Инструкции по подключению PPM-Sum приемника тут. Полетные режимы III Этап полетных настроек

APM поддерживает различные GCS.

В настоящее время доступны для загрузки следующие варианты:

APM Mission Planner : Windows. Эта утилита позволяет настраивать автопилот, планировать маршрут, наблюдать и управлять полетом.
HappyKillmore GCS : Windows. Это полноценная GCS поддерживающая множество автопилотов, разработанная совместно с командой DIY Drones полной совместимости с APM.
QGroundControl : Мощная настраиваемая GCS от группы разработавшей протокол MAVLink который используется в APM. Поддержка Linux, Windows, Mac.

APM Mission Planner

ARTIFICIAL HORISON - искусственный горизонт, помним, что он реверсивен по отношению к крену самолета.
AIR SPEED - воздушная скорость, при наличии датчика.
GROUND SPEED - наземная скорость
BATTERY STATUS - состояние батареи
ALTITUDE - высота, голубая метка - скорость снижения
GPS STATUS - состояние модуля спутниковой навигации
CURRENT AUTOPILOT MODE - режим работы автопилота, RTL означает возврат к точке запуска.
DISTANCE TO CURRENT WAYPOINT ">" CURRENT WAYPOINT NUMBER - растояние до следующей точки, номер следующей точки
СROSSTRACK ERROR AND TURN RATE ошибка следования треку и скорость поворота
HEADING DIRECTION - курс
BANK ANGLE - крен
WIRELESS TELEMETRY CONNECTION - качество связи по телеметрии, зависит от числа потерянных пакетов
GPS TIME - время полученное от системы спутниковой навигации
КРАСНАЯ ЛИНИЯ - направление оси самолета, курс
ЗЕЛЕНАЯ ЛИНИЯ - курс назначения, включая курсовую коррекцию
ЧЕРНАЯ ЛИНИЯ - курс получаемый от приемника спутниковой навигации, зачастую ему нельзя доверять
ЖЕЛТАЯ ЛИНИЯ - направление на очередную маршрутную точку (в данном случае самолет в круге над этой точкой)

APM Mission Planner программа позволяющая настраивать и управлять БПЛА на основе APM .

Подробно о том как ее использовать тут.

Режимы автопилота

Ardupilot имеет ряд встроенных полетных режимов, и будет иметь еще больше по мере развития. Ardupilot может выступать в качестве простой системы стабилизации полета или выполнять сложное автоматическое пилотирование. Режимы полета контролируется по радио или с помощью логики, заложенной в events.pde файл.

Для настройки соответствия переключателей на радиопередатчике режимам автопилота следует настроить "Flight Modes", используя программу "Mission Planner" или через текстовый терминал : (Setup/Modes).

Режимы:

Ручное управление. Каналы с радиоприемника передаются напрямую на приводы.

STABILIZE

Режим стабилизации, в этом режиме управление по крену и тангажу ассистируются от автопилота, если отпустить эти ручки - самолет автоматически придет в состояние горизонтального полета, Газ управляется напрямую с приемника.

FLY BY WIRE_A

Автопилот отклоняет самолет на точно на углы отклонения рычагов управления креном и тангажем, газ управляется вручную, но ограничен значениями определенными в параметрах THR_MIN и THR_MAX, по умолчанию THR_MIN = 0. но при желании вы можете это значение увеличить, однако следует понимать что если вы активируете режим FLY BY WIRE_A (даже на земле) то мотор будет запущен. Этот режим отлично подходит для обучения новичков пилотированию.

FLY BY WIRE_B

Требует наличие сенсора воздушной скорости, автопилот автоматически управляет пикированием и газом для достижения постоянного эшелона, сменить эшелон возможно рычажком тангажа.Режим отлично подходит для тестирования настроек контролирующих высоту.

Автоматическое следование по предварительно запрограммированным точкам, допускает возможность настройки допускающей ручное подруливание. При прерывании режима продолжает выполнение миссии, следует к очередной точке, если все точки однажды пройдены то переходит в режим RTL, для повтора маршрута требуется перезапуск контроллера/команда по радио

Самолет автоматически возвращается к точке запуска и встает в круг на определенной высоте, допускается ручное подруливание.

Самолет становится в круг в текущей позиции, определенной данными системы спутниковой навигации. Это позволяет компенсировать снос ветром.

* "Подруливание": Предположим, модель самолета летит в одном из автоматических режимов и при этом возникает ситуация требующая срочного маневра. Вы можете использовать рычаги управления креном и тангажем для совершения маневра, после того как рычаги отпущены самолет продолжает управляться автоматически.

Дополнительные режимы

Автоматический взлет может быть задан при планировании миссии и активирован выбором режима AUTO. Автоматически удерживает взлетный тангаж, горизонтальное положение по крену. В последних версиях прошивки существует возможность настройки использования руля направления и привода рулевого колеса на этапах взлета и посадки. Метод управления газом определяется версией прошивки. Газ ограничен параметром THR_MAX. Самолет сохраняет этот режим до тех пор пока не будет достигнута высота указанная при планировании миссии, а затем переходит в автоматическую фазу следования по точкам.

Примечание от переводчика: В ранних версиях прошивок, начиная с ардупилот-мини (ardupilot legacy) управление газом на этапе взлета было действительно вручную что соответствует описанию в английской версии википедии, что логично и безопасно. тем не менее в arduplane2.6.8 актуальной на момент перевода установлена логика значение использовать полный газ на этой стадии.

Автоматическая посадка может быть задана при планировании миссии и активирована при достижении последней маршрутной точки. Газ контролируется автопилотом. При вхождении в радиус последней точки фиксируется текущий курс самолета, а при достижении высоты 3м над высотой указанной для точки посадки (или за 2 секунды до достижения координат посадочной точки) отключается газ. Тактика управления креном, тангажем определяется наличием датчика воздушной скорости, настроек параметров и версии прошивки.

в свежих прошивках появился параметр RUDDER_STEER Если включен то элероны работают на соблюдение горизонта в ходе взлета и посадки, руль направления (и рулевое колесо если есть) отклоняются для контроля курса

Как нам уже известно, контроллер APM очень богат разнообразными полетными режимами, которые каждый пилот может использовать для своих целей. Рассмотрим эти режимы более детально и произведем их выбор в Mission Planner.

