Pirmi žingsniai su Betaflight: ką patikrinti prieš pirmą FPV drono skrydį

Kas yra Betaflight ir kam jo reikės

Betaflight – tai atvirojo kodo programinė įranga įrašyta į drono FC. Ji gauna informaciją iš FC esančių jutiklių (tiek integruotų, tiek išoriškai prijungtų), bei piloto komandas iš radijo imtuvo ir pagal jas valdo drono motorus (tiksliau duotas komandas ESC, kurie savo ruožtu valdo motorus). Paprastai tariant, būtent Betaflight yra ta programinė dalis, kuri padeda dronui suprasti, ką jis turi daryti, kai pulteliu duodate komandą kilti, suktis ar skristi pasirinkta kryptimi.

Betaflight nustatymams peržiūrėti ir keisti naudojama Betaflight programėlė. Aha, šiek tiek painoka – Betaflight ir Betaflight. Pirmoji yra įrašyta į jūsų FC, o antroji į kompiuterį ir skirta pirmosios konfigūravimui ir valdymui (anksčiau ji vadinta Betaflight Configurator). Jei straipsnyje turėsiu omenyje pirmąją – rašysiu Betaflight firmware, ar tiesiog firmware. O turėdamas omeny antrąją – tiesiog Betaflight.

Prijungus droną prie kompiuterio USB laidu, Betaflight galima patikrinti imtuvo veikimą, sukonfigūruoti pultelio jungiklius, patikrinti variklių numeraciją ir sukimosi kryptis, nustatyti OSD, vaizdo siųstuvą (VTX) ir daugybę kitų FC parametrų. Vėliau, įgavus daugiau patirties, čia galima keisti ir gerokai sudėtingesnius skrydžio nustatymus.

Vis dėlto, jei ką tik įsigijote jau surinktą BNF (Bind-and-Fly) droną, pirmasis apsilankymas Betaflight neturėtų prasidėti nuo firmware atnaujinimo ar visų nustatymų keitimo. Gamintojas paprastai jau būna įrašęs tinkamą Betaflight firmware versiją ir paruošęs bazinę konkretaus drono konfigūraciją. Prieš pirmą skrydį mūsų tikslas bus ne „sukonfigūruoti droną nuo nulio“, o patikrinti, ar svarbiausi nustatymai yra teisingi, ar pultelio komandos droną pasiekia taip, kaip turėtų, ir ar jį galima saugiai kelti į orą.

P.S. Gerai, turiu nuvilti – jei visgi įsigijote PNP droną – vien patikrinti konfigūracijos greičiausiai nepakaks. Išimtis, tik jei naudojate DJI FPV sistemą (O3 ar O4 serijos) su DJI FPV controller pulteliu. Tokiu atveju – taip, pakaks tik pasitikrinti konfigūraciją. Kitu atveju – PNP dronams trūksta radijo imtuvo, kurį reikia pajungti ar prilituoti, bei po to susikonfigūruoti patiems. Tai nėra sunku, tačiau šiame straipsnyje to nepaliesime.

Paleidau Betaflight, prijungiau USB laidą prie FC ir niekas nevyksta

Yra keletas pagrindinių priežasčių, dėl kurių gali nepavykti prisijungti prie FC:

“Neteisingas” USB kabelis

Spėju tai viena iš dažniausiu problemų. Visi namie turime krūvas įrenginių, kuriems krauti reikia laido su viena iš USB jungčių. Atkreipkite dėmesį, kad ne visi USB laidai perduoda duomenis: kai kurie skirti tik įrenginiams krauti/maitinti. Todėl jei prijungus droną kompiuteris jo visiškai nemato, vienas pirmųjų dalykų, kuriuos verta išbandyti, yra kitas USB laidas. Asmeniškai, namie visus usb kabelius, kurie perduoda duomenis pasižymėjęs, kad netyčia nepaimčiau ne tam skirtą kabelį ir nervinčiausi, kas čia neveikia.

