ไทย
ผู้แต่ง: บรรณาธิการเว็บไซต์ เวลาเผยแพร่: 06-2023-06 ที่มา: เว็บไซต์
การเลือกศูนย์บัญชาการที่เหมาะสม: คำแนะนำเกี่ยวกับโมเดลตัวควบคุมการบิน FPV ต่างๆ
ในระบบนิเวศของโดรน FPV ตัวควบคุมการบินคือศูนย์บัญชาการ ซึ่งเป็นบอร์ดที่ประมวลผลข้อมูลเซ็นเซอร์ รันเฟิร์มแวร์ และกำหนดการตอบสนองและความสามารถของเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม ตัวควบคุมการบินไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาให้เท่ากันทั้งหมด มีหลากหลายรุ่น ฟอร์มแฟกเตอร์ เกรดโปรเซสเซอร์ และชุดคุณสมบัติ ซึ่งแต่ละรุ่นได้รับการออกแบบมาสำหรับขนาดโดรน รูปแบบการบิน และงบประมาณที่เฉพาะเจาะจง บทความนี้จะให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของตัวควบคุมการบิน FPV รุ่นต่างๆ ในตลาด ช่วยให้คุณเข้าใจความแตกต่างที่สำคัญ และเลือก 'สมอง' ที่เหมาะสมสำหรับงานประกอบครั้งต่อไปของคุณ
หมวดหมู่หลัก: ฟอร์มแฟคเตอร์และขนาด
ความแตกต่างแรกและชัดเจนที่สุดระหว่างตัวควบคุมการบินรุ่นคือขนาดทางกายภาพและรูปแบบการติดตั้ง ซึ่งจะกำหนดว่าเฟรมใดที่พอดี:
30.5 มม. x 30.5 มม. (ขนาดเต็ม / 'Stack' Mount): นี่คือมาตรฐานคลาสสิกสำหรับโดรนแข่งขนาด 5 นิ้วและโดรนฟรีสไตล์ บอร์ดเหล่านี้มีรูยึดขนาดใหญ่ที่ระยะห่าง 30.5 มม. โดยทั่วไปจะมีวงแหวน M3 เพื่อลดแรงสั่นสะเทือน โดยมักจะมีพื้นที่เพียงพอสำหรับพอร์ต UART หลายพอร์ต (สำหรับ GPS, เครื่องรับ, การวัดและส่งข้อมูลทางไกล) และแผ่นรองเฉพาะสำหรับการควบคุมกล้องและแถบ LED ตัวอย่าง ได้แก่ Holybro Kakute F7 และ SpeedyBee F405 V4.
20 มม. x 20 มม. (ตัวยึดแบบ Micro / 'Whoop'): บอร์ดขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับโดรนน้ำหนักเบาที่มีน้ำหนักไม่เกิน 250 ก. รวมถึงนักแข่งขนาด 3 นิ้ว, cinewhoops และควอดฟรีสไตล์ต่ำกว่า 250 ก. มีรูเล็กกว่าที่ระยะห่าง 20 มม. และโดยทั่วไปจะใช้สกรู M2 แม้จะมีขนาดใหญ่ แต่หลายๆ ตัวยังคงมีชุดคุณลักษณะครบถ้วน ซึ่งรวมถึง UART หลายตัวและบารอมิเตอร์แบบออนบอร์ด ซี รีส์ BetaFPV F405 และ Flywoo Goku ได้รับความนิยมในหมวดหมู่นี้
25.5 มม. x 25.5 มม. (Tiny Whoop Mount): รูปแบบทั่วไปที่เล็กที่สุด มีไว้สำหรับโดรนโห่ 1S และ 2S ที่เบาเป็นพิเศษ บอร์ดเหล่านี้มักมาในรูปแบบ All-In-One (AIO) ที่มี ESC และตัวรับในตัวเพื่อประหยัดทุกกรัม ตัวอย่าง ได้แก่ HappyModel X12 และ Betafpv ELRS 1S AIO.
