فلایت کنترلر چیست؟
برد کنترل پرواز یا فلایت کنترلر در حقیقت مغز متفکر یک کوادکوپتر یا مولتی روتور است. در حقیقت عملیات هماهنگی چهار موتور کوادکوپتر توسط فلایت کنترلر انجام میشود.
آنچه در این مطلب خواهید خواند:
نحوه عملکرد
فلایت کنترلر مجموعه ای یکپارچه از پردازنده ها، سنسورها، درگاه های ارتباطی و حافظه ذخیره سازی اطلاعات است که برنامه کنترل پرواز بر روی پردازنده اصلی برد اجرا می شود و وظیفه این قطعه کنترل و تعیین میزان RPM(سرعت چرخش موتور بر حسب دور بر دقیقه) هر موتور و پایدارسازی زاویه ای و هدایت ربات پرنده است.
فلایت کنترلرها معمولاً دارای سنسورهای ژیروسکوپ (برای اندازه‌گیری چرخش)، شتاب‌سنج (برای اندازه‌گیری حرکت و شتاب)، بارومتر (برای اندازه‌گیری ارتفاع)، و GPS (برای موقعیت‌یابی) هستند.
زمانی که دستورات حاوی اطلاعات مربوط به تغییر سرعت یا جهت توسط خلبان صادر می شود، فلایت کنترلر آن ها را از دستگاه گیرنده دریافت می کند و پس از پردازش، به کمک قطعات اسپیدکنترل، سرعت هر یک از موتور ها را مطابق با دستورات خلبان تغییر می دهد.
وظایف
فلایت کنترلر شامل وظایف زیر است:
- پایداری پرواز
- کنترل حرکت
- مدیریت انرژی
- هدایت خودکار
فلایت کنترلرها معمولاً دارای سنسورهای ژیروسکوپ (برای اندازه‌گیری چرخش)، شتاب‌سنج (برای اندازه‌گیری حرکت و شتاب)، بارومتر (برای اندازه‌گیری ارتفاع)، و GPS (برای موقعیت‌یابی) هستند.
ساخت فلایت کنترلر
فلایت کنترلر یک کواد کوپتر چند ورودی و چند خروجی دارد که تعدادی از ورودی ها ، ریموت کنترل و دستورات خلبان است.
فلایت کنترلر ها همچنین دارای چندین سنسور برای حفظ تعادل کوادکوپتر هستند که هر چقدر تعداد و تنوع این سنسور ها بیشتر باشد، کنترل کننده پرواز عملکرد بهتری دارد و در نتیجه دقت کنترل کوادکوپتر به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.
این سنسورها شامل Gyroscope (سرعت سنج زاویه ای) ، Accelerometer (شتاب سنج خطی) ، Magnet (قطب نما) ، Barometer (فشار سنج) و GPS (موقعیت) هستند.
فلایت کنترلر ها قابل پیکربندی هستند و قابلیت برنامه نویسی برای آن ها تعریف شده است و همچنین با توجه به نوع کنترل کننده پرواز انتخاب شده، نرم افزار های متنوعی برای نوشتن تنظیمات مورد نظر و اعمال آن ها روی این قطعه وجود دارد.
کیفیت و دقت عملکرد خلبان خودکار پیش از هر چیز وابسته به برنامه فلایت کنترلر است.
بیشتر بخوانید : رادیو کنترل چیست؟
اجزای فلایت کنترلر
فلایت کنترلر از چند بخش کلیدی تشکیل شده که هرکدام وظایف خاصی دارند:
1. پردازنده مرکزی (CPU):
مغز اصلی فلایت کنترلر که محاسبات پیچیده مثل پایداری و حرکت را انجام می‌دهد.
2. سنسورها:
برای جمع‌آوری اطلاعات از محیط و پرنده استفاده می‌شوند:
- ژیروسکوپ: برای اندازه‌گیری چرخش و زاویه پرنده.
- شتاب‌سنج (Accelerometer): برای اندازه‌گیری شتاب در محورهای مختلف.
- بارومتر: برای اندازه‌گیری ارتفاع از سطح زمین.
- GPS: برای موقعیت‌یابی و ناوبری دقیق
3. پورت های ارتباطی
امکان اتصال فلایت کنترلر به سایر دستگاه‌ها، مثل کنترل از راه دور یا کامپیوتر.
4. خروجی ها:
سیگنال‌هایی به موتورها یا سایر عملگرها ارسال می‌کند تا پهپاد طبق دستور عمل کند.
