Настраиваем GPS в Betaflight для мини коптеров | RCDetails Blog

Основной процессор

8051 vs AVR vs PIC vs ARM: Семейство микроконтроллеров составляющее основу большинства современных контроллеров полёта. Arduino основан на AVR (ATmel), и сообщество, похоже, сосредоточено на MultiWii, как на предпочтительном коде. Microchip является основным производителем чипов PIC.

Трудно утверждать, что одно лучше другого, всё сводится к тому, что может делать программное обеспечение. ARM (например, STM32) использует 16/32-битную архитектуру, при этом десятки используют 8/16-битные AVR и PIC. Поскольку одноплатные компьютеры становятся все менее и менее дорогостоящими, ожидается появление полётных контроллеров нового поколения, которые могут работать с полноценными операционными системами, такими как Linux, или Android.

ЦП: Обычно их разрядность кратна 8 (8-бит, 16-бит, 32-бит, 64-бит), что в свою очередь указывает на размер первичных регистров в ЦП. Микропроцессоры могут обрабатывать только установленное (максимальное) количество бит в памяти за один раз (такт).

Чем больше бит может обработать микропроцессор, тем более точной (и более быстрой) будет обработка. Например, обработка 16-битной переменной на 8-битном процессоре происходит куда медленней, чем на 32-битном. Обратите внимание, что код также должен работать с правильным количеством бит, а на момент написания этой статьи лишь немногие программы используют код, оптимизированный для 32 бит.

Рабочая частота: Частота, на которой работает основной процессор. Также по умолчанию её называют «тактовой частотой». Частота измеряется в герцах (циклов в секунду). Чем выше рабочая частота, тем быстрее процессор может обрабатывать данные.

Программная память/Флэш: Флэш-память — это место, где хранится основной код. Если программа сложная, она может занимать много места. Очевидно, что чем больше память, тем больше информации она может хранить. Память также актуальна при хранении данных в полёте, таких как координаты GPS, планы полёта, автоматическое движение камеры и т.д. Код, загруженный на флэш-память, остается на чипе даже после отключения питания.

SRAM: SRAM расшифровывается как «Статическая память с произвольным доступом» и представляет собой пространство на чипе, которое задействуется при выполнении расчетов. Данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются при отключении питания. Чем выше объём оперативной памяти, тем больше информации будет «легко доступно» для расчетов в любой момент времени.

EEPROM: электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) обычно используется для хранения информации, которая не изменяется во время полёта, например настройки, в отличие от данных, хранящихся на SRAM, к которым могут относиться показания датчика и т.д.

Дополнительные порты Ввода/Вывода: большинство микроконтроллеров имеют большое количество цифровых и аналоговых портов ввода и вывода, на контроллере полёта некоторые используются под датчики, другие для связи, либо для общего ввода и вывода. К этим дополнительным портам могут быть подключены RC сервоприводы, системы подвеса, зуммеры и многое другое.

Аналого-цифровой преобразователь (A/D converter/АЦП): Если датчики используют бортовое аналоговое напряжение (обычно 0-3.3В или 0-5В), аналого-цифровой преобразователь должен преобразовать эти показания в цифровые данные. Как и в случае с процессором, количество бит, которое может быть обработано АЦП, предопределяет максимальную точность.

С этим связана тактовая частота, с которой микропроцессор может считывать данные (количество раз в секунду), чтобы убедиться, что информация не потеряна. Тем не менее, трудно не потерять часть данных во время такого преобразования, поэтому чем выше разрядность АЦП, тем более точными будут показания, но при этом важно, чтобы процессор смог справиться с той скоростью, с которой отправляются данные.

Betaflight configurator настройка полетного контроллера для квадрокоптера

Вкладка failsafe

C failsafe всё оказалось несколько сложнее, чем мне виделось ранее. На профильных форумах иногда встречаются холивары на тему «где лучше настраивать failsafe: на приёмнике или на ПК?» На самом деле, правильно это вопрос звучит так: «где лучше настраивать failsafe: только на приёмнике или на приёмнике и на ПК?»

Настраивать failsafe на приёмнике необходимо в любом случае. Здесь надо сделать важное уточнение, что речь идёт о приёмнике Frsky D4R-II, работающем по протоколу PPM. У приёмников с S.Bus failsafe настраивается иначе.

У Frsky D4R-II есть три варианта поведения при потере сигнала от передатчика:

По умолчанию в Frsky D4R-II установлен режим Hold Last Position, который способствует улёту аппарата в далёкие дали. Так что если использовать failsafe только на приёмнике, надо настраивать режим Pre-set Positions. Другое дело, что failsafe активируется даже при кратковременной потере сигнала.

