Использование платы RobotDyn Mega2560 Pro для построения полетного контроллера гексакоптера
Вантажиться...
Дата
2018
Автори
Мясищев, Александр Анатольевич
Myasischev, A.A.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
Разработан беспилотный летательный аппарат (БПЛА) на базе Ардуино совместимой платы RobotDyn Mega2560 Pro, 6-ти осевого гироскопа-акселерометра MPU6050, 3-х осевого компаса HMC5883L, барометра/высотомера MS5611/BMP180, GPS приемника u-blox NEO-6M. В качестве прошивки используется совместимая с ардупилотом (APM 2.6) прошивка MegapirateNG ver. 3.1.5R2. Прошивка корректировалась в зависимости от используемых датчиков в полетном контроллере. В качестве рамы используется шести моторный мультиротор - гексакоптер. Спроектированный гексакоптер способен выполнять следующие полетные режимы: Stabilize - выполняется взлет и посадка. Задействованы гироскоп и акселерометр для удержания горизонта. Компас используется дополнительно для контроля и коррекции; AltHold - удержания высоты. Здесь использован барометр, который способствует удержанию высоты по давлению воздуха; Land - автоматическая посадка в текущем положении. Используется барометр для контроля высоты; Simple - это режим, который позволяет «забыть» об ориентации БПЛА относительно пилота. В данном режиме важным является компас; Loiter - здесь выполняется удержания точки (по координате и высоте). Использует GPS. Режим используется для фото и видеосъемки; RTL (Return To Launch) — возврат домой, в точку взлета. Контроллер запоминает точку, где произведен Arming и позволяет вернуть БПЛА в эту точку; Auto — полет по точкам миссии. Миссия создается вручную с помощью программного обеспечения наземной станции перед полетом; Failsafe — режим спасения, который отправляет БПЛА домой (в точку, где произведен запуск двигателей - Arming) в случае потери связи с наземной станцией. Было установлено, что у регуляторов Hobbypower ESC-30A, Readytosky ESC-30A с собственными прошивками наблюдаются срывы синхронизации при оборотах ниже средних. Поэтому при резком сбросе оборотов возможна остановка двигателя, что приведет к аварии коптера. Экспериментально установлена ненадежная работа регуляторов Hobbypower ESC-30A и Readytosky ESC-30A, которые самопроизвольно сбрасывали настройки, например при температурах ниже +15C и при включении коптера. В связи с этим в работе была выполнена перепрошивка этих регуляторов коптерной прошивкой Simonk, что обеспечило высокую устойчивость полета. Рассмотрена также настройка GPS модуля GY-GPS6MV2 программой u-center, что обеспечило устойчивый полет гексакоптера по путевым точкам в автоматическом режиме. Экспериментально показана не существенная разница в использовании барометров MS5611 и BMP180 в режиме удержания высоты для прошивки MegapirateNG 3.1.5R2.
