GPS

Betaflight BF進入了4.5版，GPS也進入了十代晶片，也就是M10規格。相對M8，速度更快也更穩定價錢卻越來越便宜，有些品牌甚至不到250元台幣就能買到，可以說是GPS普及的一年。而穿越機裝上GPS有什麼好處呢？這裡要澄清一個觀念：一般穿越機裝上GPS 不是拿來導航用的，而是救援的功能，因為常用的BF系統沒有設定導航點功能，也無法執行自動飛行任務，這點與空白機是不一樣的。因此穿越機飛手使用GPS

必須要有正確的觀念，飛機一旦失控或是圖傳斷掉，GPS接手控制後，就會讓飛機朝向起飛點飛回，自動降落，但這裡還是建議新手們，當GPS救援啟動後，一旦恢復控制或圖傳畫面，請盡量接手自己來飛行，這樣才是使用GPS救援的正確觀念。

GPS的硬體安裝

一般穿越機要裝上GPS，要先確定飛控上有閑置的UART端口，也就是TX發射端與RX接收端，再來就是5V的電源端與GND接地端，一共有4個點共4條線要接上。這裡說明一下，市面上可以買到的GPS有兩種規格，一種是一般的GPS接收機，只需接上4條線；另一種是帶羅盤的GPS接收機，除了四條線之外，飛控上還需要有SDA SCL這兩個點要接上，因此共有6條線要接。不過一般來說，BF飛控系統對於羅盤功能支援有限，所以買一般的GPS接四條線，這種也就夠用了，不需要用到羅盤的功能。

確認飛控的接點後，參考GPS接線圖4個接點說明，找到並確認TX,RX,5V跟GND與飛控上四個點對應，這裡要注意的是GPS端的TX要接在飛控端的RX，而GPS的RX要接在飛控端的TX，接錯是無法使用的。另外，也要注意GPS在飛機上的安裝位置，避免圖傳天線的干擾與周圍的遮蔽，並預留好走線的長度，GPS接收機都有提供排插口，在GPS這端直接插上線即可。

在GPS接收機上，請注意這面陶瓷天線中間有個金屬圓點，是天線的接收面，必須要朝向天空位置。為了保護陶瓷天線，可以用熱縮套保護有些穿越機機架有專屬的打印GPS座，若是沒有的話，就找尋適合的安裝點，可以用透明的亞克力雙面膠固定或是用膠帶、束帶加強固定。

以上就完成了GPS的硬體安裝。

GPS在BF內的設定

穿越機上裝好了GPS接收機後，使用之前需要進入BF來做設定，因為BF各版本設定有些小差異，這裡用最新的BF4.5版來說明，其他版本請參考BF的說明說明。進入BF並成功連接飛控後，先到port滬口，這裡要先設定GPS接在哪一組UART上，舉例來說，接在飛控 TX3 RX3，就要在UART3這一行傳感器輸入這個欄位選取GPS，並按右下角保存並重啟。這個是設定第一步。

重新進入BF後，可以在上面圖示中發現GPS燈號已亮起，若沒有亮起就要檢查硬體或是設錯了UART位置，必須重新檢查，直到GPS燈號亮起。接下來進入GPS頁面，這裡看一下GPS的協議設定，根據GPS規格來選擇，一般大多是UBLOX，自動設置打開，伽利略系統打開，伽利略是歐洲的衛星系統，打開後能收到更多的衛星，有助於定位。設置返航點也要打開，是指飛機上電的位置為home點，若沒有打開，則代表每次解鎖的位置為返航點。這兩個差別很重要，想想若是這趟飛行中發生上鎖再解鎖的狀況，像是降落後再起飛，那返航點位置就變了，不是起飛的位置，所以必須設定上電的位置為返航點的位置，這樣比較合理。

再來地面輔助類型設置為無，地磁偏角magnetic declination設定是指真北與磁北的差異修正角度，沒有羅盤的GPS不用設定。按右下角保存並重啟。再次進入GPS頁面，檢視GPS的工作狀態，飛機若是放在窗邊或是天空無遮蔽的環境下，就能看到GPS的收星狀況。會列出來有多少顆衛星已經被搜尋到，信號強度等等。

再來要設定一個很重要的地方，先確保啟用專家模式已經打開，左邊選單就能看到失控保護頁面，進入這個頁面。這裡先說明穿越機的失控保護行為，所謂失控是遙控訊號的丟失，而不是圖傳訊號，所以斷控可以在這裡設定好自動接手，而斷圖傳則必須自行手動啟動救援，這兩種狀況是不一樣的。BF對於飛機斷控時，可以分成兩個階段stage來處理：stage one與stage two，這可以區分失控的嚴重程度：第一階段像是信號短暫性的丟失或是被干擾或是已經飛到快要斷空的臨界距離，在這個階段要處理的是先嘗試維持住飛機繼續飛行，看看信號會不會穩定回來，在一定的時間內若是持續惡化則進入stage 2 第二階失控保護處理。

