文章目录

前言

1 通用设置

2 围栏类型

3 破坏栅栏行动

4 使用 RC 通道辅助开关启用栅栏

5 自动高度规避

6 在任务规划器中启用围栏

7 用于遥控飞行训练

8 MAVLink 支持

---

前言

ArduPilot 支持基于本机的圆柱形（“TinCan”）和多边形和/或圆柱形、包容和/或排除区域。在任务计划器中的计划屏幕下，可以轻松定义包容和排斥栅栏，并使用下拉框中的栅栏项目将其加载到自动驾驶仪中，就像计划任务或集结点一样。

有些飞行器还有最大和/或最小高度限制。某些飞行模式会尝试自动防止超出这些限制，如果超出限制，所有模式下都会宣布突破栅栏。

一旦突破栅栏，将采取可选择的行动。

---

1 通用设置

设置 FENCE_ENABLE = 1 可启用围栏。这将启用任何已设置的栅栏，但 ALT_MIN 栅栏除外，该栅栏必须通过任何栅栏启用方法（GCS 信息、飞机上的自动启用、RC 开关）启用。

将 FENCE_ACTION = 设置为你希望的破坏动作。这些将根据飞行器类型而有所不同。请参阅上面的栅栏破坏动作(Fence Breach Actions)。

将 FENCE_OPTIONS 设置为 “1”，以防止突破栅栏后改变模式，直到飞行器返回栅栏边界内（仅限固定翼，旋翼机/无人车在突破栅栏时不允许改变模式）。

将 FENCE_ALT_MAX = 设为所需的高度限制（以米为单位）。这在无人车中不可用。

设置  FENCE_MARGIN = 为飞行器为防止突破而必须保持的与围栏水平边界的距离。

将 FENCE_ALT_MIN 设置为最小突破高度边界。

设置 FENCE_AUTOENABLE =（仅限固定翼）以允许在某些飞行器条件下（如解锁或起飞时）自动启用栅栏（与 FENCE_ENABLE 不同）。值为 0 则禁用此功能。如果启用此功能，FENCE_ENABLE 将被忽略。仅建议使用 FENCE_AUTOENABLE = 3（在 ARM 时启用）。由于 “1”或 “2”功能可能会在遏制方面产生不良结果，因此很快就会被淘汰。

FENCE_RET_RALLY 允许返回最近的集结点（见：集结点）（如果已加载），而不是返回 “主页”。

设置 FENCE_TYPE = 是一个位图设置，用于启用各种栅栏类型： 最小或最大高度、“本垒”周围的简单 CIRCLE 锡罐或 POLYGON 栅栏。POLYGON 栅栏还必须通过地面控制站的栅栏列表加载才能激活。有关圆柱形栅栏(Cylindrical Fence)以及包含和排除栅栏(Inclusion and Exclusion Fences)的详细设置，请参阅下文。

！Note

多边形围栏类型包括包含/排除围栏列表中指定的圆形围栏。以家庭为中心的简单 CIRCLE 栅栏是一种独立的栅栏。如果设置了高度，Rover 会忽略高度。

FENCE_TYPE 的默认值为：

• 无人车：圆环和多边形；
• 旋翼飞机：ALT MAX、CIRCLE 和 POLYGON；
• 固定翼：多边形。

详细资料

• Cylindrical Fence Failsafe
• Inclusion/Exclusion Fence Failsafe

2 围栏类型

TYPE OF FENCE	FENCE_TYPE bit	PLANE	COPTER	ROVER
Global Maximum Altitude FENCE_ALT_MAX defines max altitude	0	X	X
Cylindrical (“TinCan”) Circle Centered on Home Parameters for radius, height	1	X	X	X
Inclusion/Exclusion Zones Arbitrary Locations Polygonal or Circular Inclusion or Exclusion Defined by list, like missions No height/altitude restriction	2	X	X	X
Global Minimum Altitude FENCE_ALT_MIN defines min altitude	3	X

！Note

如果 FENCE_TYPE = 2 包含区重叠，则即使在另一个包含区内，在跨越边界时也会出现栅栏破损，除非 FENCE_OPTIONS 位 1 被设置为使所有包含区成为一个联合集。

3 破坏栅栏行动

无人车行动

无人车没有高度动作，但如果在转向模式或 Acro 模式下到达圆柱形栅栏边界，则会直接停止，不再移动。在其他模式下，它会执行 FENCE_ACTION。

旋翼行动

在 Loiter、PosHold 和 AltHold 模式下，旋翼机将在 FENCE_ALT_MAX 处停止增加高度。

在 Loiter 模式下，它会尝试停在水平边界上，但如果超过边界就会宣布突破。

在其他模式下，如果达到高度或边界，它将执行下面的 FENCE_ACTION。

FENCE_ACTION	Copter	Rover
0	Report Only
1	RTL/LAND	RTL/HOLD
2	LAND	HOLD
3	SmartRTL/RTL/LAND	SmartRTL/RTL/HOLD
4	BRAKE/LAND	SmartRTL/HOLD
5	SmartRTL or LAND	not applicable

