Выбираем полетный контроллер для квадрокоптера

Количество полетных контроллеров имеющихся в продаже может смутить новичка. Цель этой статьи — показать каким образом можно выбрать полетный контроллер для вашего коптера.

Статья была написана в декабре 2014 года, последнее обновление — апрель 2017.

Полетный контроллер (ПК) — это мозг летательного аппарата. По сути это схема, которая собирает данные с датчиков и команды от пользователя и делает некоторые изменения в скорости вращения моторов для того, чтобы коптер оставался в воздухе.

У всех ПК имеется базовый набор датчиков: гироскопы (Gyro) и акселерометры (acc); некоторые продвинутые конфигурации имеют также барометр и магнетометр (компас). ПК — это также точка подключения всей прочей периферии типа GPS, светодиодов, сонаров и т.д.

Программное обеспечение для ПК

Помимо различий в железе, имеются различия и в прошивках, а также в программах для компьютера.

Современные прошивки для ПК можно настраивать используя специальные программы установленные на компьютер или смартфон. «Тюнинг» — этот термин мы используем, когда говорим про настройку наших квадриков. Потому что изменение ПИД коэффициентов, рейтов и некоторых других настроек влияет на то, как коптер будет летать. ПО для компьютеров имеет графический интерфейс, а набор доступных настроек отличается в зависимости от прошивки, так что есть некоторый входной уровень знаний при их использовании.

Ниже список наиболее известных прошивок для коптеров.

Мини коптеры и гоночные коптеры

3 основных прошивки:

  • Betaflight (отдельная ветка Cleanflight, развивает быстрее)
  • Raceflight (отдельная ветка Cleanflight, предназначена для разных ПК с F4, изначально задумывалась только для своих контроллеров)
  • KISS (поддерживает только собственный ПК)

Прочие прошивки:

  • Baseflight (не обновляется)
  • Cleanflight (основан на Baseflight)
  • dRonin (отдельная ветка OpenPilot от Taulabs)

GPS и автопилоты

Множество возможностей: полет по запрограммированным точкам, зависание, возврат домой и т.д.

  • Ardupilot
  • Naza
  • iNav (ветка Cleanflight)

Другие проекты с открытым исходным кодом

  • Multiwii (одна из первых прошивок для коптеров, изначально использовались датчики от Nintendo Wii и плата arduino, затем 8-битные платформы, в итоге портирована на 32-битные платформы)
  • LibrePilot (ранее был известен как OpenPilot)
  • Taulabs (отдельная версия OpenPilot)

Кроме того, существуют полетные контроллеры, которые не используют компьютеры для настройки. У них есть встроенный LCD экран, это позволяет менять настройки ПК. Некоторые ПК вообще не позволяют менять настройки.

Для автономного полета по GPS вам вероятно стоит посмотреть на Ardupilot или Naza.

Выбор прошивки определяет выбор полетного контроллера. На некоторые ПК можно установить разные прошивки, другие залочены на использование только одной определенной. Мой совет, вначале определитесь с прошивкой, а затем ищите подходящий ПК.

 

Итак, как выбрать полетный контроллер?

Для чего?

Прежде чем начать, нужно определиться: какой стиль полета будет нужен:

  • Гонки, фристайл
  • Аэрофото- и видео- съемка и автономные миссии

Затем можете выбрать какое ПО вы хотите использовать и после этого смотреть на контроллеры, которые поддерживают это ПО.

Критерии выбора ПК для мини коптеров

Т.к. я по большей части летаю на мини коптерах (как и большинство читателей этого блога), я сконцентрируюсь именно на них.

