QGC 有五大视图:Fly 飞行监控、Plan 任务规划、Setup 配置调参、Analyze 日志分析、Application Settings 自身设置;
目录
- 适用人群与前置
- 一、软件定位、三大连接方式与首次飞行
- 1. 五大视图定位
- 2. 三种连接方式
- 3. 首次飞行六步
- 4. 三类常见排障入口
- 二、配置要点(实测经验)
- 三、传感器校准操作规范与判据
- 1. 各传感器校准要点
- 2. 推荐配置顺序(性能链)
- 3. 对表演/编队场景的提醒
- 四、Setup 视图详解:固件烧录、机架与参数
- 1. 各子项
- 2. 机架与复位类参数
- 3. 保险开关(circuit breaker)类参数
- 4. 失控保护类参数
- 五、Plan 视图:任务类型、参数与地理围栏
- 1. 任务类型
- 2. 安全要素
- 3. 上传与检查铁律
- 六、Fly 视图:仪表判读与飞行动作工具
- 1. 工具栏状态图标
- 2. HUD 字段
- 3. Fly Tools(地图左缘)动作面板
- 4. 两种起飞方式(流程链)
- 5. 常见坑
- 七、多机视图与蜂群使用要点(唯一 SYSID)
- 1. 出现条件与切换
- 2. 可下发动作
- 3. SYSID 冲突与多机带宽
- 4. 安全红线(务必保留)
- 八、Analyze 视图:日志下载、MAVLink 控制台与排障
- 1. 能力清单
- 2. 三类官方排障入口
- 3. 与工具链衔接
- 4. 排障铁律
- 九、飞行前检查单(QGC 作业)
- 十、术语速查(本章)
- 十一、来源与勘误
多机作业时每个连接必须持有唯一 SYSID,且务必注意「断开 QGC 会被判定为 RC loss、对所有已连接飞机触发 failsafe」这条安全红线。
适用人群与前置
面向使用 QGC 的地面站操作员、机队运维、飞控调参工程师。
建议先具备:MAVLink 心跳与 SYSID 概念、PX4/ArduPilot 基础参数常识。
一、软件定位、三大连接方式与首次飞行
1. 五大视图定位
| 视图 | 定位 | 主要职能 |
|---|---|---|
| Fly | 飞行监控与操控 | 仪表、地图、模式切换、解锁上锁、起飞降落、动作面板 |
| Plan | 任务规划 | 航线规划、围栏与备降点编辑、任务上传下载、地形高度跟随 |
| Setup | 机型配置与调参 | 机架类型、传感器校准、遥控器校准、电机顺序、安全开关 |
| Analyze | 飞行后分析 | 日志下载、MAVLink 控制台、消息检视器、参数编辑器 |
| Application Settings | QGC 自身设置 | 通信端口、地图缓存、飞行数据显示取舍等 |
2. 三种连接方式
| 方式 | 说明 |
|---|---|
| USB | 烧写固件只能走 USB |
| 数传电台 | 无线远距连接 |
| WiFi/以太网 | 典型 UDP 14550。QGC 大多能自动发现飞机,没有则到 Comm Links 检查或手工新建 |
易错点:串口波特率默认 57600,若飞控固件配置为 921600 必须手动改,否则表现为「连不上」。
3. 首次飞行六步
- 连接飞机。
- 看工具栏状态图标:GPS 需 3D Fix、电池、RC、遥测、飞行模式、解锁/上锁。
- 新机自动进入 Vehicle Setup 按序完成:Firmware → Airframe → Sensors → Radio → Flight Modes → Power。
- Plan 视图建任务并 Upload。
- Fly 视图飞行(滑动解锁 → Start Mission)。
- 落地后 Analyze → Log Download 取回日志。
只有首次连接新机型时才需要联网,用来拉取最新参数元数据和地图瓦片。
4. 三类常见排障入口
| 问题 | 官方排障入口 |
|---|---|
| 连不上 | Connection Problems |
| 参数下载失败 | Parameter Download Failures |
| 任务上传失败 | Plan Upload/Download Failures |
二、配置要点(实测经验)
| 要点 | 说明 |
|---|---|
| 多机连接 | 建议用 mavlink-router 拆分端口,再分别连接各机 |
| 串口波特率 | 默认 57600;固件配 921600 时必须手动改 |
| 参数拉取 | 参数编辑器拉全量很慢,可用「保存到文件」做参数快照 |
| 离线地图 | 需提前缓存 |
| 固件接线 | Firmware 写入过程中严禁拔线 |
三、传感器校准操作规范与判据
1. 各传感器校准要点
| 传感器 | 操作与判据 |
|---|---|
| 加速度计 | 按提示把飞机依次摆到六个方向(水平、机头朝下、机头朝上、左侧、右侧、倒置),每一步都要放稳后再确认 |
| 陀螺仪 | 飞机保持静止,校准全程不可移动机体 |
| 磁罗盘 | 按要求把飞机在各方向旋转到进度 100% |
| 水平(Level Horizon) | 把飞机放在尽量水平的台面,校准后人工地平线应与真实水平一致 |
磁罗盘关键判据(易错点):校准完成后磁场强度正常约185–585 mGauss,超出说明周围有磁干扰源。这个区间是判断校准是否有效、周围是否有磁干扰的核心依据。
2. 推荐配置顺序(性能链)
