비행 모드 (PX4 멀티콥터)

저작권: 쿼드(QUAD) 드론연구소 https://www.youtube.com/@quad-robotics / Updated: 2025-04-30

비행 모드는 자동 조종 기능을 지원하여 차량을 수동으로 조종하고, 이륙 및 착륙과 같은 일반적인 작업을 자동화하고, 자율 임무를 실행하거나 비행 제어를 외부 시스템에 위임하는 작업을 더 쉽게 해줍니다.

이 주제에서는 멀티콥터와 헬리콥터에 사용 가능한 비행 모드에 대한 개요를 제공합니다.

비행 모드는 수동 또는 자동 모드 입니다 . 수동 모드는 RC 조종 스틱이나 조이스틱을 사용하여 수동으로 비행할 때 다양한 수준의 자동 조종 지원을 제공하는 반면, 자동 모드는 자동 조종으로 완전히 제어할 수 있습니다.

수동-간편:

• Position — 위치 고정/GPS가 있는 차량에 가장 쉽고 안전한 수동 모드입니다. 롤 및 피치 스틱은 차량의 전후좌우 방향(자동차의 가속 페달과 유사)으로 지면 가속을 제어하고 , 요 스틱은 수평 회전을 제어하며, 스로틀은 상승-하강 속도를 제어합니다. 스틱을 놓으면 차량이 수평을 유지하고, 제동을 통해 정지하며, 바람이나 기타 힘에도 불구하고 현재 3차원 위치에 고정됩니다.

• Position Slow - 위치 모드 의 속도 및 요 레이트 제한 버전입니다 . 주로 장애물 근처에서 비행할 때 또는 규정에 따라 속도를 일시적으로 제한하는 데 사용됩니다.
• Altitude — 가장 쉽고 안전한 비GPS 수동 모드입니다. 위치 모드 와의 주요 차이점은 스틱을 놓으면 차량이 수평을 유지하고 고도를 유지하지만, 수평 위치의 능동적인 정지 또는 유지 기능은 없다는 것입니다. (차량은 현재 속도에 따라 움직이며 바람에 따라 표류합니다.)

• Stabilized - 스틱을 놓으면 수평을 유지하고 기체의 수평 자세를 유지합니다(고도나 위치는 유지). 기체는 관성으로 계속 움직이며, 고도와 수평 위치는 바람의 영향을 받을 수 있습니다. 지상국에서 "수동 모드"를 선택한 경우에도 이 모드가 사용됩니다.

수동-곡예

• 아크로(Acro) - 롤(Roll)이나 루프(Loop)와 같은 곡예 기동을 위한 수동 모드입니다. 스틱을 놓으면 차량의 롤, 피치, 요(Yaw) 축 회전이 멈추지만, 그 외 차량의 안정성은 유지됩니다.

자동 모드:

• Position — 차량이 현재 위치와 고도에서 멈추고 맴돌며 바람과 기타 힘에 맞서 위치를 유지합니다.

• Return — 차량이 안전한 고도까지 상승한 후, 안전한 위치(홈 또는 랠리 포인트)까지 명확한 경로를 따라 비행한 후 착륙합니다. 이 과정에는 GPS(Global Position Estimation)가 필요합니다.

• Mission — 비행 제어 장치에 업로드된 사전 정의된 임무/비행 계획을 차량이 실행합니다. 이를 위해서는 GPS(Global Position Estimation)가 필요합니다.

• Takeoff — 차량이 수직으로 이륙한 후 대기 모드 로 전환됩니다 .

• Land — 차량이 즉시 착륙합니다.

• Orbit - 기체가 원을 그리며 비행하며, 항상 중심을 향하도록 요잉합니다. RC 조종을 통해 궤도 반경, 방향, 속도 등을 변경할 수 있습니다.

• Follow Me — 차량이 위치 설정점을 제공하는 비콘을 따라갑니다. RC 제어를 사용하여 선택적으로 팔로우 위치를 설정할 수 있습니다.

• Offboard - 차량은 MAVLink 또는 ROS 2를 통해 제공된 위치, 속도 또는 자세 설정값을 따릅니다.

조종사는 리모컨이나 지상 관제소의 스위치를 사용하여 비행 모드를 전환합니다. 일부 비행 모드는 특정 비행 전 및 비행 중 조건(예: GPS 잠금, 대기 속도 센서, 축을 따라 기체 자세 감지)에서만 유효합니다. PX4는 적절한 조건이 충족될 때까지 해당 모드로의 전환을 허용하지 않습니다.