Квадрокоптер osd что это

10.11.202210.11.2022 admin 0 Comments

RCDetails Blog

О коптерах и не только

Выбираем OSD для коптера

OSD — это полезное вспомогательное устройство для полетов по камере. В этой статье мы рассмотрим что такое OSD, как оно подключается к нашему FPV оборудованию, и, в заключении, обзор возможностей разных OSD.

Если у вас есть какие-то вопросы — дайте мне знать в комментариях.

Что такое OSD и какие у него преимущества

OSD значит On Screen Display — т.е. дисплей на экране или меню на экране (т.е. поверх основной картинки, как правило с камеры, отображается какая-то дополнительная информация, в основном текстовая). В нашем хобби OSD — это маленькая печатная плата, которая показывает полетные параметры поверх картинки с вашей камеры. Это позволяет следить за состоянием квадрокоптера прямо во время полета по камере.

Если у вас есть соответствующие датчики и OSD, то вы сможете увидеть полетные данные прямо в видео очках или на мониторе, например напряжение аккумулятора, какой ток потребляют моторы и другая электроника, вашу высоту, координаты GPS и т.д.

Это делает полет по камере более безопасным, потому что вы видите уровень заряда аккумулятора, знаете когда нужно приземляться, какую дистанцию уже пролетели и в каком направлении нужно возвращаться.

OSD не обязательна для полетов по камере, но как вы можете видеть, оно чрезвычайно полезно. Большинство людей покупают как минимум SimpleOSD, чтобы видеть напряжение на аккумуляторе, это нужно для того, чтобы избежать переразряда (если вы летите далеко, то пищалку-сирену сигнализирующую о низком заряде батареи не слышно).

Типы данных которые можно отобразить при помощи OSD

На картинке показан наиболее частоиспользуемый набор данных при полетах по камере.

Таймер

В зависимости от типа вашего OSD, это может быть время полета (считая от момента взлета) или время работы (начиная с момента включения квадрокоптера). Некоторые OSD позволяют отображать несколько видов таймеров.

Напряжение аккумулятора

Практически все OSD позволяют показывать напряжение. Это наиболее важная информация при полете по камере, так что вы знаете когда нужно приземляться (я обычно приземляюсь, когда напряжение падает до 3.5В на ячейку)

Потребляемый ток

Если у вас есть датчик тока, тогда можно отслеживать какой ток потребляют моторы и какая емкость в мАч вашего аккумулятора уже потрачена.

RSSI — это индикация силы сигнала вашего передатчика, обычно показывается в виде процентов. Чем дальше вы улетаете, тем слабее будет сигнал, эта информация поможет узнать в какой момент вам следует повернуть назад.

RSSI — это выход с вашего приемника управления, обычно в формате PWM, так что возможно потребуется цифро аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот.

Предупреждения

Некоторые OSD могут показывать разные сигналы тревоги, предупреждения, для этого вы как пользователь должны задать пороговые значения параметров, например напряжение аккумулятора, значение RSSI, и т.д.

Режим полета

Показывает текущий режим полета вашего коптера. Эта информация будет полезна, если вы часто переключаетесь между разными режимами, типа Loiter (зависание на месте), ручной режим, режим самовыравнивания, так что у вас не возникнет вопрос, в каком режиме сейчас коптер. Для этого придется подключить полетный контроллер к OSD.

Используя GPS вы получаете не только координаты дрона, но еще и его высоту (хотя она будет более точной, чем при использовании барометра или сонара). Благодаря хитрым вычислениям, мы сможете увидеть скорость относительно земли, расстояние до точки старта и ее координаты (графическое отображение направления в сторону точки старта — очень полезная штука, особенно если вы немного потерялись).

Горизонт

Виртуальный горизонт, поможет понять как дрон наклонен в пространстве.

Подключение OSD в камере, видео передатчику и полетному контроллеру

Я бы разделил все OSD на 3 типа:

Автономные OSD подключаются только к камере и видеопередатчику, и не общаются с полетным контроллером. Иногда их можно подключить напрямую к GPS или другим датчикам, чтобы иметь доступ к их показаниям. Хороший пример этого типа — Skylark OSD (+GPS и датчик тока) и Super Simple OSD.