О полетных режимах начал писать в статье « », здесь продолжаю.

Без использования модуля GPS мы можем воспользоваться лишь несколькими (рассмотрю основные) полетными режимами:

Stabilize — основной режим, в котором рекомендуется взлетать и производить посадку. Задействованы гироскоп и акселерометр, компас дополнительно для контроля и коррекции. Управление газом производится вручную — для висения обычно действует правило — уровень газа 50% (это достигается при оптимальном подборе комплектующих, либо коррекцией уровня под тяжелые коптеры). Единственная помощь в этом режиме — удержание горизонта. При максимальном отклонении стиков крена и тангажа коптер не будет отклоняться больше 45° относительно горизонта.
Acro — режим, при котором можно достичь более резкого и быстрого полета. Соблюдаются все те же условия, что при режиме Stabilize, только коптер может отклониться уже до 60°.
AltHold — режим удержания высоты. В данном режиме добавляется использование бародатчика, который способствует удержанию высоты. Для наиболее правильной работы необходимо, чтобы уровень газа висения коптера был 50%. При положении стика газа в 50% и включенном режиме коптер должен сам удерживать высоту, на которой вы включили этот режим. При повышении или понижении газа происходит изменение высоты со скоростью, прямо пропорциональной величине отклонения стика вверх или вниз.
Land — режим автоматической посадки в текущем положении. Используется бародатчик для контроля высоты.
Simple — режим, который позволяет «забыть» об ориентации коптера относительно пилота. В данном режиме самым важным является компас. При арминге контроллер запоминает направление по компасу. При взлете и повороте коптера вокруг оси (рыскание), контролер сам учитывает, на сколько повернут коптер, и сам вносит поправку в радиоуправление так, что если, например, развернуть коптер передом к себе, то при отклонении стика тангажа от себя, коптер полетит на удаление, а не на приближение. Этот режим тоже хорош для начинающего пилота. При использовании этого режима важно не менять свое положение (не поворачиваться) и помнить, в каком направлении стоял коптер перед взлетом.

При наличии модуля GPS можно воспользоваться дополнительными режимами:

Loiter - режим удержания точки (по координате и высоте). Режим хорошо подходит для обучения полетам, фото и видеосъемки.
RTL (Return To Launch) - возврат домой, в точку взлета. Контроллер запоминает точку, где произвели Arming и позволяет вернуть коптер в эту точку.
Auto - полет по точкам миссии. Миссия может создаваться вручную через ПО Mission Planner, а также можно добавлять точки, используя дополнительный тумблер на аппаратуре радиоуправления.
Position - удержание позиции (только по координате). Режим хорошо подходит для фото и видеосъемки.
Circle - полет по окружности носом к центру. Позволяет автоматически облетать какой-либо объект вокруг.
FailSafe - RTL - режим спасения, который отправит коптер лететь домой. Режим можно настроить на включение при срабатывании одного/нескольких условий, таких как: потеря сигнала РУ, потеря сигнала телеметрии, низкий уровень заряда аккумулятора. При потере сигнала GPS можно выполнить режим Land.
Guided — полет по команде, данной с наземной станции (компьютер с Mission Planner). Задается точка на карте и нажимается кнопка «Лететь сюда».
FollowMe — полет «хвостиком» за ведущим. Ведущим может быть ноутбук, на котором установлен модуль GPS. Коптер будет следовать за ведущим в том же направлении и с той же скоростью. Режим будет интересен тем, кто хочет снять себя на видео, например на велосипеде.
Super Simple — режим, который до 10м радиусе не вносит поправок в управление, а на удалении больше 10 метров работает на «притягивание к дому», т.е. если стик тангажа тянуть на себя, то коптер полетит к точке дома. Больше 10 метров также не важно, как коптер ориентирован, т.е. как в Simple. Удобно, если «зарулились».

В крайних версиях прошивки (начиная с 3.1.х) еще добавлены режимы, такие как: Sport, Drift, Hybrid. О них позже…

Пока нам этого достаточно. На первых порах нас больше всего интересуют 2 режима: Stabilize и Loiter. Stabilize — основной режим, в котором лучше всего взлетать и садиться. Если в этом режиме коптер висит и летает достаточно хорошо (никуда его не сносит, не падает, хорошо слушается стиков), то с большой уверенностью можно сказать, что все было сделано правильно или почти правильно. Loiter — режим, с помощью которого (повторюсь) лучше всего начинать учиться летать, т.к. он достаточно спокойный и подходит начинающему пилоту. Если в этом режиме коптер хорошо держит позицию (не сносит по сторонам, не крутит кругами, нет просадки по высоте), то считаем, что тоже все сделано правильно.

Прежде чем попробовать эти режимы — нам сначала их необходимо настроить. Настройка осуществляется в Mission Planner. Запускаем программу, подключаемся к контроллеру APM. Далее переходим к вкладке «CONFIG/TUNUNG» — «Flight Modes» и видим окно настроек:

На данном изображении показано, как я обычно делаю настройку режимов.

Думаю, что с переключателем режимов вы уже определились, тогда можно приступить к настройке. У меня используется , поэтому я не буду говорить «переключаем тумблер» , а буду говорить «нажимаю кнопку» . Еще раз проверяем, как работает переключатель, т.к. щелкаем все 6 кнопок по очереди и видим подсвеченную строку режима. Первый режим у меня — Stabilize. При включении пульта переключатель устанавливает низкий уровень импульса. Второй режим тоже Stabilize, но к нему добавлена настройка «Simple mode». Третий режим у меня для частого изменения, т.е. меняю по мере надобности. Четвертый — Alt Hold, пятый — Loiter, шестой — RTL. В итоге получается удобная для меня последовательность режимов: в начале — взлетел, по необходимости включил Simple, в центре режимы по необходимости, в конце — для висения в воздухе и возврата автоматом к дому, нажимаю соответствующую кнопку.

