 秒无电机输出操作将会自动上锁）

11.上锁：无人机降落后电机进入怠速状态，15 秒无电机输出操作将会自动上锁；或者通过 Mission Planner -> 飞行数据 -> 动作 -> 解锁/锁定 直接上锁

微空无人机视觉导航系列教程

1.飞行平台搭建

2.飞控基础设置（Ardupilot及PX4）

3.机载电脑环境配置（树莓派4B+T265）

4.树莓派镜像迁移使用

5.视觉导航设置与飞行实践（Ardupilot及PX4）

6.双目VIO算法实现与应用（树莓派5+D435i）

7.拓展应用案例