！Note

RTL/HOLD 等意味着它将首先尝试 RTL，但如果无法切换到该模式（即 RTL 时 GPS 锁定丢失），它将尝试切换到下一模式，在本例中为 HOLD。

如果设置了“物体避开”(Object Avoidance)，RTL 行动在返回时将尝试避开任何栅栏。

当围栏被突破时，会在 20 米开外（或上方）建立一个备用围栏。如果飞行器突破了这一后备栅栏（例如，飞行器未正确设置或操作员控制了飞行器但无法将其带回原点），飞行器将再次执行 FENCE_ACTION（如果再次突破，将在 20 米外建立另一个后备栅栏）。

如果尽管有后备栅栏，但飞行器最终还是超出了配置的栅栏距离 100 米，则飞行器将切换到 “降落”模式（无人车模式为“保持”）。这样做的目的是，飞行器显然不可能返回 Home，因此最好将其降下/停止。当然，驾驶员仍然可以通过飞行模式开关重新获得控制权。与之前的栅栏一样，在 20 米外还会竖起另一道栅栏，如果飞行器继续远离原点，这道栅栏会再次将飞行器切换到 “降落”模式（无人车保持）。

4 使用 RC 通道辅助开关启用栅栏

无需设置开关来启用或禁用栅栏，但如果希望使用开关控制栅栏，请按照以下步骤操作：

可以通过配置/调谐 > 完整参数列表屏幕设置 RCx_OPTION，例如使用 RC 通道 7：

• 设置 RC7_OPTION = 11（围栏启用）；
• 将开关设置为高电平（即 PWM > 1800）将启用所有配置的栅栏，低电平（低于 1800）将禁用所有栅栏。

！Note

如果在地面上通过开关启用了最小高度栅栏并解除了解锁，则会出现预解锁故障，无法解锁。

5 自动高度规避

对于 Copter 和 Plane 的着陆模式（NAV_LAND、QLAND、LAND 等），FENCE_ALT_MIN 限制将自动禁用。

对于多边形栅栏，在 Loiter、PosHold 和 AltHold 模式下，Copter 将在 FENCE_ALT_MAX 时停止增加高度。

！Note

除非 FENCE_MARGIN 参数足够宽松以适应这些缺陷，否则高度控制缺陷仍会导致漏洞。

6 在任务规划器中启用围栏

要启用栅栏，请进入任务规划器完整参数列表（配置->完整参数树），搜索带有 FENCE_ 的项目：

Copter GeoFence 标签

Copter 和 Traditional Heli 与任务规划器连接后，会出现一个名为 GeoFence 的 CONFIG 选项卡，提供了在这些飞行器中访问这些参数的另一种方式。

7 用于遥控飞行训练

地理围栏的主要用途之一是教自己（或其他人）驾驶无线电遥控飞行器。有了正确配置的地理围栏，就很难发生坠机，你可以尝试一些通常很可能导致坠机的操作，相信自动驾驶仪会在飞行以灾难告终之前将飞行器“弹出”地理围栏。

地理围栏可与任何飞行模式相结合。因此，对于初学者来说，可以将其与其中一种稳定飞行模式结合使用。一旦飞行员有了一定的信心，就可以将其与 Copter 的 ACRO 模式或 Plane 的 MANUAL 模式相结合，这样就可以直接控制飞行器，做出最有趣的特技飞行动作。

8 MAVLink 支持

ArduPilot 将通过 MAVLink GCS 协议报告围栏状态。关键状态数据包称为 FENCE_STATUS，定义在“ardupilotmega.xml”中。典型的 FENCE_STATUS 数据包如下所示：

2011-12-20 16:36:35.60: FENCE_STATUS breach_status : 1, breach_count : 15, breach_type : 1, breach_time : 1706506

如果在围栏内，则 breach_status 字段为 0；如果在围栏外，则为 1。breach_count 字段表示你在本次飞行中违反围栏的次数。breach_type 是最后一次突破的类型（请参阅 ardupilotmega.xml 中的 FENCE_BREACH 枚举）。breach_time 是自 APM 启动以来发生违规的时间（以毫秒为单位）。

SYS_STATUS 信息中 MAV_SYS_STATUS_SENSOR 部分的 MAV_SYS_STATUS_GEOFENCE 位表示是否突破了地理围栏。目前只有 MAVProxy GCS 能够识别该状态位并报告地理围栏的状态。未来，任务规划器、APM 规划器和其他 GCS 应用程序应支持在飞行过程中公布地理围栏状态。

MAV_CMD_DO_FENCE_ENABLE MAVLink 命令消息允许 GCS 以交互方式启用或禁用栅栏。截至目前，只有 MAVProxy 支持使用“启用围栏”或“禁用围栏”命令来发送该消息。未来，任务规划器、APM 规划器和其他 GCS 应用程序可能会支持交互式启用和禁用地理围栏，而无需使用手动发射器。