Пульт квадрокоптера очистка кэша

Обновлено: 07.07.2024

Как управлять дроном — универсальная инструкция


Большинство дронов поставляются готовыми к полету, с пультом дистанционного управления, уже настроенным на данный беспилотник. Прежде всего прочтите руководство: там написано, что включать сначала: пульт или дрон. Если сделать это в неправильном порядке, он может не заработать. Впрочем, для многих моделей это не важно.

Рычаги управления почти всегда находятся в режиме «mode 2» — предположим, что в вашем случае так и есть. Если устройство находится в режиме «mode 1», значит ускорение задается правой рукой, а не левой. Обычно лучше переключиться в режим 2.

Как управлять дроном - универсальная инструкция

Flight Ipad Dji Signal Drone Remote Control

Метод запуска винтов зависит от модели — ознакомьтесь с руководством пользователя. Например, в распространенных моделях DJI нужно потянуть оба рычага вниз и навстречу друг другу. У некоторых беспилотных летательных аппаратов на пульте управления или в приложении для телефона/планшета есть кнопка автоматического взлета.

Пока вы не набрали достаточно опыта, встаньте за беспилотником, а не рядом и не впереди него — так проще. Предварительно уточните, где у дрона зад и перед :)

Передвигая рычаги, помните: достаточно самых маленьких движений. Метод «педаль в пол» почти всегда плохая идея, это может привести к крушению аппарата. Левый рычаг контролирует высоту: если сдвинуть его вверх, то винты начнут вращаться быстрее, и дрон поднимется выше; вниз — вращение винтов замедлится, беспилотник пойдет на снижение.

Как управлять дроном - универсальная инструкция

Если вы новичок, то, запуская дрон, станьте позади него

У некоторых квадрокоптеров винты полностью останавливаются, если передвинуть рычаг до упора вниз. Очевидно, это плохая идея, особенно когда машина высоко в воздухе. Будьте осторожны, не передвигайте рычаг слишком сильно; вообще трогайте его только когда действительно необходимо.

У других беспилотных летательных аппаратов, таких как модели DJI, рычаг всегда возвращается в центр. Чтобы остановить винты, нужно потянуть рычаг вниз и удерживать там пару секунд.

Левый рычаг управляет поворотами. Если посмотреть сверху, то перемещение этого рычага влево заставит дрон повернуть против часовой стрелки, а вправо — приведет к повороту по часовой стрелке.

Если передвинуть правый рычаг вперед, дрон двинется вперед. Оттяните рычаг назад — он полетит назад, к вам, если вы стояли сзади, как при дистанционном управлении игрушечной машинкой.

Как управлять дроном - универсальная инструкция

Некоторые модели снабжены приложениями для управления со смартфона

Чтобы квадрокоптер двигался в сторону, просто переведите правый рычаг влево или вправо. Если стоите перед беспилотником, то, соответственно, переведите рычаг в сторону, противоположную желаемому направлению, как и в случае с радиоуправляемым автомобилем.

Как повернуть дрон?

Не все беспилотники способны парить неподвижно. Особенно мало таких среди недорогих моделей. С ними также сложнее летать: приходится постоянно регулировать высоту рычагом. Обычно это называется полетом в «режиме ориентации».

У беспилотника обычно нет GPS, позволяющего зависнуть: в некоторых моделях взамен используется барометр или другой датчик. Но без GPS беспилотный летательный аппарат может легко отклониться от курса. GPS позволяет дрону автоматически бороться с ветром и сохранять относительно точное положение без необходимости трогать рычаги пульта дистанционного управления.

Поможет ли симулятор освоить управление дроном?

Симуляторы позволяют освоить не только описанные выше основы полетов, но и сложные маневры: повороты и даже полеты по кругу. В реальных условиях их не так-то просто выполнять, даже на квадрокоптере с поддержкой GPS. Существуют программы-симуляторы, наподобие RealFlight, поставляемые в комплекте с контроллером. На них можно «полетать», прежде чем покупать настоящий беспилотник.

