EKF 数据源选择与切换

EKF（扩展卡尔曼滤波器）用于内部更新的位置和速度数据源可通过 EKx_SRCn_y 参数进行设置。对于 EKF3 的主数据源，相关参数如下：

• EK3_SRC1_POSXY：水平位置数据源
• EK3_SRC1_VELXY：水平速度数据源
• EK3_SRC1_POSZ：垂直位置数据源
• EK3_SRC1_VELZ：垂直速度数据源
• EK3_SRC1_YAW：偏航角数据源

这些参数的选项通常易于理解，以下对部分选项进行详细说明：

EK3_SRC1_POSZ（垂直位置数据源）选项

1. 气压计（Baro）：默认选项，适用于大多数飞行器和场景。若同时配备 GPS，可通过将 EK3_OGN_HGT_MASK 参数设为 5（即 1：使用气压计高度时进行修正 + 4：对本地位置应用修正），配置 EKF 缓慢修正高度以匹配 GPS 数据。
2. 测距仪（RangeFinder）：几乎不建议使用。仅适用于室内、地面平坦且无地面杂物（如无椅子、箱子等）的场景。请注意，表面跟踪和地形跟随功能完全不需要 EKF 使用测距仪数据。
3. GPS：仅推荐用于长时间飞行场景——此时气压可能发生显著变化，且飞行器需配备高质量 GPS（如 UBlox F9P 双频 GPS）。若 GPS 失效，EKF 将自动切换为使用气压计（若已配备）。
4. 信标（Beacon）：当使用信标替代 GPS 时可能适用。
5. 外部导航（ExternalNav）：当辅助设备提供位置估算数据时可使用。

EK3_SRC1_YAW（偏航角数据源）选项

1. 指南针（Compass）：常规默认选项。
2. GPS：适用于可提供偏航角数据的 GPS（详见《GPS 偏航角（又名动态基线）》）。
3. GPS 带指南针备用（GPS with compass fallback）：与纯 GPS 选项功能一致，但在 GPS 偏航角可用时，会学习指南针偏移量，使指南针偏航角与 GPS 偏航角匹配。这意味着飞行中若丢失 GPS 偏航角数据，指南针可立即接管，实现从 GPS 偏航角到指南针偏航角的平滑过渡。
4. 外部导航（ExternalNav）：当辅助设备提供偏航角信息时使用。
5. 高斯和滤波器（GSF，Gaussian Sum Filter）：基于 GPS 速度和位置变化提供偏航角信息。在无指南针配置中，固定翼飞行器（Plane）会自动启用该功能，即使未手动选择；多旋翼飞行器（Copter）则需在此类配置中明确设置启用。

数据源切换

系统提供三组 EKF 位置和速度数据源参数，默认使用第一组（即 _SRC1 系列参数）。

• 可通过遥控器辅助通道开关选择激活的数据源组（例如，将 RCx_OPTION 参数设为 “90” / “EKF 数据源组”）。
• 地面站或辅助计算机可通过发送 MAV_CMD_SET_EKF_SOURCE_SET 消息指令设置数据源，但目前已知暂无地面站（GCS）实现该功能。
• 该功能在 GPS/非 GPS 模式切换场景中尤为实用。

速度数据源融合

支持将所有速度数据源融合到 EKF 中。融合的速度数据来自 EK3_SRCx_VELXY 和 EK3_SRCx_VELZ 定义的 XY 轴和 Z 轴数据源（其中 “x” 为数据源组编号 1-3）。需通过设置 EK3_SRC_OPTIONS 位掩码的第 1 位（最低位）启用该功能。

警告
启用此功能时，用户需确保提供给 EKF 的所有速度测量数据处于同一参考系/坐标系中。

外部导航（ExternalNAV）/光流（Optical Flow）模式切换

当 EKF3 的 XY 轴速度和/或位置数据源从光流切换至外部导航源（如 3D 相机）时，可设置 EK3_SRC_OPTIONS 位掩码的第 2 位（bit 1），使外部导航源与光流保持对齐，避免切换时出现位置/速度突变。

示例配置

可将 3D 相机设为外部位置和速度数据源：

• EK3_SRC1_POSXY = 6（外部导航 XY 轴位置）
• EK3_SRC1_VELXY = 6（外部导航 XY 轴速度）（假设相机支持输出速度数据）

将光流设为第二组数据源：

• EK3_SRC2_POSXY = 0（无，使用光流时位置为相对位置）
• EK3_SRC2_VELXY = 5（光流 XY 轴速度）

之后可通过遥控器辅助通道开关在两组数据源间切换。

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参考文档：https://ardupilot.org/copter/docs/common-ekf-sources.html