พลังโปรเซสเซอร์: F4, F7 และการเพิ่มขึ้นของ H7
ไมโครคอนโทรลเลอร์ยูนิต (MCU) เป็นหัวใจสำคัญของตัวควบคุมการบิน และกำลังของยูนิตจะกำหนดประสิทธิภาพสูงสุดที่บอร์ดสามารถให้ได้:
ซีรีส์ STM32 F4: กลไกสำคัญของโลก FPV โปรเซสเซอร์ F4 (โดยทั่วไปคือ STM32F405) มอบความสมดุลด้านความคุ้มค่าด้านความเร็วและความน่าเชื่อถือ สามารถรันลูป PID ที่ 4kHz ถึง 8kHz ได้อย่างสะดวกสบาย และจัดการการสื่อสาร DShot600 สำหรับนักบินฟรีสไตล์และนักแข่งส่วนใหญ่ บอร์ดที่ใช้ F4 ก็เพียงพอแล้ว รุ่นที่โดดเด่น ได้แก่ Matek F405-STD และ SpeedyBee F405 V3.
ซีรีส์ STM32 F7: ก้าวสำคัญ ชิป F7 (เช่น STM32F722 และ F745) มีคอร์ที่ทรงพลังกว่า หน่วยความจำแคชมากกว่า และหน่วยจุดลอยตัว (FPU) ที่เร่งการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ซึ่งช่วยให้สามารถรันความถี่ลูป PID ที่สูงขึ้น (สูงสุด 32kHz) และจัดการการกรองที่ซับซ้อนโดยไม่สร้างภาระให้กับโปรเซสเซอร์ เหมาะสำหรับนักบินที่ต้องการสัมผัสการบินที่นุ่มนวลที่สุด และคุณสมบัติขั้นสูง เช่น DShot แบบสองทิศทางพร้อมตัวกรอง RPM รุ่นยอดนิยม ได้แก่ Holybro Kakute F7 และ Matek F7-HD.
STM32 H7 Series: เรือธงใหม่ โปรเซสเซอร์ H7 (เช่น STM32H743) เป็นแบบดูอัลคอร์และมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาและความจุหน่วยความจำที่สูงขึ้นอีกด้วย ได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่มีความต้องการมากที่สุด เช่น การใช้งานระบบวิดีโอดิจิทัลความละเอียดสูง (เช่น DJI O3) ขณะเดียวกันก็ดำเนินการนำทางด้วย GPS ขั้นสูง การไหลของแสง และระบบวัดระยะไกลที่ซับซ้อนไปพร้อมๆ กัน นอกจากนี้ยังรองรับ DShot3000 สำหรับการสื่อสาร ESC ที่รวดเร็วเป็นพิเศษ H743 -SLIM V4 เป็นตัวอย่างที่โดดเด่นในหมวดหมู่นี้ (และรุ่นที่กล่าวถึงในการสนทนาก่อนหน้านี้ของเรา)
ตัวเลือก Gyroscope: เซ็นเซอร์ที่กำหนดความรู้สึก
ไจโรสโคป (ไจโร) ถือเป็นเซ็นเซอร์ที่สำคัญที่สุดใน FC เนื่องจากมันจะวัดความเร็วเชิงมุมของโดรนโดยตรง ไจโรรุ่นต่างๆ มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อความรู้สึกในการบิน:
MPU6000: ผู้คร่ำหวอดในอุตสาหกรรม เป็นที่รู้จักในด้านประสิทธิภาพเสียงที่ยอดเยี่ยมและความน่าเชื่อถือ โดยสื่อสารผ่านบัส SPI และสามารถสุ่มตัวอย่างได้ 32kHz นักบินหลายคนสาบานต่อ MPU6000 ในเรื่องความรู้สึก 'นุ่มนวลและอะนาล็อก' แม้ว่าจะไม่ถือว่าเป็นชิปใหม่ล่าสุดอีกต่อไปก็ตาม
ICM20602: ไจโรที่เล็กกว่า เบากว่า และราคาไม่แพงกว่า ซึ่งได้รับความนิยมในไมโครโดรน ให้ประสิทธิภาพที่ดีแต่ไวต่อการรบกวนจากแรงสั่นสะเทือนมากกว่า MPU6000
ICM20689: การปรับปรุงจากรุ่น 20602 ให้การกรองสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้นและความละเอียดสูงขึ้น เป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับ FC ระดับกลางและระดับสูงบางรุ่น
ICM42688P (และ ICM42605): ความทันสมัยที่ล้ำสมัย ไจโรเหล่านี้มีสัญญาณรบกวนต่ำมาก มีความละเอียดสูง และมีเสถียรภาพด้านอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม เป็นมาตรฐานทองคำในปัจจุบันสำหรับ FPV ประสิทธิภาพสูง โดยให้สัญญาณที่สะอาดเป็นพิเศษซึ่งช่วยให้การบินราบรื่นขึ้นและการปรับจูนที่ดุดันยิ่งขึ้น FC รุ่นใหม่จำนวนมาก รวมถึง Matek H743-SLIM V4 ใช้ไจโรนี้
ความแตกต่างของคุณสมบัติ: คณะกรรมการเสนออะไรอีกบ้าง?