Источник: Tech Advisor
Фото: Pixnio, Max Pixel, Pixabay , United States Department of Defense

Как правильно откалибровать квадрокоптер

Как вы знаете, для того, чтобы квадрокоптер нормально функционировал, его нужно правильно отрегулировать. Если он ведёт себя не так, как должен – необходима калибровка квадрокоптера, дабы драгоценный механизм не потерпел крушения.

Процесс калибровки не столь сложный, как Вы полагаете, но на это уйдёт немало времени, особенно это касается новичков. Чтобы аппарат служил верой и правдой, следует его отрегулировать. Без фанатизма, по заранее обрисованному плану действий.

Для чего нужна калибровка квадрокоптера

Меры безопасности при запуске квадрокоптера

Дрон в полёте может клониться в стороны и крутиться по кругу. Неправильная настройка квадракоптера может привести к несчастному случаю, Вы можете нанести телесные травмы себе и окружающим или испортить чьё нибудь имущество и вся ответственность ляжет на оператора который управлял данным аппаратом. Так что с помощью триммирование квадрокоптера Вы сможете его настроить и избежать непредвиденных ситуаций.

Следует ли калибровать квадрокоптер?

Чтобы это понять, поднимите его на высоту и попробуйте полетать. Команда «вперёд» даёт на дрон сигнал лететь строго вперёд, без наклонов в какие-либо стороны. Точно так же проверить и другие направления. Если нарушения при полёте были выявлены – не стоит откладывать дело в долгий ящик, надо действовать.

Где должна происходить калибровка?

Калибровка квадрокоптера осуществляется на высоте более полуметра. Так и безопаснее, и ничего не мешает. Калибровать удобней всего при безветрии.

Типы калибровки

Существует 3 типа калибровки:

  1. Механическая – её используют в случае, если отклонение от необходимой оси не слишком большое. Осуществляется путём подкручивания регулятора тяги коптера.
  2. Автоматическая – осуществляется настройкой аппарата с пульта управления. Нужна, если требуется сместить триммер на 5 позиций или больше. Калибровка зависит от пульта и контроллера, так что без мануала тут не обойтись.
  3. При помощи программного обеспечения mission planer. Программа заточена для работы с платами Ardupilot. Все необходимые настройки задаются программно. Обычно производится перед первым полётом собранного дрона.

программного обеспечения mission planer

Для калибровки выполните следующие действия

Настройка и калибровка квадрокоптера

  • Включите передатчик радиоуправления (само радиоуправление должно быть отлажено). Выставьте ручку газа на всю.
  • Возьмите Li-Po аккумулятор и подключите к разъёму Power-модуля, чтобы включить автопилот.
  • Далее APM начнёт моргать красными и синими светодиодами. Это значит, что он готов для калибровки после следующего включения. Отключите аккумулятор от APM.
  • Опять включите питание. Регуляторы издадут стандартный сигнал (число сигналов равно числу банок в батарее), а после издадут двойной короткий сигнал, подтверждающий калибровку по максимальной скорости.
  • Опустите ручку газа до минимального положения. Один длинный сигнал – откалибровано по минимальной скорости.
  • Теперь регуляторы для APM8 успешно откалиброваны. Можете проверить работу моторов.
  • Уберите газ на минимальное состояние и выключите питание Ardupilot.

Решение проблем с ПДУ или джойстиком

Потребуется тримминг. Ранее мы об этом упоминали. Как выяснить, какой стик следует настроить:

  • Дайте дрону команду на взлёт. Если он будет крениться на правую сторону – триммируйте крен правого рычага.
  • Если клонится вперёд-назад – правьте левый рычаг, при помощи триммера тангажа.
  • В случае, если дрон летит диагонально – работайте с обоими стиками.

Подготовка квадрокоптера к полёту

Для этого нужно проделать следующие шаги

  1. Привяжите ПДУ (Пульт Дистанционного Управления).
  2. Настройте характеристики тяги при помощи соответствующей программы (подойдёт тот же mission planer, который мы упоминали).
  3. Настройте навигационную систему и гироскоп.
  4. Запустите на высоту полметра, при надобности, подкрутите регуляторы оборотов.