OSD зависимые от контроллера полагаются на данные только с полетного контроллера, обычно они приходят через последовательный порт (RX/TX). Само по себе OSD не делает ничего кроме отображения этих данных. MinimOSD с Hobbyking — это хороший пример такого типа OSD (если версия без модификаций, типа KV mod). Преимущество этого типа в том, что OSD использует данные полученные от датчиков контроллера, а значит эти данные использует и сам контроллер для упрощения управления и контроля. К то время как в случае автономных OSD, данные с датчиков подключенных к OSD не могут быть использованы полетным контроллером.

Гибридный тип OSD может использоваться как автономное OSD (с ограниченной функциональностью), а также может быть подключен к контроллеру для увеличения набора отображаемых полетных данных. MinimOSD с KV mod — отличный пример такого типа OSD: если используется как автономное, то можно увидеть только RSSI и напряжение, но когда оно подключено к контроллеру с GPS, тогда увидите текущий полетный режим, GPS координаты, высоту и т.д.

Дальше рассмотрим несколько вариантов подключения.

Простейшее подключение — автономное OSD

Как пример — подключение Hobbyking Super Simple OSD к FPV камере, видео передатчику и литиевому аккумулятору 3S.

Теоретически вы можете отслеживать напряжение на втором аккумуляторе используя порт Bat2.

Подключение гибридных OSD

Замечу, что в этом случае OSD самостоятельно измеряет напряжение аккумулятора и уровень RSSI (хотя есть возможность подключить их к контроллеру и передавать данные через его последовательный порт, оба варианта прекрасно работают).

Если необходимо отобразить координаты, направление на точку старта и расстояние до нее, то нужно подключить GPS к Naze32.

OSD которые я уже использовал

MinimOSD с KV Team Mod

В настоящее время MinimOSD — это мое любимое OSD, и именно его я и использую. При загрузке соответствующей прошивки MinimOSD можно использовать с платами Naze32, CC3D, Multiwii, APM и PixHawk. Это очень хорошая плата, которая может отображать абсолютно любую полетную информацию, которая доступна с датчиков.

MinimOSD может отображать любую информацию доступную с датчиков

Hobbyking и Banggood продают MinimOSD, но у них оригинальная версия, у которой нет дополнительных контактов с боку для RSSI, напряжения аккумулятора и т.п. Я бы не стал с ними связываться, если есть возможность купить MinimOSD KV Mod.

В последней версии прошивки вы можете даже настраивать ПИД коэффициенты прямо через меню. Вот тут руководство как настроить MinimOSD и Naze32.

MinimOSD Micro

BrainFPV

Эта плата также показывает все что угодно, при наличии соответствующих датчиков.

BrainFPV (англ.) — это полетный контроллер со встроенным OSD, которое настраивается через программу конфигурации контроллера. Отличный вариант для тех кто не хочет связываться с пайкой, проводами и хочет получить компактную систему.

Skylark OSD

Skylark OSD — может отображать данные GPS (координаты, расстояние до точки старта, высоты, скорость), показания датчика тока, напряжение аккумулятора и таймер.

Это было мое первое автономное OSD. Я использовал KK2 в то время и искал OSD которое бы показывало мне расстояние до точки старта. Skylark OSD работает хорошо и обычно находит спутники довольно быстро. В комплекте идет GPS приемник и датчик тока.

В итоге я продал эту плату, т.к. перешел на меньший размер коптеров, где данные GPS особо и не нужны.

Super Simple OSD (очень простое OSD)

Как в названии и говориться — это очень простое устройство, которое нужно просто подключить.

Да и точность его не так хороша как у E-OSD (в случае если аккумуляторы меньше чем 4S).

Может показывать только напряжение и таймер.

