北京大翔航空科技有限公司

2023-12-25

导读：QGC是SIGMAfree、飞控PX4和使用人之间的桥梁。本教程将基于SIGMAfree飞行仿真软件，对QGC的常用功能进行介绍，让读者有一个基本了解。

地面站（GroundControl）是飞控和用户完成数据交互和状态监控的必要软件，帮助我们设置飞行航点、调节控制参数、监控飞行状态，也是进行飞行器测试最常用到的工具。目前最常用的地面站软件包括QGroundControl(QGC)和Mission Planner等。

本文将对QGC的各个界面的功能说明和简单介绍，方便用户更好的理解和使用各项功能。由于QGC涉及的内容非常多，我们将以系列教程的形式不定期推出和QGC相关的内容。如果有什么特别需要了解的内容，也可以留言告诉我们~

ps：QGC是实际飞行的常用工具，SIGMAfree支持几乎所有的QGC固定翼飞行功能，按照SIGMAfree的安装教程完成后，QGC应该直接可以使用，如有问题也可以参考我们之前的SIGMAfree安装教程的b站的安装视频。

01

QGC简介

QGroundControl（QGC）是一款易上手且功能强大的无人机地面控制站，能够为支持MAVLink的无人机提供状态控制和任务规划服务，下载与使用可参考官网：http://qgroundcontrol.com/，也可点击下方链接下载适用于仿真系统的地面站版本。

不同版本QGC下载地址

对于SIGMAfree而言，我们推荐使用4.0.8版本

02

主界面介绍

进入程序后，QGC地面站的界面如上图所示：界面上栏左右分别为软件的功能以及无人机的状态，下方为功能栏选中功能的对应界面。无人机状态包括警告和错误信息、GPS状态、遥控器信号、电池电量、是否解锁以及飞行模式，在没有无人机连接时不会出现状态，且在右上角会出现“等待连接”的红色提示。常用的飞行模式如下表所示。

03

基础功能介绍

界面左上角的功能栏图标从左到右依次为应用程序设置、载具设置、规划、飞行、分析，下面将依次介绍这几个功能的内容与用途。

NO.1

应用程序设置

包含基础设置、地图设置、通讯连接设置、控制台显示等，在此设置下可以更改MAVLink的ID以及查看当前飞机连接状态。其中，较为常用的设置有：常规设置中的地图更换和离线地图下载及切换；自动连接及通讯连接中的自定义连接功能；

地图更换功能

如果出现地图加载不出来的情况，可以点击“常规”->“其他设置”->“地图更换”的选项来选择合适的地图。如果需要使用离线地图，也可以直接下载新图集加载到QGC中使用。

通讯连接功能

通讯连接有两种模式，一种是自定义连接，QGC会默认监听下图所示设备，并完成信息的自动连接。

如果选择不开启自动连接，则需要在通讯连接界面中手动设置连接参数。

软件同时支持UDP/TCP/串口和日志回放。如果自动连接不成功时可以通过手动连接来测试端口是否正常工作。

NO.2

载具设置

在连接到无人机后，该页面由上到下依次为展示无人机基本状态的“概况”，定义无人机类型的“机架”，设置与校准遥控器操作映射的“遥控器”，将遥控器上的开关与飞行模式关联的“飞行模式”，设置电池参数的“电源”、测试电机方向的“电机”，设置飞机安全相关逻辑的“安全”，用于调整参数优化飞行效果的“调参”，用于修改飞控代码内部可设置参数的“参数”。

旋翼常用参数如：

MPC_XY_VEL_MAX(最大水平飞行速度)MPC_Z_VEL_MAX_UP(最大升高速度)MPC_Z_VEL_MAX_DN(最大降落速度)NAV_ACC_RAD(到达航点的判断半径)

固定翼的常用参数如：

FW_AIRSPD_MAX(最大空速)FW_AIRSPD_MIN(最小空速)FW_AIRSPD_TRIM(巡航速度)NAV_LOITER_RAD(盘旋半径)

在实机飞行前，我们可以通过有线连接在“固件”一栏为自动驾驶仪烧写适当的飞控固件程序，之后可以在连接自驾仪后出现的“传感器”一栏进行加速度计、陀螺仪等机载传感器的设置与校准。

在无人机开始飞行后，我们可以在调参选项内调整无人机控制参数，点击右上角的高级可以查看姿态角及其变化率响应曲线，同时可以调整俯仰、滚转、偏航通道的PID控制参数。除了PID相关参数外，在“参数”一栏中可以修改飞控程序中所有可编辑的参数。

NO.3

航点规划

设置无人机的航点、集结点以及电子围栏，包括保存航点设置、载入航点设置文件等功能。我们可以在地图上标记航点来制定任务，还可以设置起飞点、降落点、航点和目标区域等信息，航点参数包括航点的高度、速度和停留时间等。此外，我们也可以设置航点的类别，除了基础类别外还包括盘旋、垂直起降、延迟和跳转、拍照等进阶功能。一般的飞行器都需要设置起飞点使其完成由地面升空的动作，对于固定翼飞机而言还需要留出足够的爬升距离以保证起飞成功。航点设置完成后，点击右上角的上传按钮将任务上传到飞行器。我们可以通过界面左上角的“文件”的“另存为”存储航点设置，以及“打开”使用在计算机上存储的航点设置。

NO.4

开始飞行

在此界面下，操作人员可以实时监控无人机飞行状态，控制无人机飞行模式以及观察无人机位置与环境信息。在上传任务航线后，我们可以选择“任务模式”，确认当前航点为起飞点后，选择“解锁”并滑动解锁条来让飞机开始航点飞行任务。在飞行过程中我们也可以实时切换飞行模式，或者用鼠标点击切换目标航点。

NO.5

数据分析

用于观察日志消息，分析飞行数据、绘制参数曲线等。日志功能既可以在飞行过程中查看当前消息，也可以在飞行后查看飞行数据。并且，还支持MAVLink Console功能，能够直接与飞控进行数据交互和通讯。

小结

QGC地面站软件支持的功能是非常多样的，本篇仅对飞行时所使用的必要功能进行说明。SIGMA free可以大部分还原真实的使用过程，也是新人上手的必要过程，希望掌握QGC这一重要工具的读者，就可以拿SIGMA free练手。如果需要了解更多功能可以直接访问QGC官网进行学习。

扫取二维码观看视频教程

我们在b站等你

如果文字版不清楚，可以关注公众号、B站主页，获取SIGMA free基本功能教学视频，还有更多的SIGMA free的精彩使用视频给您带来科研灵感！！！

SIGMA free基础使用教程（三）—QGC的使用

01

02

03