Синхронизация пульта с коптером

Настройка и калибровка квадрокоптера

Здесь вам поможет инструкция к модели вашего дрона. Для примера: для трёхостного коптера достаточно включить ПДУ (Пульт Дистанционного Управления) и подождать 10 секунд. Короткие звуковые сигналы с длинным сигналом в конце означают, что пульт успешно синхронизировался. Для шестиосного коптера нужно сделать следующее: включить пульт, поднять ручку газа до максимума, а затем на самый минимум. Прозвучит сигнал – пульт связался с дроном.

Для лучшего понимания прочитанного советуем посмотреть подробные видео-инструкции, расположенные ниже. Если у вас ещё остались вопросы или что-то пошло не так – не стесняйтесь написать об этом в комментариях, мы постараемся вам помочь.

В случае, если дрон продолжает плохо слушаться команд или не выдаётся должная мощность – перепроверьте саму комплектацию. Возможно, что вы где-то неправильно подключили, идёт слабый контакт или выбраны неверные регуляторы оборотов.

На этом у нас всё. Не забудьте подписаться на нас в социальных сетях.

Напоследок хотим пожелать, чтобы у вас всё получится с первого раза, и вы успешно осваивали новые высоты.


Большинство проектов, использующих коптеры, опираются на ручное дистанционное управление, полностью автономных систем пока нет. Но для индустриального использования это необходимо; человеческий фактор — причина большинства аварий. Ниже рассказ пойдёт про то, как мы делали свою систему стабилизации с помощью ПИД , позволяющую свести к минимуму участие человека в процессе работы дрона.

Один из тестовых полётов нашего коптера

При создании роботов, автономных на высоком поведенческом уровне, надо работать со всеми более низкими уровнями автономности, начиная со стабилизации в заданном положении. Поэтому мы начали с создания собственной платы стабилизации.

Автономность определяется относительно поставленной задачи. Если задача в том, чтобы робот следовал заданным изначально координатам GPS (допустим, огибая препятствия на своём пути), то под автономностью мы понимаем самостоятельное принятие решений роботом с момента получения маршрута и задания. Автономность на более высоком уровне — это, например, самостоятельный выбор маршрута при «патрулировании» некоторой территории. Начальными данными будет информация об этой территории.

Простейшая задача стабилизации — контролировать угол наклона, но из законов динамики вращательного движения следует, что непосредственно управлять можно лишь его второй производной. Самый легкий способ повлиять на нужную величину — использовать ПИД.

На вход регулятора подаётся обобщённая координата (в нашем случае угол), на выходе мы получаем момент сил (вторая производная угла). Каждый ПИД-регулятор стабилизирует значение одной обобщённой координаты. Мы используем три ПИД с постоянными коэффициентами, по одному на каждый угол Таита-Брайана.

Матчасть


Определим невязку — разницу между требуемым и реальным значением некоторой величины:

— требуемое значение величины (угол с джойстика),
— текущее значение величины (угол с датчика).

Зададим момент сил для угла в текущий момент времени:

где — пропорциональная, — интегральная, — дифференциальная составляющие.
Знак минус говорит о том, что при положительных , , воздействие направлено против отклонения.

В чём смысл этой формулы? Напишем уравнение динамики, положив .

Для простоты уберём интегральную составляющую (). После переобозначения коэффициентов получим уравнение затухающих колебаний относительно :

Т. е. чем больше пропорциональная составляющая, тем более «резкой» будет реакция на воздействие (больше амплитуда). Чем больше дифференциальная составляющая, тем быстрее будет происходить затухание (больше декремент).

Из модели затухающих колебаний получаем выражение для коэффициента затухания:

Из возможных решений уравнения нам подходит режим, близкий к критическому (граница апериодичности, ) — нет отрицательного «перелёта» графика, переходный процесс короткий. Как видно, критический режим задается всего одним соотношением на коэффициенты ПИД-регулятора.