К данной настройке особых рекомендаций нет и делать можете, как вам удобно! После изменения настроек необходимо нажать кнопку «Save Modes» для сохранения. Перед каждым полетом советую заглядывать в Mission Planner, чтобы вспомнить ваши настройки полетных режимов.

Update 28.05.2014: Перенес режим Super Simple в режимы, зависящие от GPS.

Если вы нашли ошибку на странице, то нажмите Shift + Enter или , чтобы уведомить нас.

И не писал обзоры, от части из за не хватки времени, от части из за ситуации в Украине:(
В общем выдался свободный вечер и решил написать обзор, по моему любимому контроллеру , так как набралось большое количество видео материала по настройке и сборке.Но думаю писать я буду по минимум, за то будет очень много видеороликов, не зря же я столько работы проделал:)Нус, начнемс.
Контроллер АРМ на сегодня самый многофункциональный и не дорогой, его используют чаще всего на мультикоптерах (прошивка Arducopter) и на самолетах (прошивка Ardupilot) а также поддерживает автомобиль и вертолет, в общем вот платформы которые поддерживает контроллер:У АРМ самое большое количество полетных режимов из всех контроллеров что есть на рынке, возможность управлять дроном с помощью смартфона или планшета, при этом открывается огромный функционал: создание полетного задания, управление, переключение режимов, мониторинг и телеметрия с указанием всех данных, и многое другое… Минус этого контроллера в том, что он не летает из «коробки», а требует знаний и серьезной подготовки.Но я в своих видео максимально просто и подробно постарался объяснить от А до Я, надеюсь поможет новичкам, и будет полезен людям кто решил освоить АРМ.
В данной статье и видео будет рассмотрено подключение контроллера к квадрокоптеру, в дальнейшем будет такой же видео курс по Ardupilot то есть по установке на самолет.

В апреле месяце появился на Бангуде полный комплект за соблазнительные 137 доллара, на то время это была наверное самая низкая цена за такой комплект.
Я конечно ожидал подвоха за такую цену, но жабка одобрительно кивнула и ее в последствии не разочаровал, комплект оказался качественным, и все сразу работало.Посылка дошла очень быстро, даже двух недель не прошло.
Комплект поставки в себя включал: контроллер АРМ уже с коробочкой, демпферная площадка под контроллер,GPS модуль с магнитометром в корпусе и со стоечкой, радиотелеметрия 433мГц,Minimosd и Power Module, не плохо за такую сумму:) (видео с распаковкой и комплектацией выше в начале статьи) Единственное чего нет в комплекте, и будет нужно для прошивки ОСД это FTDI программатор, его можно купить там же на Бангуде,

Первое что желательно сделать это прошить PPM-encoder, это нас сразу убережет от дальнейших танцев с бубном.В любом случае всегда желательно залить свежую прошивку PPM-encoder для правильной отработки при фалсейве.Инструкция по прошивке:

Так же можно сразу залить правильный конфиг в модуль GPS, хоть в данном наборе ГПС работал нормально, я все равно перестраховался.Инструкция по настройке GPS:

Приступаем к сборке, подключению и прошивке самого контроллера.Подробно в этом видео:

После подключения и прошивки, необходимо настроить Пиды квадрокоптера.
Простая настройка PID значения Pitch and Roll с помощью крутилки на аппаратуре:

Более продвинутая настройка PID с помощью режима Autotune mode:

После настройки пидов, пришло время подключить радиотелеметрию.Подробно о использовании телеметрии с смартфоном или планшетом, а так же о полетных режимах и настройки Фалсейва:

Теперь после всех настроек можно подключать Power Module, но его мы будем использовать только как датчик тока.Видео о настройке и по подключению:

Пред подключением ОСД и использования квадрокоптера для FPV полетов, стоит задуматься о правильном питании контроллера.Так как все отказы АРМ происходят именно из за плохого питания.Подробно о правильной запитке контроллера:

Ну или если нет возможности организовать питание как у меня, купить любой ВЕК на 5волт, хотя он на 100% надежен не будет.А запитывать от любого Power Module который позиционируется как для АРМ, я вообще не рекомендую, только использовать как датчик тока.

Настало время подключить MinimOSD.Подробно о прошивке, настройке и подключению:

Теперь можно летать и радоваться:)
Надеюсь вам понравился мой вариант статьи: Мало букаФ-Много фильмов:)
Пройдя поэтапно все настройки согласно моих видеоинструкций, вы наверняка взлетите.Думаю видео материала вам будет достаточно для постижения дзена контроллера АРМ, и целого дня чтоб все пересмотреть.
Ставим лайки кому понравилась проделанная работа по видеоурокам, а так же чтоб у меня был стимул сделать подобный курс по Ардупилоту.

Планирую купить +76 Добавить в избранное Обзор понравился +45 +110

Примечание: элевоны (сочетание элерон/руль высоты, используемые в "летающем крыле") также поддерживаются "просто подключите их к первым двум каналам, точно так как это было подключено в RC приемник. Перед калибровкой радио укажите включить элевон-перемешивание в настройках "Mission Planner", перезагрузите программу и плату и вернитесь к процедуре калибровки RC.

Если ваш аппарат имеет V-хвост, это в настоящее время не поддерживает APM на уровне программного обеспечения. Вместо этого, вы можете смешать ваши каналы крена и руля высоты при помощи внешнего аппаратного микшера. Вот хороший и очень недорогой ($ 3) за шт.

Выходы

Подключите управление сервоприводами и другими устройствами, к APM в соответствующие выходные разъемы, как показано выше.

Четырехканальная конфигурация:

1. aileron - элероны
2. elevator - руль высоты
3. throttle - канал газа
4. rudder - руль направления

элевонная конфигурация: в англоязычной вики значится по состоянию на 10.04.2013

1. starboard (right) elevon - правый элевон
2. port (left) elevon - левый элевон
3. throttle - канал газа

правильно так:

1. port (left) elevon - левый элевон (№1 на картинке)
2. starboard (right) elevon - правый элевон (№2 на картинке)
3. throttle - канал газа

Установка контроллера в фюзеляж

Когда вы размещаете APM в самолете, очень важно убедиться, что его лицо смотрит в правильном направлении. Какие приметы: Разъемы GPS и приемника должны быть обращен вперед, а серво-кабели обращены назад.