Hobbyking E-OSD

Я рекомендую это OSD тем, кому нужно простое решение, и тем, кто летает только на 3S аккумуляторах. Конечно, его можно хакнуть и прошить другую версию прошивки, тогда оно сможет показывать RSSI через контакт BAT2.

Может отображать только напряжение и таймер.

Источник

Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка

В первой части я рассказал, как собрать квадрокоптер для FPV-полётов. Теперь настало время его настроить. Если интересно, вэлкам под кат.

Сразу оговорюсь, что я совершенно не претендую на роль эксперта, это всего лишь третий собранный мною квадрокоптер. Вдобавок, настройка — вещь весьма субъективная. Тем не менее, я надеюсь, что кому-то статья будет полезна и поможет сэкономить время.
Перейдём непосредственно к настройке. Сначала более простые вещи, а потом — его величество полётный контроллер.

Прошивка и настройка MinimOSD

Наиболее популярной (но не единственной) прошивкой для MinimOSD является MWOSD. Сначала нужно прошить ей плату, а потом ещё и настроить. Если настроить OSD можно через ПК (подробнее об этом в разделе, посвящённом настройке ПК), то для прошивки необходим FTDI-адаптер или Ардуинка. Как это сделать через FTDI-программатор, а главное где взять для него старые драйвера, показано в этом видео. Главное, не забыть перед прошивкой раскомментировать в Config.h следующие строки:

#define MINIMOSD
#define CLEANFLIGHT

Из параметров выводить на экран я стал только напряжение батареи, время полёта и выбранный полётный режим.

Прошивка и настройка регуляторов

Для прошивки регуляторов у меня тоже есть специальный USB-адаптер, но можно обойтись и без него, подключившись через ПК. Долго думал, ставить Multishot или уже проверенный Oneshot125? С одной стороны, на устаревшем чипе F330 в скорости особой разницы не заметно, с другой — мелодия из «Звёздных войн» при включении и, как пишут на форумах, «более чистый сигнал». Решили всё неединичные жалобы на то, что моторы стихийно начинают вращаться на максимальных оборотах при подключении к CLI. В итоге поставил BLHeli последней версии (на момент сборки 14.5), включил Damped Light и выставил Motor Timing на «Medium». Позднее откалибровал регуляторы по этой инструкции.

Прошивка полётного контроллера

На этом этапе я застрял дольше всего, так как были проблемы с прошивкой. Оказалось, первый раз шить надо обязательно с замыканием boot-контактов (как в этом видео). Кстати, иногда бывает, что ПК защищён от записи и невозможно прошить новую прошивку. Вот инструкция, как это исправить.

Пожалуй, самой популярной прошивкой на сегодняшний день, вполне заслуженно, является Cleanflight. После её установки достоточно только настроить протокол приёмника и квадрокоптер уже может вполне сносно лететь. Для настройки используется удобная графическая оболочка Cleanflight Configurator.
Благодаря открытому коду прошивки, у неё есть несколько ответвлений (форков). Самым интересным из них является Betaflight от человека под ником Boris B. Прошивка очень динамично развивается и некоторые её «фичи» потом переходят в «родительский» Cleanflight (например, полётный режим Airmode). Минусом Betaflight является то, что релизы выходят достаточно часто, а стабильность их не всегда высока. Кстати, эта причина на несколько недель задержала написание данной статьи. На момент завершения сборки квадрокоптера как раз вышла версия 2.8.0, которая имела пару ошибок и отличалась недружелюбными дефолтными настройками. Очень быстро появилась исправленная версия 2.8.1 RC1, но опыт работы программистом подсказал мне, что лучше подождать релиза. Я не прогадал, так как одновременно с релизом версии 2.8.1, появился и Betaflight Configurator. Можно сказать, что это новый этап в истории данной прошивки. Дело в том, что по мере своего развития Betaflight всё больше и больше отдалялся от Cleanflight и конфигуратор последнего становился всё более и более бесполезным, так как основная часть настроек всё равно делалась через консоль CLI. Кстати, на момент подготовки этой статьи, уже вышла версия Betaflight под номером 2.9.0, но из-за негативных отзывов я не стал обновляться до неё.
Ниже я подробно опишу, как я настроил свой квадрокоптер через Betaflight Configurator.