Интегральная составляющая устраняет статическую ошибку. Пусть невязка невелика и постоянна, тогда дифференциальная составляющая нулевая, а пропорциональная может быть настолько мала, что для её учёта не хватит точности ESC. В этом случае коптер не будет стремиться к требуемому положению. Но если суммировать малые отклонения , то через какое-то конечное время суммарного отклонения будет достаточно, чтобы компенсировать статическую ошибку. Коэффициент определяет это время: чем больше значение коэффициента, тем раньше система начинает учитывать нарастающую погрешность. При этом слишком большая интегральная составляющая приводит к автоколебаниям.

Более подробный анализ уравнения ПИД-регулятора можно найти в других статьях: раз, два.

Первая авария

Слишком большая дифференциальная составляющая на практике приводит к автоколебаниям, чего не должно быть в теории. Почему? Уберём все составляющие, кроме дифференциальной, и решим уравнение:

— экспонента, никаких колебаний!

Причина такого эффекта в большом времени реакции системы (и вообще из-за того, что оно ненулевое). Из-за сдвига фаз, вызванного задержкой системы, аргумент функции получает некоторый декремент:

т. е. величина превращается в линейную комбинацию и её производной. То же самое происходит с моментом сил, который также является гармонической функцией в этом примере. При определенных коэффициенты линейной комбинации могут быть такими, что возникнут незатухающие автоколебания.


Также результат работы составляющих ПИД приходится ограничивать по модулю. Иначе значение , например, будет расти до переполнения. С другими двумя составляющими тоже возникает проблема: требуется достичь быстрой реакции на внешнее воздействие в окрестности задаваемого положения. Для этого коэффициенты не должны быть слишком малыми. Но при больших отклонениях (которые также возможны в полете) большие коэффициенты приведут к автоколебаниям большой амплитуды.

Компромиссом является установка не слишком маленьких коэффициентов в совокупности с введением ограничения сверху на все три составляющие: пропорциональную, интегральную и дифференциальную.

Стоит сказать, что реальная коррекция в почти горизонтальном положении — около 1–2 попугаев процентов мощности моторов (полётная мощность около 60%).


Рассмотрим решение уравнения второго порядка (1), которое в одном из случаев является затухающей синусоидой.

На практике действительно получается что-то похожее (пример справа). Для демонстрации коэффициенты специально ухудшены для увеличения времени затухания. Оригинальную прошивку ESC пришлось заменить, т. к. она вносила существенную задержку, из-за которой математическая модель плохо описывала реальную систему.


Поскольку -составляющая пропорциональна угловой скорости, можно прийти к мысли подавать на вход регулятора показания гироскопа вместо того, чтобы применять дискретную разностную схему. В этом случае важно не забывать добавлять на вход производную требуемого угла с пульта ДУ, без этого управление будет медленным. На графике слева показано, насколько важна дифференциальная составляющая при управлении.

Калибровка ПИД

По поведению системы (real-time графики составляющих) можно оценить, какой именно коэффициент приводит к возникновению нежелательного эффекта. Поэтому их удаётся легко подобрать вручную (или угадать), для чего мы использовали стенд с гибким подвесом.


Для углов и мы подвешивали его за противоположную тестируемой ось, а для угла мы использовали 4 верёвки, симметрично закрепленные на раме недалеко от её центра.

Хотя такой подход не самый эффективный (мы не знаем «срок годности» коэффициентов количественно и считаем их константами), на практике задача стабилизации коптера в полёте была нами решена. Правда, возникла проблема с управлением, но об этом позднее.

