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작성자: 사이트 편집자 게시 시간: 2023-06-06 출처: 대지
올바른 지휘 센터 선택: 다양한 FPV 비행 컨트롤러 모델 가이드
FPV 드론 에코시스템에서 비행 컨트롤러는 센서 데이터를 처리하고 펌웨어를 실행하며 항공기의 반응성과 기능을 지정하는 보드인 명령 센터입니다. 그러나 모든 비행 컨트롤러가 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 이 제품은 엄청나게 다양한 모델, 폼 팩터, 프로세서 등급 및 기능 세트로 제공되며 각각 특정 드론 크기, 비행 스타일 및 예산에 맞게 설계되었습니다. 이 문서에서는 시중에서 판매되는 다양한 FPV 비행 컨트롤러 모델에 대한 포괄적인 개요를 제공하여 주요 차이점을 이해하고 다음 빌드에 적합한 '두뇌'를 선택하는 데 도움을 줍니다.
핵심 카테고리: 폼 팩터 및 크기
비행 컨트롤러 모델 간의 첫 번째이자 가장 분명한 차이점은 물리적 크기와 장착 패턴으로, 이에 따라 적합한 프레임이 결정됩니다.
30.5mm x 30.5mm(풀 사이즈/'스택' 마운트): 5인치 레이싱 및 프리스타일 드론의 클래식 표준입니다. 이 보드에는 30.5mm 간격의 큰 장착 구멍이 있으며 일반적으로 진동 감쇠를 위한 M3 그로밋이 있습니다. 여러 UART 포트(GPS, 수신기, 원격 측정용)와 카메라 제어 및 LED 스트립을 위한 전용 패드를 위한 충분한 공간이 있는 경우가 많습니다. 예로는 Holybro Kakute F7 및 SpeedyBee F405 V4 가 있습니다..
20mm x 20mm(마이크로/'Whoop' 마운트): 이 컴팩트 보드는 3인치 레이서, Cinewhoops 및 250g 미만 프리스타일 쿼드를 포함하여 250g 미만의 경량 드론용으로 설계되었습니다. 20mm 간격으로 더 작은 구멍이 있으며 일반적으로 M2 나사를 사용합니다. 크기에도 불구하고 다수는 다중 UART 및 온보드 기압계를 포함한 전체 기능 세트를 유지합니다. 인기 가 있습니다 . 이 카테고리에서는 BetaFPV F405 및 Flywoo Goku 시리즈가
25.5mm x 25.5mm(Tiny Whoop Mount): 초경량 1S 및 2S whoop 드론을 위한 가장 작은 공통 형식입니다. 이러한 보드는 모든 그램을 절약하기 위해 ESC 및 수신기가 내장된 올인원(AIO) 장치로 제공되는 경우가 많습니다. 예로는 HappyModel X12 및 Betafpv ELRS 1S AIO가 있습니다..
프로세서 성능: F4, F7, 그리고 H7의 부상
MCU(마이크로 컨트롤러 장치)는 비행 컨트롤러의 핵심이며, MCU의 전력은 보드가 제공할 수 있는 최대 성능을 결정합니다.
STM32 F4 시리즈: FPV 세계의 주력 제품입니다. F4 프로세서(일반적으로 STM32F405)는 속도와 안정성의 비용 효율적인 균형을 제공합니다. 4kHz~8kHz에서 PID 루프를 편안하게 실행하고 DShot600 통신을 처리할 수 있습니다. 대부분의 자유형 및 경주 조종사에게는 F4 기반 보드로 충분합니다. 주목할만한 모델로는 Matek F405-STD 및 SpeedyBee F405 V3 이 있습니다..
STM32 F7 시리즈: 상당한 발전. F7 칩(예: STM32F722 및 F745)은 더 강력한 코어, 더 많은 캐시 메모리, 수학적 계산을 가속화하는 부동 소수점 장치(FPU)를 갖추고 있습니다. 이를 통해 프로세서에 부담을 주지 않고 더 높은 PID 루프 주파수(최대 32kHz)를 실행하고 복잡한 필터링을 처리할 수 있습니다. 가장 부드러운 비행 느낌과 RPM 필터링이 포함된 양방향 Dshot과 같은 고급 기능을 요구하는 조종사에게 이상적입니다. 인기 모델로는 Holybro Kakute F7 및 Matek F7-HD가 있습니다..
