راز فلایت کنترل روی هواپیما ها و پهپاد ها

در این مقاله راهنمای قرار دادن فلایت کنترلر روی هواپیما های مدل و پهپاد ها و مشخص کردن 

بهترین نقطه برای قرار گیری فلایت کنترل روی پهپاد ها را قرار داده ایم.

قرار دادن فلایت کنترلر در جهت درست روی هواپیما

فلایت کنترلر های Pixhawk و … که در یک جعبه قرار داده شده اند، 

( که شامل فوم بالای فشارسنج می باشند ) باید به گونه ای روی هواپیما قرار بگیرند 

که ، فلش سفید روی فلایت کنترل جلوی پرنده را نشان دهد.

محل قرار گیری فلایت کنترل روی پهپاد ها به این صورت است 

که در مرکز ثقل پرنده و همتراز با موتور ها و در یک صفحه قرار گیرد 

( اگر دارای اختلاف کمی در حد 2 یا3 سانتی متر باشد مشکلی ندارد ).

 اگر در این نقطه قرار نگیرد به هنگام تنظیم کردن و پرواز دچار مشکل می شوید.

برد باید روی 4 قطعه ی مربع شکل با اندازه ای بین 3 تا 4 اینچ فومی ( لرزشگیر فومی ) قرار گیرد تا لرزش های اضافی را کم کند.

نکته

لرزشگیر فومی یک مکانیزم ساده و موثر برای کنترل لرزش دارد .

 اگر اندازه گیری لرزش نشان دهد لرزش دستگاه زیاد است ، مکانیزم جایگزین در لرزشگیری مورد بحث قرار می گیرد 

( که درآینده بیشتر توضیح می دهیم ).

جهت گیری های جایگزین

اگر در قرار دادن فلایت کنترلر در جهت درست روی هواپیما مشکل دارید، 

می توانید آن را در بیش از 30 جهت دیگر ممکن نصب کنید. 

فهرست کامل جهت های احتمالی را می توان از طریق صفحه ی تنظیمات Mission Planner پارامتر ( AHRS_ORIENTATION ) را تنظیم کنید

 و فلایت کنترل را در جهات دیگر قرار دهید.

برای تنظیم دوران فلایت کنترل در محور رول، مقادیر مثبت به معنی رول راست 

( یعنی Roll90 به این معنی که برد فلایت کنترل 90 درجه به سمت راست حول محور رول چرخیده است، 

بنابراین فلش سفید هنوز به جلو اشاره می کند اما برد فلایت کنترلر روی لبه سمت راست ایستاده است ).

برای مقادیر پیچ، عدد مثبت نشان می دهد که جهت فلش رو به بالا است 

( یعنی Pitch90 بدان معنی است که جهت فلش روی برد تا 90 درجه می چرخد، به طوری که پیکان به طور مستقیم آسمان را نشان می دهد )

برای مقادیر یاو، عدد مثبت نشان می دهد که جهت فلش سفید به سمت راست چرخیده است

 ( یعنی Yaw90 به این معناست که برد چرخانده می شود تا فلش سفید به سمت راست پهپاد شما قرار گیرد )

 

 

 

ساخت کوادکوپتر فوق العاده با استفاده از فلایت کنترل

در این مجموعه مقالات که با عنوان ، آموزش ساخت کوادکوپتر از ابتدا تا رسیدن به زمان پرواز را برای شما عزیزان قرار می دهیم .

آموزش ساخت کوادکوپتر با استفاده از فلایت کنترل پیکس هاوک ( Pixhawk )

قبل از شروع باید به مقالات لینک شده در زیر مراجعه کنید تا اطلاعات کافی و لازم را درباره ی کوادکوپتر ها 

و به صورت کلی مولتی روتور ها داشته باشید :

    فریم

    موتور براشلس

    ملخ

    اسپید کنترل

    فلایت کنترل

به جهت استفاده از فلایت کنترلر پیکس هاوک در ساخت این کوادکوپتر پیشنهاد می شود

 که مقاله ی بررسی فلایت کنترلر های پیکس هاوک قسمت یک و قسمت دو را مطالعه کنید .

