Прошивки для полетного контроллера FPV-дрона: выбор между Betaflight, iNav, Ardupilot

Прошивка полетного контроллера (ПК) — это программное обеспечение, которое работает на плате ПК — мозге FPV-дрона. Разные типы прошивок ПК предлагают различные уровни функциональности и варианты настройки. Выбор правильной прошивки может существенно повлиять на производительность и возможности вашего FPV-дрона, а также на вашу способность точно настраивать и персонализировать полетный опыт. Важно изучить и выбрать прошивку, которая соответствует вашим конкретным потребностям и целям как пилота дронов.

Что такое полетный контроллер?

Полетный контроллер (ПК) — это электронный «мозг» FPV-дрона, который с помощью датчиков и алгоритмов стабилизирует и управляет полетом летательного аппарата. Он получает данные от различных датчиков дрона и делает корректировки скорости двигателей, чтобы сохранить устойчивость дрона и обеспечить полет в соответствии с заданными параметрами.

Вы можете узнать больше о ПК в этом руководстве.

Что такое прошивка ПК?

Прошивка ПК — это программное обеспечение, которое работает на полетном контроллере и управляет работой FPV-дрона. Она влияет на полетные характеристики и функции дрона, а разные варианты прошивки предлагают различные преимущества и недостатки для разных стилей и предпочтений полетов.

Типы прошивок ПК

В хобби существует множество вариантов прошивок ПК, но большинство из них либо устарели, либо не очень популярны. Ниже приведены только те прошивки ПК, которые, по моему мнению, стоит знать сегодня.

Для фристайла и гонок:

• Betaflight
• KISS
• Emuflight

Для автономных полетов:

• INAV
• Ardupilot

Betaflight

Betaflight — это открытая прошивка для полетных контроллеров, предназначенная в первую очередь для мультироторных аппаратов, включая квадрокоптеры. Это самое популярное решение среди пилотов FPV-дронов, известное своим широким набором функций и ориентацией на производительность. Betaflight предлагает интуитивно понятный интерфейс для таких задач, как настройка ПИД-регуляторов, конфигурация OSD (экранного меню), настройка режимов полета и т.д. Она также поддерживает широкий спектр оборудования, включая ПК F4, F7 и H7 от многих производителей. Одним из ее преимуществ является активное сообщество и постоянная разработка, что гарантирует регулярные обновления, добавляющие новые функции и улучшения.

Betaflight берет свое начало от Cleanflight, от которого она была ответвлена для расширения возможностей программного обеспечения полетных контроллеров для FPV-гонок и фристайла. Хотя Cleanflight практически вышел из употребления, Betaflight значительно развился и стал стандартом отрасли, предлагая высокую производительность.

Betaflight возник как экспериментальная версия Cleanflight, созданная для тестирования передовых функций и улучшения полетных характеристик, отсюда и название «Beta». Со временем он значительно отдалился от своего предшественника, став самостоятельным проектом, сосредоточенным на производительности для FPV-гонок и фристайла. Несмотря на то, что Cleanflight почти исчез из использования, Betaflight значительно вырос и превратился в стандарт отрасли, предлагающий высокопроизводительные возможности. Он также постоянно добавляет новые функции, такие как оптимизированные GPS-режимы спасения, расширенная поддержка целевых плат и более продвинутые фильтры для улучшения стабильности полета.

Если вы занимаетесь фристайлом или гонками FPV-дронов, Betaflight — это лучший выбор благодаря своим высокопроизводительным настройкам и непрерывным инновациям. Независимо от того, новичок вы или опытный пилот, Betaflight предлагает инструменты, которые помогут вам максимально использовать возможности вашего дрона. Он также отлично подходит для дальних полетов, особенно благодаря своему недавно улучшенному режиму GPS Rescue, который делает функцию возврата домой более надежной.

Несмотря на обширный набор функций, Betaflight может иметь крутую кривую обучения, особенно для новичков. Однако компромисс стоит того, поскольку гибкость и производительность, которые он предоставляет, не имеют себе равных. Если вы серьезно хотите расширить границы возможностей вашего дрона, Betaflight должен быть вашим первым выбором.

KISS

KISS — это проприетарная прошивка, разработанная Flyduino. Известна простым и удобным интерфейсом, популярна среди старых фристайлеров. KISS означает «Keep It Simple Stupid» («Сделай это проще, глупец»).

Общее положительное мнение среди пользователей и считается, что она легко настраивается. Однако KISS ограничена в плане настройки и лишена некоторых продвинутых функций, доступных в других прошивках, таких как Betaflight.

