Нисгэгчгүй онгоцны тархи: FPV нислэгийн хянагчийн цогц гарын авлага

First-Person View (FPV) дронуудын ертөнцөд нислэгийн хянагч (ихэвчлэн FC гэж товчилдог) нь маргаангүй мэдрэлийн төв юм. Хөдөлгүүрүүд нь булчинг хангаж, камер нь алсын харааг санал болгодог бол энэ нь нислэгийн хянагч нь тархи болж, өгөгдлийг боловсруулж, онгоцыг тогтвортой, хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд секундын дотор шийдвэр гаргадаг. Үүнгүйгээр нүүрстөрөгчийн файбер болон электроникийн овоолго нь зүгээр л сэнстэй тоосго юм. Энэхүү нийтлэл нь FPV нислэгийн хянагч гэж юу болох, хэрхэн ажилладаг, яагаад уралдааны болон чөлөөт загварын дронуудын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болох талаар гүнзгий судалсан болно.

FPV нислэгийн хянагч гэж яг юу вэ?

Үндсэндээ FPV нислэгийн хянагч нь нарийн төвөгтэй програм хангамжийг ажиллуулдаг тусгай хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) юм. Үүний үндсэн ажил нь радио хүлээн авагчаас нисгэгчийн оролтыг тайлбарлах, олон тооны мэдрэгч ашиглан нисгэгчгүй онгоцны чиг баримжааг тооцоолох, нисгэгчийн тушаалыг гүйцэтгэхийн тулд мотор тус бүрийн хурдыг нэн даруй тохируулах явдал юм. Энэ нь олон роторыг агаарт, хөдөлгөөнтэй байлгадаг физикийн нарийн бүжгийг удирддаг.

Дотоод ажил: Энэ нь хэрхэн сэтгэдэг вэ?

Нислэгийн хянагчийн 'сэтгэх' үйл явц нь секундэд хэдэн мянган удаа давтагддаг өндөр хурдны эргэх холбоонд тулгуурладаг. Энэ гогцоо нь гурван үндсэн алхамаас бүрдэнэ.

1. Мэдрэхүй (Мэдрэхүй): FC нь суурилуулсан мэдрэгчүүд, ялангуяа инерцийн хэмжилтийн нэгж (IMU) дээр ихээхэн тулгуурладаг . IMU нь ихэвчлэн 3 тэнхлэгтэй гироскоп (өнцгийн хурдыг хэмждэг) ба 3 тэнхлэгт акселерометр (таталцлыг хэмждэг) агуулдаг. Гироскоп нь дрон хэр хурдан хазайж байгааг илрүүлдэг бол акселерометр нь туйлын тэнгэрийн хаяаг тодорхойлоход тусалдаг. Эдгээр өгөгдлийн цэгүүдийг нэгтгэснээр FC ямар ч мөчид өөрийн тодорхой хандлагыг (давирхай, өнхрөх, хазайлт) мэддэг.

2. Боловсруулалт (Шийдвэр): Энд програм хангамж хэрэгжиж эхэлдэг. FPV үзэгдэл дэх хамгийн алдартай программ бол Betaflight юм. Бусад нь сахлын хурц мэдрэмжээрээ алдартай багтдаг . INAV (навигаци болон GPS замын цэгийн даалгаварт зориулагдсан) болон ArduPilot (цогц бие даасан тээврийн хэрэгсэлд ашигладаг) Програм хангамж нь боловсронгуй PID (пропорциональ интеграл дериватив) хянагчуудыг ажиллуулдаг . Эдгээр алгоритмууд нь 'одоогийн хандлагыг' 'хүссэн хандлага'-тай (нисгэгчийн савааны хөдөлгөөнөөр тушаасан) байнга харьцуулж, зорилгодоо хүрэхийн тулд шаардлагатай түлхэлтийн залруулгын нарийн хэмжээг тооцоолдог.

3. Ажиллуулах (Үйлдэл): Тооцоолол дууссаны дараа FC нь электрон хурд хянагч (ESC) руу дижитал дохио (ихэвчлэн PWM эсвэл DShot протоколууд) илгээдэг . Нэг моторын хурдыг хурдацтай нэмэгдүүлж, нөгөө моторын хурдыг бууруулснаар FC нь нисгэгчгүй онгоцны чиглэлийг физикийн хувьд засдаг. Жишээлбэл, хэрэв дрон урагшаа хазайсан бол FC нь арын моторыг хурдасгаж, нэг миллисекундэд буцаан авчрах болно.

