Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Смонтируйте контроллер на раму, подключите моторы, приемник и преобразователь питающего напряжения. Не забудьте защитить барометр от воздействия завихрений воздуха и попадания внутрь пыли и прямых солнечных лучей при помощи небольшого кусочка поролона. Включите передатчик, подключите силовую батарею. Во время загрузки контроллера моторы должны издать непродолжительные звуковые сигналы и затихнуть. После окончания инициализации контроллера на нем должен гореть только индикатор питания. Если подключен приемник GPS, то будет мигать светодиод В.

Активируйте моторы, переместив рукоятку газа до упора вправо вниз. Загорятся светодиоды А и С на плате контроллера. Если в настройках прошивки заданы холостые обороты моторов при активации, они начнут вращаться с небольшой частотой. Моторы должны стартовать строго одновременно. В противном случае повторите процедуру калибровки регуляторов. Еще раз проверьте правильность направлений вращения.

Плавно увеличьте газ примерно на 1/3 рабочего хода. Поднимите коптер в воздух и наклоните его. При наклоне рамы вперед на 15–20° должны заметно увеличиться обороты передней пары моторов и уменьшиться задней — контроллер пытается компенсировать крен. Аналогично должны меняться обороты соответствующих пар моторов при кренах в другие стороны. При повороте рамы вокруг своей оси в горизонтальной плоскости должны меняться обороты диагональных пар моторов.

Взявшись рукой за раму, несколько раз пройдите рукояткой газа от минимума до максимума и обратно. Вибрация рамы должна быть незначительной и не иметь выраженных низкочастотных резонансов на всем диапазоне оборотов. В противном случае необходимо провести тщательную балансировку моторов, как было сказано ранее.

Отключите силовую батарею и установите пропеллеры, тщательно соблюдая направленность вращения.

Дальнейшие испытания желательно проводить на открытом воздухе или хотя бы на балконе, в отсутствие детей и домашних животных. Воздержитесь от искушения совершить первый взлет в центре жилой комнаты. Квадрокоптеры могут быть нестабильны на высоте менее 1 м из-за эффекта воздушной подушки и круговых завихрений в комнате, а при неправильно откалиброванном гироскопе склонны к внезапному "соскальзыванию" вбок в момент взлета. Обычно у начинающих пилотов испытания заканчиваются разбитым телевизором или посеченной лопастями мебелью. Просматривая в Интернете видеоролики с полетами в комнате, имейте ввиду:

• это делают опытные пилоты, неосознанными движениями рукояток компенсирующие малейший боковой снос при взлете;

• обычно это не первый взлет проверенных и настроенных коптеров.

В качестве компромисса можно привязать к концам лучей рамы утяжелители в виде гантелей или двухлитровых бутылок с водой шнурками длиной около 70 см.

Можно также воспользоваться советом подвесить коптер на балконе на туго натянутых горизонтально крест-накрест капроновых шнурах, привязанных к концам лучей. Но такие способы испытаний не очень информативны.

Внимание!

Дальнейшие испытания потребуют от вас особой аккуратности и осторожности.

Включите питание коптера. Крепко возьмите его одной рукой за нижнюю часть рамы и поднимите над головой. Второй рукой плавно увеличивайте газ, пока не ощутите, что тяга винтов скомпенсировала вес коптера и он достиг точки висения. Засеките положение рукоятки газа на шкале пульта — впоследствии вам понадобится это знать. Коптер должен висеть спокойно и ровно, без подрагиваний и попыток повернуться по курсу.

Попробуйте резко наклонять коптер в стороны. Он должен мгновенно реагировать ощутимо сильным сопротивлением и выравнивать раму. Выравнивание не должно сопровождаться рывком в противоположную сторону и/или затухающими колебаниями. Если это происходит, значит, реакция системы стабилизации чрезмерна и потребуется подстройка параметров PID. Аналогично проверьте реакцию на попытку повернуть раму по курсу.

Если коптер в точке висения ведет себя ровно и предсказуемо, осторожно доведите газ до максимума, наблюдая за вибрацией рамы и звуком работы моторов. В принципе, идеальной динамической балансировки добриться невозможно, поэтому всегда будет присутствовать низкочастотная вибрация рамы на частоте биений — разности высокочастотных вибраций винтомоторных пар. Главное, чтобы вибрация не имела выраженных резонансов и коптер не реагировал на вибрацию хаотичным подергиванием по всем осям.

Моторы при максимальной нагрузке должны продолжать работать с ровным звуком, без щелчков, хрипения или провалов тяги, что может означать пропуск фазы мотора от механической перегрузки или срабатывание защитной отсечки регулятора от перегрузки по току, либо просадку питания слабой силовой батареи. В этом случае надо попробовать установить пропеллеры меньшего диаметра или с меньшим шагом и использовать более мощную батарею.