An unmanned aerial vehicle (UAV) based on Arduino compatible RobotDyn Mega2560 Pro board, 6-axis MPU6050 accelerometer gyro, 3-axis compass HMC5883L, barometer/altimeter MS5611/BMP180, GPS receiver u-blox NEO-6M was developed. As the firmware compatible with the ardupilotom (APM 2.6) firmware MegapirateNG ver. 3.1.5R2. The firmware was adjusted depending on the sensors used in the flight controller. As a frame, six motor multitorts - hexakopter - are used. The designed hexacopter is able to perform the following flight modes: Stabilize - take off and landing. A gyroscope and an accelerometer are used to hold the horizon. The compass is used additionally for monitoring and correction; AltHold - hold height. Here a barometer is used that helps maintain the altitude by the air pressure; Land - automatic landing in the current position. A barometer is used to control altitude; Simple is a mode that allows you to "forget" the orientation of the UAV relative to the pilot. In this mode, the compass is important; Loiter - here the point is held (by coordinate and height). Uses GPS. The mode is used for photo and video shooting; RTL (Return To Launch) - return home, to the point of take-off. The controller remembers the point where Arming is produced and allows to return the UAV to this point; Auto - flight to the points of the mission. The mission is created manually using ground station software before the flight; Failsafe is a rescue mode that sends the UAV home (to the point where the engine starts - Arming) in case of loss of communication with the ground station. It was found that the Hobbypower ESC-30A regulators, the Readytosky ESC-30A with its own firmware, there are synchronization failures at lower than average speeds. Therefore, with a sudden reset of the revolutions, it is possible to stop the engine, which will lead to a Copter accident. The unreliable work of the Hobbypower ESC-30A and Readytosky ESC-30A regulators was experimentally installed, which spontaneously reset the settings, for example, at temperatures below + 15C and when the copter is turned on. In this regard, the work was performed by flashing these regulators with Simonk's copier stitching, which ensured high flight stability. The configuration of the GPS module GY-GPS6MV2 with the u-center program was also considered, which ensured a stable flight of the hexacopter along the waypoints in automatic mode. An experimental difference is shown in the use of the MS5611 and BMP180 barometers in the altitude hold mode for MegapirateNG 3.1.5R2 firmware.
An unmanned aerial vehicle (UAV) based on Arduino compatible RobotDyn Mega2560 Pro board, 6-axis MPU6050 accelerometer gyro, 3-axis compass HMC5883L, barometer/altimeter MS5611/BMP180, GPS receiver u-blox NEO-6M was developed. As the firmware compatible with the ardupilotom (APM 2.6) firmware MegapirateNG ver. 3.1.5R2. The firmware was adjusted depending on the sensors used in the flight controller. As a frame, six motor multitorts - hexakopter - are used. The designed hexacopter is able to perform the following flight modes: Stabilize - take off and landing. A gyroscope and an accelerometer are used to hold the horizon. The compass is used additionally for monitoring and correction; AltHold - hold height. Here a barometer is used that helps maintain the altitude by the air pressure; Land - automatic landing in the current position. A barometer is used to control altitude; Simple is a mode that allows you to "forget" the orientation of the UAV relative to the pilot. In this mode, the compass is important; Loiter - here the point is held (by coordinate and height). Uses GPS. The mode is used for photo and video shooting; RTL (Return To Launch) - return home, to the point of take-off. The controller remembers the point where Arming is produced and allows to return the UAV to this point; Auto - flight to the points of the mission. The mission is created manually using ground station software before the flight; Failsafe is a rescue mode that sends the UAV home (to the point where the engine starts - Arming) in case of loss of communication with the ground station. It was found that the Hobbypower ESC-30A regulators, the Readytosky ESC-30A with its own firmware, there are synchronization failures at lower than average speeds. Therefore, with a sudden reset of the revolutions, it is possible to stop the engine, which will lead to a Copter accident. The unreliable work of the Hobbypower ESC-30A and Readytosky ESC-30A regulators was experimentally installed, which spontaneously reset the settings, for example, at temperatures below + 15C and when the copter is turned on. In this regard, the work was performed by flashing these regulators with Simonk's copier stitching, which ensured high flight stability. The configuration of the GPS module GY-GPS6MV2 with the u-center program was also considered, which ensured a stable flight of the hexacopter along the waypoints in automatic mode. An experimental difference is shown in the use of the MS5611 and BMP180 barometers in the altitude hold mode for MegapirateNG 3.1.5R2 firmware.
Опис
Ключові слова
APM 2.6, PID-регулятор, ATmega2560, MegapirateNG, RobotDyn Mega2560 Pro, Readytosky ESC-30A
Бібліографічний опис
Мясищев А. А. Использование платы RobotDyn Mega2560 Pro для построения полетного контроллера гексакоптера / А. А. Мясищев // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2018. – № 3. – С. 172-180.