Будет очень неприятно, если сигнал через долю секунды восстановиться, а квадрокоптер уже задизармил моторы и падает вниз. Ситуацию может улучшить настройка failsafe на ПК, так как там этот режим имеет задержку срабатывания, что служит фильтром от кратковременных потерь сигнала.

Кроме того, там есть настраиваемый сценарий, согласно которому квадрокоптер будет себя вести в случае активации failsafe. Например, можно включить режим со стабилизацией и попытаться более-менее мягко сесть или вообще активизировать RTH, если он есть.

Нюанс в том, что, если на приёмнике установлен режим Pre-set Positions или Hold Last Position, то ПК даже не узнает, что произошла потеря сигнала. Таким образом, failsafe на ПК можно использовать лишь в том случае, если на приёмнике установлен режим No Pulse. На Frsky D4R-II он устанавливается кратковременным (менее 1 сек) нажатием на кнопку failsafe

при выключенном передатчике

На вкладке Failsafe Betaflight Configurator`а я сделал следующее:

Дополнительные соображения

Функциональность: Производители полётных контроллеров, обычно, стараются предоставить как можно больше функций — либо включены по умолчанию, либо приобретаются отдельно в качестве опций/дополнений. Ниже приведены лишь некоторые из множества дополнительных функций, на которые вы, возможно, захотите взглянуть при сравнении контроллеров полёта.

Демпфирование: даже небольшие вибрации в раме, обычно вызываемые несбалансированными несущими винтами и/или моторами, могут быть выявлены встроенным акселерометром, который, в свою очередь, отправит соответствующие сигналы на главный процессор, который предпримет корректирующие действия.

Корпус: защитный корпус вокруг контроллера полёта может помочь в различных ситуациях. Помимо того, что корпус выглядит более эстетично, чем голая печатная плата, корпус часто обеспечивает некоторый уровень защиты элект. элементов, а также дополнительную защиту в случае краша.

Монтаж: Существуют различные способы установки контроллера полёта на раму, и не все контроллеры полёта имеют одинаковые варианты монтажа:

1. Четыре отверстия на расстоянии 30.5мм или 45мм друг от друга в квадрате.
2. Плоская нижняя часть для использования с наклейкой.
3. Четыре отверстия в прямоугольнике (стандарт не установлен).

Сообщество: поскольку вы создаете кастомный дрон, участие в онлайн-сообществе может значительно помочь, особенно, если вы столкнулись с проблемами или хотите получить совет. Получение рекомендаций от сообщества или просмотр отзывов пользователей, касательно качества и простоты использования различных контроллеров полёта, может также быть полезным.

Аксессуары: Для полноценного использования продукта, помимо самого контроллера полёта, могут потребоваться сопутствующие элементы (аксессуары или опции). Такие аксессуары могут включать, но не ограничиваются ими: модуль GPS и/или GPS антенна; кабели; монтажные принадлежности; экран (LCD/OLED);

Настраиваем gps в betaflight

На вкладке Ports в столбце Sensor Input выбираем GPS. В моем примере это UART6. Скорость оставляем по умолчанию (57600).

Переходим на вкладку Configuration:

• Включаем GPS
• Выбираем протокол UBLOX или NMEA. Обычно это UBLOX, старые модули работают с NMEA
• Включаем автонастройку (Auto Config)
• Сохраняем настройки и перезагружаемся (кнопка Save and Reboot)

Если все подключено и настроено правильно, то на вкладке Setup вы увидите блок данных GPS.

Теперь нужно подождать пока найдутся спутники (3D fix, т.е. минимум 4 спутника). Этот процесс может занять несколько минут.

Когда он закончится, на модуле BN-220 замигает красный светодиод (вместе с мигающим синим, который означает наличие связи). Теперь в разделе GPS можно будет увидеть дополнительную информацию: 3D Fix = True, и текущие координаты.

Чтобы спутники нашлись быстрее, нужно выйти на улицу, или перенести модуль как можно ближе к окну и направить верхнюю часть (антенну) на небо.

Есть два способа отображения данных GPS: через Betaflight OSD и через телеметрию в аппаратуре управления.

Если вы не знакомы с Betaflight OSD, тогда читайте наше руководство. На экране можно показать: координаты; расстояние и направление в сторону дома, ну и многое другое.

Еще одна полезная вещь — можно настроить Taranis на отображение текущих координат коптера получаемых через телеметрию (SmartPort или CrossFire). Если вы упадете, то на экране будете видеть последние известные координаты модели.

Для этого включите коптер, в Таранисе перейдите на страницу телеметрии и выберите «Discover new sensors» (найти новые датчики). После этого должны появиться новые данные, включая координаты GPS.

