مرکز کنترل پرواز FPV
کنترل کننده پرواز FPV و مرکز جرم: آنچه باید بدانید
هنگام ساخت یا پیکربندی یک پهپاد FPV، محل قرارگیری کنترلکننده پرواز (FC) در رابطه با مرکز جرم (COM) یک سوال رایج است. آیا لازم است که کاملاً در مرکز تمام محورها قرار گیرد؟ در مورد قرارگیری عمودی چطور؟ بیایید بررسی کنیم که چگونه قرارگیری FC بر عملکرد و پایداری پهپاد تأثیر میگذارد.
آیا لازم است کنترلکننده پرواز در مرکز ثقل باشد؟
پاسخ کوتاه: نه لزوماً، اما ملاحظاتی وجود دارد.
قرارگیری افقی (محورهای X و Y)
- حساسیت ژیروسکوپژیروسکوپ موجود در FC سرعت زاویهای را اندازهگیری میکند. عملکرد آن تحت تأثیر قرارگیری افقی قرار نمیگیرد، زیرا ژیروسکوپ حرکت چرخشی را صرف نظر از موقعیت آن تشخیص میدهد.
- حساسیت شتابسنج: با این حال، شتابسنج میتواند تحت تأثیر فاصلهاش از COM قرار گیرد. وقتی خیلی دور از COM قرار گیرد، ممکن است شتابهای چرخشی را به اشتباه به عنوان نیروهای خطی تفسیر کند، به خصوص در حالتهای تراز خودکار یا تثبیت. به همین دلیل، تنظیم FC نزدیکتر به COM میتواند دقت را در این حالتها بهبود بخشد.
قرارگیری عمودی (محور Z)
- پرسپکتیو ژیروسکوپژیروسکوپها تحت تأثیر جابجایی عمودی قرار نمیگیرند. چه FC چند میلیمتر بالاتر یا پایینتر از COM باشد، همچنان نرخ چرخش را به طور مداوم اندازهگیری میکند.
- پرسپکتیو شتابسنج: هرچه فاصلهی مرکز کنترل از مرکز کنترل (COM) به صورت عمودی بیشتر باشد، احتمال تشخیص شتابهای غیر گرانشی در طول چرخشها و غلتشها بیشتر است. در حالی که این اثر در پهپادهای کوچکتر حداقل است، پهپادهای بزرگتر با جابجایی عمودی قابل توجه ممکن است اختلافات جزئی را تجربه کنند.
چرا تمرکز همیشه مهم نیست
در اکثر پهپادها، قرار دادن فلایت کنترل نیازی به دقت میلیمتری ندارد. فلایت کنترلهای مدرن با حسگرهای پیشرفته و الگوریتمهای نرمافزاری میتوانند ناهماهنگیهای جزئی را جبران کنند. برای مثال:
- جبران رانش ژیروسکوپژیروسکوپها ممکن است به دلیل دما یا عوامل دیگر دچار انحراف شوند، اما شتابسنجها به کالیبراسیون مجدد در طول پرواز کمک میکنند.
- تنظیمات جهت سنسوربسیاری از فلایت کنترلها به شما این امکان را میدهند که جهتگیری حسگرها را به صورت دیجیتالی تغییر دهید و حتی اگر فلایت کنترل کاملاً تراز نباشد، کالیبراسیون مناسب را تضمین کنید.
توصیههای کاربردی برای جایگذاری FC
- اولویتبندی مرکزیت بین موتورها: تا حد امکان FC را نزدیک به نقطه میانی طرح موتور (مرکز رانش) روی محورهای X و Y قرار دهید. این کار تعادل کلی و توزیع وزن را بهبود میبخشد.
- فاصله عمودی را به حداقل برسانید: در حالی که قرارگیری عمودی تأثیر کمتری دارد، نگه داشتن FC نزدیک به COM تداخل شتابسنج غیرضروری را کاهش میدهد.
- سطح FC را تراز کنیدصرف نظر از موقعیت آن، مطمئن شوید که FC تراز و همتراز با محورهای غلتش، پیچ و انحراف پهپاد است.
- طراحی قاب را در نظر بگیریداگر محدودیتهای فضا شما را مجبور به آفست کردن FC میکند، نرمافزار را برای تنظیم آفست پیکربندی کنید.
بینشهایی از جامعه FPV
- پهپادهای کوچکتربرای پهپادهای کوچکتر، مانند کوادکوپترهای مسابقهای، جایگذاری FC اهمیت کمتری دارد. اندازه جمعوجور آنها هرگونه تفاوت قابل اندازهگیری ناشی از جابجایی حسگر را به حداقل میرساند.
- پهپادهای بزرگتردر پهپادهای بزرگتر، مانند اکتوکوپترها یا سکوهای سینمایی، به دلیل افزایش فاصله بین COM و حسگرها، جایگذاری دقیق FC اهمیت بیشتری پیدا میکند.
- حالتهای تراز خودکاربرای پهپادهایی که به شدت به تراز خودکار یا تثبیت متکی هستند، قرار دادن FC در مرکز به بهبود عملکرد کمک میکند و خطاهای کالیبراسیون احتمالی را کاهش میدهد.
تصورات غلط رایج
- مرکزگرایی کامل اجباری است: در حالی که ایدهآل است، اکثر پهپادها با کمی ناهماهنگی در فلایت کنترل، بینقص پرواز میکنند.
- ژیروسکوپها نیاز به مرکزگیری دارندژیروسکوپها سرعت زاویهای را صرف نظر از موقعیت، به طور یکنواخت اندازهگیری میکنند.
- چند اینچ انحراف، عملکرد را مختل میکندبرای اکثر پهپادهای مخصوص سرگرمی، انحرافات جزئی عمودی یا افقی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد نخواهد داشت.
نتیجهگیری
قرار دادن کنترلکننده پرواز پهپاد FPV شما باید به گونهای باشد که به مرکز جرم نزدیک باشد، اما نیازی به دقت زیاد ندارد. تنظیم افقی FC با COM را در اولویت قرار دهید، در صورت امکان جابجایی عمودی را به حداقل برسانید و مطمئن شوید که FC تراز و همتراز است. با تنظیم و کالیبراسیون مناسب، کنترلکنندههای پرواز مدرن، انعطافپذیری را بدون کاهش عملکرد فراهم میکنند.