Настройка ПК через Betaflight Configurator

Вкладка Setup

Сделал калибровку акселерометра.

Вкладка Ports

Вкладка Configuration

Собственно тут и производятся почти все настройки.

Вкладка Failsafe

Вкладка PID Tuning

Вкладка Modes

Вкладка LED Strip

Настроил свою подсветку на отображение предупреждений, индикацию поворотов/торможения и свечение синим цветом, когда ничего из этого нет.

Вкладка Blackbox

Blackbox — это «чёрный ящик» квадрокоптера. Нужен для диагностики, более точной настройки PID, а также чтобы можно было наложить инфографику на полётное видео (как тут). Данные пишутся на внешний логгер или, если того позволяет объём памяти, на внутреннюю память ПК. Например, у Naze32 Acro её недостаточно, а у Naze32 Deluxe и SPRacingF3 Acro — хватает, хотя и не намного. При настройках по умолчанию, на 2Мб памяти можно записать данные полёта продолжительностью 3-4 минуты, что весьма мало. Усугубляет ситуацию то, что реализовать запись «по кругу», как в автомобильных регистраторах, здесь невозможно из-за низкой скорости чтения/записи памяти. Единственный вариант — уменьшить в несколько раз скорость записи. Для диагностики такие данные уже будут малопригодны, а для видео — самое то. В этой вкладке я сделал следующее:

Вкладка CLI

CLI — это консоль, через которую можно менять уже более продвинутые настройки, а также делать резервную копию всех настроек. Я сделал следующее:

set small_angle = 180 # Включить возможность армить моторы даже в перевёрнутом состоянии
set vbat_pid_compensation = ON # Включить компенсацию PID при разрядке батареи
save # Сохранить настройки

Также в Betaflight есть очень полезная возможность подключения к OSD через ПК. Теперь можно запрятать эту платку подальше, не беспокоясь, что к ней может понадобиться подключиться. Для подключения к плате OSD через ПК необходимо подключить батарею к квадрокоптеру, затем набрать в CLI команду serialpassthrough с необходимыми параметрами, затем отключить (Disconnect) Betaflight от ПК и запустить MWOSD. У меня получилось с первого раза. По поводу параметров, то для Micro MinimOSD, подключенной к UART2 (мой случай) они таковы:

serialpassthrough 1 115200

На этом настройка полётного контроллера закончена.

Настройка передатчика

Передатчик (он же “пульт») каждый пилот настраивает индивидуально: таймеры, миксы, голосовые уведомления и прочее. Единственная вещь, сделать которую крайне желательно, это проверить минимальные, средние и максимальные значения стиков управления в конфигураторе. Делается это во вкладке Reciever. Идеальные значения составляют 1000 — 1500 — 2000. В моём случае они составляли 996 — 1508 — 2020, что не очень хорошо. Во-первых, «выпадения» за пределы диапазона (значения менее 1000 и более 2000) плохи сами по себе. Во-вторых, центральное положение, отличное от 1500, будет восприниматься ПК, как лёгкое подруливание, которое он будет отрабатывать и квадрокоптер постоянно будет сносить в какую-то сторону. Словом, имеет смысл повозиться и настроить «как надо».
Как настроить эти значения на передатчике Taranis, показано здесь. У меня Turnigy 9XR PRO, там это делается в пункте Limits. Также можно выполнить настройку через программу eePskye (вкладка Limits), но это неудобно, так как результат сразу не видно в Betaflight Configurator. Сделать это необходимо для каждого из четырёх каналов управления.
После настройки центральные значения максимально приблизились к 1500, но у меня они начали «прыгать» примерно на 5 единиц в одну или другую сторону. Не знаю, с чем это связано, вероятно, значения пульта являются пограничными для ПК и после их округления получается такой эффект. Для решения этой проблемы в Betaflight (и CleanFlight тоже) есть специальная команда, настраивающая фильтрацию подобных вещей.