Настраиваем betaflight osd

Настройка Betaflight OSD очень простая, ниже приведена последовательность моих шагов.

В первую очередь убедитесь, что в полетный контроллер прошита последняя версия Betaflight (нормальная поддержка OSD появилась начиная с версии 3.1).

Т.к. OSD встроено в ПК, то просто подключите камеру и видео передатчик. Например, вот схема соединений с ПК DYS F4 Pro (предположим, что камера и видео передатчик питаются от 5 вольт).

Сигнал с камеры идет на контакт «Vin», а на видео передатчик сигнал выходит с контакта «Vout».

Подключаем ПК к компьютеру и запускаем Betaflight Chrome GUI; включаем OSD на закладке Configuration.

Теперь переходим на закладку OSD, на ней мы будем настраивать наше меню.

Интерфейс очень прост, просто выбираем параметры, которые мы хотим видеть на экране.

Video format — выбираем PAL или NTSC, в зависимости от камеры. Если не знаете формат, тогда оставляйте Auto, автоопределение работает очень хорошо. Но учтите. что превью в режиме Auto и PAL показывает одно и тоже, но если камера будет передавать NTSC сигнал, то нижняя часть данных обрежется (из-за размеров NTSC кадра).

В разделе «Alarms» можно установить предельные значения для RSSI (качество приема), Capacity (емкость аккумулятора), Minutes (полетное время) и Altitude (высота). Когда предельные значения будут достигнуты, соответствующие данные начнут мигать.

Вы можете перетаскивать данные по экрану предварительного просмотра (preview).

Мой список отображаемых параметров:

• Main battery voltage – напряжение питания
• Flytime – время с момента взлета
• Craft Name – название коптера
• Throttle Position — газ
• Current Draw – потребляемый ток
• Mah Drawn – использованная емкость аккумулятора

Настройка failsafe в betaflight

Если вы настроили Failsafe на приемнике и пульте, то в Betaflight ничего делать не нужно. Если же у вас нет таких функций в пульте и приемнике, либо вы хотите настроить failsafe в betaflight, а не на приемнике и пульте, то делаем следующее:

1. Включите режим эксперта. После этого появится вкладка «Failsafe».
2. Рекомендуется выбрать Drop. Land не рекомендуется включать новичкам и тем, кто не знает, как это работает.
3. Можете также настроить время срабатывания функции (под цифрой 5). Актуально, если вы летаете над водоемом, чтобы было время экстренных мер.

Есть интересный, но важный момент: после срабатывания Failsafe, дрон не сможет заармиться (т.е. двигатели не включатся), пока вы не выключите и снова включите питание квадрокоптера. Актуально, если дрон после faisafe застрянет на дереве, то вам придется за ним лезть самому

Настройка failsafe в taranis

Перейдите на страницу настроек пульта Taranis, и прокрутите до пункта «Internal RF».

Рекомендуем выбрать режим «No Pulses». Также, есть и другие режимы, вот что они делают:

• Not set. При срабатывании режима, функция отключит двигатели и дрон просто упадет на землю.
• Hold. Удерживание — в момент срабатывания функция запоминает последнее положение стика газа и удерживает газ в этом же положении. Актуально для самолетов и монокрыльев, для квадрокоптеров включать этот режим не нужно. Пример: вы делаете трюк на дроне и в этот момент срабатывает failsafe — а дрон продолжает лететь (а если он вверх ногами был, то сразу в землю на скорости) в рандомную сторону.
• Custom. Пользовательский режим. Устанавливается определенный процент уровня газа и квадрокоптер будет плавно спускаться. Актуально, если вы успеете восстановить радиосвязь во время спуска. В другом случае, это опасный режим (как написано выше, работающие моторы без контроля — это опасно).
• No Pulses. При срабатывании failsafe, моторы отключатся и дрон упадет на землю. Идеальный вариант для гоночного квадрокоптера.
• Receiver. Failsafe сработает так, как будет настроен приемник.

Настройка квадрокоптера с gps (inav).

Далее я опишу Вам самые основные настройки квадрокоптера (в основном скриншоты), которых будет достаточно для того, чтобы он без проблем полетел. На некоторых заострю ваше внимание. Чтобы наиболее полно изучить все настройки INAV рекомендую обратиться к документации на GitHub.

Ну вот мы прошили квадрокоптер, подключили к INAV Configurator. Первая вкладка, которую мы увидим — Setup и на ней будут видны два красных крестика, говорящие нам о том, что нужно откалибровать акселерометр и, в дальнейшем, компас.

Вообще блок Pre-arming checks на этой вкладке показывает все ли в порядке с подключениями и настройками. Если по какой-либо причине после всех настроек у вас квадрокоптер не будет Arm, то идите на эту вкладку и выясняйте причины.

