2025年8月5日,华师电赛省测现场,我的无人机出现了很严重的问题,导致无法正常起飞,人生的唯一一次电赛国赛失败告终,人生的至暗时刻。
直到现在我才大概搞清楚问题的原因……
无人机并非简单项目,我太轻敌了,自以为一切都会按照我的想法来。
7月30日星期三,电赛第一天,看到无人机H题出来的一刻,我毫不犹豫的选择了它,因为我早在几个星期前开始准备无人机,并且到目前为止已经实现了题目中要求的自动航点飞行任务,稍做修改甚至可以直接上省测完成基础飞行要求,对于剩下的题目要求,我也有把握将题目的所有任务实现。
然而,我做出了第一个错误的决定,在飞机可以已经可以正常航点飞行的情况下,我更改了硬件的布局,只是为了让布局更加紧凑,将飞控,电调,机载电脑,各种传感器都挤在了一个不足250立方厘米的空间,所有的信号线和电源线随意的用扎带捆在一起,换来的是一下午的失控炸机,我一直找不到问题的原因,只是重复着说:“之前也没遇到过这种情况啊”,大概在晚上9点到时候,我的第一架飞机在起飞后两秒钟左右严重失控,遥控器,地面站都无法控制,飞机突然迅速升高撞上天花板,四个电机满油狂转,然后是以极快的速度冲向铁丝网,树立着被吸在网上,紧接着桨叶将电机供电线一根根打断,噼里啪啦火花飞溅,飞机的碎片飞的到处都是,我们所有人只能站在铁网外看着飞机一步步自毁,却无可奈何,我当时已经被吓傻了,脑子一片空白…..
这种失控的情况在7月30日下午发生了3次,修修补补,到最后一次飞机完全无法修复,我那时候已经被吓到不敢再碰飞机,心里只有退赛的想法,我很自责,也完全不知道为什么会这样…….
队友一直在安慰我,我沉默了许久,毕竟学校,老师,同学们都为我这个付出了这么多,我决定再试一次
我分析了终端和飞机黑盒日志,我发现在失控发生的一瞬间是大量的通信错误,视觉定位失效,机载电脑断开,飞控错误,结合通讯错误只发生在起飞后的现象得出了一个结论:所有部件都紧贴在一起,非双佼线连接,在飞机起桨后,巨大的电流导致的干扰,导致视觉定位,机载电脑,飞控,接收机全部无法正常工作,飞机进入无法控制的状态。仔细一想,在我没改飞机布局之前,机载电脑是挂在飞机底部的,模块之间都保持着合理的距离,这可能是之前没发生过这种现象的原因。
原因找到了,我似乎看到了希望,于是我花一整个晚上重新组装了一架飞机,这次我吸取了经验,合理安排了布局与走线
7月31日星期四,电赛第二天,我一个晚上没睡觉,装好飞机的时候已经凌晨6点,实在是困了,躺在实验室拿椅子拼的床上睡了2个小时,那时候做梦都是炸机的场景,等到起床我的不敢测试我新装的飞机,上次事故已经留下阴影,犹豫到中午我才敢进行第一次测试,一切正常,没有再发生问题,我的信心似乎回来了一点,但不多……
中午就试飞了一次,没敢进行多次测试,我还是怕crash再次发生,于是我选择了完善自己写的地面站界面,增加了选择禁飞区和自动规划航线功能,完成后下午进行了一次测试,飞机很稳定的规划并完成了航线,避开了禁飞区,最后回到起飞点,我瞬间信心大增
直到第二天晚上(7月31日)6点左右,我已经完成了有地面站禁飞区选择,自动航线规划并显示在地面站,平稳飞行与降落,这一天晚上我很放松,很得意,啥都没干了,在其他实验室到处乱串
时间来到电赛第三天(8月1日)我10点才起床,吃完饭后工作到下午,我又完成了接收识别到的动物信息并显示在地面站上,测试一切正常,但是这个时候摄像头识别动物并没有完全完成,摄像头也没有上飞机测试,只是在特定环境下识别一个动物,识别信息能在我的地面站正常显示,摄像头部分是队友在完成,我把我的工作做好之后就又放松了一段时间……
电赛第三天(8月1日)晚上,我觉得完成这些东西就必然会拿奖了,我心情一直很愉快,晚上我画打印件将摄像头固定在飞机上,摄像头上还有一个云台来控制激光笔指向识别到的动物,这一部分交给队友去完成,我想着已经最后一个晚上了,得把剩下的题目实现了,于是我决定将地面站从电脑移动到上位机(树莓派带个触摸屏),结果发现我之前买的这个垃圾屏幕分辨率太低了,直接移植过来无法完全显示,于是我花了几个小时解决地面站对低分辨率屏幕的支持问题,并且因为屏幕太垃圾,也针对屏幕触摸对地面站按键进行了优化,整个地面站界面和逻辑几乎大改,但完成移植后我没有进行真机测试,有点心存侥幸的意思,于是我选择继续完成降落和led灯提醒功能(这个是最后需要完成的功能了),但是就是这个简单的小功能,我直到8月2日早上6点也没完成,我决定放弃这个功能,毕竟它只有8分…….