USB šakotuvas

USB šakotuvas kartais yra išsigelbėjimas kai kompiuteris neturi pakankamai USB jungčių. Tačiau FC reikalingas tiesioginis prijungimas prie kompiuterio. USB šakotuvai, ypač be maitinimo, sukelia pakankamai vėlinimo ir maitinimo įtampos svyravimų, kad sukeltų nutrūkimus. Nenaudokit jų jungiantis prie FC.

Prisijungėm kas toliau …

TL;DR

Pirmo skrydžio Betaflight patikra:

• ✅ Atsarginė kopija sukurta
• ✅ FC orientacija teisinga
• ✅ Imtuvo kanalai juda teisingai
• ✅ ARM jungiklis veikia
• ✅ Motorų numeracija teisinga
• ✅ Motorų kryptys teisingos
• ✅ Failsafe patikrintas
• ✅ FPV akiniuose matomas vaizdas 
• ✅ OSD sukonfigūruotas
• ✅ Propeleriai uždėti teisingai

Setup skiltis – ar FC supranta, kur yra „viršus“

Išsaugoję pradinę konfigūraciją galime pradėti pirmuosius tikrus patikrinimus. 

Atidarykite Setup skiltį – joje, be kitos informacijos, matysite trimatį drono modelį, kuris turėtų atkartoti realaus drono padėtį ir judesius. Pakelkite droną nuo stalo ir lėtai pavartykite jį į skirtingas puses. Pakreipus droną į dešinę ar kairę (Roll), palenkus jo priekį aukštyn ar žemyn (Pitch) bei pasukus aplink savo ašį (Yaw), Betaflight rodomas modelis turi judėti lygiai taip pat. Padėjus droną horizontaliai, modelis taip pat turėtų būti horizontalioje padėtyje ir žiūrėti ta pačia kryptimi.

Drono padėtį Betaflight nustato naudodamas FC esančius jutiklius. Vienas svarbiausių šiame patikrinime – akselerometras (Accelerometer), matuojantis pagreitį ir leidžiantis nustatyti FC pasvirimą gravitacijos atžvilgiu. Kartu su giroskopu (Gyroscope), kuris matuoja sukimosi greitį aplink tris ašis, šių jutiklių duomenys leidžia Betaflight suprasti, kaip dronas juda ir kokioje padėtyje jis yra.

Tačiau Betaflight turi žinoti ne tik tai, ką matuoja jutikliai, bet ir kaip pats FC fiziškai sumontuotas drone. Įprastai FC plokštė turi numatytą priekio kryptį, tačiau dėl drono konstrukcijos ji gali būti sumontuota pasukta 90°, 180° ar kitu kampu. Tokiu atveju Betaflight konfigūracijoje turi būti nurodyta atitinkama FC orientacija (Board Alignment). Gamintojo surinktame BNF drone tai jau turėtų būti nustatyta teisingai, todėl kol kas mūsų tikslas nėra šį parametrą keisti, o tik įsitikinti, kad jis teisingas.

Jei fizinį droną palenkiate į priekį, o 3D modelis pasvyra į šoną, sukant droną į dešinę modelis sukasi į kairę arba padėjus droną normaliai modelis Betaflight rodomas pasuktas 90° ar net apverstas – toliau ruoštis skrydžiui nereikėtų, kol problema neišspręsta. Tokia situacija gali reikšti neteisingai nustatytą FC orientaciją. Jei modelio kryptis teisinga, tačiau padėjus droną ant horizontalaus paviršiaus jis Betaflight rodomas šiek tiek pasviręs, gali pakakti sukalibruoti akselerometrą naudojant Calibrate Accelerometer funkciją, kurią rasite “Sensors” skiltyje.

Šiam patikrinimui baterijos jungti nereikia – FC ir jo jutikliams pakanka USB maitinimo. Propeleriai šiame etape taip pat tebūna nuimti.