Идем на вкладку Configuration и выбираем AUTO там, где указано. Здесь и далее после каждой операции не забываем сохранять и перезагружать.

Если вы все сделали правильно, то на вкладке Setup в блоке Pre-arming checks все будет зелёное.

Вкладка порты (инициализируем IBUS и GPS модуль).к этой статье. В ней подробно описано как изменить направление вращения мотора в BLHeli Configurator.MAG Alignment (важная настройка квадрокоптера с GPS) зависит от того, какой стороной и в каком направлении вы установили компас. Другими словами, подбирая эту настройку, мы как бы заставляем работать в унисон компас и акселерометр. Подбором этого значения, каждый раз сохраняя конфигурацию, вы должны добиться того, чтобы на вкладке Setup при наклоне квадрокоптера в ту или иную сторону, картинка на экране повторяла наклоны, но не вращалась!!! Если помимо наклона, происходит вращение, то продолжайте подбирать настройку дальше, пока движения не будут точно совпадать.MAG Alignment (важная настройка квадрокоптера с GPS) зависит от того, какой стороной и в каком направлении вы установили компас. Другими словами, подбирая эту настройку, мы как бы заставляем работать в унисон компас и акселерометр. Подбором этого значения, каждый раз сохраняя конфигурацию, вы должны добиться того, чтобы на вкладке Setup при наклоне квадрокоптера в ту или иную сторону, картинка на экране повторяла наклоны, но не вращалась!!! Если помимо наклона, происходит вращение, то продолжайте подбирать настройку дальше, пока движения не будут точно совпадать.MAG Alignment (важная настройка квадрокоптера с GPS) зависит от того, какой стороной и в каком направлении вы установили компас. Другими словами, подбирая эту настройку, мы как бы заставляем работать в унисон компас и акселерометр. Подбором этого значения, каждый раз сохраняя конфигурацию, вы должны добиться того, чтобы на вкладке Setup при наклоне квадрокоптера в ту или иную сторону, картинка на экране повторяла наклоны, но не вращалась!!! Если помимо наклона, происходит вращение, то продолжайте подбирать настройку дальше, пока движения не будут точно совпадать.MAG Alignment (важная настройка квадрокоптера с GPS) зависит от того, какой стороной и в каком направлении вы установили компас. Другими словами, подбирая эту настройку, мы как бы заставляем работать в унисон компас и акселерометр. Подбором этого значения, каждый раз сохраняя конфигурацию, вы должны добиться того, чтобы на вкладке Setup при наклоне квадрокоптера в ту или иную сторону, картинка на экране повторяла наклоны, но не вращалась!!! Если помимо наклона, происходит вращение, то продолжайте подбирать настройку дальше, пока движения не будут точно совпадать.

Настройка передатчика

Передатчик (он же “пульт») каждый пилот настраивает индивидуально: таймеры, миксы, голосовые уведомления и прочее. Единственная вещь, сделать которую крайне желательно, это проверить минимальные, средние и максимальные значения стиков управления в конфигураторе.

Делается это во вкладке Reciever. Идеальные значения составляют 1000 — 1500 — 2000. В моём случае они составляли 996 — 1508 — 2020, что не очень хорошо. Во-первых, «выпадения» за пределы диапазона (значения менее 1000 и более 2000) плохи сами по себе.

Во-вторых, центральное положение, отличное от 1500, будет восприниматься ПК, как лёгкое подруливание, которое он будет отрабатывать и квадрокоптер постоянно будет сносить в какую-то сторону. Словом, имеет смысл повозиться и настроить «как надо».Как настроить эти значения на передатчике Taranis, показано здесь.

У меня Turnigy 9XR PRO, там это делается в пункте Limits. Также можно выполнить настройку через программу eePskye (вкладка Limits), но это неудобно, так как результат сразу не видно в Betaflight Configurator. Сделать это необходимо для каждого из четырёх каналов управления.

После настройки центральные значения максимально приблизились к 1500, но у меня они начали «прыгать» примерно на 5 единиц в одну или другую сторону. Не знаю, с чем это связано, вероятно, значения пульта являются пограничными для ПК и после их округления получается такой эффект.

set deadband = 6

Значение может быть от 0 до 32 и с его повышением чувствительность управления снижается. Управление становится более мягким. Надо понимать, что после определённого порога мягкость превратится в ватность, поэтому для себя я выбирал минимальное значение, при котором дёрганья исчезли.На этом всё, удачных полётов!

