ສະໝອງຂອງ Drone: ຄູ່ມືທີ່ສົມບູນແບບເພື່ອຄວບຄຸມການບິນ FPV

ໃນໂລກຂອງ First-Person View (FPV) drones, ຕົວຄວບຄຸມການບິນ (ມັກຫຍໍ້ເປັນ FC) ແມ່ນສູນກາງປະສາດທີ່ບໍ່ມີການໂຕ້ຖຽງ. ໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີສະຫນອງກ້າມຊີ້ນແລະກ້ອງຖ່າຍຮູບສະຫນອງວິໄສທັດ, ມັນແມ່ນຕົວຄວບຄຸມການບິນທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສະຫມອງ, ການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນແລະການຕັດສິນໃຈໃນການແບ່ງປັນວິນາທີເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງບິນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຕອບສະຫນອງ. ຖ້າບໍ່ມີມັນ, pile ຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນແລະເອເລັກໂຕຣນິກແມ່ນພຽງແຕ່ brick ກັບ propellers. ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ເຈາະ​ເລິກ​ກ່ຽວ​ກັບ​ສິ່ງ​ທີ່​ເຄື່ອງ​ຄວບ​ຄຸມ​ການ​ບິນ FPV ແມ່ນ, ມັນ​ເຮັດ​ວຽກ​ແນວ​ໃດ, ແລະ​ເປັນ​ຫຍັງ​ມັນ​ຈຶ່ງ​ເປັນ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ທີ່​ສຳ​ຄັນ​ທີ່​ສຸດ​ຂອງ​ການ​ແຂ່ງ​ລົດ ຫຼື drone freestyle.

ຕົວຄວບຄຸມຖ້ຽວບິນ FPV ແມ່ນຫຍັງແທ້?

ຢູ່ໃນຫຼັກຂອງມັນ, ຕົວຄວບຄຸມການບິນ FPV ແມ່ນແຜ່ນວົງຈອນພິມພິເສດ (PCB) ທີ່ໃຊ້ເຟີມແວທີ່ຊັບຊ້ອນ. ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງມັນແມ່ນການຕີຄວາມໝາຍຂອງນັກບິນຈາກເຄື່ອງຮັບວິທະຍຸ, ຄິດໄລ່ທິດທາງປັດຈຸບັນຂອງ drone ໂດຍໃຊ້ເຊັນເຊີເທິງເຮືອ, ແລະປັບຄວາມໄວຂອງແຕ່ລະມໍເຕີໃນທັນທີເພື່ອປະຕິບັດຄຳສັ່ງຂອງນັກບິນ. ມັນຄຸ້ມຄອງການເຕັ້ນລໍາທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງຟີຊິກທີ່ຮັກສາ multirotor ທາງອາກາດແລະວ່ອງໄວ.

ການເຮັດວຽກພາຍໃນ: ມັນຄິດແນວໃດ?

ຂະບວນການ 'ການຄິດ' ຂອງຜູ້ຄວບຄຸມການບິນແມ່ນອາໄສການຕອບໂຕ້ຄວາມໄວສູງທີ່ເຮັດຊ້ຳຫຼາຍພັນເທື່ອຕໍ່ວິນາທີ. loop ນີ້​ປະ​ກອບ​ດ້ວຍ​ສາມ​ຂັ້ນ​ຕອນ​ຕົ້ນ​ຕໍ​:

1. ການຮັບຮູ້ (ການຮັບຮູ້): FC ອາໄສເຊັນເຊີທີ່ມີຕົວຕົນຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະ ຫນ່ວຍວັດແທກ Inertial (IMU) . ປົກກະຕິແລ້ວ IMU ປະກອບມີເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໄວ 3 ແກນ (ເຊິ່ງວັດແທກຄວາມໄວເປັນລ່ຽມ) ແລະ 3 ແກນ accelerometer (ເຊິ່ງວັດແທກແຮງໂນ້ມຖ່ວງ). gyroscope ກວດພົບຄວາມໄວຂອງ drone ແມ່ນ tilting, ໃນຂະນະທີ່ accelerometer ຊ່ວຍກໍານົດຂອບເຂດຢ່າງແທ້ຈິງ. ໂດຍການລວມເອົາຈຸດຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້, FC ຮູ້ທັດສະນະຄະຕິທີ່ຊັດເຈນຂອງມັນ (pitch, ມ້ວນ, ແລະ yaw) ໃນທຸກເວລາ.