(примечание: есть небольшая стрелка на нижней части платы, которая указывает вперед, на всякий случай)

Советы по монтажу

При установке APM в самолете, важно, чтобы убедиться, что он надежно установлен и не сдвинется в полете. Он также должен быть как можно ближе к горизонтали, при положении самолета в своем летном положении. В идеале, его разместить как можно ближе к центру тяжести, на демпфирующую вибрации платформу.
на автопилоте установлен барометрический датчик, это означает что вентиляционные отверстия должны обеспечивать атмосферное давление внутри кабины при любом возможном обдуве
на автопилоте установлен компас, это значит что силовые провода должны быть как можно дальше от контроллера (как минимум 10-15см) постоянный ток большой величины создает магнитное поле, влияющее на компас.

GPS модуль

Антенна GPS модуля должна быть ориентирована строго вверх
Место для установки следует выбрать GPS максимально далеко от радиопередающего оборудования (например, телеметрии и видео передатчиков и ESC).
В идеале, модуль GPS не должен быть прикрыт нечем от неба. Самая верхняя точка самолета является хорошим выбором.

Вот пример того, как монтировать APM (и модуль GPS) в EasyStar с использованием шасси 3D Robotics Electronics, доступными с наклонно-поворотным узлом для монтажа камеры или без. Аналогичное шасси также доступно для HobbyKing Bixler

Шасси:

Первичная настройка APM

Мы рекомендуем использовать программу Mission Planner для первичной настройки APM. (Программа разработана для Windows, но будет работать в Windows VM на Mac OS или в Mono под Linux. Либо, если вы не хотите использовать ничего из перечисленного, задействуйте режим командной строки , который поддерживается в любой операционной системе.)

После того как вы скачали нужную прошивку, убедитесь что указаны правильные номер COM порта и скорость передачи (115k) и нажмите кнопку Connect в правом верхнем углу. Программа Mission Planner подключится через MAVLink.

(Если это первое использование вашего АРМ, сразу запустится форматирование флэш памяти, которое может помешать соединению через MAVLink и появлению сообщения о сбое подключения. В этом случае подождите пару минут и попробуйте подключиться снова.)

Теперь нажмите кнопку установки, выделенную красным на рисунке:

Откроется окно настройки конфигурации.

Шаги установки

1) Если у вас стандартная конструкция летательного аппарата, загрузите готовую конфигурацию

Для распространённых моделей самолётов, таких как Bixler, Skyfun and Skywalker, подготовлены конфигурационные файлы, которые учитывают особенности этих самолётов. Вы можете скачать их отсюда и использовать программу Mission Planner чтобы записать готовую конфигурацию в APM. Однако, вам всё ещё нужно проверить настройки с учетом оборудования, которое вы используете. Продолжайте выполнять следующие шаги.

2) Откалибруйте входные сигналы вашего радио

Передатчик должен быть включен. Идеально, если вы уже облетали ваш самолет в ручном режиме и сделали необходимые регулировки, в этом случае выходные сигналы радио четко соответствуют настройкам самолёта; если вы ещё не летали на самолёте в ручном режиме и регулировки не выполнены, вам может понадобится повторная калибровка после того, как вы полетаете (перекалибровку легко сделать в поле).

Распределение каналов показано выше. Когда вы двигаете ручки передатчика, соответствующая полоска на экране также будет двигаться. Нажмите кнопку "Calibrate Radio" чтобы установить крайние положения уровней. Появятся красные полоски, и вы должны будете сдвинуть их в крайние положения. Проделать это необходимо для каждого используемого канала.

На этом же экране можно включить реверс сервомашинок, если необходимо, и установить режим элевонов.

3) Установка полетных режимов

Вы можете выбирать разные полетные режимы находясь в полете, с помощью переключателя на радио передатчике, который должен быть подключен ко входу 8 APM. Полная информация о доступных полетных режимах здесь . (Если вам нужно иметь более трех режимов на вашем передатчике, инструкция здесь ) Когда вы меняете положение переключателя, зеленая подсветка переходит на другие уровни. Используйте выпадающий список на каждом уровне, чтобы назначить этот режим на функцию. Заметьте, что режим 6 не может быть изменен и должен остаться Manual. Это "аппаратный ручной режим", который означает, что он контролируется контуром failsafe платы APM, таким образом реализуется возможность вернутся к радио управлению в качестве меры безопасности.

4) Конфигурация оборудования

В этой вкладке вы можете указать плате APM какие опциональные сенсоры вы подключили. Просто включите флажок соответствующий сенсору, который вы используете. (В данный момент сонар не поддерживается APM; главным образом он используется для ArduCopter)

Для магнетометра (компаса), у вас есть выбор опции калибровки, когда вы его активируете:

1. Вы можете ничего не делать, и в этом случае управляющая программа попытается выяснить смещение и магнитное склонение, сравнивая показания компаса с данными GPS и IMU во время полета. Плюс: Не требует усилий. Минус: Потребуется несколько минут полета, чтобы компас начал работать правильно, поэтому в первый запуск компас работает ошибочно.

2. Ручная калибровка в программе Mission Planner (выше). Вы можете указать ваше магнитное склонение по инструкции ниже и затем нажать кнопку "Live Calibration", затем перемещать и поворачивать ваш самолет 30 секунд пока запишутся данные и выполнятся некоторые математические операции для калибровки сенсора. Плюсы: Это работает. Минусы: это немного затруднительно, особенно для больших самолетов. Кроме того такая калибровка не учитывает магнитных помех, которые может вызывать мотор во время полета.

3. Воспроизвести лог полета. Это классная опция, показанная выше как Log Calibration, где вы можете просто воспроизвести предварительно сохраненный лог полета (.tlog) и управляющая программа сравнит данные GPS и IMU с данными компаса и сделает необходимые корректировки. Плюсы: Работает великолепно. Минусы: Вы должны уже были летать, и если вы загрузите файл.tlog где вы в действительности не летали, вы спутаете ваши калибровки и должны будете провести их снова, или рискуете получить плохие полетные характеристики.