นอกเหนือจากโปรเซสเซอร์และไจโรแล้ว รุ่นตัวควบคุมการบินยังสร้างความแตกต่างด้วยคุณสมบัติออนบอร์ดและการรองรับอุปกรณ์ต่อพ่วง:
บารอมิเตอร์ (เซ็นเซอร์ความดัน): บารอมิเตอร์วัดระดับความสูงโดยการตรวจจับความกดอากาศ นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโหมดรักษาระดับความสูง คุณสมบัติการช่วยเหลือด้วย GPS และแอปพลิเคชัน เช่น การนำทางเวย์พอยท์ แม้ว่านักบินกายกรรมล้วนๆ มักไม่ต้องการมัน แต่นักบินระยะไกลและแบบภาพยนตร์มองว่าเป็นสิ่งที่ต้องมี
หน่วยความจำ Blackbox: FC ส่วนใหญ่มีชิปแฟลชออนบอร์ดขนาดเล็กสำหรับบันทึกข้อมูลเที่ยวบิน หน่วยความจำขนาดใหญ่ (โดยทั่วไปคือ 8MB หรือ 16MB) ช่วยให้เวลาในการบันทึกนานขึ้น ซึ่งมีความสำคัญต่อการปรับแต่งและการวิเคราะห์ข้อขัดข้อง บอร์ดบางรุ่นยังรองรับช่องเสียบการ์ด microSD ภายนอกเพื่อเพิ่มพื้นที่จัดเก็บข้อมูลให้ใหญ่ขึ้น
OSD ในตัว (การแสดงผลบนหน้าจอ): FC สมัยใหม่เกือบทั้งหมดมีชิป OSD ในตัว (โดยปกติคือ AT7456E) ที่ซ้อนทับข้อมูลโทรมาตร (แรงดัน กระแส เวลา) ลงบนฟีดวิดีโอ คุณสมบัตินี้เป็นคุณสมบัติสากล แต่บอร์ดพรีเมียมบางรุ่นมี OSD ที่มีความละเอียดสูงกว่าหรือปรับแต่งได้มากกว่า
พอร์ต UART (เครื่องรับ-ส่งสัญญาณแบบอะซิงโครนัสสากล): เป็นพอร์ตสื่อสารที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงภายนอก FC ทั่วไปอาจมี UART 4 ถึง 7 ตัว จำนวน UART ที่พร้อมใช้งานมีความสำคัญสำหรับโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้เครื่องรับ, GPS, เข็มทิศ, เซ็นเซอร์ความเร็วลม และระบบวิดีโอ HD พร้อมกัน
เซ็นเซอร์กระแส: FC ที่ทันสมัยส่วนใหญ่มีเซ็นเซอร์กระแสออนบอร์ดที่ใช้วัดการดึงกระแสไฟจากแบตเตอรี่ ข้อมูลนี้ขับเคลื่อนการอ่าน 'mAh ที่ใช้' บน OSD ช่วยให้นักบินติดตามการใช้แบตเตอรี่ได้อย่างแม่นยำ
อุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (BEC - วงจรกำจัดแบตเตอรี่): FC จะต้องลดแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลงเหลือ 5V ที่เสถียร และบางครั้งเป็น 9V/10V เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น เครื่องรับ, GPS และแม้แต่ VTX BEC คุณภาพสูงกว่าให้พลังงานที่เสถียรยิ่งขึ้น ลดเสียงรบกวน และปกป้องส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อน
ปลั๊ก DJI / HD: FC รุ่นใหม่หลายรุ่นมีปลั๊กเฉพาะ (มักเป็นขั้วต่อ 6 พินหรือ 8 พิน) สำหรับการเชื่อมต่อแบบปลั๊กแอนด์เพลย์ที่ง่ายดายกับระบบวิดีโอดิจิทัล เช่น DJI Air Unit, Caddx Vista หรือ Walksnail Avatar ช่วยให้การเดินสายง่ายขึ้นและลดความยุ่งเหยิง