Величины, от которых зависит поведение аппарата Мы получили экспериментальное подтверждение того, что коэффициенты ПИД-регулятора существенно зависят от внутренних факторов системы. В будущем есть смысл провести ряд опытов по выявлению зависимости коэффициентов от следующих факторов.
Внутренние факторы
Параметры пропеллеров (диаметр X шаг) Чем больше пропеллеры, тем плавнее поведение коптера
Размеры коптера (расстояние между центром рамы и осями моторов) Чем больше размеры, тем плавнее поведение коптера
Масса полностью укомплектованного коптера Чем выше масса, тем плавнее поведение коптера
Заряд аккумулятора (Вольтаж) Чем выше заряд, тем более динамичное поведение потенциально достижимо у коптера

Внешние факторы
Температура воздуха
Чем теплее воздух, тем ниже плотность. Как следствие, плавность повышается
Атмосферное давление Чем больше давление, тем выше плотность. Как следствие, плавность понижается
Относительная влажность воздуха
Чем больше влажность, тем выше давление водяного пара (и плотность воздуха). Как следствие, плавность понижается
Cила ветра в терминах модели
Модуль -члена ПИД прямо пропорционален постоянной составляющей силы ветра. Переменная составляющая силы ветра влияет на — и -составляющие

Грабли

В случае с корректировкой мощностей моторов необходимо не допускать слишком низких и слишком высоких мощностей, при которых стабилизация работает неверно.

С одной стороны, существует минимальная мощность, которую уменьшить нельзя, или моторы просто остановятся. С другой, уменьшение мощности может быть необходимо для правильной работы алгоритма. Если мощность (throttle) уменьшить слишком сильно, ПИД может «зашкаливать» в нижнюю сторону. Чтобы решить эту проблему, мы ограничиваем доступные пилоту мощности.


Другая опасность — влияние побочных вибраций от моторов на -составляющую. Они порождают шумы в регуляторе и приводят к возникновению автоколебаний. Мы ограничили угловую скорость снизу по модулю: программный фильтр обнуляет все значения угловой скорости меньше порогового. Но проблема исчезла не до конца, сейчас думаем над более подходящим решением.

Третий подводный камень в том, что применение интегрального члена ПИД может помешать при взлёте с наклонной поверхности. Составляющая накапливается ещё до взлёта, и уже в воздухе аппарат испытывает перекос в обратную сторону. Лишь после пары секунд, за которые коптер успевает набрать существенную линейную скорость, интегральная составляющая уменьшается до значений, приемлемых для полёта. Чтобы решить эту проблему, можно включать интегральную составляющую только после того, как тяга моторов достигнет взлётного значения (около 50% от максимума), при этом коптер уже оказывается оторванным от земли.

Программное обеспечение

На рисунке приведена упрощённая блок-схема программы, исполняемой на контроллере платы стабилизации. Главной частью является цикл. Если хотя бы одно действие в нём не выполняется вовремя, частота перестаёт быть постоянной, и стабилизация работает неверно.

В качестве динамического датчика мы использовали MPU-6050 из-за его вычислительных возможностей. Встроенный процессор (DMP) способен частично обрабатывать данные с датчиков, что позволяет разгрузить центральный контроллер. Но оказалось, что надёжных библиотек для работы с этим устройством под Arduino не существует. Решение jrowberg'а привело к проблемам при использовании на сильно загруженном микроконтроллере. Код в примере опирается на синхронность считывания данных. FIFO-буфер датчика, в который записываются посчитанные величины, переполняется в случае несвоевременного считывания. Поскольку всегда считывается первый элемент из FIFO, то при частичной заполненности появляется задержка между помещением новых данных в FIFO и их обработкой на Arduino. В свою очередь, эта задержка приводит к возникновению автоколебаний. При переполнении буфер приходится очищать: его размер 1024, что не делится на 42 — размер пакета. Поэтому, когда буфер переполняется, в начале FIFO находится часть какого-то постороннего пакета. Иными словами, начиная с определенного момента структура нарушается: начало FIFO не совпадает с началом пакета, и считать корректные данные невозможно.

Бортовая электроника

Основной компонент, который мы разрабатывали самостоятельно, — плата стабилизации. Изначально она была основана на платформе Arduino Uno, потом заменили на более мощную Due, что позволило увеличить частоту ПИД-регуляторов с 40Гц до 66.(6)Гц.

Пропеллеры коптера приводятся в движение компактными бесколлекторными двигателями в связке со стандартными контроллерами оборотов — ESC. Мы используем ESC с изменённой прошивкой.