  باتری لیپو

  برد توضیع برق

 سیم سیلیکون

  رادیو کنترل

اگر قصد ساخت یک کوادکوپتر FPV را دارید به لیست قطعات بالا باید یک دوربین FPV ، 

یک ارسال تصویر ، یک دریافت کننده مانند مانیتور یا عینک FPV را باید تهیه کنید 

( بهتر است که به هنگام استفاده از سیستم های FPV از OSD هم برای نمایش اطلاعات پرواز استفاده شود )

جایگاه موتور ها روی فریم

ابتدا موتور ها را روی بدنه ی کوادکوپتر خود سوار کنید سپس موتور ها را به اسپید کنترل ها متصل کنید .

هشدار

 مراقب باشید که به هنگام بستن موتور ها روی فریم ، پیچ به سیم پیچ موتور های شما نرسد و باعث آسیب دیدگی سیم پیچ موتور ها نشود .

 برای جلوگیری از این اتفاق باید پیچ مناسب را پیدا ویا از واشر استفاده کنید .

برقراری اتصالات موتور و اسپید کنترلر

سه سیم موتور را به سه پد لحیم کاری روی اسپید کنترل متصل کنید 

ویا با گلد کانکتور های قرار داده شده در سر سیم های اسپید کنترل و موتور آن ها را به هم متصل کنید ( مانند تصویر زیر ).

سپس توسط یک سروو تستر و یک باتری جهت چرخش موتور ها را بررسی کنید

توجه

قبل از تست کردن جهت چرخش موتور های براشلس ، حتما ملخ ها را از روی موتور ها باز کنید .

اگر جهت چرخش موتور براشلس شما خلاف جهت چرخش مشخص شده در تصویر بالا باشد ،

 باید جای دو تا از سیم های موتور که به اسپید کنترل متصل شده است را با هم عوض کنیم .

خب حال شما موتور ها و اسپید ها را به کوادکوپتر خود متصل کردید و از جهت چرخش موتور ها مطمئن شده اید . 

حال باید اسپید کنترل ها را به فلایت کنترل وصل کنید که در قسمت دوم این آموزش را قرار می دهیم

بررسی انواع فلایت کنترلر ها

در این مقاله تعدادی از فلایت کنترلر ( Flight Controller ) های معمول که هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند را بررسی می کنیم. 

پس در ادامه با ما همراه باشید.

فلایت کنترلر KK

یکی از اولین Flight Controller هایی که در بازار عرضه شد

 و مورد استفاده بسیاری از کاربران قرار گرفت فلایت کنترلر KK می باشد.

 این FC (فلایت کنترلر) از نظر سخت افزار و نرم افزار یک فلایت کنترل Open source می باشد.

 به همین دلیل در پروژه های تحقیقاتی بسیار تاثیرگذار است. طراح این فلایت کنترلر Rolf R Bakke می باشد.

این فلایت کنترلر از کمترین اجزاء برای به پرواز درآوردن مولتی روتور استفاده می کند.

 در شکل زیر نمونه LCD دار آن (KK 2.0) را مشاهده می کنید که نصب و تنظیم آن ساده تر از Flight Controller های دیگر است 

به دلیل اینکه این برد نیازی به اتصال به کامپیوتر ندارد و با تنظیم دستی روی خود برد به راحتی به پایداری هنگام پرواز می رسد.

 

فلایت کنترلر CC3D

این Flight Controller یک فلایت کنترلر Open source مى باشد

 که توسط Open Pilot توسعه داده شده است. CC3D مخفف Copter Control 3D است 

و در حال حاضر دو مدل از این نوع FC در بازار وجود دارد که یکى CC3D نام داشته 

و دیگرى CC3D REVO مى باشد. این فلایت کنترل از پردازنده ی 32 بیتى STM32 استفاده می کند.