固件烧录 → 机架选择 → 传感器(加速度计 → 陀螺 → 罗盘 → 水平) → 遥控器 → 飞行模式 → 电源与电调;调参放到最后
3. 对表演/编队场景的提醒
- 罗盘干扰大是编队队形发散、定点漂移的常见根因。
- 批量飞机校准后建议抽测磁场强度并建立台账。
- 同一批飞机尽量在同一场地校准,减少环境差异。
- 校准数据会随固件升降级、换板、改装而失效——属「升降级后必查项」。
四、Setup 视图详解:固件烧录、机架与参数
1. 各子项
| 子项 | 功能 |
|---|---|
| Summary | 总览 |
| Firmware | 烧写固件,仅 USB 可用,过程中严禁拔线 |
| Airframe | 机架类型,选完需 Apply and Restart |
| Radio | 遥控器校准 |
| Sensors | 传感器校准 |
| Flight Modes | 模式分配 |
| Power | 电池与供电,含 ESC 校准 |
| Motors | 电机转向与编号,关键项 |
| Safety | 安全与失控保护 |
| Tuning | 调参,支持 Autotune |
| Camera | 相机参数 |
| Parameters | 全参数编辑 |
2. 机架与复位类参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| SYS_AUTOSTART=4001 | 通用四旋翼机架类型 |
| SYS_AUTOCONFIG=1 | 重置参数 |
3. 保险开关(circuit breaker)类参数
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| CBRK_USB_CHK=197848 | 允许插着 USB 飞行 |
| CBRK_IO_SAFETY=22027 | 禁用安全开关检查 |
危险提示:这类参数用于特定测试场景,正式作业慎用——它们绕过了正常安全检查。
4. 失控保护类参数
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| COM_RC_LOSS_T=0.5 | 遥控失联判定秒数 |
| NAV_RCL_ACT=2 | 遥控失联返航 |
| NAV_DLL_ACT=0 | 数据链丢失原地悬停 |
工程提醒:参数值必须结合具体机型与固件版本核对,不同版本默认值与有效区间可能不同;批量配置前先在单机上验证,再推广到机队。
五、Plan 视图:任务类型、参数与地理围栏
1. 任务类型
| 类型 | 用途 | 关键参数 |
|---|---|---|
| Waypoint 航点 | 基础航线飞行 | 每个航点设高度、速度与动作 |
| Survey 测绘网格 | 面状覆盖 | 高度通常 50m AGL;前视重叠 80%、旁视 70%(测绘用途);仅需发现目标时 30% 就够 |
| Corridor Scan 走廊扫描 | 线状区域(道路、管道、河道) | |
| Structure Scan 结构扫描 | 建筑物三维建模 | 环绕目标的多层航点 |
2. 安全要素
| 要素 | 说明 |
|---|---|
| 地理围栏(Geofence) | 多边形围栏、圆形围栏、最大飞行高度 |
| 集结点(Rally Point) | 紧急备降点,ArduPilot 支持 |
| 返航保护 | 任务结尾要有 RTL 或 Land |
| 地形跟随 | 起伏地形下必开 |
3. 上传与检查铁律
- 上传后要确认飞控回「Mission received」。
- 切换到 Auto 前必须在 Plan 视图复核已上传任务与高度剖面。
- 典型错误:AGL 高度填错、部分航点落在测区之外、任务结尾漏了 RTL。
地图瓦片不影响任务执行(飞机按坐标飞),但会让操作员失去目视参照;外场无网络时必须提前缓存离线地图。
六、Fly 视图:仪表判读与飞行动作工具
1. 工具栏状态图标
| 图标 | 意义 |
|---|---|
| GPS | 卫星数量与定位类型,多数模式要求 3D Fix |
| Battery | 电池参数配错时余量不可信 |
| RC | 失联会触发 RC loss 保护 |
| Telemetry | 链路信号质量 |
| Flight Mode | 点击可直接切换 |
| Armed/Disarmed | 解锁/上锁状态 |
2. HUD 字段
飞机位置、当前飞行模式、高度(气压高度与相对高度)、地速、电池电压与预估剩余时间、RSSI、GPS 星数与 HDOP、当前任务航点。
易错点(高度别看混):气压高度用于绝对参考,相对高度(相对起飞点)才是判断离地高度的主要依据。
3. Fly Tools(地图左缘)动作面板
- Return to Launch 返航
- Land 原地降落
- Pause 暂停任务
- Change Altitude 改变高度
- Go To Location 指点飞行
- Orbit 绕点盘旋
4. 两种起飞方式(流程链)
自动任务(确认状态全绿 → 滑动解锁 → Start Mission)与手动飞行(QGC 或遥控器解锁 → 遥控器起飞 → 需要时用 Fly Tools 做引导动作)
5. 常见坑
| 坑 | 排查/解决 |
|---|---|
| 视频流不显示 | 确认 GStreamer 插件、相机连接、码流格式 |
