由於每種飛行遙控器的設計不同,開關旋鈕的位置、數量有差異;接收機提供的控制頻道 (Channel) 數量、對應到遙控器開關旋鈕的頻道號碼也不同;加上每個人選購的四軸無人機週邊、伺服機、感測器,也都不盡相同,這麼七拼八湊下來,四軸飛行員都可以在這裡,取捨你想用到的功能,設定出一台具有個人遙控風格的FPV穿越機。
讓我們來看看Betaflight這個地方,可以挑選、設定哪些功能?
遙控風格設定介面
在這裡,你可以把某個飛行功能,連結到某個「接口 Auxiliary, AUX」,像上圖的下拉選單那些AUX xx 選項,也就是你在Betaflight【接收機 Receiver】設定中看到的,除了遙控器搖桿控制「左右翻滾 Roll」、「機頭俯仰 Pitch」跟「機頭航向 Yaw」之外的那些切換開關、旋鈕。當你撥動遙控器切換開關、旋鈕的同時,可以看到目前接收機所對應的那個頻道,所接收到的脈衝寬度(µs 微秒)。裡面除了【馬達解鎖 ARM】 之外的其他飛行功能,都有【連帶啟用 Add Link】的選項,可以連帶啟用某個功能,也同時可以決定連帶啟用的 AND, OR的邏輯條件選擇。(邏輯條件這部份我還不懂,留待未來了解了以後補上)
簡單比較 AIRMODE 啟用跟沒啟用的差異
飛行風格
對我這個菜鳥來說 (Oct 2020),我希望能循序漸進感受遙控飛行的樂趣,因此我把遙控器上面那個三切開關,拿來切換飛行風格,初始上段空白(預設花式飛行)、中段花式駕訓、下段角控飛行,這樣子我在初學階段,能有三種飛行風格可以隨意選擇,在未來進行競賽;現在學習花式駕駛;跟室內進行Betaflight設定試驗、攝影、地理巡航...等等不同用途的時候,可以切換到比較順手好用的模式。
Betaflight 4.2.x 提供以下幾種飛行風格讓遙控飛行員選用:
ACRO (Acrobatic) 花式飛行風格
一開始當我們沒有選擇其他自動水平飛行風格的的時候,Betaflight 預設給你的就是【Acro 花式】飛行風格,也稱為【Rate 速率控制】飛行、或 【Manual 手控】飛行。它是大部分 FPV 競速機好手採用的飛行風格,像Joshua Bardwell 飛行員,就建議新手可以用【ACRO TRAINER花式架訓】飛行,來取代【Angel角控】或【Horizon 地平線】飛行風格,儘早適應【Acro 花式】飛行。
在這個【Acro 花式】飛行風格之下,BetaFlight 最小程度介入你的遙控之中,當你用右手搖桿把機體傾斜後放開,馬達還是繼續維持最後的輸出比率,因此飛機還是會繼續維持最終的傾角飛行,除非你把搖桿扳到反方向才會轉回來。而且你扳動搖桿的速度,會影響翻滾、俯仰的加速度,比如說你要三百六十度翻滾,就快速把搖桿扳到一邊,就會做出這樣的動作。而且如果你不扳回來,飛機就會一直翻滾到墜機為止。
* 如果要顛倒飛行,需要開啟 3D模式,而且要安裝3D槳,此外 ESC電調得支援雙向正逆轉控制才行。
ACRO Trainer 花式飛行駕訓
在【Acro 花式】飛行中加入傾角限制,讓新手在熟悉花式操控前,將傾角限制在某個範圍,一定程度降低操控的複雜度。設定【ACRO Trainer 花式駕訓】的地方在 PID調校 PID Tuning -> PID Profile Setting 中的 PID Controller Setting 欄位,設定這個傾角:
ANGLE 角控飛行 (自水平)
相對於花式飛行,【Angel 角控】飛行風格,能在你放開右手翻滾俯仰搖桿後,飛控自動把飛機調回水平狀態,而且預設限制最大傾角。這個模式,讓你在室內狹窄環境中,操控起來更安穩,比較不會在快要撞到家具的時候,手忙腳亂而失控。
你可以在PID調校 PID Tuning -> PID Profile Settings 裡面的 Angel/Horizon 欄位,設定允許的最大傾角,預設是55度,你最多可以把飛機向前後左右傾斜55度。同時可以設定拉回水平狀態的強度 Strength。
HORIZON 自水平飛行
跟【Angel 角控】一樣,只是【Horizon 自水平】拿掉了傾角限制,可以像【Acro 花式】,進行360度翻滾,且操控的手感更接近【Acro 花式】,在PID調校裡面,可以除了強度Strength,還可以設定一個參數叫 過渡轉變 Transition。