Факторы, которые нужно учесть, когда вы выбираете ПК для мини коптера:

  • ПроцессорF1, F3, F4. Рекомендую брать ПК на F3 или F4, потому как ресурсов F1 уже не хватает. Проскакивали новости (англ.) про использование микроконтроллеров серии F7.
  • Тип гироскопов и шина по которой они подключены — некоторые гироскопы чувствительнее к шумам (механическим и электронным) чем другие. Менее предпочтительны MPU6500 и MPU9250. Тип шины определяет скорость передачи данных, а значит частоту получения данных и время цикла (looptime). Лучше всего SPI, которая позволяет использовать гироскопы на частотах 8кГц и выше, в то время как для I2C пределом является частота 4 кГц.
  • Флэш память для черного ящика (blackbox). У некоторых ПК имеется встроенная память, у других — внешние логгеры (open logger) с microSD карточками. Если вы не планируете использовать blackbox для настройки, тогда пропустите этот пункт.
  • Тип разъемов. Лично я предпочитаю не использовать пластиковые разъемы JST, потому что они не очень крепкие, хотя и позволяют быстро подключать/отключать железо. Обычно я припаиваю провода, но иногда, на низкокачественных платах, контактные площадки отслаиваются даже если вы их слегка перегрели. Лучше всего металлизированные отверстия: можно и провода припаять и штыревые разъемы.
  • Встроенный стабилизатор, на 5 или 12 В, в этом случае можно питать плату напрямую от LiPo аккумулятора (и запитывать камеру и видео передатчик от ПК). Кроме того, это позволяет измерять напряжение аккумулятора, без использования дополнительного контакта (vbat).
  • Встроенная PDB. Вся PDB интегрирована в ПК. Регуляторы напрямую подключаются к ПК, отдельная PDB не требуется. Недостаток такого решения — небольшие контактные площадки, которые очень сложно использовать ввиду сильно ограниченного пространства.
  • Количество последовательных портов (UART) — считаем только аппаратные (hardware) порты. К этим портам можно подключать разные внешние устройства: OSD, телеметрию, транспондер, управление видео передатчиком. У ПК на F1 обычно 2 порта, а если микроконтроллер F3, то от 3 до 5.
  • Прочий функционал, который может пригодиться:
    • Кнопка для бутлоадера (загрузчика) — для принудительной прошивки
    • Встроенная OSD
    • Встроенный видео передатчик
    • Барометр/магнетометр (не нужны в гонках)
    • Поддержка разных приемников и их протоколов: PWM, PPM, SBUS, Spektrum Satellite и т.д.
    • Все-в-одном — ПК, на котором установлено все что нужно для полета: ПК, регули, PDB, приемник. Недостаток такого решения: в случае неисправности меняется все целиком.

Выбор полетного контроллера

Наиболее полный и актуальный список полетных контроллеров для миникоптеров можно найти тут: https://blog.rcdetails.info/polnyj-spisok-komplektuyushhih-dlya-fpv-mini-kopterov-250-razmer/#fc

Топ 5 лучших ПК по версии нашего сообщества смотрите тут: https://blog.rcdetails.info/top-5-luchshih-poletnyh-kontrollerov-mart-2017/

 

Оригинал: Choose Flight Controller for Quadcopter

Выбираем полетный контроллер для квадрокоптера: 16 комментариев

  1. Алексей

    Добрый день.Подскажите подойдет ли в качестве первого опыта купить kit с алиэкспреса, просто уже 2 месяца хожу, желание купить квадрокоптер не проходит, но деньги большие вкладывать неразумно. На форумах без опыта разбираться тяжко, если не гнаться за рекордами в скорости и дальности какой выбрать ? И желательно чтобы у квадрокоптера был потенциал к развитию и аппаратура, что бы не совсем шлак( квадрокоптер не для съемок), мне приглянулся вот этот, что Вы скажете ? https://ru.aliexpress.com/item/250-Quadcopter-Full-Carbon-Fiber-Frame-Kit-RTF-Quadcopter-with-Remote-Controller/32553802969.html При выборе я рассуждал так: в комплекте нормальная аппаратура и в последствии можно доработать коптер т.е. поменять ПК с f1 на f3 (Matek F405 CTR) двигатель и регуляторы можно оставить. До куплю fpv камеру и передатчик. Пока не разобрался какие нужны аккумуляторы.
    Что Вы думаете о моих рассуждениях?