Receiver skiltis – ar pultelis iš tikrųjų valdo droną

Pats svarbiausias patikrinimas prieš pirmą skrydį – įsitikinti, kad FC teisingai gauna komandas iš jūsų pultelio. Įjunkite pultelį ir įsitikinkite, kad jis prisirišęs (subind’intas) su drone esančiu imtuvu. Tada Betaflight atidarykite Receiver skiltį. Joje matysite pagrindinius keturis valdymo kanalus – Roll, Pitch, Yaw ir Throttle – bei papildomus AUX kanalus, kuriems paprastai priskiriami pultelio jungikliai ir kiti valdikliai.

Pajudinkite kiekvieną pultelio svirtį atskirai ir stebėkite, kas vyksta Betaflight. Jei nepamenate, kokia svirtis, kokį veiksmą atlieka – priminimui nuorodą į pultelių straipsnį apie tai.

Judinant Throttle turi keistis tik Throttle kanalo reikšmė, judinant Roll – Roll, Pitch – Pitch, o Yaw – Yaw. Taip pat patikrinkite pultelio jungiklius – juos perjungiant turėtų keistis atitinkamų AUX kanalų reikšmės. Jei pultelis ir imtuvas susieti, tačiau Receiver skiltyje niekas nejuda, pirmiausia reikėtų grįžti prie ankstesniame skyriuje aptartų Ports nustatymų ir patikrinti Receiver konfigūraciją. Problema taip pat gali būti pačiame imtuvo prijungime prie FC. 

Jei Ports nustatymai atrodo teisingi, Receiver skiltyje reikia įsitikinti ar teisingi Receiver mode ir Serial receiver provider reikšmės. Jei naudojate ELRS imtuvą (o tikiuosi taip ir yra), Receiver Mode turi būti nustatytas į Serial (via UART), o Serial Receiver Provider – į CRSF. Pasirinkus netinkamą protokolą, imtuvas gali būti sėkmingai susietas su pulteliu, tačiau Betaflight nesupras jo siunčiamų duomenų ir Receiver skiltyje nematysite teisingai veikiančių valdymo kanalų.

Jei pajudinus vieną svirtelę Betaflight juda ne tas kanalas – pavyzdžiui, keliant Throttle keičiasi Pitch – greičiausiai neteisingai nustatyta Channel Map (kanalų tvarka). Galite susidurti su tokiais žymėjimais kaip AETR, TAER ir kitais jų variantais. Kiekviena raidė žymi vieną pagrindinį kanalą: A – Aileron (Roll), E – Elevator (Pitch), T – Throttle, R – Rudder (Yaw). Channel Map turi atitikti kanalų tvarką, kurią siunčia jūsų pultelis – greičiausiai tai AETR1234. Bet, svarbiausia ne pats užrašas AETR ar TAER, o galutinis rezultatas – pajudinus konkretų pultelio valdiklį Betaflight turi judėti būtent jam skirtas kanalas.

Kolega užsisakęs Happymodel droną, tiesiai iš gamintojo puslapio, gavo jį su neteisinga Channel map reikšme. Nepatikrinęs šios dalies, ir vedamas smalsumo kuo greičiau išbandyti savo pirmąjį droną – tik įjungus droną, šis šovė dideliu greičiu į dangų ant kaimyno stogo, o nuo jo ant asfalto. Rezultate – nepataisomai sudaužytas vienas motoras, kurį reikėjo iš naujo užsisakyt. Antrojo skrydžio teko laukt dar kelias savaites.

Įsitikinus, kad kanalai nesumaišyti, verta patikrinti ir jų reikšmes. Betaflight Receiver lange prie kiekvieno kanalo rodoma ir skaitinė jo reikšmė, kuri priklauso nuo fizinės jų padėties ant pultelio. Pagrindiniams valdymo kanalams įprastai yra maždaug 1000 minimalioje svirtelės padėtyje, 1500 centre ir 2000 maksimalioje padėtyje. Pavyzdžiui, nuleidus Throttle iki pat apačios jo reikšmė turėtų būti apie 1000, o Roll, Pitch ir Yaw svirtelei esant centre – apie 1500. Nustumus iki kraštinės padėties jie turėtų pasiekti maždaug 1000 arba 2000, priklausomai nuo judėjimo krypties.