Чтобы вручную ввести магнитное склонение для вашего географического местоположения, вы должны найти правильное значение, нажав на ссылку и открыв браузер. Выберите ваше положение и вы получите магнитное склонение, как выделено ниже.

В комментариях к народ сетовал, что непонятна электронная часть. Идя навстречу пожеланиям, решил раскрыть эту тему поподробнее. Так как объем - достаточно большой, решил не перегружать тот дневник, а оформить отдельной статьёй с пошаговой инструкцией по прошивке на Мегапират. На данный момент - это наиболее нравящаяся мне прошивка. К слову сказать, мегапират поддерживает варианты и для самолета, и для автомобиля и для вертолета. Реализована поддержка нескольких полетных режимов, опция симпл для каждого из режимов и полет по маршруту, заданному по точкам GPS. Из всех этих вкусняшек, меня на данный момент интересует стабильный полет. Ну может ещё потом режимом симпл побалуюсь. Это когда при старте коптер запоминает показания компаса, и при полете уже всё равно, где у коптера перед, где зад - он сам трансформирует направление полета.Вот скажем, стик элероны вы отклонаете вперед. И коптер летит вперед, невзирая на то, что находится по отношению к вам боком или передом!

История прошивки такова - есть команда разработчиков проекта Ардукоптер. Они выпустили . Раньше, на сайте говорили, что достаточно Криуса АллИнОнеПро (кажется , на Паркфлаере), но позже "сторонюю" плату поддерживать перестали. Задача проекта Мегапират - адаптировать эти прошивки под более дешевые датчики, платы, сделать прошивку более универсальной, сохранив все достоинства. Один из разработчиков, наш соотечественник, поискать его можно на другом модельном форуме под ником "Sir Alex ".
Наша задача в этой статье минимальная - найти, настроить прошивку и запрограммировать ей полетный контроллер. То есть мы не будем полностью разбираться в полетных режимах, в коде прошивки - это всё выходит за рамки статьи. Скачиваем, настраиваем, компилируем, настраиваем датчики коптера - такова наша развлекательная программа.
Еще одна ремарка. Если вы - счастливый обладатель поддерживаемых Ардукоптером плат - пропускайте всю эту процедуру с Мегапиратом, идите сразу в Mission Planner, и уже в нём самом можете залить прошивку прямо из интернета. Для этого не нажимая Connect, но выбрав порт и скорость, Initial Setup - Install Firmware, смотрите на картинки, и выбираете ваш тип рамы, щелкнув по соответствующей картинке. Прошивка сама скачается из интернета и зама зальется на контроллер. После этого можно будет соединяться с платой. Далее - как описал ниже в инструкциях по МП (калибровка датчиков и стиков).

ВАЖНОЕ ДОПОЛНЕНИЕ:
В этой статье описан уже устаревший на данный момент - ручной способ загрузки прошивки в контроллер. Данная статья наверное представляет интерес теперь "как НАДЕЖНО всё сделать своими руками". Существует программа FlashTool (описание , качать отсюда), с помощью которой процесс настройки прошивки и "заливки" её на контроллер - более прост. Надо всего лишь в программе выбрать тип своего контроллера, тип раскладки каналов РУ, наличик и тип GPS... и нажать кнопочку Update. Программа сама скачает актуальную версию Мегапирата, сама её настроит и сама зальёт её в контроллер. Подсказка: сразу после прошивки проверьте правильность раскладки по каналам на вкладке "калибровка радио". И только после этого калибровать датчики. Процесс прошивки контроллера с помощью программы FlashTool хорошо описан другого человека.
Ниже приведенная статья в общем тоже имеет силу, вы по-прежнему можете всё сами сделать рученьками. (21.05.2014)

Подготовка. Начнем с поисков программ. Нам понадобится:
1) Arduino IDE (Ардуино ИДЕ, далее ИДЕ)
2) Сама прошивка, например вот эта. Прошивку подбирать надо внимательно, читая список проблем, найденных или решеных на ней. Это очень творческий процесс. Прошивки старых версий можно найти . Релизные прошивки этого лета и новее можно найти . На момент написания датчики в моей плате не поддерживались имеющимися релизными прошивками, мне пришлось брать бета-версию ВОТ (справа ищем кнопочку "Download ZIP".
3) Программа Mission Planner (Мишн Планер, далее МП). Программа обновляется сама из интернета.
Еще понадобится интернет, докачать кое-чего в процессе (если у вас не установлено), об этом ниже. (про мозги под черепной коробкой - не говорю, наличие работающих - обязательно)))

Настройка всего этого добра.
Итак, все программы скачаны, начинаем шаманить. Распаковываем выкачаный архив скажем в корень диска C, например "c:\arduino\". Далее, заходим в каталог "C:\Arduino\libraries", и удаляем там всё. Точно ВСЁ, все папки, до одной. то есть каталог libraries у нас остается пока абсолютно чистым.
Далее, распаковываем файл с прошивкой мегапирата. Пусть всё содержимое архива будет лежать в каталоге "C:\ardupilot-mpng\". Далее, идем в папку "C:\ardupilot-mpng\libraries", берем оттуда ВСЁ, и копируем в папку "C:\Arduino\libraries", все папки. Это мы скопировали библиотеки проекта в среду Ардуино, они необходимы для успешной компиляции проекта. Ещё надо взять файлик "pde.jar" из папки "C:\ardupilot-mpng\", и скопировать его в папку "C:\Arduino\lib\", переписав уже имеющийся там на новый. Для чего - объясню ниже.
Если подключить плату контроллера к компьютеру без установки драйвера, то увидим нечто подобное:

Значит, платы вы подключаете впервые к компьютеру. Если открыть ПУСК-НАСТРОЙКА-СВОЙСТВА СИСТЕМЫ-ДИСПЕТЧЕР УСТРОЙСТВ, то увидим что-нибудь навроде этого: "CP2102 USB..."
Тогда качаем вот этот драйвер , разархивируем куда-нибудь. Нас интересует файл CP210xVCPInstaller_x86 (как правило именно он, если у нас х86 процессор), устанавливаем драйвер. Если все прошло нормально, тогда идем в свойства системы - диспетчер устройств - и видим установленное устройство.

Открываем его свойства, и устанавливаем скорость порта 115200.