 این فلایت کنترل با استفاده از سنسورهاى Acc و Gyro پایداری مولتی روتور را به هنگام پرواز فراهم می آورد.

 همچنین این Flight Controller برخلاف فلایت کنترل KK از سنسور GPS پشتیبانی مى کند.

فلایت کنترلر CC3D REVO

یکی از اشکالاتی که فلایت کنترلرCC3D دارد این است 

که نمی توان از سنسور GPS برای قابلیت return to home ( بازگشت به خانه ) بهره برد

 و از این سنسور فقط برای ارسال موقعیت می توان استفاده نمود

 که این مشکل در نسخه ی CC3D REVO برطرف شده 

و امکان استفاده از قابلیت return to home در این نسخه اضافه شده است.

یکی دیگر از معایب این Flight Controller این است که قابلیت ساپورت تا 6 موتور را دارد 

و اگر شما بخواهید یک اوکتا روتور ( هشت موتور ) بسازید نمی توانید از این فلایت کنترلر استفاده کنید.

فلایت کنترلر Naze32

این فلایت کنترلر نیز همانند دو مورد قبلی open source می باشد.

از فلایت کنترلرهاى Naze32 براى پرواز در کوادکوپترهاى Race (مسابقه ) استفاده مى شود

 زیرا علاوه بر ابعاد مناسب و سرعت پردازش بالا از سنسور های مختلفی نیز پشتیبانی می کنند.

پردازشگر همه ی فلایت کنترلر های Naze32، از نوع STM32F103 است

 که از خانواده CortexM4 بوده و ساخته ی شرکت STM می باشد.

به روزترین نسخه این فلایت کنترلر همان نسخه ی ( Naze32 Rev6 ) مى باشد 

که خود داراى چهار مدل جداگانه است.

• Naze32 6Dof(فشارسنج و قطب نما ندارد)

این Flight Controller ارزان ترین فلایت کنترل Naze32 می باشد 

که این واحد کنترل پرواز سنسور قطب نما و فشارسنج(بارومتر) را ندارد .

این فلایت کنترل برای اپراتور هایی که نیاز به یک FC قوی و توانا با قیمت پایین دارند مناسب است .

• Naze32 Acro(قطب نما ندارد)

در این نسخه از فلایت کنترل،سنسور بارومتر اضافه شده

 که این فشار سنج نصب شده باعث ثابت نگه داشتن ارتفاع مولتی روتور به هنگام پرواز می شود.

• Naze32 10Dof

این Flight Controller علاوه بر سنسور بارومتر دارای یک سنسور قطب نما می باشد

. سنسور قطب نما در حین پرواز به ثابت بودن جهت حرکت مولتی روتور کمک شایانی می کند

 و با اتصال به یک ماژول GPS می توان از مودهای پروازی مختلف استفاده کرد 

و قابلیت ایستادن در یک مکان ثابت را برای مولتی روتور اضافه نمود

• Naze32 Full

این FC شباهت بسیار زیادی به فلایت کنترل Naze32 10Dof دارد

 با این تفاوت که در فلایت کنترل  Naze32 Full از یک بارومتر دقیق تر استفاده شده است

 که در شرایط مختلف پایداری پرواز و دقت بیشتری دارد

 و به دلیل استفاده از بارومتر دقیق تر این ورژن از Flight Controller قیمت بالاتری نسبت به بقیه ی فلایت کنترل های Naze32 نیز دارد .

همچنین قابل ذکر است که به دلیل استفاده از سنسور دقیق تر و پایدار تر در فلایت کنترل Naze32 Full 

شما شاهد حفظ بسیار عالی سطح ارتفاع پرواز مولتی روتور خواهید بود .

در آپدیت های جدید نرم افزارهایی همانند Beta Flight، iNAV و  Race Flight سیستم های کنترل پرواز 

یا به عبارتی Flight Controller های CC3D و Naze32 به دلیل کمبود حافظه،

توانایی پشتیبانی از قابلیت های جدید اضافه شده را ندارند 

و پشتیبانی از این FC ها در آپدیت های جدید حذف شده است.

