飛控飛行器

Multicopter, Helicopter, FPV, LRS... 等等需要微處理控制板介入的飛行器

飛行器種類:

旋翼機 - 傳統的直升機(HeliCopter),  Multicopter - 常見 四軸( X4, +4), 六軸(X6), 八軸(X8).. 及其他如Y3, Y4, V4...etc

固定翼飛行器 - 常見 飛行翼(以Delta 為主流), 電動滑翔機衍生種, 無尾機, 精準特技機....etc

飛行任務:

1. 飛行器增穩 (stable)
2. 飛行器自穩 (Auto-Leveling)
3.  FPV (First Person View)
4. 空拍 (含鏡頭自穩雲台)
5. 座標航道飛行
6. 飛行功能外掛 (add-on) - 定高, 無頭, Auto Home, Crash Free, 跟隨(Following), Auto Landing....
7. UAV (expandable to military mission)

功能方塊:

Input: TX/RX, BlueTooth, Ground Station, Waypoint, SmartPhone

Data: Gyro, ACC, Bar, ultra-Sonic, GPS, OSD, Current, Voltage, RPM, Speed....

Video: Camera, CCD, GoogleEarth

Output: Google Earth, Fly Camera OSD, OSD, Video Trransmitter, 

Widget Block:

1. Airbone control (通常以遙控器上兩個雙軸搖桿或智慧手機來控制): 維持飛行狀態的控制, 如固定翼的的 Aileron, Elevator, Rudder, Throttle, 或旋翼機的 Pitch, Roll, YAW, Collective, Throttle.....etc

 2.Mission control (通常以搖頭開關,比例式旋紐,或搖桿位置啟動開關, 或地面站來控制) : 提供飛行任務的控制, 如 Gear, Flight  mode, Throttle Hold, GPS HOME....etc

Flight Controller (飛控板):

Traditional Gyro in Heli : Futaba, JR, V-Bar, Align, TAROT, ALZRC....

Propritory Flight Controller family :  Rabbit, NAJA, FreeFlight, KK, TMF, DJI, GAUI, ALIGN, FreeX.......

OpenSource Flight Controller family : Multiwii, APM, PiratePilot, OpenPilot ....

Build from scratch  (從頭打造) :

Objective :  先build Airbone 再加Mission Control

Prerequisite : 

1. 多軸飛行操控 Throttle, Pitch , Roll, YAW熟悉 及飛行經驗累積 -- 由 RTF CG022 入手

 2.  Arduino IDE 操作

 Phase 1  collect materials : 

 Plan the Airbone --> take X4, Multiwii Lite 6DOF

 Base frame preparation : X4, 2212 980KV Brushless  motor x4 + 1045 Propeller x4  + ~20A ESC x4

Aircraft Controller --> Multiwii Lite 6DOF or above

Radio Controller  -> 5 Channel or above RC transmitter + Receiver

Battery & Charger --> 3S 2200mAH 25C (Turnigy may consider) or above and Charger (i6 may consider)

 Phase 2  Assembling :

 1.  Airbone HW assembly

 2. Load Multiwii code

 3. Calibrating - ESC, ACC

 4. Optimize PID

<小百科>

Q: 為何 3S(三串) 的元件及應用較多?  1. 電子元件耐壓性, 因車用12V 的普及, 所以這一檔耐壓的元件相對大量.  2. 原來 RC 採用 6Cell Ni-cd 的系統,  透過簡易的降壓即可轉置. 3. LiPo 的充電設備 3S 是一個優勢的供店環境.

Q:為何有人要把無刷電子變速刷上非原廠程式??   無刷電子變速因市場主流規格大都是三合一(Heli, Aero, Glider)的程式 , 然而在多軸強調更一致的線性輸出及控制PWM訓好的更新率 (原50Hz, boost 到 4xxHz), 所以刷掉變成單一用途的程式.  另外原來三合一中有個低電壓觸發的安全動作, 在多軸多顆的運作下, 這個單獨存于個別電變的功能絕對要先關掉.

 Q:為何以前常見遙控中繼??   2.4G ISM 是分享頻寬型的數位通信, 然而由於普及的 2.4G 晶片並非用於“即時”控制系統, 所以早期NCC 未大力取締前, 很多人會加上功率提升器(俗稱烏龜), 以提高功率來換取更優勢的頻率占有,  但在都會區中, 這種方法效果並不一定顯著. 

Q: Openpilot stabilized mode是什麼

Openpilot 穩定模式stabilized mode 介紹 (不同於 MultiWii 整機Flight mode單一設定, Openpilot flight mode的PItch, Roll, Yaw 可以單獨選用不同穩定模式)

None: OpenPilot飛控板 不介入飛行器穩定

Rate: OpenPilot飛控板 提供飛行器增穩. (Gyro) -- 動作後搖桿置中, 飛行器保持最後飛姿

Attitude: OpenPilot飛控板 提供飛行器自穩. (ACC + Gyro)-- 動作後搖桿置中, 飛行器迅速恢復水平飛姿 (YAW 為定向鎖尾 - 上電時的尾向)

AxisLock: OpenPilot飛控板 提供飛行器鎖軸式增穩, 不同於維持水平飛姿的自穩,鎖軸式增穩提供不飄移鎖軸增穩, 以YAW 為例, 鎖軸式增穩, 提供增穩再加上零漂移鎖定.

WeakLeveling: OpenPilot飛控板 提供飛行器緩恢復水平的自穩.  不建議用在 YAW, 因最終會慢慢飄回上電時的尾向.

Ratitude:  OpenPilot飛控板 提供 Rate + Attitude 的併合操控模式, 與原創的 MultiWii Horizon Mode 相同, 小量操控桿移動時為 Attitude 自穩模式, 大量操控桿移動時為 Rate 增穩模式 (原說明建議不要設在 YAW)

VirtualBar: 未來版本才提供.  類似於直昇機的 Flybarless, 在多軸可以達到更高的軸滾率 ( roll and flip rate)

Q: OpenPilot Board calibration 要注意啥?

上電後七秒後不要移動飛行器, 飛控板進行基準校正.

兩次上電間, 時間不要少於30秒, 否則非控板可能會有錯誤校正值