Нужно обратить внимание на номер COM порта. Как правило - это COM3, если вы ничего ранее не устанавливали, запоминаем номер вашего COM порта. Далее всё это закрываем. Устройство готово к перепрошивке.
Открываем среду Ардуино (помните? - ИДЕ, файл arduino.exe) и настраиваем её.
ВНИМАНИЕ. При каждом запуске Ардуино ИДЕ будет предлагать обновиться . Делать этого НЕ НАДО , так как часть библиотек работает именно с этой версией ИДЕ.

Выбираем ком порт (который недавно установили), выбираем ваш тип платы (если у вас мега то ищем 2650, но может у вас вообще ардуино уно, или мини), ....

Тип программатора....

И тип HAL - MegapirateNG (именно для этого мы переписывали файл "pde.jar", иначе этого пунктика в меню нет). Как пишут внизу, нужно перезапустить среду ИДЕ.
Дополнение. Тут у некоторых возникают проблемы с компиляцией проекта. Возможно вам надо настроить домашний каталог проекта. Для этого нажмем меню файл > настройки > расположение папки со скетчами > поставьте "C:\ardupilot-mpng\". После этого должно компилироваться без ошибок.

Теперь настройка прошивки.
Открываем среду ИДЕ, открываем файл "ArduCopter.pde", лежащий в папке "C:\ardupilot-mpng\ArduCopter\".

Теперь ищем справа треугольничек, вот такой (справа!!!)

раскрываем список открытых файлов проекта, выбираем файл "APM_Config.h". Ищем в нем строчку "//#define FRAME_CONFIG HEXA_FRAME" (примерно 21-я строка сверху) и правим её, чтобы выглядела вот так "#define FRAME_CONFIG QUAD_FRAME". Тут требуется небольшое пояснение. Все строчки, начинающиеся с символов "//" - закомментированы, и не работают. То есть мы раскомментировали тип рамы и исправили с гексакоптера на квадрокоптер (с шести на четыре мотора). Варианты рам приведены тут же, снизу. Для вашего конкретно контроллера возможно делать какие-нибудь дополнительный правки, я все варианты предсказывать не могу да и не знаю я код прошивки. Могу только дать ссылочку на форум или на сайт , где можно попросить помощи в случае затруднений.
(ну или например - для красной хоббикинговской платы AllInOnePro Mega надо в "APM_config.h" определить тип платы "#define MPNG_BOARD_TYPE HK_RED_MULTIWII_PRO" )
Думаю - правок достаточно, можно прошивать. Жмем кнопку "стрелка вправо" (смотрим на предыдущем рисунке, кнопка слева) и ждём. Проект сначала скомпилируется, потом зальется на плату. Если будут ошибки - они будут написаны в нижней части ИДЕ и выделены оранжевым цветом. Если у вас подключена плата, установлены драйверы, настроено само ИДЕ и вы ничего лишнего не наредактировали - прошивка залетит на плату. УФФ.

Теперь настройка прошитого полетного контроллера .
Все закрываем и устанавливаем Мишн Планер (МП). При запуске он может попросить обновиться.

Разрешаем. После этого он возможно попросит установить Microsoft Net Framework 4.0 (оставим это на совести ленивых программистов-создателей МП). Скачать исталлер Фреймворка можно отсюда . После выкачивания, запустить установку, перезагрузить систему. Возможно, МП (чтоб ему икалось!) попросит скачать и установить ещё и фреймворк 4,5. Ответьте ДА на его вопрос, откроется страница майкрософта, нажмите "update my PC". После выкачивания и установки очередных мегабайтов (агррр), МП должен запуститься. Слава богу. Я не проводил эксперименты, возможно МП сможет запуститься, если у вас будет установлен только.Net Framework 4.5 - я не знаю. Но при первом старте он мне четко говорил - "хочу фрэймворк версии 4.0".

Теперь ответственный момент (сколько их ещё будет))). В правой верхней части программы выбираем номер COM-порта (далее скриншоты с другого компьютера, у меня как бы сменился номер COM порта), и скорость 115200. Нажимаем рядом кнопочку "Connect". Появится надпись "Connecting Mavlink" и внутри окошечка "Timeout 29", потом "Timeout 28" - обратный отсчет. Если досчитает до 0 - вы что-то сделали неправильно, и программа не видит вашего контроллера. Проверьте номер COM-порта, скорость - причем как в программе, так и в диспетчере устройств. Может быть у вас прошивка в Ардуине не залетела в плату - проверьте всё ещё раз. Программа должна начать чтение разных параметров, как на скриншоте ниже:

Если у вас программа соединилась с вашей платкой, облегченно вздыхаем - осталось только откалибровать датчики и стики управления.

Калибровка датчиков в МП.
Перед калибровкой датчиков рекомендуется очистить EEPROM. Это память, куда сохраняются настройки (значения переменных). Для этого идем в Терминал (скриншот ближе к концу статьи), такм пишем Setup, потом Erase. После стирания ЕЕПРОМа можно идти калибровать датчики.