Стандарт контроллеров ESC использует в качестве управляющего сигнала меандр, управляющим параметром является скважность. В нашем случае сигнал с пульта ДУ изначально получает контроллер стабилизации, который на выходе вынужденно генерирует требуемый для ESC сигнал. Если отказаться от подобного интерфейса (ШИМ), из-за которого приходится преобразовывать дополнительные данные, можно уменьшить время отклика системы. Но проектирование собственного контроллера двигателей — отдельная задача, которая нами пока не рассматривалась.
  • Вздувшиеся аккумуляторы. Причина в перезаряде и длительном хранении разряженных аккумуляторов. Производители рекомендуют не разряжать силовые аккумуляторы ниже значения 3,3В на каждую банку батареи, что в нашем случае даёт минимальное допустимое напряжение в 9,9В.
  • Выключение моторов при низком напряжении. Это особенность реакции большинства прошивок ESC на низкое напряжение, которая может привести к серьёзной аварии — в первый момент выключается только один мотор, остальные продолжают работать.

Для наших целей ESC было решено перепрограммировать. Благодаря использованию прошивки tgy (от SimonK) мы добились уменьшения задержки системы на пути от центрального контроллера до двигателей. В результате компоненты ПИД и угловая скорость стали более синусоидальными, а поведение всей системы приблизилось к поведению математической модели.

  • 6-осевой акселерометр-гироскоп InvenSense MPU-6050
  • 3-осевой компас Honeywell HMC5883L

Телеметрия

  1. С помощью модулей xBee Pro в конфигурации «коптер ПК».
  2. С помощью выделенной радиочастоты (2.4ГГц) в конфигурации «пульт ДУ ↦ коптер».

Помимо управления через пульт ДУ происходит пересылка критических данных между коптером и ПК в режиме реального времени, для чего используются xBee Pro и приложение собственной разработки (см. скриншот). На компьютере можно видеть значение углов и угловой скорости, напряжение на аккумуляторе, мощность двигателей. Возможно настраивать коэффициенты ПИД в режиме реального времени. Программа сохраняет все поступающие данные и поддерживает последующее воспроизведение записанных файлов, что помогает при отладке. В случае ЧП мы можем остановить моторы с компьютера.


  • ПК ↦ Коптер: канал управления (ПК/пульт ДУ), мощность моторов, настройка для включения/выключения стабилизации, коэффициенты ПИД и ограничения;
  • Коптер ↦ ПК: углы, угловая скорость, компоненты , , , данные с джойстика (мощность + 3 угла), мощности моторов, напряжение на аккумуляторе.

Благодаря датчику от InvenSense, начальная обработка данных с датчиков происходит на встроенном процессоре (DMP). Мы разгружаем плату стабилизации, которая может использовать в качестве вычислителя даже маломощный AVR-микроконтроллер.

Воспроизводимость результатов

Чтобы создать такое устройство, нужно собрать аналогичную механическую конструкцию, эквивалентную электронную схему и использовать наше ПО.

Дополнительная инфа про то, из чего мы делали наш коптер и каков был бюджет
  • Пенопластовый каркас позволяет построить крайне лёгкую, но не жесткую систему. У коптера появляется существенная парусность. Из этого материала есть смысл делать небольшие системы (микрокоптеры), которые будут летать в помещении.
  • Каркас из фанерных ферм — наименее удачное решение. Много времени на сборку из-за большого числа мелких деталей. Жёсткость системы можно обеспечить с помощью дополнительной проклейки узлов рамы, но тогда она становится неразборной. Надёжная рама получается массивной и обладает заметной парусностью. Прочность низкая, обычно после жёсткой посадки нужно хорошо проклеивать трещины или менять несущие детали. Из плюсов стоит отметить крайне низкую цену.
  • Один из самых удачных материалов — алюминий. Мы использовали популярную модель X-525. Жёсткость достаточно высока, раму можно повредить разве что в результате серьёзной аварии. Парусность и масса — оптимально низкие. Недостаток — неустранимый небольшой люфт в местах сочленений деталей рамы.
  • Композитное углеволокно обладает крайне высокой прочностью при довольно низкой плотности. Мы использовали модель Talon. Поскольку карбон крайне сложно обрабатывать без специального оборудования, пришлось заказывать готовые детали и применять их без каких-либо модификаций. Из-за того, что связующие узлы в карбоновых каркасах обычно выполнены из пластика или алюминия, на стыках образуются сложные для юстировки места, т. е. возникают частые проблемы при работе с круглым карбоновым профилем: плохая соосность двигателей и люфт в точках соединения.
Список деталей