电赛第四天(8月2日),从6点睡到11点起的床,已经临近比赛结束没几个小时了,我准备进行真机测试(晚上写的新版本的地面站没有测试过),不出意料的出问题了,先启动路径导航,飞机切换到GUIDED模式起飞高度1.2米,并没在1.2米的高度停下来,又吸在了天花板上,但是这次并没有失控,我使用遥控将飞机强行降落下来,飞机脚架摔断了,队友因为进去接飞机被桨叶打到手指流血,电池XT60接口接血染成红色,地面都是血……
问题又出现了,不过不是失控,我查看了飞控mavlink数据,发现连接到飞控的所有传感器数据全部消失,mavros的数据正常,尽管我重新插拔飞控上的光流计和tof也无济于事,我只能认为是飞控故障了,当我再次给飞控上电,奇怪的是,传感器数据莫名其妙回来了,而且我发现当飞控没有传感器数据的时候,使用GUIDED模式自动起飞到1.2米的高度悬停没有问题,因为我写的导航节点需要在查询到飞控姿态数据后才能发送导航点到飞控,导致飞控没有接收到导航点,傻傻停在原地,这种时候或许停在原地是最好的结果,因为此时飞机所有机载传感器数据都丢失了,但是在飞控传感器数据正常的时候(有时候重启一下飞控就会正常),悬停后能正常完成导航任务,这个事情很奇怪,但是因为后面传感器数据正常了,我就没太在意,因为此时仅剩2个小时结束比赛
接着我将摄像头和云台也安装到飞机上,摄像头非常重,再次起飞发现飞机在进行导航任务的时候精度变的很差(之前一直都较为理想),并且高度忽高忽低,像是游泳,最严重的是飞到3/4航线的时候竟然直接降高度到快接近地面了,我只能强制降落了
这次的问题非常严重,加上摄像头和云台负载后飞机几乎无法飞行,必须放弃摄像头,不然连最基本的飞行都做不到,此时距离比赛结束还剩30分钟,我们快速拆下了摄像头再次进行飞行测试,结果发生了更严重的问题,飞机在和之前测试环境一样的情况下出现了非常严重的物理抖动,我此时已经完全找不到原因,因为我检查了所有的数据都正常,后来判断为电调或者电机故障,但是留给我的时间已经不足以修复,此时,我已无力回天
结局已经注定,直到评测时我都在幻想着它能奇迹般的好起来,但是看来老天这次并不选择站在我这边
尽管我在学校的航模协会待了3年,我自认为我对无人机已经足够了解,但是现在看来我依然缺乏经验,在4天3晚的比赛过程中也犯下了许多致命的错误,
以下是我总结出的失败原因:
- 1.对于多旋翼无人机多了解不足,缺乏基础的信号,器件干扰,硬件布局,布线常识
- 2.比赛过程时间安排不当:应该先确定所有的硬件方案并且部署到飞机再进行测试,避免出现飞机性能瓶颈
- 3.一昧冲高,没有脚踏实地:已经为完成的功能没有及时测试并稳定就增加新功能,导致错误不断累积,到最后难以发现错误源头
写下这篇实录来纪念自己人生中的最重要的一场比赛,同时也希望大家能从我的分享中吸取经验,我当时要是能再网上找到这样的经验分享就好了……