| Linux 下串口无权限 | 用户需加入 dialout 组 |
| 高度显示两个值别看混 | 气压高度 vs 相对高度(相对起飞点)为离地判断依据 |
七、多机视图与蜂群使用要点(唯一 SYSID)
1. 出现条件与切换
连接到 QGC 的飞机多于 1 架时,Plan 视图右上角出现 Multi-Vehicle 单选按钮,点它可把仪表盘替换为多机列表。
2. 可下发动作
- Arm/Disarm
- Start/Stop mission
- Return to Launch
- Take Control(从任务中夺回手动控制)。未被选中的飞机会保持悬停等待。
3. SYSID 冲突与多机带宽
关键点(唯一 SYSID):每架飞机必须持有唯一 SYSID(PX4 设
MAV_SYS_ID参数,ArduPilot 设SYSID_THISMAV参数)。SYSID 冲突的典型症状是Plan 视图来回跳动,界面试图在两架之间反复定位。
| 多机约束 | 说明 |
|---|---|
| 共享带宽 | 一对多数传下,所有天空端共享地面端的下行总带宽,从机越多每架分到的带宽越小——表现是连机慢、读参数慢(可能 1–2 分钟)、延迟升高 |
| 缓解办法 | 把地面端从机数量设为实际使用数量;使用更高速率模式;降低飞控 MAVLink 数据流的发送频率 |
4. 安全红线(务必保留)
安全红线:关闭 QGC 或断开网络会被判为RC loss,并对所有已连接飞机触发 failsafe——务必事先确认每架的 RC loss failsafe 行为。
- 确认各机的返航点与返航直线轨迹互不冲突。
- 多人协同作业时必须明确当前受控的是哪一架。
八、Analyze 视图:日志下载、MAVLink 控制台与排障
1. 能力清单
| 能力 | 说明 |
|---|---|
| Log Download | 从飞控拉取飞行日志,走 MAVLink LOG_* 协议 |
| MAVLink Console | 访问飞控上的 nsh shell,可查看进程做底层调试 |
| MAVLink Inspector | 实时查看原始 MAVLink 消息流 |
| Geotag Images | 用日志给图像打地理标签 |
| 振动/电池分析 | 周期性数据可视化 |
2. 三类官方排障入口
| 问题 | 入口 |
|---|---|
| 飞机连不上 | Connection Problems |
| 参数下载失败 | Parameter Download Failures |
| 任务上传失败 | Plan Upload/Download Failures |
3. 与工具链衔接
QGC 下载的是原始日志文件,PX4 固件产出ULog格式,可进一步用PlotJuggler或pyulog做多机对比与曲线分析。
实用建议(台账纪律):每架次飞行后固定下载并归档日志,按「日期 + 机号 + 架次」命名,形成可追溯台账。
4. 排障铁律
出现异常先取日志再复位飞机,避免现场复位后丢失证据;MAVLink 控制台属底层入口,测试中误改参数可能直接改变飞行行为。
九、飞行前检查单(QGC 作业)
- 连接与身份:每机 SYSID 唯一、数传/网络已通、Comm Links 条目正确。
- 仪表确认:GPS 3D Fix、电池余量可信、RC 正常、遥测信号良好。
- 固件/模型:机型、参数版本与作业匹配,升降级后已重校准。
- 任务:Plan 已复核、高度剖面正确、结尾含 RTL/Land、Mission received 已确认。
- 围栏与备降:Geofence 与 Rally Point 已设。
- 失控保护:RC loss / 数据链 loss 行为逐一确认与机队实际一致。
多机安全复核:断开 QGC 的触发行为、各机返航轨迹互不冲突、受控机明确。
十、术语速查(本章)
| 缩写/术语 | 中文全称 | 一句话解释 |
|---|---|---|
| QGC | QGroundControl | 开源跨平台无人机地面站软件 |
| MAVLink | 微型飞行器链路协议 | 无人机与地面站等通信协议 |
| SYSID | 系统号(System ID) | 标识哪架飞机;多机必须唯一 |
| Firmware | 固件 | 飞控上运行的程序,决定 PX4/ArduPilot 行为 |
| Airframe | 机架类型 | 定义电机布局与机型,如四旋翼 |
| Autotune | 自动调参 | 自动扫频并优化的调参功能 |
| ESC | 电调 | 驱动电机、控制转速 |
| Circut Breaker | 保险开关参数 | 绕过安全检查的 CBRK_* 参数,测试用 |
| ULog | PX4 日志格式 | 飞机上记录的数据文件格式 |
| Failsafe | 失效保护 | 链路/信号丢失时的自主处置(返航/悬停/降落) |
| Geofence | 地理围栏 | 限制飞行范围的虚拟边界 |
| RTL / Land | 返航 / 降落 | 任务结尾或失效时的收尾动作 |
| HDOP | 水平精度因子 | 越小定位精度越好 |
| AGL | 相对地面高度 | 相对起飞点/地面的高度,离地判断依据 |
十一、来源与勘误
依据来源:本文基于 QGC 官方文档(connection/first-flight/analyze-log 等)、PX4/ArduPilot 参数与传感器校准标准口径、编队多机使用工程经验整理。