امکانات
فلایت کنترلر ها می توانند امکانات بسیار جالبی مانند تعیین خودکار ارتفاع ، امکان بازگشت به نقطه ی امن با استفاده از GPS ، فرود امن در صورت اتمام باتری و حتی امکان رفت و برگشت خودکار مسیر بر اساس GPS را به کوادکوپتر شما بیفزایند.
برخی از فلایت کنترلر ها قابلیت تنظیم دارند و این باعث می شود تا بتوان از آن ها برای کنترل کوادکوپترهای گوناگون استفاده نمود همچنین می توان برخی از امکانات آن را فعال یا غیر فعال نمود یا مد های مختلفی برای عملیات ها در نظر گرفت.
انواع فلایت کنترلر
فلایت کنترلر ها دارای دسته بندی متعددی می باشند اما به طور کلی می توان آنها را به ۳ دسته مبتدی ، نیمه حرفه ای و حرفه ی تقسیم میشود که در ادامه به توصیف هر کدام از آنها میپردازیم.
1. آن برد (on board) یا مبتدی
این فلایت کنترلر ها معمولا بر روی کوادکوپترهای مبتدی و اسباب بازی نصب می گردد.
این فلایت کنترلرها معمولا از ۱ الی ۲ آی سی که وظیفه ژیروسکوپ ، سیستم مرتبط با تثبیت ارتفاع و … بهره می برند و خروجی ولتاژ مرتبط با موتورها به صورت مستقیم بر روی آنها قرار گرفته است ، و به راحتی قابل تشخیص هستند و با رادیو کنترل خود قابل ست شدن می باشند.
این نوع از فلایت کنترلرها در صورت خرابی باید تعویض گردند.
به طور کلی فلایت کنترلرهای آن برد برای پرنده های مبتدی و نیمه حرفه ای کاربرد دارند و از نظر اقتصادی به صرفه هستند.
2. نیمه حرفه ای
این نوع فلایت کنترلر ها به صورت مستقل عمل می کنند و برای موتورهای براشلس طراحی شده اند و ولتاز تغذیه این موتورها به صورت مستقیم از داخل آنها عبور نمیکند بلکه ولتاژ به صورت مداری از فرمان به اسپید کنترلها ارسال می گردد.
معمولا از این فلایت کنترلرها برای ساخت مولتی روتورهای نیمه حرفه ای استفاده می شود.
از نظر اقتصادی به صرفه و نحوه کار با آن ها بسیار ساده است. از متداولترین فلایتهای نیمه حرفه ای می توان به فلایت QQ و فلایت KK اشاره کرد.
3.حرفه ای
این فلایت کنترلر ها دارای سیستم کنترل و پایداری بسیار قوی بوده و مجهز به سیستم اتوپایلوت یا خلبان خودکار می باشند و از آنها برای ساخت و اسمبل کواد کوپترهای حرفه ای استفاده می گردد.
پارامترهایی مثل GPS ، سیستم اتوپایلوت ، سیستم پایدار کننده پرواز ، تثبیت ارتفاع ، سنسورهای عدم برخورد به موانع و…. همگی از مشخصات بارز این فلایت کنترلرها می باشند.
قیمت این نوع فلایت کنترلر معمولا بالاست.
نصب و برنامه ریزی آنها بسیار ساده است ، معمولا شرکتهای سازنده کوادکوپتر اپلیکیشنهایی را ارائه میکنند تا با نصب آنها بر روی گوشی تلفن همراه خود یا لپ تاپ ، به راحتی آنها را برنامه ریزی کرده و از پرواز دستگاه خود لذت برد
از متداول ترین فلایت کنترلرهای حرفه ای میتوان به محصولات کمپانی DJI اشاره کرد که به صورت وسیعی مورد استفاده و استقبال کاربران قرار گرفته اند.
جمع بندی
فلایت کنترلر مغز پرنده است که داده‌های ورودی از سنسورها را پردازش کرده و دستورات را به موتورها ارسال می‌کند. این سنسورها شامل ژیروسکوپ، شتاب‌سنج، بارومتر و GPS هستند که به فلایت کنترلر کمک میکنند تا پرنده متعادل بماند و مسیر دقیق را دنبال کند. طراحی و ساخت فلایت کنترلر اختصاصی یکی از فعالیت های گروه آسمان ایکس است که برای هر مولتی روتور به صورت اختصاصی ساخته می شود. برای اطلاعات بیشتر از طریق راههای ارتباطی با ما در تماس باشید.
سوالات متداول شما
خیلی خوب توضیح دادید ممنون