Оценить эту запись

При отпускании стиков в режимах Angle и Horizon коптер будет автоматически выравниваться, используя как гироскопы, так и акселерометры. Новичкам в этих режимах летать проще. В режиме Horizon можно делать флипы и ролы, а в режиме Angle — нельзя, тут углы ограничены в 45 градусов (настраивается).

В любом случае, Acro — это самый главный полетный режим для фристайла и гонок. Новичкам я настоятельно рекомендую начать его использовать как можно раньше.

Вот статья с описанием различий этих режимов, и объяснение, почему стоит использовать Acro режим (англ).

Что такое режим Acro?

Возможно вы уже заметили, что режима Acro нет на закладке Modes. Это потому, что Acro режим автоматически включается, когда вы армите коптер. Однако, он может быть переопределен другим режимом, например, Horizon или Angle, когда они активируются.

Исчезли режимы Angle и Horizon

Если режимы Angle и Horizon недоступны на вкладке Modes, это значит, что в Betaflight отключен акселерометр. Некоторые отключают аксели, т.к. летают только в акро- режиме, а отключение акселерометров освобождает процессор от некоторых ненужных задач.

Щелкаем тумблером на аппе и пищалканачнет издавать звук (если она конечно установлена). Это поможет вам найти упавший дрон. Кроме пищалки можно настроить регули, чтобы они издавали писк двигателями (функция ESC beacon), это независимая от пищалки функция, пригодится как запасной вариант, на случай отказа пищалки.

Airmode — это не полетный режим, это функция, которая улучшает управляемость коптера при нулевом газе. Но её использование может привести к неожиданным ускорениям моторов, когда коптер стоит на земле, так что будьте осторожны.

Этот режим действительно доступен ещё и как фича/функция, так что если её включить на вкладке Configuration, то она исчезнет со вкладки Modes. Преимущество использования вкладки Modes в том, что вы сможете включить/выключить Airmode прямо в полете.

Антигравитация — это не полетный режим, это фича. Её активация уменьшает «провалы» при резком изменении газа, путем увеличения I-коэффициента ПИД регулятора.

То же что и в случае с Airmode, если вы включили её на вкладке Configuration, то она исчезнет на вкладке Modes.

В принципе название говорит само за себя — начало и остановка записи логов в черный ящик (Blackbox).

Не часто используется, обновлю информацию позже.

Отключает Betaflight OSD, т.е. текст пропадает с экрана.

При использовании тумблера для арминга можно случайно им щелкнуть и запустить моторы, а это может быть опасно. Pre-Arm — это еще один дополнительный шаг для арминга.

Можно настроить этот режим на ещё один тумблер, и тогда вы сможете заармить коптер, только если и этот выключатель включен. После арминга тумблер можно отщелкнуть, т.е. тумблер без фиксации отлично подойдет.

Flip Over After Crash

Если после падения коптер лежит вверх ногами, то можно использовать этот режим чтобы «перевернуть» коптер и, возможно, заново взлететь. Переворот выполняется за счет вращения моторов с одной стороны в обратном направлении, и для этого требуется использование протокола DShot.

Также известен как Turtle Mode — режим черепахи.

Если есть SmartAudio или Tramp Telemetry, то активирует PitMode видеопередатчика. Pitmode — это режим в котором мощность видеопередатчика близка к 0. Полезно в случае аварии, так вы минимизируете шанс помешать другим пилотам.

Ручная активация фэйлсейва (англ), без необходимости ждать пока пропадет связь

Обновлено 02.05.2023 в 13:29 [ARG:5 UNDEFINED]

Источник

Преимущества feedforward

У FeedForward есть преимущества над Setpoint Weight.

Первое: Setpoint Weight использовался в связке с PID, то есть, если вы меняли ПИДы, то это также влияло и на Setpoint Weight. А вот FeedForward уже полностью отделен от оболочки PID, и меня значения ПИДов или FeedForward, они не будут влиять друг на друга.

Второе: благодаря FeedForward, можно менять настройки YAW (рыскание), что позволяет более точно настраивать чувствительность по рысканию. Раньше, настройки Setpoint Weight были доступны только для Pitch и Roll (тангаж и крен). Например, если чувствительность рыскания (yaw) слишком маленькая, с помощью значения feedforward можно увеличить цифру и настроить чувствительность до уровня тангажа и крена.

Третье: Setpoint Weight управлял только двумя осями во время фристайла (да и просто во время полетов) Pitch и Roll, теперь же, благодаря D и F все три оси (включая YAW) становятся независимыми и их можно отдельно настраивать, компенсирую недостающую или излишнюю чувствительность.

Четвертое: вам больше не надо будет повышать коэффициент Р, чтобы повысить чувствительность, теперь для этого достаточно повысить значение FeedForward. При увеличении коэф. F больше не будет появляться вибрация, даже если значение будет слишком высоким.

