Что такое полетный контроллер?

Определение

Полетный контроллер (он же: мозги, полетная плата, компьютер, контроллер) это устройство, которое обеспечивает полет коптера, управляя газом, креном, тангажом и рысканьем (throttle, pitch, roll, yaw).

pitchyawrollполет дрона

Функции

В общем случае, полетный контроллер выполняет следующие функции:

  • Собирает информацию с датчиков (установленных на нем или внешних: компас, GPS, гироскопы и т.п.);
  • Устанавливает/рассчитывает свое положение в пространстве, согласно датчикам;
  • Собирает информацию о внешних управляющих воздействиях (отклонения стика пилотом или следующий шаг алгоритма программы/автопилотирования);
  • Рассчитывает неувязки и Пропорционально-Интегрально-Дифференциальные (PID) коэффициенты, в соответствие с прошивкой/программой автопилотирования или ручного управления;
  • Отправляет управляющие/корректирующие сигналы на исполнительные механизмы (на регуляторы оборотов).

Принцип работы

Полетный контроллер отдает команды регуляторам оборотов посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ/PWM), где режим регулятора задается длительностью импульсов, либо по последовательному интерфейсу Inter-Integrated Circuit (IIC/I2C), где режим регулятора задается цифровыми сигналоми: первый — определяет адрес устройства, второй — задает значение от 0 до 255. Чаще всего используется метод PWM.

Простейшая схема квадрокоптера

Работа полетного контроллера и регуляторов

Какие бывают?

Обширно представлены полетные контроллеры различных производителей, таких как MultiWii, Ardupilot, 3DRobotics (Pixhawk), HoverFly Pro (OpenPilot и CopterControl), CopterControl3D (CC3D Rabbit Flight Controller), Mikrokopter и др. Большинство из них имеют «открытый код», что означает программную возможность изменения любого параметра полетного контроллера, вплоть до написания собственной программы/прошивки управления коптером. Качество и стоимость таких «мозгов», как правило, ниже, и возможностей для экспериментов несоизмеримо больше, как и возможностей ошибиться.

виды полетных контроллеров

Какой лучше?

Есть простое правило — чем дороже полетный контроллер, тем стабильнее и надежнее будет мультикоптер. Дело в том, что ведущие производители используют качественные аппаратные комплектующие и качественное программное обеспечение для настройки и управления. К таким изготовителям можно отнести компанию DJI с контроллером Naza-M V2, его облегченной версией — NAZA-M Lite, а также профессиональные WooKong-M и A2.

контроллер DJI

Из достоинств, следует отметить: достаточно удобное расположение разъемов для подключения необходимых устройств и сопутствующей периферии; надежность разъемов; пластиковый корпус, для защиты от внешних воздействий. Также имеется встроенная виброразвязка, для защиты чувствительных датчиков, расположенных на плате, от вредных вибраций корпуса полетного контроллера, неизбежно возникающих при работе двигателей с винтами. Таким образом, можно сказать, что это законченный продукт, максимально подготовленный для полетов «из коробки».

Практически у всех «именитых» контроллеров есть копии, иногда довольно хорошего качества, что иногда не может оставить равнодушным при постройке, например, резервного аппарата. Так или иначе, этот выбор скорее из серии «религиозных».

В любом случае, выбирая полетный контроллер, помните о том что это «мозг» вашей системы, а главное при полетах – безопасность (да и скупой платит дважды).