Neverta nerimauti, jei centre matote ne lygiai 1500, o, pavyzdžiui, 1498 ar 1502, arba kraštinėse padėtyse reikšmės keliais vienetais skiriasi nuo 1000 ir 2000. Nedideli nukrypimai yra normalūs. Tačiau jei centre matote, pavyzdžiui, 1450, o Throttle apačioje nenusileidžia nė arti 1000 arba svirtelę nustūmus iki galo kanalas sustoja ties 1800, tai jau signalas, kad pultelio kanalų ribas ar centrus reikėtų patikrinti ir sutvarkyti.

Galiausiai atkreipkite dėmesį ne tik į tai, kuris kanalas juda, bet ir kuria kryptimi jis juda. Betaflight Receiver lange esančio drono modelio reakcija į svirtelių judesius turi atitikti jūsų komandas. Jei, pavyzdžiui, Roll lenkiate į dešinę, o Betaflight interpretuoja komandą kaip posvyrį į kairę, atitinkamo kanalo kryptis yra apversta ir ją reikia pataisyti prieš skrydį. Labai tikiuos, kad taip nėra pas jus. Jei visgi yra – Oscar Liang turi tam straipsnį tinkantį susitvarkyti tiek maksimalių reikšmių problemas, tiek vidutinių, tiek ir apvertos (inverted) krypties.

Po šio patikrinimo turime būti tikri dėl trijų dalykų: 1) pultelio signalas pasiekia FC, 2) kiekviena svirtelė valdo jam skirtą kanalą, o 3) kanalų kryptys ir reikšmių diapazonai yra teisingi. Tik tada prasminga pereiti prie pultelio jungiklių ir jų funkcijų – ARM, skrydžio režimų, Beeper ir kitų – konfigūravimo.

Iki šios vietos – visai tikėtina, kad su aukščiau paminėtomis problemomis ir nesusidursite. Asmeniškai mano keli BNF dronai atvyko pilnai tvarkingai paruošti. Bet kolegos patirtis neleido tiesiog imt ir prabėgt pro tas skiltis.

Motors skiltis – ar motorai sukasi taip, kaip tikisi Betaflight

Čia vienas idomesnių ir rimtesnių patikrinimų prieš pirmą skrydį – įsitikinti, kad Betaflight teisingai valdo visus keturis motorus. Čia tikrinsime du atskirus dalykus: 1) ar motorai Betaflight priskirti teisingiems numeriams (Motor order dalis) ir 2) ar kiekvienas jų sukasi teisinga kryptimi (Motor direction dalis). Klaida bet kuriame iš šių nustatymų dažniausiai baigiasi labai trumpu pirmuoju skrydžiu – ARM’inus droną ir padidinus Throttle jis gali iš karto verstis ant šono ar apsiversti. Taip sugadinau savo pirmuosius propsus (propelerius). Kitas dronas tiesiog pakildavo 1 metrą ir iškarto pats disarmindavosi.

Prieš tęsdami NUIMKITE VISUS PROPELERIUS (Nepamirškit susižymėt propelerių, kad vėliau teisingai juos grąžintumėt atgal). Šiam patikrinimui reikės prijungti bateriją ir paleisti motorus, todėl tai nėra tik rekomendacija. Net ir nedidelio FPV drono propeleriai, netikėtai pradėję suktis didelėmis apsukomis, gali labai labai rimtai sužeisti. Propelerius uždėsime tik baigę visus patikrinimus.