Прошивка полётного контроллера

На этом этапе я застрял дольше всего, так как были проблемы с прошивкой. Оказалось, первый раз шить надо обязательно с замыканием boot-контактов (как в этом видео). Кстати, иногда бывает, что ПК защищён от записи и невозможно прошить новую прошивку. Вот инструкция, как это исправить.

Пожалуй, самой популярной прошивкой на сегодняшний день, вполне заслуженно, является Cleanflight. После её установки достоточно только настроить протокол приёмника и квадрокоптер уже может вполне сносно лететь. Для настройки используется удобная графическая оболочка Cleanflight Configurator.

Благодаря открытому коду прошивки, у неё есть несколько ответвлений (форков). Самым интересным из них является Betaflight от человека под ником Boris B. Прошивка очень динамично развивается и некоторые её «фичи» потом переходят в «родительский» Cleanflight (например, полётный режим Airmode).

Минусом Betaflight является то, что релизы выходят достаточно часто, а стабильность их не всегда высока. Кстати, эта причина на несколько недель задержала написание данной статьи. На момент завершения сборки квадрокоптера как раз вышла версия 2.8.0, которая имела пару ошибок и отличалась недружелюбными дефолтными настройками.

Очень быстро появилась исправленная версия 2.8.1 RC1, но опыт работы программистом подсказал мне, что лучше подождать релиза. Я не прогадал, так как одновременно с релизом версии 2.8.1, появился и Betaflight Configurator. Можно сказать, что это новый этап в истории данной прошивки.

Дело в том, что по мере своего развития Betaflight всё больше и больше отдалялся от Cleanflight и конфигуратор последнего становился всё более и более бесполезным, так как основная часть настроек всё равно делалась через консоль CLI. Кстати, на момент подготовки этой статьи, уже вышла версия Betaflight под номером 2.9.

Разбор приемника и припаивание программатора

Вам нужно снять кейс, если у вас приемник в корпусе (например, i6b).

Затем, найдите контактные площадки:

На программаторе ST-Link V2 они обозначаются точно также. Вам нужно подключить колодки с проводами к программатору и следуя маркировке, припаять провода к приемнику.

И несколько распиновок других приемников:

Не перепутайте при подключении пины 5V и 3.3! В противном случае, приемник сгорит.Также, не подключайте ST-link к компьютеру до установки драйверов!

Режимы полёта

Ниже приведён список самых популярных режимов полёта, тем не менее не все из них могут быть доступны в полётных контроллерах. «Режим полёта» — это способ, посредством которого полётный контроллер использует сенсоры и входящие радиокоманды для обеспечения стабилизации и полёта БПЛА.

• ACRO — обычно режим по умолчанию, из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуется только гироскоп (беспилотник не может автоматически выравниваться). Актуален для спортивного (акробатического) полёта.

• ANGLE — стабильный режим; из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп и акселерометр. Углы ограничены. Будет удерживать беспилотник в горизонтальном положении (но без удержания позиции).

• HORIZON — сочетает в себе стабильность режима «ANGLE», когда стики находятся вблизи центра и перемещаются медленно, и акробатику режима «ACRO», когда стики находятся в крайних положениях и перемещаются быстро. Контроллером полёта задействуется только гироскоп.

• BARO (Altitude Hold) — стабильный режим; из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и барометр. Углы ограничены. Барометр используется для удержания определенной (фиксированной) высоты, когда с аппаратуры управления не подаются никакие команды.

• MAG (Heading Hold) — режим блокировки курса (направления компаса), беспилотник будет сохранять Yaw ориентацию. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и компас.

• HEADFREE (CareFree, Headless, Безголовый) — исключает отслеживание ориентации (Yaw) дрона и тем самым позволяет перемещаться в 2D направлении согласно перемещению стика управления ROLL/PITCH. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и компас.

• GPS/Return to Home — автоматически использует компас и GPS, чтобы вернуться к месту взлёта. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.

• GPS/Waypoint — позволяет беспилотнику автономно следовать по предварительно установленным GPS точкам. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.

• GPS/Position Hold — удерживает текущую позицию с помощью GPS и барометра (если доступен). Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.

• Failsafe (аварийный/отказоустойчивый режим) — если другие режимы полёта заданы не были, беспилотник переходит в режим Acro. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуется только гироскоп. Актуален при сбоях в программном обеспечении беспилотника, позволяет восстановить контроль над БЛА посредством ранее предустановленных команд.