Направления для развития

  • Процесс тестирования системы стабилизации можно упростить, используя более совершенный стенд. Верёвочный вариант — скорее одноразовое решение, более подходящим был бы жёсткий карданов подвес с тремя степенями свободы.
  • Существуют методики автоматизации подбора коэффициентов ПИД-регулятора. Например, основанные на двоичном поиске (метод ветвей и границ). В нашем проекте коэффициенты подбирались вручную.
  • Приложение для ПК, используемое для мониторинга и управления, было бы удобнее использовать на планшетном компьютере. В планах портировать приложение на Android или IOS.

Итоги

Главное достижение — отличная команда энтузиастов, способных работать над сложными робототехническими проектами. Мы верим, что всё дело в творческом подходе, возможности для самореализации, а также бесценном практическом опыте, которого всегда не хватает.

Мы создали новый проект системы стабилизации для мультикоптеров. Сейчас мы можем пилотировать квадрокоптер на открытом пространстве. Такие внешние факторы, как ветер, дождь и снег компенсируются автоматически благодаря ПИД-регулятору.

В настоящий момент мы усовершенствуем то, что сделали, и разрабатываем новые функции автоматизации.

Полёт коптера с нашей системой стабилизации

О нас

Мы — студенты МФТИ (в своём большинстве), которые в свободное время занимаются проектом на мастерской TechnoWorks. Кроме коптера у нас живут и другие проекты: железные и программные. О них мы расскажем как-нибудь потом. А еще у нас можно придумать и реализовать свою идею (а мы поможем найти людей).

Если есть желание присоединиться к нашей команде, свяжитесь с нами! Мастерская активно расширяется, для новых участников у нас полно творческой и технической работы. И печенек.


Откалибровать квадрокоптер требуется для того, чтобы он идеально слушался своего владельца и чутко реагировал на поступающие команды. Устройством, не прошедшим настройку, очень сложно управлять, и выше шанс разбить дрон.

Для чего нужна калибровка квадрокоптера перед полетом

Полет дрона осуществляется за счет ускорения и замедления вращения пропеллеров, подчиняясь командам с пульта, квадрокоптер меняет направление или зависает на месте. Данные о собственной ориентации в пространстве он получает от датчиков — гироскопов и акселерометров.

Как настроить и калибровка квадрокоптера

Тщательной настройки требуют дроны с камерой, ровный полет отвечает за качество снимков

Большинство дронов продаются полностью настроенными и готовыми к полету. Однако в процессе транспортировки заводские установки часто сбиваются. В результате дрон получает неверную информацию от собственных датчиков, начинает произвольно менять направление или кувыркаться в воздухе. Для устранения подобных проблем при первом запуске рекомендуется выполнить настройку пидов квадрокоптера (PID).

Как узнать, что нужна калибровка

Настраивать дрон или нет, узнают в процессе первого использования устройства. Необходимо приподнять его в воздух и выполнить пробный полет во всех возможных направлениях.

Если при команде «вперед» дрон движется не прямо, а отклоняется влево, вправо, вверх или вниз, ему необходима калибровка. То же самое касается любых других нарушений траектории. Правильно настроенный аппарат должен совершать движения в четком соответствии с указаниями владельца.

На какой высоте делают калибровку

Калибровать квадрокоптер нужно в воздухе на высоте больше 50 см. В таком случае ничто не будет оказывать влияния на подъемную силу устройства. При этом не следует запускать дрон слишком высоко, это помешает оценивать результаты калибровки.

Совет! Погоду для триммирования нужно выбирать максимально тихую, чтобы коптер не отклонялся от курса под воздействием ветра.