了解程序後就可以來設定。在右邊這裡有個失控保護開關，這裡可以指定失控時是否分階段來處理，這裡設置階段1 會在失控時啟動階段1，一定時間沒有改善就進入階段2。如果設置階段2，則失控時會跳過階段1，直接進入階段2。如果設置終止，則失控時直接將飛機上鎖掉落。通常在穿越機上採用二階段保護，主因是穿越機常常穿越障礙，經常有短暫信號不好或是極短時間內斷控的狀況，不會希望這種狀況直接啟動救援，因此這裡選階段1。

再來在二階段保護，設置period of time這是指設定時間，當第一階段經過多久時間沒有改善，就進入第二階段處理。BF的預設值是1.5秒，這樣可以避免瞬間斷控直接啟動救援，也算是一個緩衝時間。譬如假設一個狀況，在穿越一個場景可能遙控順斷後又連上，若是沒有這個緩衝階段，直接啟動救援拉高你的飛機，那就會撞到上方而炸機了。

設定好一個階段時間後，下面這個fail safe throttle low delay是指當GPS接手救援飛機時，低油門超過指定時間之後直接將飛機上鎖。這是代表什麼意思呢？低門通常發生在需要降低高度時，但低油門狀況若是過了你設定的時間那BF就當機立斷，認為降落中發生了問題而將飛機上鎖確保安全。這邊預設是10秒，可以想像一個狀況，降落中掛到樹上，BF一直降不下來也沒有停槳，這樣會造成更嚴重的電機或電調損毀，所以才會有這個時間設定值，時間超過就停槳以確保安全，10秒是個合理值，也不能設太短，因為飛機若是飛的很高，設太短的時間還無法降落到地面，那會變成直接上鎖炸機。

設定二階段失控保護措施

這裡有三種選項，墜落就是沒有安裝GPS時的預設值，一旦失控，過了一階段到二階段就直接上鎖掉落，確保安全。第二個是降落，需要設定降落油門與降落停槳的時間，這個比較少用到，原因是避免失控時，飛機馬達還持續運轉，降落中打到人或物品造成危險。第三個是GPS救援，當裝上GPS後就是要選擇這個選項，當飛機失控時GPS接手救援。

設定一階段失控保護措施

來看左邊stage one第一階段的設置，之前有提到過斷控時有二階段失控保護，一旦發生失控狀況會先進入第一階段失控保護措施，那在第一階段的保護措施是哪些呢，這裡就是設定的地方。因為第一階段進入的時間很短，還記得預設值是1.5秒吧，超過這個時間，就會進行第二階段保護措施了。這麼短的時間內無法做太多事，因此就是設定基本飛行控制，這裡前四項分別就是搖桿的打桿，auto是預設值，也就是斷控後立即將打桿位置回中，把油門收到最低也就表示這1.5秒內不會做任何姿態改變，但是飛機可能會發生降高度的狀況。這個設定其實要根據飛手的習慣來改變，舉例來說若是遠航或巡航這樣的設定很OK，僅需要把油門設定為hold，保持油門即可，但是若是花飛，經常翻來翻去的，一旦失控，飛機還在翻滾翻滾的狀況，讓打桿位置回中保持1.5秒不改變那很有可能就炸了。因此對於常常翻滾的飛行而言，我建議在這裡多設一個選項，找到你遙控器上自穩 /手動的撥桿，在AUX撥桿設定上，可以看到這些標籤，這裡看到AUX2有ANGLE自穩與HORIZON半自穩兩個標簽，代表說AUX2是你的自穩，半自穩切換的撥桿，在後面選項的地方改一下，改成set，然後設定自穩的位置。這個位置可以在模式撥桿設定頁面查詢，這個範例自穩撥桿值在900-1,300之間，所以在set後面設1,000即可。

設定撥桿自穩位置：主要是當飛機失控進入第一階段第一時間自動將飛機改為自穩模式，這樣不管失控前飛機姿態為何，會立即轉正變成自穩模式，確保飛機姿態不會惡化造成炸機，至於油門要不要設定保持hold，也是要看飛行習慣而定，像是常常貼地貼海飛行的狀況，油門最好set比懸停油門還要高一點，確保斷控時不掉高度避免直接炸到海裡去，這裡要注意的是，這些都是失控保護第一階段做的事，也就是在那設定的1.5秒內做的事，若斷控持續超過1.5秒後進入第二階段，才開始啟動GPS救援，這個觀念就是要提醒飛手，GPS不是馬上在斷控後接手，所以GPS的拉高動作不會馬上發生，如果你習慣飛行接近地面/海面，千萬要注意第一階段的油門設置，否則GPS還沒接手，飛機就炸掉了。這裡特別提醒一下，若是在市區內或是人群環境下飛行，那斷控油門千萬別設得太高，否則一旦斷控高油門衝過去，會造成更嚴重的後果，本來沒事的也變有事，所以要根據實際飛行狀況設定，並沒有統一的設置建議。

當設置好第一階段失控保護措施後，再回來看第二階段的設定，這裡主要就是設置GPS救援：

高度模式：這裡有三個選項，預設是最大高度，也就是說GPS接手救援時第一時間往上拉多少高度，以你這趟飛行最高的高度往上再加上你設定的拉高高度，這裡initial climb就是設置拉高的高度，穿越機通常不會飛很高，設置往上拉20米是個合理的數值，配合最大高度，也就是說你這趟若曾經飛到15米高，那GPS接手後就會把飛機拉到35米高度返航，不管你斷空時飛在15米還是飛在5米，一律拉到35米高度返航。