2. ການປະມວນຜົນ (ການຕັດສິນໃຈ): ນີ້ແມ່ນບ່ອນທີ່ ເຟີມແວ ເຂົ້າມາຫຼິ້ນ. ເຟີມແວທີ່ນິຍົມທີ່ສຸດໃນ FPV scene ແມ່ນ Betaflight , ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບການຕອບສະຫນອງຂອງ razor-sharp. ອື່ນໆລວມມີ INAV (ຖືກອອກແບບສໍາລັບການນໍາທາງແລະພາລະກິດຈຸດ GPS) ແລະ ArduPilot (ໃຊ້ສໍາລັບຍານພາຫະນະອັດຕະໂນມັດທີ່ສັບສົນ). ເຟີມແວແລ່ນຕົວ ຄວບຄຸມ PID (Proportional-Integral-Derivative) ທີ່ຊັບຊ້ອນ . ສູດການຄິດໄລ່ເຫຼົ່ານີ້ສືບຕໍ່ປຽບທຽບ 'ທັດສະນະຄະຕິປະຈຸບັນ' ຕໍ່ກັບ 'ທັດສະນະທີ່ຢາກໄດ້' (ຕາມຄໍາສັ່ງຂອງການເຄື່ອນໄຫວໄມ້ຂອງນັກບິນ) ແລະຄິດໄລ່ຈໍານວນທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງການແກ້ໄຂ thrust ທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອບັນລຸເປົ້າຫມາຍທີ່ລຽບງ່າຍ.

3. Actuating (Action): ເມື່ອການຄຳນວນສຳເລັດແລ້ວ, FC ຈະສົ່ງສັນຍານດິຈິຕອນ (ປົກກະຕິແລ້ວ PWM ຫຼື DShot protocols) ໄປຫາ Electronic Speed ​​Controllers (ESCs) . ໂດຍການເພີ່ມຄວາມໄວຂອງມໍເຕີຫນຶ່ງຢ່າງໄວວາໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດລົງອີກອັນຫນຶ່ງ, FC ແກ້ໄຂທິດທາງຂອງ drone ໄດ້. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າ drone ແມ່ນອຽງໄປຂ້າງຫນ້າ, FC ຈະເລັ່ງ motors ຫລັງເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນກັບຄືນສູ່ລະດັບ - ທັງຫມົດໃນແຕ່ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງ millisecond.

ນອກເຫນືອຈາກການບິນພື້ນຖານ: ຄຸນນະສົມບັດປະສົມປະສານ

ເຄື່ອງຄວບຄຸມການບິນ FPV ທີ່ທັນສະໄຫມບໍ່ພຽງແຕ່ສໍາລັບການບິນ. ພວກມັນແມ່ນສູນລວມທີ່ປະສົມປະສານສູງທີ່ຄຸ້ມຄອງເກືອບທຸກດ້ານເອເລັກໂຕຣນິກຂອງເຄື່ອງຫັດຖະກໍາ:

• ຈໍສະແດງຜົນເທິງໜ້າຈໍ (OSD): FC ໄດ້ວາງທັບຂໍ້ມູນ telemetry ທີ່ສຳຄັນ (ແຮງດັນຂອງແບັດເຕີຣີ, ການແຕ້ມປັດຈຸບັນ, ເວລາບິນ ແລະຄວາມໄວ) ໂດຍກົງໃສ່ຟີດວິດີໂອທີ່ສົ່ງກັບຄືນໄປຫາແວ່ນຕາຂອງນັກບິນ.

• Blackbox Logging: ຄ້າຍກັບເຄື່ອງບັນທຶກການບິນເທິງຍົນ, ຄຸນສົມບັດນີ້ເກັບຂໍ້ມູນເຊັນເຊີ ແລະ ມໍເຕີແບບລະອຽດສຳລັບການວິເຄາະຫຼັງການບິນ, ເຊິ່ງມີຄ່າຫຼາຍສຳລັບການປັບ ແລະ ກວດສອບອຸປະຕິເຫດ.

• ການຕິດຕາມແບດເຕີຣີ: ຕົວແບ່ງແຮງດັນໃນຕົວແລະເຊັນເຊີປະຈຸບັນຊ່ວຍໃຫ້ FC ສະຫນອງການເຕືອນໄພຫມໍ້ໄຟຕ່ໍາກັບນັກບິນແລະຄິດໄລ່ເວລາບິນທີ່ຍັງເຫຼືອ.

• Beepers ແລະ LEDs: FC ຄວບຄຸມ buzzers onboard ສໍາລັບການຊອກຫາ drones ທີ່ສູນເສຍໃນຫຍ້າຫນາ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແຖບ LED ທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ສໍາລັບຄວາມງາມແລະການປະຖົມນິເທດ.