    1. Новиков Александр Автор записи

      Рама устарела года 2 назад, двигатели тоже устарели, регуляторы слишком слабые (12А); ни камеры, ни видеопередатчика в комплекте я не увидел. В общем, не рекомендую.
      Если брать готовое, то ПК на F3, регули мин 20А; либо что-то игрушечное, «на побаловаться», типа MJI Bugs 3

  2. Алексей

    Аппаратура подойдет для начинающего? И устаревшая рама чем мне грозит? Несовпадут отверстия для современных комплектующих?

    1. Новиков Александр Автор записи

      Аппа какая-то простая от FlySky, я плохо знаю их модельный ряд. Это конечно лучше, чем игрушечные пульты от игрушечных коптеров, но все равно не серьезно.
      Рама: старая и тяжелая.

      Если только «побаловаться» — тогда можно купить этот комплект; только есть риск разочароваться именно из-за его слабеньких возможностей, сложности апгрейда, необходимости дальше (практически сразу же) вкладываться в апгрейд.
      Имхо лучше потратить еще месяц, почитать статьи о сборке коптеров, и здесь, и на многих других сайтах обычно указываются конфигурации; ну и купить указанные комплектующие.

  3. Сергей

    Здравствуйте! Подскажите пожалуйста, я никак не могу разобраться и найти подтверждение. У меня Bayangtoys x16 GPS, хочу установить на него 3-х осевой подвес для видеосъёмки. Я так понимаю, что подвес должен быть совместим с контроллером самого коптер? Так вот какой он на баянге не могу найти. Например подвес от DJI zenmuse h3-3d, будет ли он совместим с баянгом?

    1. Сергей

      Или tarot 3d. Что посоветуете. Я сам-то видео оператор, а в fpv сьемке новичок и очень хотелось бы экспертного мнения. И так нужен 3-х осевой? Читал, что лучше поменять ноги родные на фантомные, они якобы шире и в кадр лезть не будут.

      1. Новиков Александр Автор записи

        Посмотрел на характеристики Bayangtoys x16 GPS, не увидел там контактов для подключения подвеса, но я мельком глядел. В первую очередь читайте rcdesign, например тут http://forum.rcdesign.ru/f135/thread463586.html
        Подвес должен откуда-то получать информацию о наклоне/повороте камеры, это не обязательно должен быть полетный контроллер, это может быть отдельный приемник. Т.е. если ваш коптер не позволяет подключить подвес, тогда берете еще одну аппаратуру управления и приемник к ней, с этой аппы и будете управлять подвесом.
        Но, ИМХО, это все «полумеры», вы будете больше времени тратить на управление коптером и камерой, чем собственно снимать. Поэтому смотрите на готовые решения типа mavic pro или air.

  4. Иван

    Добрый день! У меня аппаратура управления spektrum dx7 https://www.spektrumrc.com/Products/Default.aspx?ProdId=SPM2710
    Юзаю её уже лет 10 все устраивает особенно дальность. Не могу понять как подключить приёмник к контроллеру Matek F405-STD
    (https://banggood.com/Matek-F405-OSD-BetaFlight-STM32F405-Flight-Controller-Built-in-OSD-Inverter-for-RC-Multirotor-FPV-Racing-Drone-p-1141282.html)
    Есть ли какой то способ это сделать или только менять аппаратуру что не очень хочется.

  5. Иван

    Приёмник родной с сотелитом на 7 каналов. Просто я с ним на 2.5км.летаю без потери сигнала. Этим он мне и нравиться. А можете посоветовать приёмник который подойдёт для моей древней spektrum dx7 если конечно есть такие в природе.

    1. Новиков Александр Автор записи

      Я не спец по спектруму, но судя по всему там только PWM выходы.
      Поэтому самый простой вариант — подключать только сателлит, Betaflight их поддерживает.

    1. Новиков Александр Автор записи

      В прямом. Вы же сами написали, что у вас приемник с сателлитом, вот его и подключайте к полетному контроллеру.

  6. Иван

    Сателлит без приёмника? Че-то я сомневаюсь что он будет работать без приёмника, но попробую. Спасибо за совет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.