設定GPS救援參數

當設置好第一階段失控保護措施後，再回來看第二階段的設定，這裡主要就是設置GPS救援：

上升速度：這個就是拉高時，上升的速度，預設 7.5-8 可以不用去動它。

Return ground speed：這個是指返航速度，預設7.5可能會太慢，這裡使用的速度單位是每秒多少公尺，若是你沒有感覺的話，可以將數值乘上60再乘上60再除上1,000 就變成常見的時速。騎車或開車的朋友就比較有概念，例如7.5經過計算後等於時速27公里，對於遠航來說，時速27公里返航可能會太慢，建議可以設個10-12，也就是時速36-43公里返航，當然啦也不是設定越快越好，因為越快越費電，尤其是在逆風下飛行，你設太快的返航速度，等於要飛機高油門回來，有可能一下子就沒電了，所以必須設定合理為主。

最大角度 Maximum pitching angle：這是指返航時能操控飛機的最大角度，穿越機往前飛行必須要有一個傾角，角度越高呢代表速度越快，設置在40-45度是個合理的位置，因為設置太低，風大時可能飛不動，那設置太高相對必須越高油門而浪費電力，

下降距離：這個是設定離返航點多遠就開始下降，預設值20米合理可以不用動它

下降速度：也就是降落速度，1.5 也是合理速度

最低油門與最高油門：建議就用預設值1,100-1,700可以不用動，這代表GPS救援時，能用到的油門範圍，不一定等於你飛機實際的油門範圍，只要在其中範圍即可。

Throttle hover 懸停油門：這個數值請務必先觀察你的飛機懸停油門的值是多少，可以在OSD上打開油門值觀察飛機停旋時在多少數值。因為每台飛機懸停油門值都不同，請務必先確認正確的數值，這樣才不會造成GPS救援時油門控制錯誤。

Minimum distance to home：設定多少公尺範圍之外才能啟動GPS救援，若是在這個範圍內啟動GPS救援BF會直接上鎖讓飛機掉下來，預設值50米可能太遠，沒有飛出去50米之外就直接啟動GPS，飛機會直接上鎖掉下來。因此建議可以改為15-20米是比較合理的範圍。

最小衛星數：一般都設定為8顆，設定太少了定位資料不準，設定太多起飛等衛星要等半天，8顆為合理的數值可以不去動它

allow arming without fix：允許GPS沒有定位就可以解鎖，若你打開這個開關，飛機可以隨時起飛不用等抓衛星數，但若沒有抓到指定的衛星數量就起飛 GPS救援是無法啟動的。有時候只是近距離的飛，並不需要GPS救援，那這樣可以隨時起飛很方便，否則BF會強制GPS收到指定的衛星數才能解鎖起飛，當然好處是確保GPS救援是有用的。最後一個可用性檢測，僅限失控保護即可。

設定GPS撥桿

到這裡就設置好了GPS救援功能，請保存並重啟飛控，接下來還有兩個地方要設置，請到模式撥桿設置頁面設置一個撥桿給GPS救援用，大家或許會好奇，GPS不是斷控自動接手嗎？為什麼要設置一個撥桿啟動它呢？這有兩個目的：第一是穿越機不是只會斷控還會斷圖傳看不見飛行畫面，尤其是被干擾狀況發生，若是斷圖傳卻沒斷控的狀況是不會自動啟動GPS救援的，所以要設置一個撥桿，當斷圖傳時，手動啟動GPS救援。另一個目的是測試GPS救援功能，這一點很重要，當一鍵設定好之後需要進行一次模擬測試，所以需要手動啟動GPS救援，看看是不是一切設置都正確，飛機也會自動飛回，甚至自動降落。這裡還是要提醒大家一點，雖然BF4.5對GPS救援功能很完善，也能很厲害的自動降落，但這不是GPS救援的主要目的，飛手一定要記住一點，當GPS順利救援飛機飛回到你能控制的範圍之內，一定一定要接手來操控，唯有自己飛才能確保平安。

設定GPS的OSD顯示

好的設置好GPS救援撥杆後，最後要到OSD設置頁面，打開GPS相關的訊息，顯示在OSD合適的位置。比如經緯度,高度,距離,速度等等，最重要的請把到起飛點方向這個要打開，這是一個箭頭符號，當飛出去之後，第一件事就要先確認這個箭頭是否正確指向Home的位置，若方向不正確，可以飛一小段距離繞一圈試試，一定要指向正確後才能飛出去。因為這個要確認H返航點是否正確，若指向不正確，當啟動GPS救援時，飛機的航向會錯誤導致飛丟，所以必須確認指向正確後GPS救援才能正確把你的飛機飛回來。

此外經緯度的顯示也很重要，當你不幸炸機時還能知道地點在哪裡，這也就是裝GPS另一個目的，就算沒救到也知道掉在哪裡。希望大家飛行愉快，永不炸機

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