فلایت کنترلر Naza

فلایت کنترلر DJI NAZA دارای قابلیت های بسیاری است 

که این قابلیت ها در مدلهای مختلف کم و زیاد میشود. 

یکی از قابلیت های این Flight Controller نصب و راه اندازی بسیار ساده است

 به طوری که به اوپراتور اجازه می دهد تا بتواند به سادگی مولتی روتور خود را آماده پرواز کند.

از دیگر قابلیت هایی که به کارایی این سیستم افزوده شده وجود یک سنسور GPS است 

که به پایداری پرواز بسیار کمک می کند.

این FC ها دارای حجم و وزن کمی هستند و امکان استفاده از آن برای انواع مولتی روتور ها وجود دارد.

امکانات فلایت کنترلر Naza Lite

1.دارای شتاب سنج و جایروسکوپ سه محوره

 2.بارومتر و قطب نمای الکترونیکی

 3.دارای مودهای پروازی مختلف

 4.قابلیت لندینگ خودکار در حالت کاهش ولتاژ باتری

 5.پشتیبانی از گیرنده های مختلف

6. پشتیبانی از SBUS جهتِ کنترل هوشمند

 .7دارای Failsafe های متنوع

 8.امکان اتصال به مانت های دوربین دو محوره

 9.تنظیم ضرایب به صورت زنده و از طریق رادیوکنترل

 10.پشتیبانی از شش نوع مولتی روتور

 11.کنترل موقعیت دقیق به کمک.

GPS .12دارای LED نشان دهنده علائم و مودهای پروازی

 

فلایت کنترلر MultiWii

فلایت کنترلر های MultiWii مدل های مختلفی دارند

 و قابلیت های بسیار زیادی به هرکدام از این FC ها اضافه شده است.

این واحد های کنترل پرواز بر پایه Arduino طراحی شده اند 

و خیلی راحت با استفاده از Arduino می توانید به این فلایت کنترل متصل شوید و تغییرات لازم را انجام دهید.

این Flight Controller را تقریبا در هر فروشگاهی می توانید پیدا کنید.

فلایت کنترلر Pixhawk

Pixhawk یک کنترل پرواز اتوپایلوت بسیار پیشرفته است که به صورت Open Source ارائه شده است .

این فلایت کنترل دارای پردازنده 32 بیتی STM32F427 است.

 دارای سنسور 16 بیتی ژیروسکوپ L3GD20H است 

همچنین دارای سنسور شتاب سنج-قطب نمای LSM303D نیز می باشد 

و شتاب سنج و فشارسنج نیز بر روی خود دارد. 

فلایت کنترلر Pixhawk به طور کامل با firmware های ArduPilot و PX4 سازگاری دارد.

پشتیبانی از بال ثابت، مولتی روتور ها، VTOLs و ROVERS از ویژگی های این FC است.

همچنین این Flight Controller از پروتکل های SBUS و PPM نیز پشتیبانی می کند.

فلایت کنترلر APM

لغت APM مخفف ArduPilot Mega است. این Flight Controller یک واحد کنترل پرواز بسیار خوب با رابط کاربری ساده می باشد

 که یک برد اوتوپایلوت Open Source است که از سال ۲۰۰۷ توسط گروه DIYDrones آغاز شد.

این اتوپایلوت قابلیت نصب بر روی انواع سامانه‌های بدون سرنشین اعم از هواپیما، مولتی روتور، ماشین و قایق را دارد.

Arduino پایه و اساس طراحی این فلایت کنترلر می باشد. 

این Flight Controller قابلیت ساخت یک مولتی روتور کاملا خودکار را برای شما فراهم می کند.

این FC در سالهای 2012 و 2014 برنده مسابقات UAV Outback Challenge شد. 

رویکرد نرم افزاری Ardupilot همانند PX4 و Papparazi می باشد.