Идем на вкладку "INITIAL SETUP", далее "Mandatory Hardware" (во вкладке "Install Firmware" - ничего не нажимаем, а то прийдется снова прошивку загружать в ИДЕ), сразу в Compass (Frame Type у нас уже выбран и залит в контроллер через ИДЕ) - будем калибровать компас (магнетометр). Для этого ставим обе галочки Compass - Enabled (активирован) и Auto Dec (если вдруг не будет получаться откалибровать автоматом, можно попробовать ввести вручную эти волшебные циферки деклинэйшн, знать бы их, да и что это - магнитуда? и какая она для вашей местности....). Жмем кнопочку Live Calibration. Далее программа нас предупредит, что в течение 60 секунд надо будет вращать наш квадрик (или то, что вы собрали) по всем осям. Каждый сам расшифровывает, что это значит "по всем осям", я вращаю так:
1) два полных оборота в горизонтальной плоскости, как стоит квадрик по часовой стрелке
2) два полных оборота в горизонтальной плоскости, как стоит квадрик против часовой стрелки
3) поворачиваю квадрик левым боком вниз, и кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, по часовой стрелке
4) кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, против часовой стрелки
5) выравниваю квадрик назад, поворачиваю его правым боком вниз, и кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, по часовой стрелке
6) кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, против часовой стрелки
7) выравниваю квадрик назад, поворачиваю его носом вниз, и кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, по часовой стрелке
8) кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, против часовой стрелки
9) выравниваю квадрик назад, поворачиваю его носом вверх, и кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, по часовой стрелке
10) кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, против часовой стрелки
11) переворачиваю квадрик пузом вверх, и кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, по часовой стрелке
12) кручу два полных оборота в горизонтальной плоскости, против часовой стрелки
Если вы заметили - я всегда сначала кручу "туда", а потом стролько же "обратно". Я так делаю, потому что у меня нет радиомодема, и плата подключена к компьютеру через шнур. Чтобы он не перекручивался, я его сначала закручиваю, а потом раскручиваю.
После этого ставлю борт опять "на ноги" и дожидаюсь оставшееся время. Как правило секунд 5-10. Любуюсь на надпись Calibration Succesfully, что означает - калибровка удалась. После этого, на первой вкладке FLIGHT DATA - стороны света должны показываться правильно.

UPD: Терерь процедура калибровки несколько отличается от описанной мною ранее. Там появляется сфера, на которой отображается каждой точкой снятый отсчет с датчиков. Чтобы до потери пульса не пытаться закрасить всю сферу, поступим так: Мысленно определяем шесть граней у нашего контроллера: верх, низ, перед, зад, право, лево. И вращаем коптер вокруг этих граней. Я беру в руки ноутбук, коптер держу на вытянутой руке, и кручусь вокруг себя. Потом меняю положение коптера другой осью вверх и опять кручусь. Надо, чтобы все 6 осей были "отсняты" контроллером. Процедура не ограничена по времени, количество отсчетов тоже неограниченно. У меня снималось около 700-800 отсчетов, рисовалось на экране 6 кругов. После нажатия на кнопочку (даже если программа ругается что мало сэмплов), программа посчитает ваши снятые сэмплы и вынесет свой вердикт вашему "танцу с коптером". Если отсчетов недостаточно (или они были скучкованы только в одной области) - скажет "calibration failed" - начинайте карибровку заново. Если результатом будет "calibration succesfull" - значит всё хорошо (даже если ругалась, тем не менее калибровка успешна).
Полезно перед началом калибровки снять галочку "Auto declination" и всё-таки ввести вручную градусы-минуты магнитного склонения для вашей местности. Подсмотреть эти волшебные циферки можно на сайте, кликнув по ссылке "Declination WebSite" прямо из Мишн Планнера.

Далее будем калибровать акселерометр. Нажимаем Accel Calibration, снимаем галочку "AC 3.0+", если у нас старый тип датчиков. Если ошибетесь с выбором, ничего страшного, жмем кнопку DISCONNECT в правом углу, затем CONNECT, и возвращаемся снова сюда же. После разборок с галочкой жмем Calibrate Accel, нам по очереди будут даваться команды, а мы их должны выполнять. Команды будут такие:
1) Поставьте коптер ровно. Первый шаг калибровки очень важен - он отвечает за горизонтальность полета вашего коптера. Можно заранее выставить коптер с использованием уровня (обычного пузырькового, строительного или лазерного) - плоскость моторов/пропеллеров должна быть горизонтальна.
2) Поставьте на левый бок. Ставим квадр на левый бок (левыми лучами вниз) - подпираем чем-нибудь или просто неподвижно держим руками, ждем следующей команды.
3) Поставьте на правый бок. Ставим квадр на правый бок (правыми лучами вниз) - подпираем чем-нибудь или просто неподвижно держим руками, ждем следующей команды.
4) Поставьте носом вверх. Ставим квадр на "попу" (задними лучами вниз) - подпираем чем-нибудь или просто неподвижно держим руками, ждем следующей команды.
5) Поставьте носом вниз. Ставим квадр "мордой вниз" (передними лучами вниз) - подпираем чем-нибудь или просто неподвижно держим руками, ждем следующей команды.
6) Поставьте его задом)))) Ставим квадр "на голову" (шасси вверх) - подпираем чем-нибудь или просто неподвижно держим руками, ждем следующей окончания мучения.
Результатом может быть надпись Calibration failed - неуспех. Значит ослушались мы командира (или я, когда писал по памяти, перепутал 3 и 4 пункты местами). Выход один - читаем внимательно бусурманские команды и выполняем их, пока не получим сообщение "Calibration succesful". После этого, на первой вкладке FLIGHT DATA - горизонт и крен/тангаж должно отражаться корректно при наклонах квадрика. (некоторые путаются, когда квадр лежит передом к монитору, кренят квадр на правый бок, в мониторе заваливается на левый - ааа, что делать?))))) - ВСЁ ПРАВИЛЬНО, ТАК И ДОЛЖНО БЫТЬ.

Теперь калибровка радио. В мегапирате есть такая прикольная и удобная штучка. Выводим все тримы (можно и субтримы) в нули, и щелкаем на кнопку "Calibrate" (она будет вместо кнопочки "Completed" - на скрине я уже провел калибровку). Нас программа предупредит, что все стики надо перемещать в максимальные позиции. Жмем ОК, и крутим всеми стиками по максимальным позициям как вверх так и вниз, жмем кнопочку ОК. Далее программа нам скажет, что надо поставить все стики в середину, а газ в минимум. Делаем так и жмем ОК. Всё. Конечные точки настроены. На пульте не крутим конечные точки, иначе опять надо так же перекалибровывать.

К верхнему скриншоту нужен ещё один комментарий. Видите на канале 5 тоже чего-то откалибровано? Это я повесил переключение полетных режимов. Теперь у меня трехпозиционный переключатель - это первые три полетных режима (смотри скриншот ниже), тумблер "Gear" (который над тренерским) - это "сдвиг" трехпозиционного переключателя на три других полетных режима. Как это сделать для Турниги 9.х, можно почитатть на этом бусурманском сайте .
На следующей вкладке Flight Modes - можно определить полетные режимы в удобном нам порядке. Не забыть нажать Save Modes.