目前我還不太懂 Strength 跟 Transition 對遙控的影響,不過這邊有一段由飛行員 AZ FPV 提供的示範影片,我們可以看到 Strength 跟 Transition 在不同設定數值下的差異:
總結以上四種飛行風格
以上四種飛行風格,用文字可能有點難理解,直接看看法國飛行員 PHOENIIX 用板凳示範的視頻影片,馬上就能理解了其中的差異:
這幾種飛行風格,從技術上來說,可以用感測器與傾角限制的組合來概括解釋:
【Acro 花式】 = 陀螺儀 只參考陀螺儀數據變化,把你搖桿的動作,轉譯成四軸馬達動力輸出的變化,翻滾、俯仰機體,但不負責恢復水平。
【ACRO Trainer 花式駕訓】 = 陀螺儀 + 傾角極限設定 Betaflight 程式時刻比對陀螺儀數值與預設傾角極限,不讓四軸機翻轉、俯仰動作超過預設的角度(4.2.x預設55度)。
【Horizon 自水平】 = 陀螺儀 + 加速度計 同時監控加速度計反饋的狀況,當右手翻滾俯仰搖桿放開,馬上調回水平狀態。
【Angel 角控】 = 陀螺儀 + 加速度計 + 傾角極限設定 跟【ACRO Trainer 花式駕訓】一樣,不讓四軸機翻轉、俯仰動作超過預設的角度。
飛控強化功能
除了上面四種基本飛行風格的設定之外,還可以啟用下面這些飛控強化功能,讓你在控制的過程更得心應手。
AIRMODE 滯空
【AIRMODE 滯空】強化控制,主要就是要讓四軸螺旋槳在低速時,也就是風門搖桿拉到很低的位置時,還維持飛機每個馬達的基本動力,足以應付你翻滾、俯仰的穩定控制需求。讓飛機盡量在滯空狀態,而不致於馬上摔落。
簡單舉個情境例子,假設 ESC電調的預設最低風門是 1000 us,而且目前飛機維持水平狀態。此時,你把左手風門搖桿拉到低點,四顆馬達的動力,都降到1000 us附近,我們暫且把四顆馬達目前這個轉速狀態,稱為馬達的「低速基點」。
接著,你扳動右手搖桿向左,讓飛機向左翻滾20度,此時,左側兩顆三號、四號馬達,被降速到 100us,飛機左傾,左側幾乎失去動力。這時你再繼續飛機左傾25度,兩顆馬達動力變成0,而當你繼續扳到 30度的時候,兩顆馬達一樣是0,到40度也是一樣。但我們仔細想想,超過 25度之後,左邊都沒動力了,飛機還有從25度到40度這種事情嗎?飛機早就失控了,還能讓我們繼續控制角度嗎?
啟用【AIRMODE 滯空】強化之後,Betaflight 會加強滯空動力,避免這種狀況發生,當風門在低速、並且有控制要求的時候(也就是 PID 做動時,無論是來一陣風,還是你動一下右手搖桿),自動把「低速基點」拉高,讓飛機不至於因為超出PID可控範圍而失控。從實際程式面來看,讓【AIRMODE 滯空】在零風門的狀況下,還可讓 PID 中的 I 維持完全控制能力,方法就是拉高「低速基點」這個基本盤。啟用【AIRMODE 滯空】,讓飛機在低風門狀況,在飛機「被傾斜」時,更「緊」地,把飛機拉回。
下面來看看飛行員 RCwithAdam 的示範,他的示範過程,沒有去動右邊翻滾俯仰搖桿,純粹只是在「低速基點」上轉動飛機(相當於來一陣側風),讓你看到聽到啟用【AIRMODE 滯空】之後,Betaflight 在低風門下、且受到傾斜變動的時候,自動拉高低速基點,讓四顆馬達的基本轉速,都維持在最低動力以上的條件,才調整四顆馬達的動力差。所以,你會聽到當 PID 調整做動時,馬達的聲音比沒有啟用【AIRMODE 滯空】之前更大聲,它在調整馬達輸出動力時,先把「低速基點」給拉高了。
簡單比較 AIRMODE 啟用跟沒啟用的差異
【AIRMODE 滯空】設定給某個切換開關之後,可以隨時在空中啟用或關閉這個功能。或者,你也可以讓這個強化功能直接就被啟用,到 Configuration 功能設定的左下方【Other Features 其他選項】選單中,啟用永遠開啟【AIRMODE 滯空】就可以了。
HEADFREE 無向 HEADADJ 重定向
想像一個情境,你把飛機放在你面前,而且有攝影機的機頭朝前,接著起飛、往前飛。不久後你要跟拍左邊往同樣方向前進的汽車。然後你把左手航向搖桿向左扳,讓飛機左轉90度面向汽車,並跟著車子前進。這時候你會發現,要跟著車子繼續前進的話,你不能推動俯仰搖桿,而是要推動翻滾搖桿,因為機頭左轉90度了。這樣操控方式,實在很彆扭,容易搞錯方向。不如身體跟著飛機左轉90度還簡單一點,如果脖子不會因此扭到的話... 如果飛機返航呢?背著飛機遙控?