ວິທີການເລືອກຕົວຄວບຄຸມການບິນທີ່ຖືກຕ້ອງ

ໃນເວລາທີ່ເລືອກ FC ສໍາລັບການກໍ່ສ້າງຂອງທ່ານ, ພິຈາລະນາສະເພາະດ້ານວິຊາການດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

• ໂປເຊດເຊີ (MCU): ຊອກຫາຊິບທີ່ໃຊ້. ຊຸດ STM32 F4 ແລະ F7 ແມ່ນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາໃນປະຈຸບັນ. ໂປເຊດເຊີ F7 ມີຄວາມໄວແລະຄວາມຊົງຈໍາຫຼາຍກວ່າ F4, ເຮັດໃຫ້ມັນແລ່ນ PID loops ໄວຂຶ້ນແລະຈັດການການກັ່ນຕອງທີ່ສັບສົນຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີການຊັກຊ້າ.

• Gyroscope: ດັ່ງທີ່ໄດ້ສົນທະນາໃນການວິເຄາະທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາ, gyro ກໍານົດ 'ຄວາມຮູ້ສຶກ' ຂອງ drone. gyros ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງທີ່ທັນສະໄຫມເຊັ່ນ ICM42688P ຫຼື MPU6000 ແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມສໍາລັບສິ່ງລົບກວນຕ່ໍາແລະຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ.

• ຮູບແບບການຕິດຕັ້ງ: ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຮູບແບບຂຸມຂອງກະດານ (ປົກກະຕິແລ້ວ 30.5mm x 30.5mm ສໍາລັບຂະຫນາດເຕັມຫຼື 20mm x 20mm ສໍາລັບ micro drones) ເຫມາະກັບກອບຂອງທ່ານ.

• ການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານ: ກວດສອບວ່າ FC ສາມາດຮັບມືກັບແຮງດັນຂອງແບດເຕີຣີ້ຂອງທ່ານໄດ້, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຕັ້ງແຕ່ 2S (7.4V) ເຖິງ 8S (33.6V).

• ESCs ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່: ຖ້າທ່ານກໍາລັງຊື້ stack (FC + ESC combo), ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າພວກເຂົາແບ່ງປັນໂປໂຕຄອນການສື່ສານທີ່ກົງກັນ (ເລື້ອຍໆຜ່ານສາຍ 8-pin) ສໍາລັບການກໍ່ສ້າງທີ່ສະອາດ.

ອະນາຄົດຂອງຕົວຄວບຄຸມ FPV

ວິວັດທະນາການຂອງຕົວຄວບຄຸມການບິນກໍາລັງຊຸກຍູ້ໄປສູ່ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ຕອນນີ້ພວກເຮົາກຳລັງເຫັນກະດານ 'AIO' (ທັງໝົດໃນອັນດຽວ) ທີ່ປະສົມປະສານ FC, ESCs, ແລະແມ້ແຕ່ເຄື່ອງຮັບ ELRS ທີ່ມີໃນຕົວຢູ່ໃນ PCB ນ້ອຍໆອັນດຽວສໍາລັບການກໍ່ສ້າງແສງສະຫວ່າງສູງສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການແນະນໍາຂອງ microprocessors ທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍແມ່ນເຮັດໃຫ້ຄຸນສົມບັດຂັ້ນສູງເຊັ່ນ optical flow, GPS ກູ້ໄພ, ແລະແມ້ກະທັ້ງການຫລີກລ້ຽງວັດຖຸພື້ນຖານ, ເຮັດໃຫ້ FPV drones smarter ແລະປອດໄພກວ່າທີ່ເຄີຍມີມາ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ຜູ້ຄວບຄຸມການບິນແມ່ນຈິດວິນຍານຂອງ drone FPV. ມັນຂົວຂ້າມຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງການສະທ້ອນຂອງນັກບິນ ແລະກົດໝາຍອາວະກາດ. ບໍ່ວ່າເຈົ້າເປັນນັກບິນແບບອິດສະລະທີ່ສະແດງ 'Matty Flip' ຫຼືນັກແຂ່ງແລ່ນດ້ວຍເຂັມດ້ວຍຄວາມໄວ 120 ໄມຕໍ່ຊົ່ວໂມງ, ຄວາມສໍາເລັດຂອງເຈົ້າແມ່ນຂຶ້ນກັບຄອມພິວເຕີຂະໜາດນ້ອຍ, ມີພະລັງທີ່ນັ່ງຢູ່ໃຈກາງຂອງເຮືອບິນຂອງເຈົ້າ. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຫນ້າທີ່ຂອງມັນບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຄວາມຮູ້ດ້ານວິຊາການ; ມັນ​ເປັນ​ບາດ​ກ້າວ​ທໍາ​ອິດ​ໄປ​ສູ່​ການ​ຊໍາ​ນິ​ຊໍາ​ນານ​ສິ​ລະ​ປະ​ຂອງ​ການ​ບິນ FPV​.