Для новичков я не рекомендую KISS в качестве первой прошивки, потому что при возникновении проблем будет сложнее получить помощь из-за гораздо меньшей базы пользователей. Хотя настройка проста, она не позволяет реализовать все возможности, доступные в других прошивках, таких как Betaflight.

Кроме того, прошивка KISS предназначена специально для ПК, сделанных FETtec и Flyduino, и несовместима с любыми ПК, изготовленными другими производителями. Оборудование KISS часто немного дороже, чем аналогичные решения Betaflight, из-за независимой разработки производителя и немецкого производства. Также можно встретить производные прошивки KISS под названиями KISS Ultra и FETtec Alpha; эти новые проекты могут использовать переписанный код оригинального KISS, но ключевые особенности остаются теми же.

Emuflight

Ветвь Betaflight, без углубления в детали, Emuflight является результатом разногласий между разработчиками относительно фильтрации. По словам пользователей, Emuflight имеет уникальное ощущение управления по сравнению с другими ПК.

Поскольку он модифицирован из Betaflight, он совместим со всем оборудованием Betaflight. Иногда люди пробуют Emuflight, когда не могут заставить Betaflight работать так, как им нужно. Если вам не понравится, вы всегда можете вернуться к Betaflight.

iNav

iNav ориентирован на GPS-навигацию и автономные полеты. Помимо мультироторных аппаратов, iNav также может использоваться для самолетов с фиксированным крылом и RC-машинок. Он предлагает более продвинутые GPS-функции, такие как навигация по точкам маршрута, возврат домой и удержание высоты.

iNav — это open-source прошивка, которая постоянно обновляется и совершенствуется сообществом разработчиков. Первоначально она была модифицирована из Cleanflight, как и Betaflight, поэтому они имеют много общего, даже интерфейсы похожи, поэтому пользователям Betaflight легче освоить iNav.

Хотя iNav не так популярен для фристайла или гонок дронов, как Betaflight, он является популярным выбором для дальнего полета самолетов с фиксированным крылом и других автономных приложений. А для квадрокоптеров полетные характеристики еще не полностью оптимизированы, как у Betaflight, но разрыв со временем сокращается.

Существуют некоторые ПК, специально разработанные для iNav, но он также поддерживает некоторые ПК, созданные для Betaflight.

Если вас интересуют автономные полеты беспилотников, это определенно вариант, который стоит рассмотреть.

GitHub iNav

ArduPilot

ArduPilot, возможно, самый популярный и продвинутый open-source автопилот. Это универсальный инструмент, поддерживающий различные виды транспорта, включая квадрокоптеры, самолеты, наземные машины и даже подводные лодки.

ArduPilot известен своими обширными функциями и возможностями настройки, что делает его хорошим выбором для опытных пилотов и разработчиков. Он поддерживает как автономные, так и ручные режимы управления, навигацию по GPS-маршрутам и различные датчики, такие как барометры и магнетометры. Однако кривая обучения самая сложная среди всех представленных вариантов.

Однако он не популярен для FPV-гонок и фристайла, так как ему не хватает оптимизации производительности, современных функций и поддержки последних протоколов.

Устарели или не очень популярны

Multiwii

Multiwii была одной из первых популярных прошивок для ПК в DIY-сообществе дронов и была выпущена в 2010 году. Она вдохновила многие популярные прошивки FPV-дронов позже. Прошивка была создана с использованием IMU из Nintendo Wii Nunchuck, вместе с Arduino-платой, отсюда и название Multiwii (мультиротор, Wiimote).

Однако MultiWii не так активно развивается, как некоторые другие популярные прошивки, доступные сегодня; последнее обновление было в 2016 году.

Baseflight

Baseflight была одной из первых широко используемых 32-битных прошивок ПК, созданной в 2012 году, основанной на 8-битной прошивке Multiwii. Однако развитие прекратилось после 2014 года. Несмотря на все споры вокруг автора программного обеспечения, TimeCop, Baseflight внесла вклад в эволюцию ПК-программного обеспечения, которым мы пользуемся сегодня, и заслуживает упоминания.

Cleanflight

Cleanflight — это open-source прошивка ПК, разработанная Dominic Clifton и изначально основанная на Baseflight. Она была выпущена в 2014 году и быстро стала популярной в сообществе FPV-дронов.

Однако развитие Cleanflight замедлилось после выхода Betaflight и INAV в 2015 году. Многие пилоты перешли на Betaflight из-за ее превосходной производительности, передовых функций и более активного развития.