Үндсэн нислэгээс гадна: Нэгдсэн онцлогууд

Орчин үеийн FPV нислэгийн хянагч нь зөвхөн нисэх зориулалттай биш юм. Эдгээр нь гар урлалын бараг бүх электрон талыг удирддаг өндөр нэгдсэн төвүүд юм:

• Дэлгэц дээрх дэлгэц (OSD): FC нь телеметрийн чухал өгөгдлийг (батарейны хүчдэл, гүйдэл, нислэгийн цаг, хурд) нисгэгчийн нүдний шил рүү буцааж дамжуулдаг видео бичлэг дээр шууд давхарладаг.

• Хар хайрцагны бүртгэл: Нисэх онгоцны нислэгийн бичлэгийн нэгэн адил энэхүү функц нь нислэгийн дараах дүн шинжилгээ хийх зорилгоор мэдрэгч болон моторын нарийвчилсан мэдээллийг хадгалдаг бөгөөд энэ нь тааруулах, ослын мөрдөн байцаалтад үнэлж баршгүй ач холбогдолтой юм.

• Батерейны хяналт: Суурилуулсан хүчдэл хуваагч ба гүйдэл мэдрэгч нь FC-д батерейны цэнэг багатай анхааруулгыг нисгэгчид өгч, үлдсэн нислэгийн хугацааг тооцоолох боломжийг олгодог.

• Дууны дохио ба LED: FC нь зузаан өвсөн дунд алдагдсан дронуудыг олоход зориулагдсан самбар дээрх дуугарагч, мөн гоо зүйн болон чиг баримжаа олгоход тохируулж болох LED туузыг удирддаг.

Нислэгийн удирдлагыг хэрхэн зөв сонгох вэ

Барилгадаа FC сонгохдоо дараах техникийн үзүүлэлтүүдийг анхаарч үзээрэй.

• Процессор (MCU): Ашигласан чипийг хайж олоорой. STM32 F4 ба F7 цувралууд нь одоогийн салбарын стандартууд юм. F7 процессор нь F4-ээс илүү хурд, санах ойтой тул илүү хурдан PID давталтуудыг ажиллуулж, илүү төвөгтэй шүүлтүүрийг хоцролгүйгээр зохицуулах боломжийг олгодог.

• Гироскоп: Бидний өмнөх шинжилгээнд дурьдсанчлан гиро нь нисгэгчгүй онгоцны 'мэдрэмжийг' тодорхойлдог. зэрэг орчин үеийн өндөр хүчин чадалтай гирогуудыг ICM42688P эсвэл MPU6000 дуу чимээ багатай, өндөр мэдрэмжтэйгээрээ илүүд үздэг.

• Суурилуулах загвар: Самбарын нүхний загвар (ихэвчлэн бүрэн хэмжээний хувьд 30,5 мм x 30,5 мм, микро дронуудын хувьд 20 мм x 20 мм) таны хүрээтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.

• Эрчим хүчний оролт: FC нь ихэвчлэн 2S (7.4V) - 8S (33.6V) хүртэлх зайны хүчдэлийг зохицуулж чадах эсэхийг шалгана уу.

• Холбогдсон ESC-үүд: Хэрэв та стек (FC + ESC комбинаци) худалдаж авах гэж байгаа бол тэдгээр нь тохирох холболтын протоколыг (ихэвчлэн 8 зүү оосороор) хуваалцаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

FPV хянагчуудын ирээдүй

Нислэгийн удирдагчдын хувьсал илүү их интеграцчлал руу түлхэж байна. Бид одоо хэт хөнгөн хийцүүдэд зориулсан FC, ESC болон суурилуулсан ELRS хүлээн авагчийг нэг жижигхэн ПХБ-д нэгтгэсэн 'AIO' (Бүх нэгдмэл) хавтангуудыг харж байна. Цаашилбал, илүү хүчирхэг микропроцессоруудыг нэвтрүүлснээр оптик урсгал, GPS-ийн аврах, тэр ч байтугай энгийн объектоос зайлсхийх зэрэг дэвшилтэт функцуудыг идэвхжүүлж, FPV нисгэгчгүй онгоцыг урьд өмнөхөөсөө илүү ухаалаг, аюулгүй болгож байна.

Дүгнэж хэлэхэд, нислэгийн хянагч нь FPV дроны сүнс юм. Энэ нь нисгэгчийн рефлекс болон аэродинамикийн хуулиудын хоорондын зөрүүг холбодог. Та 'Matty Flip' хийж буй чөлөөт нисгэгч байна уу, эсвэл 120 миль/цаг хурдтай зүү зүүж байгаа уралдаанч байна уу, таны амжилт таны онгоцны голд байрлах хүчирхэг компьютерээс ихээхэн шалтгаална. Түүний функцийг ойлгох нь зөвхөн техникийн мэдлэг биш юм; Энэ нь FPV нислэгийн урлагийг эзэмших эхний алхам юм.