手把手教你在Ardupilot飞控中配置使用MTF-01光流测距一体传感器并实现室内定点飞行
简介
MTF-01/02是微空科技最新研发推出的两款光流测距一体传感器，MTF-01集成850nm高性能激光测距传感器，无惧强光干扰，室内室外均可使用。且两款光流传感器均集成了多种通信协议，可以支持绝大部分主流开源飞控如Ardupilot、PX4、INAV及国产开源飞控FMT等等。
每一种开源飞控的光流及测距传感器的配置均会有所区别，本文目的在于引导读者学会在Ardupilot飞控中从零开始正确接入及配置MTF-01光流传感器并成功实现光流定点飞行，此教程适用于微空科技的所有光流传感器，包括不仅限于MTF-01/02。
物品清单
WIN10/11电脑一台
一架使用Ardupilot固件并能良好气压定高的飞机，固件版本>4.2.0
MTF-01模块一个
USB转TTL模块一个
连接线若干
前期准备
MTF-01内置多种飞控传感器协议，因此如果要在Ardupilot飞控中使用，首先需要使用微空助手确认或者修改模块协议版本。
微空助手软件需要运行于WIN10/11上，软件可以到微空科技官网下载（仍施工中），一般购买传感器模块时也会配送资料。
注意，此时需要用USB转TTL模块将MTF-01直接连接电脑，再使用微空助手软件连接模块。因为在实际使用过程中，经常碰到很多人不太熟悉串口工具 ，所以需要着重描述一下过程。
首先需要检查USB转TTL模块与MTF-01的接线是否正确，请参考下图的连接方式。
USB转TTL模块接入电脑后，安装好驱动，可以在设备管理器中查看是否模块已被识别，已经端口号是多少。
下一步，打开微空助手软件。在软件右上角选择正确的端口号，波特率115200，并点击连接。如果一切正常，模块将会被识别，主界面将更新传感器数据栏，并刷新数据波形图。
右侧功能栏点击齿轮图标打开配置界面，根据下面示意图修改模块参数。
修改配置成功的话，消息栏将会有消息输出，注意查看
到此模块协议修改结束，可以将模块接入Ardupilot飞控了。
新手用户经常会碰到的几个问题，总结一下：
USB转TTL模块没安装驱动，电脑无法识别；
没选择正确的端口号；
模块的Tx和Rx没有和USB转TTL模块的交叉连接；
安装MTF-01并连接飞控
MTF-01传感器需要以正确的朝向安装在飞机底部，光流镜头正朝下方，并且需离地至少1-2cm高度，5cm以上是最好的。测距发射接收和光流镜头均不能被遮挡。
注意光流安装方向一定不能搞错，否则将无法正常飞行！
新手请先按照默认方向来安装，测试OK后，如果有需求，可以使用微空助手修改光流方向。
MTF-01使用串口输出传感器数据，而绝大部分飞控板均有预留4-5路串口，只要将其连接到任一串口即可。以国内比较经典的飞控硬件pixhawk2.4.8为例，除了GPS接口外，还预留有TELEM1 TELEM2 SERIAL4/5这四路串口，分别对应Ardupilot固件中的serial1/2/4/5。可以将MTF-01接入这四路串口中的任意一个，然后在飞控地面站中进行对应配置即可，下文将以TELEM2口为例。
其它飞控硬件也是同样道理，只要注意硬件端口与固件中serial的对应关系即可，有不明白的地方可以咨询飞控厂商。
将MTF-01模块接到TELEM2上，对应连接飞控端子的5V和GND，而Rx和Tx照常是交叉连接，其它PIN如CTS RTS用不到可忽略。
飞控配置
连接完飞控后，飞控通过USB接入电脑，打开Mission Planner地面站软件，配置修改飞控的相关参数。注意MP不能使用过老的版本，不然可能找不到某些参数，本文中的MP版本号为1.3.79。
配置SERIAL参数
地面站连接，并加载完飞控参数后，打开“参数树”，找到SERIAL2相关参数，将波特率修改为115，协议值为1。
配置FLOW参数
找到FLOW_TYPE这个参数，并将其配置为5。如果确认飞控固件版本大于4.2.0，但在地面站中始终找不到这个参数值，那是因为飞控固件编译的时候将光流功能给禁用掉了（通常出于节省flash的考虑），解决方案是换飞控，除非你可以自己重新编译ardupilot固件。
配置RNGFND1参数
在参数树中找到RNGFND1（Ardupilot可以配置使用多组测距传感器），将RNGFND1_TYPE设置为10，RNGFND1_ORIENT设置为25，MAX_CM设置为600（MTF-01是室外普通地面最高普遍只能测到5-6米），MIN_CM设置为1。
至此，飞控的相关传感器参数配置完毕，重启飞控，并重新连接地面站软件，检查是否有读取到MTF-01的光流与距离数据。
Mission Planner的飞行数据界面，左下方的状态栏中，有着飞控的所有状态数据，数量非常多，按照参数首字母来排列的，需要耐心寻找一下opt和rangefinder1这两项数据，如果这些数据已经显示出数值并不断刷新，那么恭喜你，Ardupilot飞控已经能够成功识别到MTF-01传感器了！
EKF3参数配置
到这一步时，工作完成度已经达到80%了，但仍需要一定的参数配置，才能让Ardupilot飞控在飞行中使用光流传感器数据。
注意Ardupilot的融合观测器有多个版本，如EKF2和EKF3，本教程以最新的EKF3为例，Ardupilot从4.2.0版本开始是默认使用EKF3的，但我们仍最好确认一下。
接下来配置EK3参数，让其使用光流数据来定位飞行。
EK3_SRC_OPTIONS设为0，禁用所有速度融合功能
EK3_SRC1_POSXY设为0，不使用位置数据
EK3_SRC1_VELXY设为5，速度数据选择使用光流传感器
EK3中还有一些其它和光流相关的参数，暂时保持默认值即可
飞行测试
终于可以起飞了，但还有几个问题要先确认一下：飞控已经被配置，可以使用遥控器切换到Loiter模式，解锁检查中已关闭GPS的检查。
参数树中找到ARMING_CHECK，点击数值，取消勾选All和GPS lock，否则不能正常解锁飞控。
所有准备均OK，接下来找一个光线纹理充足的室内地面进行飞行测试，注意光流在反光比较强烈的地板上性能会比较差，尽量避开此类场景。
飞机正常上电，等待初始化完毕后，遥控器切换到Loiter档位，解锁起飞，拉升飞机到1米左右高度观察飞行情况，如果能高度和位置均能稳定控制住，说明光流和测距传感器均成功生效了！
如果在loiter模式无法解锁，并报错：Need Position Estimate，那么大概率是因为模块过于接近地面，光流数据质量不佳导致的，可以先在定高模式下起飞，再切换到Loiter模式。或者将光流模块离地高度调高一些。
光流与GPS切换使用
Ardupilot接入MTF-01模块后，激光测距传感器在任何时候都是会被飞控使用的（有效量程内），可以极大提升飞控的起飞降落质量，毕竟纯气压计定高在离地面过近时效果很差。而光流和GPS这两种传感器Ardupilot似乎还不能做到自动切换使用，但是可以配置成使用遥控器开关通道切换选择使用GPS或者光流。
这部分内容仍待施工。
光流自动校准
Ardupilot从4.2.0版本以后加入了飞行中自动校准光流的功能，即在室外使用GPS飞行时，基于GPS的数据来自动修正光流传感器的误差，并将误差参数存储到飞控参数表中。
这部分内容仍待施工。
