บินอัตโนมัติใน SITL และภาคสนาม

ตัวอย่างที่ 1 ช่วงใดใช้เวลานานผิดปกติ

เที่ยวบินที่ 1 จากโมดูล 3 บินที่ 8 m/s หยุดถ่ายภาพจุดละ 60 วินาที เวลาจริงอ่านจากเวลาที่ถึงแต่ละ waypoint ใน log (ค่าจำลอง) ทีมถือว่าช่วงที่ช้ากว่าแผนเกิน 20% ต้องหาสาเหตุ

import math

pts = {"H": (0, 0), "P1": (420, 150), "P2": (900, -200), "P10": (1100, -900)}
legs = [("H", "P1"), ("P1", "P2"), ("P2", "P10"), ("P10", "H")]
actual_s = [118, 138, 170, 245]                  # วินาทีจาก log ต่อช่วง รวมเวลาหยุดที่จุดปลาย
SPEED, HOLD = 8.0, 60
for (a, b), act in zip(legs, actual_s):
    d = math.dist(pts[a], pts[b])
    plan = d / SPEED + (HOLD if b != "H" else 0)
    diff = (act - plan) / plan
    flag = "  <- investigate" if diff > 0.20 else ""
    print(f"{a:>3}->{b:<3} {d:5.0f} m  plan {plan:5.1f} s  actual {act:3d} s  {diff:+.0%}{flag}")

  H->P1    446 m  plan 115.7 s  actual 118 s  +2%
 P1->P2    594 m  plan 134.3 s  actual 138 s  +3%
 P2->P10   728 m  plan 151.0 s  actual 170 s  +13%
P10->H    1421 m  plan 177.7 s  actual 245 s  +38%  <- investigate

ช่วงสุดท้ายที่บินกลับจาก P10 มาจุดขึ้นบินช้ากว่าแผนมาก ขณะที่ช่วงอื่นใกล้แผน สาเหตุที่เป็นไปได้คือบินสวนลม หรือโหมด RTL ใช้ความเร็วต่างจากความเร็วภารกิจ ต้องดูทิศลมและความเร็วใน log ก่อนสรุป ข้อมูลนี้ช่วยให้วางแผนพลังงานของเที่ยวถัดไปแม่นขึ้น

ตัวอย่างที่ 2 ไล่เหตุการณ์ตามค่าที่ตั้งไว้ (แบบจำลองสอน)

params = {"FS_GCS_CONTINUE_AUTO": True, "BATT_FS_LOW_ACT": "RTL", "BATT_FS_CRT_ACT": "LAND", "FS_EKF_ACTION": "LAND"}
events = [(300, "GCS link lost"), (420, "GCS link restored"), (540, "battery low"), (600, "EKF variance high")]
RANK = {"AUTO": 0, "RTL": 1, "LAND": 2}         # ยิ่งมากยิ่งอนุรักษ์นิยม (สมมติฐานของแบบจำลอง)

mode = "AUTO"
for t, ev in events:
    want = mode
    if ev == "GCS link lost":
        want = "AUTO" if params["FS_GCS_CONTINUE_AUTO"] else "RTL"
    elif ev == "battery low":
        want = params["BATT_FS_LOW_ACT"]
    elif ev == "EKF variance high":
        want = params["FS_EKF_ACTION"]
    new = want if RANK[want] >= RANK[mode] else mode
    print(f"t={t:>3}s {ev:<20} requested {want:<4} -> mode {new}")
    mode = new

t=300s GCS link lost        requested AUTO -> mode AUTO
t=420s GCS link restored    requested AUTO -> mode AUTO
t=540s battery low          requested RTL  -> mode RTL
t=600s EKF variance high    requested LAND -> mode LAND

ลิงก์ GCS ขาดช่วงสั้นไม่ทำให้ภารกิจหยุด เพราะตั้งให้บินต่อ แต่เมื่อแบตเตอรี่ต่ำ อากาศยานกลับจุดขึ้นบิน และเมื่อ EKF ผิดปกติระหว่างทางกลับ อากาศยานลงจอด ณ จุดนั้น ซึ่งอาจเป็นกลางพื้นที่น้ำท่วม ทีมต้องรู้ล่วงหน้าว่าผลแบบนี้เป็นไปได้ และเตรียมทีมเก็บอากาศยาน ก่อนงานจริงต้องทดสอบลำดับเหตุการณ์เดียวกันใน SITL ว่าได้ผลตรงกับที่คาด