Самый дешевый стабилизатор для авиамодели

Авиамодели небольшого размера – такие как самолеты или летающие крылья - даже будучи собранными и отрегулированными с величайшей точностью - сильно подвержены воздействию воздушных потоков. Даже при легком ветерке управлять ими очень непросто. Особенно если вы намерены использовать их для полетов по FPV.

Ситуацию может исправить полетный контроллер, работающий в режиме стабилизации полета.
Но проблема состоит в том, что цена даже самого простого полетного контроллера не опускается ниже 1000 рублей, а нормальные, проверенные модели продаются на Алиэкспрессе в диапазоне от 1500 до 2500 рублей. То есть затраты на стабильный полет назвать бросовыми язык не поворачивается.

Но есть один выход. Можно собрать стабилизатор полета самому.

Для этого нам потребуется:
- Микроконтроллер Arduino PRO Mini, 5V, Atmega 328 - ценой 130 рублей;
- Плата трехосевого гироскопа с акселерометром MPU 6050 - по цене 110 рублей; - Гребенка PLS (при желании)

Кроме того, для прошивки Ардуино необходим USB - UART конвертер. Например, CP2102 или что-то аналогичное. (цена от 50 до 80 рублей). Но стоимость этого конвертора я в расчет не беру, так как любой авиамоделист, использующий в своих поделках Ардуино, имеет все необходимое для его программирования.

С помощью паяльника собираем следующую нехитрую схему для стабилизации летающего крыла:

Схема стабилизатора полета на базе Arduino PRO Mini для летающего крыла

Если вы хотите использовать стабилизатор на самолете, то следует добавить еще один вход для сигнала по YAW, подсоединив сигнальный провод с приемника к цифровому входу D6 Ардуино. А также два дополнительных выхода. Для сервомашинки руля высоты - выход D10 и для сервомашинки руля направления - выход D3. Плату гироскопа закрепляем термоклеем над платой Ардуино.

Сумарный вес стабилизатора получился 8 грамм. Выглядит примерно так:

Стабилизатор для летающего крыла в сборе

Прошивку для Ардуино про мини берем со страницы проекта Multiwii

Скачиваем самую последнюю версию. На момент написания данной статьи это MultiWii_2.4
Внутри две папки. Папку MultiWii сразу копируем в раздел libraries программы Arduino IDE.

Теперь подключаем Ардуино про мини через конвертер CP2102 к компьютеру, открываем программу Arduino IDE, в пункте «Примеры» выбираем Multiwii.
В открывшейся странице выбираем закладку config.h
Здесь выбраем нужную нам конфигурацию.



Для летающего крыла снимаем два слэша перед строкой #define FLYING_WING
Для самолета снимаем два слэша перед строкой #define AIRPLANE

Я делал стабилизатор на переделанный в самолет китайский метательный планер с размахом крыла 58 см. Но для управления им я использовал поворотные крылья, поэтому выбираю схему управления летающего крыла.

Далее чуть ниже в разделе "independent sensors" снимаем два слэша перед строкой #define MPU6050, тем самым указывая на то, какой датчик у нас подключен к Ардуино.

Этого уже достаточно для того, чтобы наш стабилизатор ожил, но для более плавной работы сервомашинок рекомендуется ввести некоторое усреднение сигнала.
Спускаемся ниже, и в разделе "Gyro smoothing" снимаем два слэша перед строкой #define GYRO_SMOOTHING {20, 20, 3}. Если потом потребуется изменить плавность работы сервоприводов, то можно будет в этой строке поиграть числовыми значениями.

Теперь во вкладке "Инструменты" программы Arduino IDE указываем порт, к которому подключена Ардуино, указываем ее тип,и нажимаем кнопку прошить.Если все было указано верно, появляется надпись "Загрузка завершена".

Мы готовы к тому, чтобы настроить стабилизатор.
Для этого снова заходим в скаченные папки прошивки и находим папку MultiWiiConf, в ней выбираем ту папку, которая соответствует вашей операционной системе. У меня windows64. Внутри исполняемый файл MultiWiiConf.exe. Его и запускаем. Открывается следующее окно:



Здесь слева нажимаем на порт, к которому подключен наш стабилизатор. Потом нажимаем кнопку "READ", затем кнопку "START".
Загружаются дефолтные настройки.



Устанавливаем крыло в горизонтальное положение и нажмаем кнопку "CALIB_ACC" для калибровки гироскопа. Затем записываем эти данные в память, нажав кнопку "WRITE".

Теперь мы можем менять ПИДы, выбирать тип стабилизации, делать реверс рулей, если они отрабатывают не в ту сторону.

Не забывайте после каждого изменения параметра нажимать кнопку "WRITE", чтобы они запомнились.

В итоге получаем стабилизатор за 250 рублей, который отлично выполняет свою функцию, имеет массу настроек и в будущем может быть модернизирован до полноценного полетного контроллера с компасом, GPS, барометром, пригодный для использования на любом летательном аппарате, включая квадрокоптер.

Валерий МИШАКОВ