В. Яценко - Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Проекту MultiWii, как и многим другим открытым проектам, присуще наличие ответвлений — альтернативных вариантов, настроенных под специфические цели или имеющих дополнительные опции. Начинающим владельцам мультикоптеров в качестве альтернативы настоятельно рекомендуем прошивку MahoWii. Детальное описание опций прошивки можно прочесть в дневнике разработчика по адресу http://forum.rcdesign.ru/blogs/83206/blogl7033.htmlи в комментариях к дневнику.

Прошивка MahoWii особенно хороша для начинающих. Существует упрощенная и заранее настроенная версия RC2.1_base, которая "из коробки" обеспечивает стабильный полет практически любого коптера с минимальными коррективами настройки либо вообще без изменений. Но в базовой версии отсутствует режим удержания высоты и поддержка GPS. Для более опытных пилотов предназначена полная версия MahoWii RC3.

Основными достоинствами этой прошивки для начинающего пилота являются следующие опции:

• эффективный режим удержания высоты;

• возможность задать минимальную "защитную" высоту полета, ниже которой коптер не опустится в случае ошибки пилотирования;

• эффективный фильтр вибропомех;

• динамическая автокоррекция высоты при пролетах, когда рама наклонена;

• поддержка ультразвукового сонара.

Кроме специфических параметров, описанных в дневнике разработчика, все остальные настройки соответствуют стандартной версии MultiWii. Прошивка MahoWii спонсируемая, т. е. для получения актуальной версии прошивки необходимо сделать фиксированный взнос на поддержку проекта.

В дальнейшем, говоря про настройку прошивки, мы будем подразумевать стандартный вариант прошивки MultiWii, а особенности MahoWii при необходимости отмечать отдельно.

Важно!

Для компилирования прошивки MahoWii следует использовать старую версию Arduino IDE 1.0.5, т. к. при использовании версии 1.6.x будут появляться ошибки компиляции из-за смены версии компилятора GCC.

Прежде чем приступить к использованию программ-конфигураторов, нужно разобраться с функциональными режимами контроллера, которые переключаются при помощи органов управления пульта. Некоторые из этих режимов для платы Crius АIOР доступны всегда и в списке помечены звездочкой ( *), остальные становятся доступными после настройки опций прошивки MultiWii. В других разновидностях прошивок многие опции имеют похожее или идентичное название и значение. Правила включения режимов настраиваются в конфигураторе, поэтому надо хорошо понимать, что мы будем настраивать.

ARM*:режим активации моторов. Управляется либо комбинацией положения рукояток пульта (см. приложение 3 ), либо тумблером одного из каналов AUX. Если моторы не активированы (disarmed), то регуляторы оборотов находятся в режиме ожидания, питание на моторы не подается. Коптер никак не реагирует на движение рукояток управления. Но в режиме ожидания контроллер ведет полноценный обмен информацией с периферийными модулями, ждет захват спутников GPS, передает телеметрию и т. д. После активации моторов (armed) моторы работают в минимальном режиме. Коптер реагирует на рукоятки управления и полностью готов к взлету. Это опасный режим, коптер следует активировать только непосредственно перед взлетом.

LEVEL (ANGLE)*:режим автоматической стабилизации положения коптера за счет гироскопов и акселерометров. Когда режим активен, при отклонении рукоятки крена Pitch-Roll контроллер "запоминает" углы текущего положения коптера в пространстве (level) и автоматически поддерживает это положение даже при возврате рукояток в нейтраль. Для выравнивания коптера в горизонталь нужно сместить рукоятку в противоположном направлении за нейтраль.

HORIZON*:режим автоматического выравнивания коптера в горизонтальное положение при возврате рукоятки Pitch-Roll в нейтраль. В остальном схож с режимом LEVEL и, по сути, представляет собой его модификацию. Чем сильнее рукоятка крена отклоняется от нейтрали, тем меньше удельный вес показаний акселерометра и тем больше вес показаний гироскопа в алгоритме стабилизации. Это помогает динамично управлять коптером. Но при возврате в нейтраль коптер автоматически возвращается в горизонтальное положение, соответствующее откалиброванному нулевому положению акселерометра. Режим особо рекомендуется начинающим пилотам, и при полетах по FPV достаточно просто отпустить рукоятку и правильно настроенный коптер сам выровняется и зависнет на месте (для стабилизации по высоте нужен еще и барометр).

Режимы LEVELи HORIZON взаимоисключающие и не должны включаться одновременно. Рекомендуется присоединить их к одному каналу AUX, чтобы при одном положении тумблера включался режим LEVEL, а при другом HORIZON. Если оба режима отключены, работает стабилизация только за счет датчиков угловых ускорений — настоятельно НЕ рекомендуется так делать начинающим пилотам. Опытным вертолетчикам полет "на гироскопах" не составит особого труда.

BARO*:режим удержания высоты по барометру в положении газа, близком к точке висения. Доступен при наличии микросхемы интегрального барометра на плате. Работает независимо от других режимов. Режим начинает работать более-менее точно на высоте более 2–3 м. На меньшей высоте воздушная подушка и завихрения у земной поверхности, создаваемые винтами, вносят слишком большую погрешность в показания барометра. В некоторых версиях прошивки режим BAROможет препятствовать полной посадке коптера и отключению моторов, поэтому его следует включать после взлета, на рабочей высоте, и отключать перед посадкой. В современных алгоритмах показания барометра учитываются совместно с показаниями акселерометра по вертикальной оси z , что позволяет гасить быстрые вертикальные флуктуации. Причем показаниям акселерометра при краткосрочных девиациях отдается предпочтение.

VARIO:модификация режима удержания высоты, когда скорость изменения высоты зависит от степени отклонения рукоятки газа от точки зависания. Чем сильнее отклонили рукоятку, тем быстрее меняется высота полета. При возврате газа в точку висения происходит фиксация новой высоты. Во многих современных вариантах прошивок режим VARIOне выделяется в отдельную опцию, а применяется некий универсальный алгоритм удержания высоты, который гибко реагирует на изменение положения рукоятки газа. Иногда носит название ALTHOLDили похожее.

MAG*:режим включения магнетометра. Доступен при наличии микросхемы интегрального магнетометра на плате. Используется для стабилизации коптера по курсу, поскольку стабилизации курса на основе одного гироскопа присуща нарастающая погрешность. Но зачастую включение магнетометра только вредит. При наличии магнитных наводок от силовых цепей могут происходить самопроизвольные повороты по курсу при увеличении и уменьшении газа. В этом случае режим MAG лучше отключить.