Выбираем полетный контроллер для квадрокоптера

quadcopter-flight-controller-multicopter-all-many-types-brand

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

Добавить комментарий

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

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.