STM32 H7 시리즈: 새로운 플래그십. H7 프로세서(예: STM32H743)는 듀얼 코어이며 훨씬 더 높은 클럭 속도와 메모리 용량을 제공할 수 있습니다. 이 제품은 고화질 디지털 비디오 시스템(예: DJI O3)을 실행하는 동시에 고급 GPS 내비게이션, 광학 흐름 및 복잡한 원격 측정을 수행하는 등 가장 까다로운 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 또한 초고속 ESC 통신을 위해 DShot3000을 지원합니다. H743 -SLIM V4 는 이 범주(및 이전 논의에서 언급된 모델)의 대표적인 예입니다.
자이로스코프 선택: 느낌을 정의하는 센서
자이로스코프(자이로)는 드론의 각속도를 직접 측정하므로 FC에서 가장 중요한 센서라고 할 수 있습니다. 다양한 자이로 모델은 비행 느낌에 영향을 미치는 다양한 특성을 가지고 있습니다.
MPU6000: 업계 베테랑. 뛰어난 소음 성능과 신뢰성으로 유명합니다. SPI 버스를 통해 통신하며 32kHz 샘플링이 가능합니다. 많은 조종사들은 MPU6000이 더 이상 최신 칩으로 간주되지 않더라도 '부드러운 아날로그' 느낌 때문에 MPU6000을 신뢰합니다.
ICM20602: 마이크로 드론에서 인기를 끌었던 더 작고, 가벼우며, 더 저렴한 자이로입니다. 이는 우수한 성능을 제공하지만 MPU6000보다 진동 간섭에 더 취약합니다.
ICM20689: 20602보다 개선되어 더 나은 노이즈 필터링과 더 높은 해상도를 제공합니다. 이는 중급 및 일부 고급 FC에 대한 일반적인 선택입니다.
ICM42688P(및 ICM42605): 최신 기술입니다. 이 자이로는 매우 낮은 소음, 높은 분해능 및 뛰어난 온도 안정성을 제공합니다. 이는 고성능 FPV의 현재 표준으로, 보다 부드러운 비행과 보다 공격적인 튜닝을 가능하게 하는 매우 깨끗한 신호를 제공합니다. Matek H743-SLIM V4를 포함한 많은 최신 FC는 이 자이로를 활용합니다.
기능 차별화: 이사회가 제공하는 다른 기능은 무엇입니까?
프로세서와 자이로 외에도 비행 컨트롤러 모델은 온보드 기능과 주변 장치 지원을 통해 차별화됩니다.
기압계(압력 센서): 기압계는 기압을 감지하여 고도를 측정합니다. 이는 고도 유지 모드, GPS 구조 기능 및 웨이포인트 탐색과 같은 애플리케이션에 필수적입니다. 순수 곡예 조종사에게는 필요하지 않은 경우가 많지만 장거리 및 영화 조종사에게는 필수품이라고 생각합니다.
블랙박스 메모리: 대부분의 FC에는 비행 데이터를 기록하기 위한 작은 온보드 플래시 칩이 있습니다. 더 큰 메모리(일반적으로 8MB 또는 16MB)를 사용하면 녹화 시간이 길어지며 이는 튜닝 및 충돌 분석에 필수적입니다. 일부 보드는 더 큰 저장 공간을 위해 외부 microSD 카드 슬롯도 지원합니다.
통합 OSD(온스크린 디스플레이): 거의 모든 최신 FC에는 원격 측정 데이터(전압, 전류, 시간)를 비디오 피드에 오버레이하는 OSD 칩(일반적으로 AT7456E)이 내장되어 있습니다. 이 기능은 보편적이지만 일부 프리미엄 보드는 더 높은 해상도나 더 사용자 정의 가능한 OSD를 제공합니다.