Виды калибровок

Существует два способа настройки, триммирования и калибровки квадрокоптеров:

  1. Механический . Если отклонения дрона в полете совсем незначительные, можно вручную подкрутить регулятор тяги, расположенный между сервоприводом и тарелкой конструкции.
    Механическое триммирование проводят на земле, а после пробного полета при необходимости повторяют
  2. Автоматический . Если дрон отклоняется от курса сильно и заметно, его настраивают при помощи пульта. Специальный триммер переводят в положение, противоположное крену аппарата.
    Автоматическую настройку осуществляют непосредственно в воздухе

Перед автоматической калибровкой дрона рекомендуется внимательно изучить инструкцию, чтобы разобраться в устройстве пульта управления и самого аппарата.

Как настроить и откалибровать квадрокоптер

Настройку управления квадрокоптера осуществляют при проведении первого полета устройства. Первым делом необходимо установить в соответствующее гнездо аккумулятор, разместить дрон на ровной поверхности и включить аппарат. Около десяти секунд займет автоматическая настройка гироскопов, после чего можно будет переходить к подсоединению пульта управления. Алгоритм выглядит так:

  • для трехосевых моделей — пульт включают и ждут семь секунд, когда повторяющиеся короткие сигналы сменятся финальным длинным, сообщающим об успешной синхронизации;
  • для шестиосевых моделей — пульт включают и до упора поднимают вверх ручку газа, а потом опускают максимально вниз и дожидаются звукового сигнала.

Дальше необходимо перейти к практическому испытанию и триммировать квадрокоптер на открытой местности в безветренную погоду. Устройство поднимают в воздух и передвигают его в разных направлениях, наблюдая за креном:

  • если дрон отклоняется вперед или назад, настройки требует левый рычаг;
  • если влево или вправо, нужно триммировать правый стик;
  • если коптер одновременно кренится вбок и вверх или вниз, следует настроить оба рычага.

Для калибровки пульта квадрокоптера необходимо воспользоваться триммерами тангажа, расположенными рядом с обоими джойстиками. Их аккуратно подкручивают в нужную сторону, пока полет дрона не станет ровным и послушным. Обычно один из джойстиков требует более тщательной калибровки, чем другой.

Важно! Автоматическую настройку проводят обычно первой. Уже после нее при необходимости выполняют механическую калибровку квадрокоптера для ликвидации незначительных отклонений.

Как настроить карманный квадрокоптер

Бюджетные маленькие устройства обычно не предполагают долгой и тщательной калибровки регуляторов квадрокоптера. Для большинства моделей настройка проводится в автономном режиме перед первым запуском. Дрон ставят на ровный стол и включают пульт управления, после чего переводят оба стика до упора вниз, а потом максимально влево.

В течение нескольких секунд светодиоды на коптере будут мелко моргать. Затем раздастся длинный звуковой сигнал, он будет означать, что устройство прошло калибровку и готово к запуску.

Настройка камеры дрона

Если дрон оборудован камерой, перед первым полетом она также требует настройки. Калибровку проводят по нескольким параметрам:

  • экспозиция — для съемки с воздуха лучше выбирать режим AUTO, подстраивающийся под меняющееся освещение;
  • ISO — высокий показатель используют для съемки в темноте, а низкий для дневного света;
  • баланс белого — для дронов рекомендуется выставлять автоматическую настройку цветового тона;
  • фокус — для воздушного фото нужно выбирать режим AF, чтобы сосредотачивать камеру на цели нажатием на монитор;
  • режим съемки — коптеры поддерживают одиночные фото или могут делать снимки один за другим, перед запуском устройства нужно убедиться, что выбраны нужные настройки.

Как настроить и калибровка квадрокоптера

Настройку камеры дрона проводят через приложение на смартфоне

Заключение

Откалибровать квадрокоптер достаточно просто — это делают вручную и при помощи пульта. Проводить настройку перед первым полетом нужно обязательно, если дрон плохо слушается управления, возрастает риск потерять или разбить устройство.

Читайте также: