Гайд по мультикоптерам | INAV

Руководство по мультикоптерам (Multirotor guide)

Примечание (Note)

Эта страница даёт общий гайд по тому, что относится именно к настройке и тюнингу мультикоптеров.
Предполагается, что вы уже настроили Ports, Modes, Navigation, Receiver, GPS, OSD и т. п. — это вне рамок данного документа.

1. Подготовьте полётный контроллер (flight controller)

• Скачайте последнюю версию configurator отсюда.

• Прошейте самую свежую INAV, выбрав опцию full chip erase (полное стирание чипа).

• Когда система попросит — выберите тип пресета вашей модели (model preset type).
  Если вашего типа модели нет среди пресетов:

  • перейдите на вкладку Mixer и выберите один из Mixer presets в выпадающем меню. Многие распространённые микшеры доступны там (Tri, Hex, Octo и т. д.);
  • нажмите Load и Apply, чтобы применить выбор.
    Для ещё менее распространённых типов микшеров см. также Custom mixes for exotic setups. Другую информацию по микшерам можно найти также здесь и здесь.

• Перейдите на вкладку Calibration и следуйте инструкции для калибровки акселерометра (Accelerometer Calibration). Выполните расширенную 6-точечную калибровку датчиков.

• Если вы используете магнитометр (рекомендуется), его также нужно настроить во вкладках Alignment Tool и Calibration. Более конкретная информация по выравниванию/калибровке Flight Controller и Magnetometer есть в разделе GPS and Compass setup.
  Для калибровки магнитометра может понадобиться подключить аккумулятор, если ваш модуль GNSS/mag не питается от USB-пинов FC на 4.5V.

• После выполнения всего вышеуказанного убедитесь, что коптер двигается точно так же, как виртуальная модель на вкладке Status. Это должно совпадать по всем 3 осям. Любое отклонение указывает на неверное выравнивание или калибровку.

• Теперь перейдите на вкладку Outputs и включите Motor and Servo output.

• Находясь на вкладке Outputs, выберите ESC protocol по вашему выбору.

• Если разъём (порядок) моторных выходов на полётном контроллере не совпадает с разъёмом входа 4-in-1 ESC (например, не «S1 → S1» и «S2 → S2» и т. д., а вместо этого что-то вроде «S1 → S4» и «S4 → S1»), вы можете использовать Motor Mixer Wizard во вкладке Mixer, чтобы назначить моторный выход полётного контроллера на соответствующую позицию мотора — в зависимости от того, к какому из 4 ESC он подключен.

• При необходимости выберите направление вращения моторов — в зависимости от того, хотите ли вы Props IN или Props OUT.

2. Настройте failsafe и пару важных параметров навигации

Корректировка этих настроек не займёт много времени, но их часто пропускают при сборке. Это приводит к плохой работе навигации или к аварийной посадке в режиме Failsafe.

• nav_mc_hover_thr — прочитайте здесь более подробное объяснение, почему важно настроить этот параметр.

• failsafe_throttle и failsafe_of_delay — прочитайте это короткое объяснение здесь, чтобы понять, зачем нужно настраивать эти значения.

Guide for setting up failsafe

Более продвинутую информацию по работе и тюнингу MC можно найти в разделах Navigation modes и Navigation PID tuning (MC).

3. Настройте PIDs по Pitch/Roll/Yaw/Level и другие значения

Тюнинг мультикоптера в INAV можно упростить для новых пользователей с помощью EZ-Tune.

Когда вы загружаете platform preset после прошивки оборудования, Multicopter EZ-Tune будет включён по умолчанию во вкладке Tuning.
Если вы хотите настраивать всё вручную — выключите кнопку ENABLED.

Совет (Tip)

Пресеты по умолчанию могут быть не всегда корректными — из-за того, как выбранное вами железо влияет на PID-настройки.

Пример: менее мощный 5" «круизёр» на батарее 3S обычно требует другого тюна, чем 5" гоночный квадрокоптер на 6S.
Причина в том, что 6S-квадрокоптер даёт намного больше тяги, с которой PID-контроллер может работать. Это действительно упрощает тюнинг, но часто требует более низких PID-значений, потому что ошибка по setpoint устраняется гораздо быстрее.

Текст оригинала далее ссылается на изображение с примером пресетного тюна для 7" мультикоптера.

Но в случае, описанном в Tip выше, такой тюн лучше подходит мультикоптеру, который не использует более мощную силовую установку (например, вариант на 6S).

Следующий упомянутый тюн уменьшает Integral и Derivative по pitch и roll, чтобы лучше соответствовать мультикоптеру с более высоким отношением тяги к весу.
Если вы перешли с BetaFlight на INAV, такие коэффициенты дадут более безопасную стартовую точку для начала тюнинга — будь то сборка 3", 5" или 7".

4. Настройки батареи (Battery settings)

Добавьте характеристики ваших батарей в CLI, в разделе # battery_profile, или во вкладке Configurator → Configuration. Это очень важный шаг.
Если его пропустить, батарея может переразрядиться во время полёта, что приведёт к падению.

• vbat_warning_cell_voltage — предварительное предупреждение. Для LiPo хорошее значение: 3.6V.
• vbat_min_cell_voltage — пора садиться. Для LiPo хорошее значение: 3.4V.
• battery_capacity — установите номинальную ёмкость вашей батареи в mAh.
• battery_capacity_warning — обычно ставят 25% (то есть 25% от номинальной ёмкости батареи).
• battery_capacity_critical — поставить 20%.

Примечание (Note)

Постоянный разряд многих литиевых аккумуляторов ниже 20% от номинальной ёмкости при высоких нагрузках может снижать ёмкость и сокращать срок службы батареи.

Более подробную информацию по настройке батареи можно найти здесь.

5. Выбор фильтров (Selecting filters)

На момент написания этого текста INAV имеет следующие программные методы фильтрации. Они используются, чтобы выделять и удалять вибрации из данных Gyro и Accelerometer.

Gyro

• gyro_filter_mode — STATIC, DYNAMIC, ADAPTIVE
• dynamic_gyro_notch_enabled (по умолчанию ON, также известен как Matrix filter)
• rpm_gyro_filter_enabled (по умолчанию OFF — ESC telemetry, non bi-directional Dshot)
• gyro_anti_aliasing_lpf_hz (по умолчанию ON — zero = OFF)
• gyro_lulu_enabled (по умолчанию OFF)
• smith_predictor_delay (zero = default OFF)
• setpoint_kalman_enabled (по умолчанию ON, также известен как Unicon filter)

Accelerometer

• acc_lpf_hz (значение по умолчанию 15Hz — хороший баланс между производительностью и подавлением шума)
• acc_lpf_type (тип фильтра) — BIQUAD, PT1
• acc_notch_hz (центральная частота пика шума) — использовать только если пик узкий и известен по логам
• acc_notch_cutoff (самая низкая практичная частота, на которую стоит настраивать notch) — задавать только если используется параметр выше

Совет (Tip)

Вибрации, влияющие на акселерометр, чаще вызывают проблемы с навигационным управлением, чем вибрации, влияющие на гироскоп.

Если снижать acc_lpf_hz ниже 7Hz в попытке отфильтровать вибрации, это начнёт создавать свои проблемы и сделает навигационное управление «разболтанным».

Фильтры добавляют задержку сигнала. И они могут убрать лишь ограниченное количество шума, прежде чем начнут ухудшать полётные характеристики. Поэтому всегда лучше сначала механически подготовить железо и устранить как можно больше вибраций — балансировкой моторов и пропеллеров.
То, что железо новое, не означает, что оно хорошо отбалансировано на заводе.

Если мотор плохо отбалансирован, это обычно слышно: СНИМИТЕ ПРОПЕЛЛЕРЫ и прогоните каждый мотор по диапазону оборотов по отдельности, используя ползунки моторов во вкладке Outputs.

Лучше использовать несколько хороших фильтров, чем включать все доступные — это лишь добавит ещё больше задержки по гироскопу при минимальной пользе.
Я расположил gyro-фильтры в порядке, в котором лично использую их на основе полётного опыта — от первых к последним.

Используйте силиконовые вибро-демпферы для полётного контроллера. Не затягивайте болты стека слишком сильно: это сожмёт демпфер и уменьшит его способность поглощать вибрации. Затягивайте только настолько, чтобы исключить движение. Возможно, потребуется фиксатор резьбы, чтобы гайки не раскручивались.

6. Познакомьтесь со значениями CLI

INAV предлагает много возможностей кастомизации через переменные CLI. Настоятельно рекомендуется прочитать CLI Variable reference и available CLI variables.

# CLI (пример)
set nav_mc_hover_thr = 1400
save

# Примеры (общая логика, команды и формат могут отличаться по версии INAV)

# посмотреть значения по маске (быстро найти переменную)
get nav_

# установить значение
set nav_mc_hover_thr = 1400

# сохранить
save

# посмотреть, что отличается от дефолтов (удобно фиксировать изменения)
diff

# вывести полный дамп (полный список настроек)
dump

• iNav для самолетов с неподвижным крылом

  Любой полетный контроллер можно использовать для сборки самолетов с неподвижным крылом, однако контроллеры, специально разработанные для этой цели, сделают сборку проще и потребуют меньше дополнительных компонентов.

• Причины отказа активации дрона («нет Арма») в iNav

  Система INAV может отказать в выполнении некоторых операций, включая активацию («Арминг») или процедуры выполнения маршрута полета. Настоящий документ описывает возможные причины таких ситуаций.