Butterflight

Butterflight — это форк Betaflight, цель которого — снова сосредоточиться на производительности FPV-дронов и передовых функциях. На 2018 год основные различия между Butterflight и Betaflight заключались в программной фильтрации сигнала гироскопа и поддержке AKK VTX Smart Audio. Однако развитие прекратилось в 2019 году.

OpenPilot

OpenPilot была одной из первых open-source прошивок ПК для мультироторов и сыграла важную роль в развитии прошивок ПК. В 2015 году она была прекращена и заменена LibrePilot. Однако код OpenPilot все еще достоин внимания из-за своего влияния на развитие прошивок ПК.

LibrePilot

LibrePilot — это форк OpenPilot, ориентированный на исследования и разработку для различных применений, включая робототехнику. Хотя он не так популярен в мини-квадрокоптерном сообществе, как другие прошивки в этом списке, у него есть надежная команда разработчиков и он остается open-source. Хотя он не поддерживает столько аппаратных решений, сколько другие прошивки в этом списке, он показывает последние обновления и продолжает развиваться.

TauLabs

TauLabs — это еще один форк OpenPilot, ориентированный на автопилоты и исследование БПЛА. Проект ориентирован на профессионалов, исследователей и студентов, предлагая платформу начального уровня с быстрой и простой настройкой/конфигурацией для любой группы, нуждающейся в БПЛА для своих исследований. Хотя у него ограниченная поддержка аппаратных решений и меньшая аудитория в сообществе мини-квадрокоптеров, он предлагает большой потенциал для специализированных применений.

dRonin

Последним в этом списке является dRonin, происходящий от OpenPilot. Как следует из его названия, dRonin сосредоточен в первую очередь на гонках и акробатических полетах FPV-дронов. Команда разработчиков посвятила себя улучшению производительности гонок и акробатики, и они регулярно обновляют open-source программное обеспечение. Одной из отличительных черт является режим автонастройки, который автоматически настраивает ПИД-настройки для вашей сборки мини-квадрокоптера. Кроме того, мастер настройки/конфигурации быстр и прост в использовании. Основным недостатком является ограниченная поддержка целевых ПК, но он поддерживает внушительный список ПК с положительными отзывами. Однако развитие прекратилось в 2019 году, насколько мне известно.

FlightOne FalcoX

Первоначально назывался Raceflight, FlightOne был ответвлен от Betaflight/Cleanflight. Однако код был полностью переписан, и прошивка стала закрытой. FlightOne хорошо известен своей последней версией под названием FalcoX, которая чрезвычайно проста в использовании, так как позволяет полностью настроить ее через OSD-меню, в отличие от Betaflight, для которой требуется компьютер. FalcoX сосредоточен на чистом гоночном и акробатическом полете и ориентирован на ПК F4. Хотя некоторые топовые пилоты предпочитают Betaflight из-за более высокого уровня настройки, FalcoX хорошо зарекомендовал себя благодаря прямому ощущению управления и плавности. Однако из-за того, что пользовательская база не так велика, как у Betaflight, может быть немного сложнее получить помощь онлайн, и выбор оборудования сильно ограничен.

Ardupilot против Betaflight и INAV для FPV-дронов

Сегодня три самых популярных прошивки ПК для FPV-дронов — это Ardupilot, Betaflight и INAV. У каждой из них свои особенности, характеристики и профиль производительности, поэтому сделать выбор сложно. Позвольте поделиться своим опытом и знаниями об этих платформах. Они ориентированы на разные аспекты RC и FPV мира, включая дроны, самолеты, наземные машины и лодки.

Заключение

Лучшее программное обеспечение для полетного контроллера зависит от ваших конкретных потребностей.

Для FPV-гонок и фристайла лучший выбор — Betaflight. Но если вы хотите продвинутые GPS-функции или поддержку других типов воздушных судов и транспортных средств, тогда стоит обратить внимание на Ardupilot и INAV, оба одинаково хороши в плане универсальности, но сложный интерфейс Ardupilot является недостатком. INAV более дружелюбен к пользователю и предлагает неплохую поддержку оборудования.

Для начинающих пилотов FPV-дронов я настоятельно рекомендую начать с Betaflight как первую прошивку полетного контроллера, так как у нее широкий выбор совместимого оборудования и большое сообщество, предоставляющее множество руководств и ресурсов. Однако, если вы предпочитаете автономные полеты, тогда INAV может быть более подходящим вариантом, который относительно легко освоить.