Betaflight atidarykite Motors skiltį. Prieš leisdama programėlė valdyti motorus, ji paprašys patvirtinti (pažymėti “I understand the risks”), kad propeleriai nuimti ir suprantate galimą riziką. Prijunkite bateriją – vien USB maitinimo motorams nepakaks. Motors skiltyje galima atskirai paleisti kiekvieną motorą, todėl pirmiausia patikrinsime jų numeraciją (Motor order). Betaflight rodomoje schemoje pasirinkus, pavyzdžiui, Motor 1, turi pradėti suktis būtent tas fizinis motoras, kurį schemoje Betaflight laiko Motor 1. Tą patį paeiliui patikrinkite su Motor 2, Motor 3 ir Motor 4. Svarbu ne tai, kokia motorų numeracija jums atrodo logiška, o tai, kad fizinio motoro vieta sutaptų su Betaflight naudojama motorų schema. Motoro sukimosi greičio slankiklio nekelkite staigiai. Geriausia pele jį tik pažymėkite ir keletą kartų paspauskite klaviatūros mygtuką “rodyklė į viršų”. To pakaks pamatyti kuris motoras sukasi.

Jei pasirinkus Motor 1 sukasi, pavyzdžiui, Motor 3 vietoje esantis motoras, motorų tvarka yra neteisinga. Tokiu atveju Betaflight siunčia komandą vienam motorui, tačiau ją gauna kitas ESC išėjimas. Betaflight motorų išėjimus galima perskirti programiškai (Reorder motors funkcija), todėl vien dėl neteisingos motorų numeracijos laidų perlituoti paprastai nereikia. Svarbiausia prieš norint tęsti, reikia įsitikinti, kad kiekvienas Betaflight pasirinktas motoras atitinka fizinį motorą schemoje.

Kai motorų numeracija teisinga, patikrinkite antrą dalyką – motorų sukimosi kryptis (Motor direction). Kvadrokopterio (drono su 4 propeleriais) visi motorai nesisuka ta pačia kryptimi: du sukasi pagal laikrodžio rodyklę (dažnai žymima CW – angl. Clockwise), o kiti du – prieš laikrodžio rodyklę (CCW – angl. Counter-clockwise). Betaflight turi žinoti, kokia schema naudojama – Props In ar Props Out – o realios motorų sukimosi kryptys turi ją atitikti. Motors skiltyje pateikiama schema parodo, kuria kryptimi Betaflight tikisi matyti besisukantį kiekvieną motorą.

Sukimosi kryptį galima patikrinti trumpam paleidus po vieną motorą nedidelėmis apsukomis. Kartais kryptį nesunku pamatyti iš karto, tačiau mažų motorų atveju tai gali būti sunkiau. Galima labai atsargiai pirštu paliesti motoro varpelio šoną, kai jis sukasi nedidelėmis apsukomis, ir taip pajusti jo sukimosi kryptį. Jei bent vienas motoras sukasi priešinga kryptimi nei nurodyta Betaflight schemoje, tai reikia ištaisyti prieš dedant propelerius. Motorų kryptį galima pakeisti pasinaudojus Betaflight esančiu Motor direction vedliu.

Šiame etape verta matyti visą tarpusavyje susijusių nustatymų grandinę:

FC orientacija → motorų numeracija → motorų sukimosi kryptys → propelerių kryptys

Pirmame žingsnyje jau patikrinome, ar Betaflight teisingai supranta FC ir viso drono orientaciją. Dabar patikrinome, ar jis valdo teisingus motorus ir ar šie sukasi teisingomis kryptimis. Kitame žingsnyje pagal šias kryptis ant motorų uždėsime tinkamus propelerius. Klaida bet kurioje šios grandinės vietoje gali lemti tą pačią klasikinę situaciją: dronas sėkmingai ARM’inasi, tačiau vos padidinus Throttle pašoka, verčiasi į šoną arba iš karto apsiverčia, net nepajudinus Throttle svirtelės.

Jei motorų numeracija ir sukimosi kryptys sutampa su Betaflight rodoma schema, kol kas viskas gerai.

Video transmitter skiltis – VTX ar turime vaizdą

Prieš pirmą skrydį įjunkite FPV akinius ir patikrinkite, ar gaunate stabilų vaizdą iš drono. Jei naudojate analoginę sistemą, įsitikinkite, kad VTX ir akiniai nustatyti tuo pačiu Band/Channel, o VTX perdavimo galia (Power) veikia teisingai ir nėra netyčia įjungtas Pit Mode. Naudojant skaitmeninę sistemą pradžiai pakanka patikrinti, ar vaizdo sistema susieta su akiniais, gaunate vaizdą ir matote Betaflight OSD informaciją. 

