Два года назад наша команда (я и escaton) начала постройку квадрокоптера. Были закуплены моторы, драйверы моторов, пульт и аккумулятор; на раму, собранную из двух деревянных реек, были установлены моторы и их контроллеры. Тогда всё ограничилось несколькими экспериментами, в ходе которых мы поняли что у нас нет ни особых знаний, ни времени. Единственное, чего мы добились тогда — один эксперимент на поле, в котором коптер провисел в воздухе примерно 5 секунд. Те опыты не были нигде описаны, но от них осталось практически всё «железо».

С тех пор прошло около двух лет, мы стали прошареннее в программировании STM32, использовании датчиков и математике, чем раньше. К тому же, к нашим услугам — новые модели MEMS-датчиков от ST, которые обладают бОльшей компактностью и лучшими параметрами, чем ADXL335, который мы использовали тогда. Ну и в конце концов, они цифровые — а значит, менее подвержены шумам. Используем совмещённый акселерометр/магнитометр LSM303D и гироскоп L3GD20.

Сразу хочу сказать, что отношусь снисходительно к тем, кто покупает готовые полётные контроллеры, ставит их на готовые рамы с поставленными на заводе моторами и пропеллерами, и говорит мама, мама, я похакал«я сделал свой квадрокоптер». Цена этому «сделал» — ноль, с тем же успехом можно было готовый Parrot Ar.Drone купить, и вышло бы дешевле. Мы — инженеры, понимающие как устроен мир, и только создание «мозгов» с нуля может быть настоящей целью.

Этапы разработки

Правильный менеджмент проекта — залог его успешного выполнения, и мы оба поддерживаем методологию Agile. Для начала (MVP) сделаем простейший стабилизатор, который используется в KKMulticopter и подобных простых контроллерах.

Гораздо удобнее и продуктивнее работать, имея удобную отладочную плату. Значит, нужно сделать такую плату, подходящую по размерам к посадочным отверстиям рамы коптера, и имеющую множество внешних интерфейсов для связи с моторами, датчиками, приёмником и остальным миром.

Методика проведения испытаний

На первых этапах нельзя запускать коптер в самостоятельный полёт — он пока совершенно не устойчив, и наши навыки пилотирования превращают его в бешеную табуретку (по меткому выражению Михаила). Кроме того, добавление аккумулятора сильно увеличивает его вес и убойную силу. Поэтому, эти эксперименты нужно проводить в комнате, каким-то образом зафиксировав коптер — в то же время дав ему возможность наклоняться. Но требуется хорошо чувствовать его поведение, и для этого нет ничего лучше руки. Поэтому для первых тестов я держу коптер снизу рукой, конечно же одев очки и спрятав все провода. Тесты проводятся на минимально возможной скорости вращения.

Когда станет ясно, что коптер более-менее устойчиво держится в воздухе (и приедет пульт с Хоббикинга) — можно будет перенести испытания сначала на пол комнаты, а потом и на улицу.

**Статьи цикла:

** 1. Начинаем проект квадрокоптера

  1. Выбор деталей

  2. Заказ деталей на Hobbyking.com

  3. Управление положением квадрокоптера

  4. Получение данных с MEMS-акселерометра

  5. Калибровка и обработка сигнала MEMS-акселерометра