【HEADFREE 無向】飛行強化功能,也被稱為無頭模式,可以解決這個問題,當這個功能被啟用之後,即使航向被左手搖桿改變,還是讓俯仰的操控方向仍然維持前後方向,翻滾的操控方向仍然維持左右。你再一次轉動航向,還是這樣維持著,等於整個 X Y 座標系,隨著左手搖桿改變航向角度,整個往返方向同角度旋轉。此功能用在跟拍還是繞著主體轉圈的情境下,更容易控制飛機。
這裡順便紀錄一下所謂的機頭方向。機頭方向的定義,就是當我的 Omnibus F4 V3S 上電、開機之後,所面對的那個方向。假設你沒有在 Configuration 裡面,動過任何預設機頭轉向角度的話,F4飛控在上電後,陀螺儀、加速度計設定的機頭方向,就是電路板USB接頭的對面那邊:
不過,由於 Betaflight 韌體預設值是把陀螺儀順時針旋轉 270度 (First GYRO),CW 270°,所以當你刷新 Betaflight ,機頭的方向是上圖的右邊那個方向,也就是說,你要把上圖的板子逆時針轉90度 (-90+360=270)。
【HEADFREE 無向】可以搭配【HEADADJ 重定向】功能一起用,每次【HEADADJ 重定向】被觸發之後,目前機頭方向,被重新當成前方。【HEADADJ 重定向這個功能,可以綁定到對頻按鈕,我想這樣比較恰當,目前還沒試過就是。
另外,跟【AIRMODE 滯空】一樣,【HEADFREE 無向】功能也可以在空中隨時啟用、關閉。
LAUNCH CONTROL 起跑式
正常起飛,你會先扳動左手油門,讓飛機升空到一定高度再往前飛。在競賽的時候,這不是太慢了?Betafight設計了【LAUNCH CONTROL 起跑式】功能,讓你的飛機像短跑運動員起跑前,先翹高屁股,鳴槍後一下子往前彈射那樣:
來個帥氣的彈射起步
使用【LAUNCH CONTROL 起跑式】有個重點,就是當右手俯仰搖桿往前推立起飛機,推動左手氣門搖桿前,一定要把俯仰搖桿放開再催氣門,不然飛機會因為俯仰搖桿前推,起飛後馬上向前空翻而墜機了。飛航黑盒子記錄器
BLACKBOX 開關黑盒子紀錄
【黑盒子 BLACK BOX】 黑盒子是調整各項參數重要的工具,當你動了某個參數之後,可以從黑盒子紀錄的數據看出端倪。我的 Omnibus F4 V3S 有內建SD卡,可以使用 4GB 的空間儲存飛航紀錄,基本上當Betaflight把 SD 卡檔案系統映像檔建立好之後 (如何在 SD卡建立檔案系統映像檔),每次你【馬達解鎖 ARM】後,就自動開始紀錄。
但如果你因為特定目的,想要在某個時間點才開始飛航紀錄的話,你可以在這裡設定黑盒子的開關,開啟後才開始飛航紀錄。
BLACKBOX ERASE 刪除黑盒子飛航紀錄
這個開關啟動【刪除飛航紀錄 BLACKBOX ERASE】,基本上需要30秒以上。你可以在Configuration 功能設定裡面啟用刪除完畢的蜂鳴器通知,得知內容已經刪除完成。
失控安全保護
FAILSAFE 失控模擬開關
人為手動開啟【失控安全保護 FAILSAFE】,當開關被開啟的時候,就算目前沒有狀況,飛控板也會進入第一階段 Stage 1 失控保護 (預設值),你可以在 Betaflight 畫面上方,開啟專家模式 (Enable Expert Mode),進入失控安全保護 Failsafe 選項,設定這個開關被打開時,要進入哪個階段,有三個選項可選 (Stage 1, Stage 2, Kill)。
預設進入第一階段 Stage 1,可以執行進入第二階段前的延遲時間設定,如果你把開關設定成進入第二階段 Stage 2,那麼會忽略進入第二階段前的延遲時間設定。所以,預設值可以讓你模擬真正發生失控的情況(遙控器斷線、脈衝訊號不正常)。也可以把這個開關設定成自殺 Kill,一扳開關,直接關閉螺旋槳馬達 (Disarm),墜機。等同於 Disarm 開關的功能。
GPS RESCUE 衛星救回模式
你可以把這個功能,設定給一個開關,自由開啟、關閉。開啟後,會啟動第二階段的衛星返航救回模式。
其他可遙控開關
BEEPER 蜂鳴器
可以設定蜂鳴器啟用開關,不想要蜂鳴器吵鬧的話,可在不需要的時候關閉。
這邊順帶一題,Omnibus F4 V3的蜂鳴器輸出(Buz+ Buz-) 只是個電位開關,不是變頻輸出信號(電腦主機板才是變頻輸出,可以發出不同音調),所以你得插主動式 (有源、自激式) 蜂鳴器,如果用被動式 (無源、他激式)蜂鳴器,插在 F4 V3 只會聽到波、波、波,像繼電器切換的聲音。要主動式蜂鳴器才會嗶嗶叫。
(本文未完成,待續)
OSD DISABLE SW
FPV ANGLE MIX
CAMERA CONTROL 1
CAMERA CONTROL 2
CAMERA CONTROL 3
FLIP OVER AFTER CRASH
PREARM
BEEP GPS SATELLITE COUNT
VTX PIT MODE
PARALYZE
DISABLE VTX CONTROL
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