Niveau 4 — Missions AUTO avec waypoints¶

Objectif : programmer une mission (décollage + 3 waypoints + atterrissage), l'exécuter en mode AUTO, la modifier en vol.

Durée : 2 h.

Prérequis : niveau 2 (modes), pas besoin de joystick (Cockpit suffit).

1. Anatomie d'une mission ArduPlane¶

Une mission = séquence d'items numérotés. L'avion exécute item 1, puis 2, etc. Les types essentiels :

Item	Code	Ce qu'il fait
MAV_CMD_NAV_TAKEOFF	22	Décolle automatiquement jusqu'à `altitude`
MAV_CMD_NAV_WAYPOINT	16	Vole vers (lat, lon, alt), puis passe au suivant
MAV_CMD_NAV_LOITER_TIME	19	Cercle au-dessus de (lat, lon, alt) pendant N secondes
MAV_CMD_NAV_LOITER_UNLIM	17	Cercle indéfiniment (sentinel)
MAV_CMD_DO_JUMP	177	Saute à l'item N (boucle)
MAV_CMD_NAV_RETURN_TO_LAUNCH	20	RTL puis loiter à HOME
MAV_CMD_NAV_LAND	21	Approche d'atterrissage glissée

Une mission typique de scouting :

1. TAKEOFF altitude=50
2. WAYPOINT lat=A lon=B alt=80
3. WAYPOINT lat=C lon=D alt=80
4. WAYPOINT lat=E lon=F alt=80
5. WAYPOINT (retour vers home area) alt=80
6. RTL

Pas de LAND ici parce qu'en réel sans piste, on préfère un RTL + cercle (le pilote prend le contrôle pour atterrir manuellement). Pour SITL on peut ajouter LAND.

2. Créer une mission dans Cockpit¶

Cockpit a un Mission Planner intégré (carte + édition).

Procédure¶

make web → Cockpit, ouvre la vue Map ou Mission
Bascule en mode édition (icône crayon / "Edit Mission")
Sur la carte, clique pour ajouter des waypoints
Pour chaque WP, ajuste :
Altitude (m AGL — Above Ground Level depuis HOME)
Vitesse (optionnelle, par défaut AIRSPEED_CRUISE)
Acceptance radius (rayon de validation, défaut 50 m)
Le premier item devrait être TAKEOFF, le dernier RTL ou LAND

Mission test recommandée¶

À Canberra (le HOME du SITL par défaut, -35.36, 149.16) :

#	Item	Lat	Lon	Alt (m)
1	TAKEOFF	(auto)	(auto)	50
2	WAYPOINT	-35.358	149.165	80
3	WAYPOINT	-35.358	149.170	80
4	WAYPOINT	-35.366	149.170	80
5	WAYPOINT	-35.366	149.165	80
6	RTL	—	—	—

Ça fait un carré de ~700 m de côté à 80 m d'altitude. Vol de ~5 min à 18 m/s.

Upload de la mission¶

Une fois la mission éditée :

Save dans Cockpit
Upload to vehicle — Cockpit envoie via MAVLink MISSION_ITEM_INT à ArduPlane
Vérification : Cockpit confirme "Mission uploaded X items"
Optionnel : Download pour vérifier que c'est bien stocké côté véhicule

3. Exécuter la mission¶

ARM (via Cockpit ou manette)
Mode → AUTO
L'avion exécute item 1 (TAKEOFF), passe à 2, 3...

Ce que tu dois observer dans Cockpit¶

Le current waypoint s'incrémente (1 → 2 → 3...)
Une ligne en pointillés entre la position courante et le WP courant
L'altitude target change selon l'item
L'airspeed target = AIRSPEED_CRUISE (~18 m/s)

Critère de succès¶

Décollage automatique
4 WP visités dans l'ordre, l'avion passe à <50 m de chaque
RTL retourne à HOME, cercle au-dessus
Aucun message d'erreur de mission

4. Modifier la mission en vol¶

Cas réel : tu vois sur la carte qu'il y a un truc intéressant à observer, ou un nuage trop bas pour ton altitude. Il faut changer la mission sans atterrir.

Méthode A — Goto courant¶

Dans Cockpit, en cours d'AUTO :

Clique droit sur un point de la carte → "Go to here"
Cockpit envoie MAV_CMD_DO_REPOSITION → l'avion bifurque
Le mode passe en GUIDED le temps d'y aller
Une fois arrivé, il reprend la mission là où elle en était (selon config)

Méthode B — Skip waypoint¶

Pour sauter un WP (par exemple, conditions défavorables) :

Cockpit → liste des items → clic droit sur WP courant → "Skip" ou "Set current to N"
ArduPlane saute à l'item N

Méthode C — Replace mission entière¶

Édite la mission dans Cockpit pendant que tu voles
Upload → ArduPlane reçoit la nouvelle mission
Selon le timing, ArduPlane peut continuer la précédente jusqu'à la fin, ou redémarrer

Critère de succès¶

Tu as réussi une "Go to here" pendant un AUTO
L'avion est retourné à la mission ensuite (ou a fini en RTL)
Tu n'as PAS désarmé pour changer la mission

5. Vitesses et altitudes — concepts critiques¶

Altitude¶

AGL (Above Ground Level) : par rapport au sol au point HOME — c'est ce que Cockpit affiche par défaut
MSL (Mean Sea Level) : par rapport au niveau de la mer — utilisé par ArduPilot interne
En SITL plat, AGL = MSL - 584 (l'altitude de Canberra)

Sois clair·e dans tes têtes : 80 m AGL veut dire 80 m au-dessus de ton décollage. Si tu vol au-dessus d'une vallée 100 m plus basse, tu seras à 180 m AGL effectif. ArduPlane ne sait PAS lire le terrain (sauf si tu actives TERRAIN_ENABLE). Mission Phase 1 = vol en altitude sûre quelle que soit la topo.

Vitesse¶

Airspeed : vitesse par rapport à l'air. C'est ce qui te fait voler. Vise 16–22 m/s pour le Swordfish.
Groundspeed : vitesse par rapport au sol. Avec vent : groundspeed = airspeed ± vent.
En SITL pas de vent (par défaut). En vrai vol forestier : vent réduit l'autonomie.

6. Patterns utiles à programmer¶

A — Patrouille fermée (sentinel)¶

TAKEOFF alt=80
WAYPOINT A
LOITER_UNLIM A      ← tourne ici jusqu'à intervention manuelle

B — Survey en raster¶

Cockpit a un outil "Survey grid" : tu dessines un polygone, il génère automatiquement les passes parallèles (utile pour photogrammétrie ou couverture systématique).

Dessine un polygone sur la carte
Configure spacing (ex: 100 m entre passes)
Génère mission
Upload

Bonus : très bon pour s'entraîner à observer du retour vidéo en mode auto.

C — Boucle avec retours réguliers¶

Avec DO_JUMP, tu fais tourner une route N fois :

1. TAKEOFF
2. WAYPOINT A
3. WAYPOINT B
4. WAYPOINT C
5. DO_JUMP item=2 count=5   ← répète 2→3→4 cinq fois
6. RTL

7. Avant le niveau 5¶

Vise au moins ces réussites :

Tu as programmé et exécuté 3 missions distinctes
Tu as modifié une mission en vol au moins une fois (méthode A, B, ou C)
Tu sais reconnaître les types d'item (TAKEOFF / WAYPOINT / RTL) dans la timeline Cockpit
Tu as fait une mission survey grid au moins une fois
Tu as expérimenté le "DO_JUMP" au moins une fois

→ Niveau 5 — Failsafes