Niveau 2 — Les modes de vol ArduPlane¶
Objectif : comprendre quand utiliser chaque mode, pas seulement comment les nommer.
Durée : 1 h.
Prérequis : niveau 1 fait, 3 cycles complets sans accroc.
La grande matrice des modes¶
ArduPlane a ~14 modes. En vrai usage : tu en utilises 6–7. Voici la grille essentielle, triée par niveau d'automatisation.
| Mode | # | Automatisation | Stick contrôle | Quand l'utiliser |
|---|---|---|---|---|
| MANUAL | 0 | Aucune | Direct (servo brutal) | Premier essai sol, vol cascadeur, debug RC |
| STABILIZE | 2 | Stabilisation seule | Roll/pitch angle | Pilote débutant en vrai vol |
| FBWA | 5 | Stabilisation + limites | Roll/pitch angle, ailerons reviennent neutres | Mode quotidien manuel |
| FBWB | 6 | FBWA + altitude tenue | Roll/throttle, altitude tenue par pitch | Cruise tranquille |
| CRUISE | 7 | FBWB + heading tenu | Throttle, le cap se verrouille | Vol longue distance |
| AUTOTUNE | 8 | Stabilisation + apprentissage PIDs | Stick excursions | Calibrer après premier vol (niveau 6) |
| AUTO | 10 | Suit la mission | Aucun (override possible) | Mission programmée |
| RTL | 11 | Retour HOME | Aucun | Urgence, fin de mission |
| LOITER | 12 | Cercle GPS-locked | Aucun | Pause, attente, observation |
| GUIDED | 15 | Va à une position commandée | Commande par MAVLink | Contrôle externe (fleet-base ici) |
| TAKEOFF | 13 | Décollage auto | Aucun | Démarrer un vol |
| LAND | seq | Atterrissage glissé | Aucun | Finir un vol |
| CIRCLE | 1 | Failsafe — cercle simple | Aucun | Auto-entré sur RC loss (configurable) |
| QSTABILIZE... | — | QuadPlane uniquement | — | Pas notre cas (Swordfish = fixed-wing) |
Concept clé : "stick agency"¶
Plus tu montes l'automatisation, moins tes sticks contrôlent directement :
MANUAL ────────────────► FBWA ─────────────► AUTO ─────────────► (full autonomous)
100% stick→servo stick = consigne stick = override mission = boss
(rien ne te sauve) (avion stabilisé) (corrige mission)
Tu choisis ton niveau de "lâcher prise" en fonction du contexte.
Exercice 2.1 — Comparaison manuelle MANUAL vs FBWA¶
But : sentir physiquement la différence.
Tu n'as pas encore de joystick en SITL pour ce niveau. On va simuler les inputs via le command prompt MAVLink de Cockpit. Le niveau 3 fera ça avec une vraie manette.
Setup¶
make websi pas déjà- Cockpit → take off via mode TAKEOFF + ARM
- Attends d'être à 50 m en FBWA
Test FBWA¶
- Mode → FBWA
- Dans Cockpit, ouvre le command prompt MAVLink (widget dédié ou menu Settings → Custom Commands)
- Envoie un message
MANUAL_CONTROLavec un roll de +500 (sur ±1000) - L'avion s'incline à droite mais revient seul quand tu arrêtes
- Pareil avec pitch +500 → monte, mais bornée
Test MANUAL¶
- Mode → MANUAL
- Envoie le même
MANUAL_CONTROLroll +500 - L'avion s'incline et continue à s'incliner tant que tu ne contre-braques pas
- Si tu ne fais rien : il se met sur le dos, perd l'altitude, crash
Ne reste pas en MANUAL plus de quelques secondes en SITL sans intention. C'est le mode "tu pilotes un planeur sans assistance".
Critère de succès¶
- Tu sens la différence entre "stick agency direct" et "stick = consigne stabilisée"
- Tu sais lequel choisir si quelque chose part en vrille
Exercice 2.2 — La chaîne LOITER / CRUISE / RTL¶
But : enchaîner les modes "tout-automatique" sans toucher au stick.
- Décolle en TAKEOFF
- Quand à 50 m, mode → CRUISE
- L'avion vole droit, garde l'altitude, le cap se verrouille au cap courant
- Attends 30 s — vérifie que le cap reste figé
- Mode → LOITER
- Maintenant l'avion tourne en cercle. Note la position GPS du centre du cercle dans Cockpit.
- Mode → RTL
- L'avion change de cap vers HOME, monte à 100 m si plus bas
- Quand il arrive : il cercle au-dessus de HOME
Critère de succès¶
- Tu as enchaîné CRUISE → LOITER → RTL sans souci
- Tu as identifié visuellement le centre du LOITER et le centre du RTL (le HOME)
- Tu comprends que ces trois modes sont des "modes parking" — l'avion gère, toi tu réfléchis
Exercice 2.3 — Décoder l'écran Cockpit pendant les changements de mode¶
Pendant chaque transition de mode, regarde ce qui change :
| Indicateur | MANUAL → FBWA | FBWA → AUTO | AUTO → RTL |
|---|---|---|---|
| Throttle commandé | inchangé | piloté par mission | piloté par retour |
| Pitch commandé | stick direct | stick = consigne | mission ou retour |
| Altitude target | aucune | mission | RTL_ALTITUDE |
| Nav controller actif | non | oui | oui |
Tu devrais voir dans Cockpit des changements dans les widgets télémétrie. Si tu en vois pas, ouvre les "Mini widgets" et active "Navigation" + "Attitude".
Exercice 2.4 — Les modes de failsafe¶
Trois modes auto-entrés sur événement (configurable via paramètres) :
- CIRCLE : RC loss court (< RTL_TIMEOUT)
- RTL : RC loss long, ou bas niveau batterie
- LAND ou QLAND : batterie critique, GPS perdu
Tu n'entres pas dedans toi-même — ArduPilot le fait pour toi. Mais tu dois les reconnaître quand ça arrive.
Test : on simule la perte RC au niveau 5. Pour l'instant, juste retiens leur existence.
La règle du stick d'override¶
Dans n'importe quel mode automatique (AUTO, RTL, LOITER), si tu bouges les sticks au-delà d'un seuil, ArduPilot interprète ça comme :
- Petit mouvement : nudge de position (en GUIDED par exemple)
- Gros mouvement : tu reprends la main → mode FBWA temporaire ou MANUAL selon config
Paramètre clé : RC_OVERRIDE et FS_LONG_ACTN. À découvrir au niveau 6.
Cheat sheet à imprimer¶
Décollage : TAKEOFF
Vol manuel sûr : FBWA
Vol auto : AUTO (mission) ou CRUISE (longue distance droite)
Pause : LOITER
Urgence : RTL
Atterrissage : LAND ou RTL puis LAND manuel
DEBUG / cascade : MANUAL (uniquement si tu sais ce que tu fais)
Avant de passer au niveau 3¶
Vérifie que tu peux, sans regarder ce doc :
- Citer 7 modes et leur usage
- Décrire ce qui change entre MANUAL et FBWA
- Expliquer la différence entre RTL et LAND
- Dire à quoi sert LOITER quand t'es perdu·e
Quand c'est OK → niveau 3 — Joystick.