Связь

Радиоуправление (RC)

Управление посредством радиосвязи обычно включает в себя RC передатчик/RC transmitter (в беспилотном хобби — радиоаппаратура управления/пульт) и RC приёмник (RC receiver). Для взаимодействия с БПЛА пользователю потребуется как минимум четырёх (и более) канальный RC передатчик. По умолчанию первые четыре канала связаны с:

Все остальные имеющиеся каналы могут быть задействованы для таких действий как:

• Арминг (Arming или Arm)/Дизарминг (Disarming или Disarm) — постановка/снятие с охраны моторов.
• Управление подвесом (панорамирование вверх/вниз, вращение по часовой стрелке/против часовой стрелки, зуммирование)
• Смена режимов полёта (ACRO/ANGLE и т.д.)
• Активировать/Задействовать полезную нагрузку (парашют, зуммер или другое устройство)
• Любое другое применение

Большинство пользователей (пилотов БПЛА) предпочитают именно ручное управление, это ещё раз доказывает, что пилотирование при помощи аппаратуры управления по прежнему является выбором номер один. Сам по себе RC приёмник просто передаёт поступающие от RC передатчика значения, а значит не может управлять беспилотником.

RC приёмник должен быть подключен к контроллеру полёта, который в свою очередь должен быть запрограммирован для приёма RC сигналов. На рынке очень мало полётных контроллеров, которые принимают входящие радиокоманды от приёмника на прямую, а большинство ПК даже обеспечивают питание приёмника от одного из контактных выводов. Дополнительные соображения при выборе пульта дистанционного управления включают в себя:

• Не все RC передатчики могут обеспечить полный диапазон RC сигналов от 500мс до 2500мс; некоторые искусственно ограничивают этот диапазон, так как большинство используемых RC предназначены для радиоуправляемых автомобилей, самолётов и вертолётов.
• Дальность/Макс. воздушный радиус действия (измеряется в футах или метрах) RC-системы — практически никогда не предоставляются производителями, поскольку на этот параметр влияют множество факторов, таких как помехи, температура, влажность, заряд батареи и другие.
• Некоторые RC-системы имеют приёмник, который также имеет встроенный передатчик для передачи данных от датчика (например, GPS-координат), которые в последствии будут отображаться на ЖК-дисплее RC передатчика.

Bluetooth

Bluetooth и более поздние продукты BLE (Bluetooth Low Energy) изначально предназначались для передачи данных между устройствами без заморочек сопряжения или согласования частот. Некоторые имеющиеся на рынке контроллеры полёта могут отправлять и получать данные по беспроводной связи через соединение Bluetooth, что упрощает поиск неисправностей в полевых условиях.

Wi-Fi

Управление по Wi-Fi обычно достигается посредством Wi-Fi роутера, компьютера (в том числе ноутбук, десктоп, планшет) или смартфон. Wi-Fi в состоянии справится как с передачей данных, так и с передачей видеопотока, но одновременно с этим эту технологию сложнее настроить/реализовать. Как и для всех Wi-Fi устройств, расстояние удаления ограничено Wi-Fi передатчиком.

Радиочастота (RF или РЧ)

Радиочастотное (РЧ) управление в этом контексте относится к беспроводной передаче данных с компьютера или микроконтроллера на летательный аппарат с использованием РЧ передатчика/Приёмника (или двухполосного приёмопередатчика). Использование обычного радиочастотного блока, подключенного к компьютеру, позволяет осуществлять двухполосную связь на большие расстояния с высокой «плотностью» данных (обычно в последовательном формате).

Смартфон

Хоть это и не тип связи, самого вопроса, как управлять дроном используя смартфон, достаточно, чтобы уделить ему отдельный раздел. Современные смартфоны это по сути мощные компьютеры, которые по случайному совпадению могут также совершать телефонные звонки.

Инфракрасное излучение (Infrared (IR))

Инфракрасная связь (то что можно найти в каждом телевизионном пульте дистанционного управления) редко используется для управления дронами, так как даже в обычных комнатах (не говоря уже об открытом пространстве) присутствует так много инфракрасных помех, что они не очень надёжны. Несмотря на то, что технологию можно использовать для управления БПЛА, не может быть предложена как основной вариант.

Сенсоры

С точки зрения аппаратного обеспечения, контроллер полёта по сути является обычным программируемым микроконтроллером, только со специальными датчиками на борту. Как минимум, контроллер полёта будет включать в себя 3-осевой гироскоп, но без автовыравнивания. Не все контроллеры полёта оснащаются указанными ниже сенсорами, но они также могут включать их комбинацию:

• Акселерометр: Как следует из названия, акселерометры измеряют линейное ускорение по трем осям (назовём их: X, Y и Z). Обычно измеряется в «G (на рус. Же)». Стандартное (нормальное) значение, составляет g = 9.80665 м/с². Для определения положения, выход акселерометра может быть интегрирован дважды, правда из-за потерь на выходе объект может быть подвержен дрейфу. Самой значимой характеристикой трёхосевых акселерометров является то, что они регистрируют гравитацию, и как таковые, могут знать, в каком направлении «спуск». Это играет главную роль в обеспечении стабильности многороторного БЛА. Акселерометр должен быть установлен на контроллере полёта так, чтобы линейные оси совпадали с основными осями беспилотника.