UART 포트(범용 비동기 수신기-송신기): 외부 주변 장치를 연결하는 데 사용되는 통신 포트입니다. 일반적인 FC에는 4~7개의 UART가 있을 수 있습니다. 사용 가능한 UART의 수는 수신기, GPS, 나침반, 대기 속도 센서 및 HD 비디오 시스템이 동시에 필요한 복잡한 빌드에 매우 중요합니다.
전류 센서: 대부분의 최신 FC에는 배터리에서 소모되는 전류를 측정하는 온보드 전류 센서가 있습니다. 이 데이터는 OSD의 '사용된 mAh' 판독값을 강화하여 조종사가 배터리 소모를 정확하게 추적할 수 있게 해줍니다.
전압 조정기(BEC - 배터리 제거 회로): FC는 수신기, GPS 및 VTX와 같은 주변 장치에 전력을 공급하기 위해 배터리 전압을 안정적인 5V, 경우에 따라 9V/10V로 낮추어야 합니다. 고품질 BEC는 보다 안정적인 전력을 제공하여 소음을 줄이고 민감한 구성 요소를 보호합니다.
DJI/HD 플러그: 많은 최신 FC 모델에는 DJI Air Unit, Caddx Vista 또는 Walksnail Avatar와 같은 디지털 비디오 시스템에 쉽게 플러그 앤 플레이 연결할 수 있는 전용 플러그(종종 6핀 또는 8핀 커넥터)가 있습니다. 이는 배선을 단순화하고 혼란을 줄입니다.
귀하의 빌드에 적합한 모델을 선택하는 방법
이상적인 비행 컨트롤러를 선택하려면 다음 질문을 고려하십시오.
내 프레임 크기는 얼마입니까? 폼 팩터를 장착 패턴과 일치시키십시오. (5인치는 30.5mm, 3인치는 20mm, 웁스는 25.5mm)
나의 비행 스타일은 무엇입니까? 레이싱 및 고성능 자유형의 경우 ICM42688P 자이로가 있는 F7 또는 H7을 권장합니다. 일상적인 순항 또는 초보자 연습의 경우 F4가 우수하고 더 저렴합니다.
어떤 주변 장치를 사용할 것인가? 기압계(고도용), UART 7개(GPS + 나침반 + HD + 수신기용) 또는 DJI 플러그가 필요합니까? 올바른 주변기기 지원이 포함된 보드를 선택하세요.
내 예산은 얼마입니까? F4 보드는 H7 보드보다 훨씬 저렴합니다. 견고한 F4로 시작하고 나중에 기술이 더 많은 성능을 요구할 때 업그레이드하는 것은 부끄러운 일이 아닙니다.
비행 컨트롤러의 미래
비행 컨트롤러 모델의 추세는 더 높은 통합성과 더 강력한 프로세서로 이동하고 있습니다. AIO 보드는 초경량 빌드를 위해 FC와 ESC(때로는 수신기)를 하나의 작은 보드로 결합하여 점점 일반화되고 있습니다. H7 프로세서는 서서히 플래그십 모델의 새로운 표준이 되어가고 있으며 엣지 컴퓨팅 및 보다 정교한 필터링 알고리즘과 같은 기능을 지원합니다. 또한 프레임의 소음을 줄이기 위해 PCB에 직접 소프트 장착 자이로스코프를 갖춘 많은 보드를 통해 진동 절연 설계가 개선되었습니다.
결론
FPV 비행 컨트롤러는 모든 용도에 맞는 단일 구성 요소가 아닙니다. 소박한 F4부터 강력한 H7까지, 25.5mm 후프 보드부터 풀사이즈 30.5mm 스택까지, 각 모델은 특정 요구 사항에 맞게 세심하게 설계된 솔루션입니다. 프로세서, 자이로, 폼 팩터 및 주변 기능의 차이점을 이해함으로써 정보에 입각한 결정을 내리고 드론의 크기, 비행 야망 및 예산에 완벽하게 맞는 지휘 센터를 선택할 수 있습니다. 올바른 비행 컨트롤러는 훌륭한 빌드의 기초입니다. 현명하게 선택하면 쿼드가 완벽한 성능으로 보답할 것입니다.