Prieš prijungdami bateriją taip pat visada įsitikinkite, kad prie VTX prijungta tinkama antena – VTX veikimas be antenos kai kuriuos siųstuvus gali sugadinti.

Paskutinis patikrinimas be propelerių – ARM statusas

Prieš uždedant propelerius paskutinį kartą greitai pereikime per svarbiausius dalykus. FC orientacija teisinga, Receiver skiltyje visi kanalai juda tinkamai, jų centrai yra apie 1500, o kraštinės reikšmės siekia maždaug 1000–2000. Modes skiltyje keičiant ARM jungiklio poziciją keičiasi reikšmė ir patenka į teisingą diapozoną, Failsafe išbandytas, motorų numeracija ir sukimosi kryptys atitinka Betaflight schemą. Taip pat patikrinkite, ar teisingai rodoma baterijos įtampa, turite stabilų FPV vaizdą, veikia OSD ir Betaflight nerodo neaiškių klaidų ar įspėjimų.

Atjungiame FC nuo kompiuterio. Įsijungiame pultelį. Jei naudojate ELRS ir dronas buvo ilgai prijungtas prie kompiuterio, imtuvas gali būti persijungęs į WiFi režimą – bateriją trumpam atjungiame ir vėl įjungiame. Atliekame ARM’inimą (jei naudojote ir PREARM, nepamirškite ARMindami paspausti ir tą mygtuką). Jei užsiARMino VALIO. Dis’ARM’inam. 

O jei visgi ARM’inti nepavyksta? Nepanikuojam. Priežastį galima patikrinti, vėl prijungus drono FC prie Betaflight ir Setup lange patikrinti System info dalį “Arming disable flags”. MSP – reiškia, kad FC prijungtas prie Betaflight programos, tad šią žymą ignoruojame. Kitos žymos ir nurodo problemas. Šiame straipsnyje visų jų nepadengsiu, bet yra išsamus Betaflight puslapis, paaiškinantis jas visas. 

Kai kurios dažniausiai pasitaikančios žymos, neleidžiančios ARMinti drono:

• MSP – FC turi aktyvų MSP ryšį, pvz., yra prijungtas prie Betaflight programėlės. Tai normalu dirbant per USB. 
• CLI – šiuo metu esi CLI režime.
• RXLOSS – FC negauna tinkamo signalo iš radijo imtuvo.
• THROTTLE – Throttle reikšmė per aukšta, todėl ARM’inti neleidžiama. Simuliatoriuje greičiausiai irgi norėdami pradėti skrydį turite arba throttle nuleisti iki pat apačios. Taip ir realybėje – kad nebūtų taip, kad užARMinus dronas šauna kaip kulka aukštyn.
• ANGLE – dronas pasviręs per dideliu kampu, kad būtų galima ARM’inti. Pastatykit droną horizontaliai.
• CALIB – vyksta jutiklių kalibracija arba ji dar nebaigta. Užbaikit kalibraciją.
• NOPREARM – įjungtas PREARM reikalavimas, bet PREARM neaktyvuotas.
• RUNAWAY – labiausiai tikėtina, kad klaidinga motorų konfigūracija (numeracija arba sukimosi kryptis)

Jei viskas tvarkoje, galime atjungti USB ir bateriją bei uždėti propelerius. Nuo šio momento su dronu elkitės kaip su skrydžiui paruoštu įrenginiu – prijungus bateriją motorai jau turės galimybę įsukti propelerius.

Grąžinkite propelerius, pagal anksčiau pasidarytą pasižymėjimą, kurį atlikote prieš nusiimdami juos. Jei visgi nepasižymėjot – nieko tokio. Kitas straipsnis greičiausiai bus apie propelerius.