5 月 10 日晚，极飞科技高级软件工程师陈有生为大家分享了地形模块方面的知识，现将课程精华整理如下：

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地形模块组成

地形模块由仿地+对地视觉两部分组成，仿地功能主要是让飞机能沿着地形起伏飞行，对地视觉功能主要是在 GPS 定位系统出现信号遮挡、干扰等异常时，为飞机提供辅助定位功能，确保飞行安全。

仿地是一种垂直方向的定位，会随着地势高低的起伏而相应变化；而对地视觉是一种水平方向的定位，能让飞机水平位置保持稳定。

地形模块使用场景

通常在水面、稻田或者地面平整的小地块，可使用 GPS 来定高，其他地方建议用仿地模式来定高，因为像在河南、新疆、东北地区都是大块地形有三四百米长，有个 2~6 米的地势落差是很正常的，但是视觉上根本看不出来，如果使用 GPS 定高飞行，很大可能使飞机触地而导致炸机。

如果飞机起飞点离田地很远，地形很复杂，该怎么使用定高呢？

这种情况下，我们先打开地面站 APP，选择辅助点功能，先定一个辅助点，然后让飞机通过辅助点到达作业地块，辅助点高度，可以选择定得很高。例如，要绕开电线、一排树、凹沟，先选择一个辅助点，让飞机到达指定作业地点，到达后再选择合适的仿地飞行模式。

仿地——灵敏度飞行模式

仿地飞行有四个模式设置，分别是低灵敏度模式、中灵敏度模式、高灵敏度模式和高杆植物模式（2018款新添加功能）。

灵敏度是指飞机对地形的跟踪能力。

灵敏度越高，飞机跟随地形变化越强，同时也会导致飞机起伏大。这种模式下，假设飞机遇到一个坡度，飞行高度会立马上升，遇到一个凹槽，便会立马下降。

飞机在低灵敏度模式下， 遇到坡度，则缓慢地上升，遇到凹槽，则缓慢下降。

中灵敏度则介于高与低之间，适用于 70% 的飞行情况，所以我们的飞机默认的模式是中灵敏度。

像在新疆、东北、河南等坡度小的地区，建议适用低灵敏模式，假如地形有一点小起伏，可以选择中灵敏度模式。

在南方丘陵地区，坡度上下起伏大，就要选择高灵敏度模式，因为坡度很大，选择中低灵敏度的话，飞机可能爬不上坡而导致炸机。

不是选了高灵敏度，所有的坡飞机都能爬上去，因为飞机爬坡能力有限，比如我们的水平速度是6m/s的速度 最大的坡度为15°~20° ，若超过了这个坡度，飞机依然爬不上去。这时候我们需要降低飞机的飞行速度，如：可以将飞机降到 4~5m/s，甚至更低。

仿地——高杆植物模式

实际作业中，我们会遇到像玉米、甘蔗、葵花、高粱等高杆作物中间发生大面积倒伏，如果按正常灵敏度模式飞行，飞机飞行高度会立马降下来，但降下来后，飞机可能就无法立马飞过前面的高杆作物而导致碰撞、炸机。

极飞2018款植保无人机针对这些高杆作物作业进行了优化，创新推出了高杆植物模式，采用这种模式后，在遇到上述情况时，我们的飞机就会以非常缓慢甚至肉眼都无法察觉的下降速度下降，安全飞过去。

但不排除一种情况，就是当作物中间的倒伏较大的时候，飞机可能无法识别作物是否发生倒伏导致高度差还是地形的高度差。

那么如何飞过去呢？

将飞行速度调至大于倒伏长度的1/2倍距离，如倒伏长度为 10 米，那么飞机的飞行速度在 5M/s 以上，就可以安全飞过。

另外，在复杂的地形里，发生中间倒伏情况，我们就需要用前面提到的辅助定高功能了。

假如，飞机地面起飞，3 米的飞行高度，植物高度也是 3 米的话，飞机是飞不过去的，这时我们可以设置一个 5 米高的辅助点，让飞机到 5 米高的航线时再下降到 3 米，同时辅助的设置周围必须要有植物覆盖，假如辅助点设置在倒伏区域，飞机还是会撞上作物。

建议高杆植物模式的仿地高度设置为大于等于植株的高度。如植物覆盖较迷，且高度均匀，无倒伏现象，则可将仿地高度设置的更低。

对地视觉功能注意事项

对地视觉功能的工作原理是：通过摄像头连续拍摄地面照片，然后提取照片上的特征点，来对比前后两张图片特征点移动的位置，来确定飞机的速度，再根据速度的积分来确定飞机所在的位置。

同时，为了飞机能够在晚上进行作业，我们在飞机还增加了一个红外线补光LED 功能，这样飞机在夜黑也能拍出便于识别定位的高清的照片。

当定位系统异常时，飞机会原地悬停 2 分钟等到卫星恢复，如果卫星信号还没恢复，飞机就会自动迫降，地面站也会自动提醒飞机多少秒后迫降。当地面不具备迫降条件时，地面站还会提供一个指点飞行功能，把飞机指定到一个最近的安全地点进行降落，指点飞行时勿将飞机指到水面等无纹理的环境。

维护：对地视觉功能使用的前提是能够准确抓取到地面的特征点，如果镜头弄脏了的话一定要及时清理，保持镜头和 LED 补光灯的干净。

互动问答

问：当GPS出现异常不能定位时，飞控报告仿地模块异常，飞机异常是什么原因？

答：飞机在起飞前一般都会进行自检，起飞高度如果跟设定高度相差很大的话，那可能是雷达、超声波出了问题，此时飞机起飞会报仿地模块异常。另外在飞行过程中报对地视觉失效，请清理镜头，则说明对地视觉异常，可能的原因是对地视觉镜头被遮挡，或者为飞机飞到无纹理的地表，如水面等。

问：现在小麦打过药了，如果以后玉米长高了还用踩点规划航线吗？

答：可以的，因为地块的地理位置没有变，只是作物的高度发生变化，我们只需将模式调至高杆作业模式，重新设置好飞行高度就行了。

问：如果水田中不同高度植物套作怎么办？

答：不同高度作物对于使用仿地飞行是没有影响的，飞机设置好一定高度就可以正常飞。

问：梯田可以做吗，需要仿地高度大于田坎高度+果树高度吗？

答：可以的，仿地设置高度需要大于梯田高度，但建议大家不要将飞行速度设置得过快。

问：如果稻田作业 GPS突然离线 连接不上来该怎么合理处理？

答：如果稻田作业 GPS 突然离线，地面站提示对地视觉工作不正常的话，那只能迫降，若对地视觉正常，可以使用指点飞行功能，在最近的安全地点降落。

问：我打小麦地，仿地模块不算太脏。然后重新起来就飞不起来了？

答：偶尔一次两次的你可以重新上电后再飞，如果还是飞不起来那就是雷达或超声波出现问题了，需要送保障中心保修。

问：开着仿地模式飞行中飞机飞行失控由设定仿地2.2米飞到好高，差不多有三十米左右高是什么原因？

答：原因有很多，大概有2个原因，一是 GPS 本身高度异常；二可能是 IMU 如，陀螺仪、角速度出现问题。