• Гироскоп: Гироскоп измеряет скорость изменения углов по трём угловым осям (назовём их: альфа, бета и гамма). Обычно измеряется в градусах в секунду. Обратите внимание, что гироскоп не измеряет абсолютные углы напрямую, но вы можете выполнить итерацию, чтобы получить угол, который, как и у акселерометра, способствует дрейфу. Выход реального гироскопа имеет тенденцию быть аналоговым или I2C, но в большинстве случаев вам не нужно беспокоиться об этом, так как все поступающие данные обрабатываются кодом контроллера полёта. Гироскоп должен быть установлен так, чтобы его оси вращения совпадали с осями БПЛА.

• Инерционный измерительный блок (IMU): IMU — по сути, это небольшая плата, которая содержит как акселерометр, так и гироскоп (обычно многоосевые). Большинство из них включают трёхосевой акселерометр и трёхосевой гироскоп, другие могут включать дополнительные сенсоры, например трёхосевой магнитометр, обеспечивающий в общей сложности 9 осей измерения.

• Компас/Магнитометр: Электронный магнитный компас способный определять магнитное поле Земли и использовать эти данные для определения направления компаса беспилотника (относительно северного магнитного полюса). Этот сенсор почти всегда присутствует, если система имеет GPS вход и доступно от одной до трех осей.

• Давление/Барометр: Так как атмосферное давление изменяется по мере удаления от уровня моря, можно использовать сенсор давления, чтобы получить довольно точные показания высоты БПЛА. Для расчёта максимально точной высоты, большинство контроллеров полёта получают данные одновременно от сенсора давления и спутниковой системы навигации (GPS). При сборке обратите внимание, что предпочтительнее, чтобы отверстие в корпусе барометра было накрыто куском поролона, это уменьшить отрицательное влияние ветра на чип.

• Расстояние: Датчики расстояния все чаще используются на беспилотниках, поскольку GPS-координаты и датчики давления не могут рассказать вам, насколько далеко вы находитесь от земли (холма, горы или здания), либо столкнётесь ли вы с объектом или нет. Датчик расстояния, обращенный вниз, может быть основан на ультразвуковой, лазерной или лидарной технологии (ИК-сенсоры могут испытывать проблемы в работе при солнечном свете). Датчики расстояния редко входят в стандартный комплект полётного контроллера.

Тестирование режима спасения gps

Снимите пропы, убедитесь, что GPS Rescue активируется переключателем и деактивируется переключателем обратно в режим acro.

Когда вы тестируете с подключенным USB-кабелем, ползунок GPS Rescue не становится желтым, как в других режимах. Это нормально, пока небольшая желтая полоса может перемещаться в диапазоне.

Имейте в виду, что настройки зависят от вашей модели и местности, поэтому обязательно проверьте внимательно. Делайте это в открытом поле без каких-либо препятствий и людей.

Эти GPS элементы в OSD помогут понять Вам, что квад делает.

Перед тестированием убедитесь, что в экранном меню достаточно спутников. Вы также можете включить режим спасения, в полете он будет отображаться как «RESC».

Обратите внимание на стрелку домой в экранном меню Betaflight, если она указывает вверх, это означает, что вы летите к точке взлета. Если вниз, значит вы улетаете от точки взлета. Время от времени стрелка может показывать неправильное направление – это нормально. Только убедитесь, что квадрокоптер не летит в противоположном направлении 🙂

Когда квадрокоптер подлетит близко к вам и сигнал вернется, нужно будете взять управление на себя. Держите ручку газа на уровне 40-50% (выше точки зависания), а ручку крена и тангажа в нейтральном положении.

Отключите GPS Rescue и теперь у вас есть полный контроль над квадрокоптером.

Если вы не отключите GPS Rescue и позволите кваду подлететь к точке взлета, он просто начнет снижаться.

https://www.youtube.com/watch?v=Ksf_tTFE400

Повторите несколько раз, чтобы привыкнуть к такому поведению.

Установка led подсветки на квадрокоптер.

Во-первых, обозначу изменения с прошлой части. Мне, наконец-то, пришли LED панели, установил их сзади квадрокоптера. С подключением панелей трудностей не возникло, плюс и минус берем любые 5-вольтовые с платы, а сигнал LED я снял с коннектора вот таким вот образом.