Вот в общем-то и всё - самое важное сделано. На первой вкладке, в разделе "действия" мы можем задать квадрику точку GPS "дом" (куда он может вернуться при пропадании связи, если есть и настроен фэйлсейф), можем задать "нулевую высоту", на вкладке FLIGHT PLAN - можно задать план полета, просто натыкав точек GPS на карте. (не пошлите квадрик случайно в Антарктиду)))) Если вдруг у вас квадр в полете ломанулся на непонятную GPS точку - не паникуйте, переключите полетный режим на один из ручных!

Не забудьте перед полетом, после любых операций с настройками пульта или после калибровки радио в МП, нужно откалибровать регуляторы оборотов на новые значениения газа. Калибровка регуляторов поотдельности в канале газа приемника - не подойдет. Нам нужен диапазон значений на выходе полетного контроллера. Делается это так:
1. Выключаем питание борта, включаем пульт (если был выключен)
2. Ставим газ на максимум, включаем борт.
3. Ждем, пока загрузится контроллер, выключаем борт (так надо).
4. Включаем борт, ждем загрузки контроллера - контроллер должен встать в режим калибровки диапазона газа. Выглядит это как поочередное зажигание всех трёх светодиодов.
5. Стик газа на аппаратуре перевидим в минимум. Вы услышите пик.
6. Выключаем борт, всё - регуляторы откалиброваны.

В принципе, были сделаны основные настройки для взлёта. Есть ещё несколько волшебных настроечек, которые стоит сделать.
Первое - это более тонкая калибровка компаса, так сказать в работе. Дело в том, что при вращении, движки создают помехи в Э/М поле, наводки в питающих проводах, небрежность монтажа силовых кабелей, которые не фонили, а под нагрузкой стали источником помех для компаса..... Заходим в меню TERMINAL, жмем кнопку Connect. Теперь мы можем в текстовом режиме давать команды процессору платы напрямую. Приглашение на ввод команд заканчивается версией прошивки и скобочкой "]" После неё вводим команды на клавиатуре. Можем написать help и выведется список команд. Вводим "setup" - входим в режим настроек. Можно тоже ввести help и увидеть список команд по установке. Нам необходима "compassmot". Начинают бежать строчки с замерами результатов. Даем газ, придерживаем одной рукой квадрик чтобы не улетел от нас, другой даем газу - раскручиваем движки на максимум (АХТУНГ, ТБ - БОИМСЯ ВИНТОВ ), ждем 5 секунд, и выключаем мясорубку от греха подальше (газ в минимум и дизарм), жмем Enter на клавиатуре. Всё, поправка в компас на обороты винтов введена. Дотошный читатель скажет - сними винты дурачок! И будет не прав. В моём квадрике, без винтов при максимальных оборотах поправка была 5 условных попугаев , с установленными винтами - 22 !!! (в вашем коптере будут другие цифры) Вам перфекционизм, или полетать?
Чтобы не держать мясорубку руками, имеет смысл:
1. можно переставить местами пропеллеры, чтобы при раскручивании коптер стремился к земле, а не взлетать. Этот совет подойдет большинству, но не всем. Но этот совет не подходит, если у вас пропеллеры слишком близко к лучу ("низкий" мотор и длинные пропеллеры) - на максимальных оборотах пропеллер может рубануть по лучу (у меня было такое).
2. Привязать коптер к поверхности (например к тяжелой табуретке, к столу), привязать тяжелую гирю/гантелю. Думаю ваш коптер больше двух килограмм не поднимет (у тех, у кого поднимает - не возникает таких вопросов))).
3. Если позволяет рама, и пропеллеры достаточно удалены от центра - можно сверху коптера поставить табурет, нагрузив его книгами или 5-литровой бутылью.
3. Опасный совет - можно другу держать над головой на вытянутых руках, держа за ноги. Я держу, прижимая за центральную часть к земле. Это реально опасное действие, пропеллеры режут плоть очень легко, особенно карбоновые. Я вас предупредил!

Второе - есть такая процедура, автовыравнивание горизонта. Крайне рекомендую настроить! Делается так: когда движки дизарм, отводим стик руддера вправо до упора (типа простой арминг), но ждем ДОЛГО, пока не загорится особый светодиод. У меня это был светик зеленого цвета, у других это может быть желтого цвета. Взлетаем на метр, и стиками пытаемся его удержать на месте, чтобы он никуда не уплывал. В течение 20 секунд рулим и садимся, делаем дизарм. Во время этой процедуры контролер запоминает показания акселерометра и ваше реакцию стиками на эти показания. Выключаете борт и включаете снова. После этого, если вы бросите стики во время полета - контроллер будет выравнивать коптер по горизонту САМ! Меня эта фишка уже один раз спасла от крэша (зарулился и потерял ориентацию квадра по отношению ко мне) - бросил правый стик, и работал только газом, квадр выровнялся - крэш не состоялся. То есть меня спас полетный режим STABILIZE. Если бы стоял акро - встреча с планетой была бы самой радушной (и крепкой по объятиям). Возможно, режим Alt Hold был бы ещё более "спасительным" для меня - этот режим существует для удержания высоты. Не знаю, когда ПАНИКА - можно и не сообразить переключить полетный режим. Пока я всё время летаю на стабилизации, иногда удается коптер красиво подвесить против ветра - висит на месте, и я не трогаю стики!

В этой статье я обошел тему настройки ПИДов, и тому есть три причины. Намба уан - я сам не понимаю как их правильно настраиваю. Намба ту - скриншоты с готовыми циферками есть в дневнике по ссылке в конце. В "первоисточнике" про настройки ПИД, вы можете почитать . Ну ещё до кучи - и намба фри - у меня со стоковыми ПИДами всё классно летает!

P.S. Если я неясно тут всё описал, посмотрите - он не стал словами описывать, а просто снял все калибровки на видео. Мне очень помогло - рекомендую посмотреть.

И напоследок. При наличии вопросов можете попробовать стукнуться в почту 5timur5(злое животное)мэйлТочкаРу. Если не буду сильно занят - отвечу обязательно. Комменты здесь будут увидены мною и будут даны ответы на вопросы только при наличии вашей удачи.