วิธีเลือกรุ่นที่เหมาะกับงานประกอบของคุณ
ในการเลือกตัวควบคุมการบินในอุดมคติ ให้พิจารณาคำถามต่อไปนี้:
ขนาดกรอบของฉันคืออะไร? จับคู่ฟอร์มแฟคเตอร์กับรูปแบบการติดตั้งของคุณ (30.5 มม. สำหรับ 5 นิ้ว, 20 มม. สำหรับ 3 นิ้ว, 25.5 มม. สำหรับอ๊ะ)
สไตล์การบินของฉันคืออะไร? สำหรับการแข่งและฟรีสไตล์ประสิทธิภาพสูง แนะนำให้ใช้ F7 หรือ H7 ที่มีไจโร ICM42688P สำหรับการล่องเรือแบบสบายๆ หรือการฝึกหัดมือใหม่ F4 นั้นยอดเยี่ยมและราคาไม่แพงกว่า
ฉันจะใช้อุปกรณ์ต่อพ่วงอะไรบ้าง? คุณต้องการบารอมิเตอร์ (สำหรับระดับความสูง), 7 UART (สำหรับตัวรับสัญญาณ GPS + เข็มทิศ + HD +) หรือปลั๊ก DJI หรือไม่? เลือกบอร์ดที่รองรับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เหมาะสม
งบประมาณของฉันคืออะไร? บอร์ด F4 ราคาถูกกว่าบอร์ด H7 มาก ไม่ใช่เรื่องน่าอายที่จะเริ่มต้นด้วย F4 ที่แข็งแกร่ง และจะอัปเกรดในภายหลังเมื่อทักษะของคุณต้องการประสิทธิภาพที่มากขึ้น
อนาคตของผู้ควบคุมการบิน
แนวโน้มในรุ่นตัวควบคุมการบินกำลังมุ่งสู่การบูรณาการที่สูงขึ้นและโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น บอร์ด AIO กำลังกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้น โดยการรวม FC และ ESC (และบางครั้งก็เป็นตัวรับสัญญาณ) ให้เป็นบอร์ดขนาดเล็กเพียงบอร์ดเดียวสำหรับโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ โปรเซสเซอร์ H7 กำลังค่อยๆ กลายเป็นมาตรฐานใหม่สำหรับรุ่นเรือธง โดยเปิดใช้งานฟีเจอร์ต่างๆ เช่น การประมวลผลแบบ Edge และอัลกอริธึมการกรองที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เรายังเห็นการออกแบบการแยกการสั่นสะเทือนที่ได้รับการปรับปรุง โดยขณะนี้บอร์ดจำนวนมากมีไจโรสโคปที่ติดตั้งแบบนุ่มนวลบน PCB โดยตรง เพื่อลดเสียงรบกวนจากเฟรม
บทสรุป
ตัวควบคุมการบิน FPV ไม่ใช่ส่วนประกอบขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกคน ตั้งแต่ F4 ธรรมดาไปจนถึงขุมพลัง H7 ตั้งแต่บอร์ด whoop 25.5 มม. ไปจนถึงสแต็คขนาดเต็ม 30.5 มม. แต่ละรุ่นเป็นโซลูชันที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างพิถีพิถันเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะชุด ด้วยการทำความเข้าใจความแตกต่างในโปรเซสเซอร์ ไจโร ฟอร์มแฟคเตอร์ และคุณสมบัติต่อพ่วง คุณสามารถตัดสินใจอย่างมีข้อมูลและเลือกศูนย์บัญชาการที่ตรงกับขนาดของโดรน ความทะเยอทะยานในการบิน และงบประมาณของคุณอย่างสมบูรณ์แบบ ตัวควบคุมการบินที่เหมาะสมคือรากฐานของโครงสร้างที่ยอดเยี่ยม เลือกอย่างชาญฉลาด แล้ว Quad ของคุณจะตอบแทนคุณด้วยประสิทธิภาพที่ไร้ที่ติ
