Полетный контроллер
Полетный контроллер (FC, контроллер полета) — это плата с микроконтроллером и датчиками, которая стабилизирует дрон, управляет моторами и выполняет команды автопилота: удержание высоты, полет по точкам, возврат домой. На него устанавливается прошивка — ArduPilot, PX4, INAV или Betaflight.
Для производителя дрона контроллер — центр аппаратной архитектуры; для интегратора, который ставит автономное ПО на дрон для инспекции трубопроводов, — точка подключения бортового компьютера, от протокола которой зависит, что система сможет делать.
Из чего состоит полетный контроллер
На плате — процессор (обычно STM32), инерциальный модуль с гироскопом и акселерометром, барометр, часто магнитометр, а также порты для GNSS-приемника, радиоприемника, телеметрии, регуляторов моторов и бортового компьютера. Промышленные контроллеры дублируют IMU и имеют защищенное питание.
Как работает полетный контроллер
Контроллер сотни раз в секунду читает датчики, вычисляет ориентацию аппарата и выдает команды регуляторам моторов, чтобы удержать заданные углы, высоту и позицию. Внешние команды — от пульта, наземной станции или бортового компьютера — поступают по протоколу MAVLink и переводятся во внутренние уставки.
Какие функции выполняет полетный контроллер:
- Стабилизация — держит аппарат ровно и в нужной ориентации
- Навигация — ведет дрон по спутниковым координатам и барометру
- Защита при отказах — при потере связи сам возвращает аппарат или сажает его
- Запись полета — сохраняет журнал, по которому потом разбирают полет
Полетный контроллер и бортовой компьютер
Контроллер отвечает за полет здесь и сейчас, а бортовой компьютер — за решения: навигацию без GPS, облет препятствий, анализ видео. Они соединяются по UART или Ethernet, и бортовое ПО управляет аппаратом через тот же MAVLink. Так дрон с обычным контроллером получает автономные функции без замены платы.
Как выбрать полетный контроллер
Для автономных промышленных задач важны поддержка ArduPilot или PX4, резервирование IMU, достаточное число портов и документированный протокол. Для легких съемочных дронов хватает контроллера под INAV. Контроллеры под Betaflight ориентированы на ручной полет и перед интеграцией автономного ПО перепрошиваются.
— Чем полетный контроллер отличается от автопилота?
Контроллер — плата; автопилот — контроллер вместе с прошивкой и датчиками, то есть система целиком.
— Можно ли поставить автономное ПО на дрон с любым контроллером?
Если контроллер поддерживает MAVLink (ArduPilot, PX4, INAV) — да; с Betaflight сначала нужна перепрошивка.
Связанные термины: Автопилот, ArduPilot, INAV, Прошивка, IMU (инерциальный измерительный модуль), Бортовой компьютер