Настраиваем GPS в Betaflight для мини коптеров

В этом руководстве я покажу вам как и зачем настраивать GPS в Betaflight для квадрокоптеров. Ещё я покажу топовые GPS модули.

Оригинал: How to Setup GPS in Betaflight / Mini Quad

При помощи OSD можно отобразить довольно много полезной информации, включая текущие координаты (широту и долготу), расстояние до дома, скорость, высоту и направление в сторону дома. Последние известные GPS координаты могут помощь вам найти коптер в случае аварии.

Если вы используете телеметрию с приемников типа X4R или R-XSR, то даже сможете посылать в реальном времени координаты на Taranis. Это еще больше упрощает поиск потерянного коптера.

Для функций «возврат домой» (Return to Home, RTH) и «удержание позиции» (Position Hold) обязательно нужен GPS модуль. В новой версии Betaflight есть режим «Rescue Mode» (режим спасения), который очень похож на RTH. Этот режим активируется при потере сигнала (или в ручном режиме) и позволяет вернуть коптер к точке старта.

Из-за ограничений на размер и вес, брать нужно компактный модуль. Рекомендую BN-220, т.к. он работает что называется «прямо из коробки».

Купить BN-220

Ещё один вариант — BN-880, он крупнее, но зато имеет встроенный компас. Этот модуль популярен на более крупных моделях.

Купить BN-880

Важно выбрать модель с новым чипом — M8N, а не со старым типа M7N. M8N быстрее найдет спутники, т.к. может одновременно использовать две системы, GPS/ГЛОНАСС. Благодаря этому число видимых спутников практически удваивается.

Большинство модулей продается уже настроенными, достаточно просто подключить их к полетному контроллеру. Однако, если вы хотите «поиграться» с настройками, то можете подключить плату к компьютеру через USB-UART адаптер и воспользоваться программой U-Center

Если вы используете прошивку Betaflight, тогда потребуется ПК на F4 или F7. Из-за недостатка памяти в платах на F3 этот функционал на них недоступен (смотрите в сторону прошивки iNAV, прим. перев).

Подключение GPS — очень простой процесс, просто подайте питание 5 вольт и подключите к последовательному порту (RX к TX и TX к RX).

На вкладке Ports в столбце Sensor Input выбираем GPS. В моем примере это UART6. Скорость оставляем по умолчанию (57600).

Переходим на вкладку Configuration:

• Включаем GPS
• Выбираем протокол UBLOX или NMEA. Обычно это UBLOX, старые модули работают с NMEA
• Включаем автонастройку (Auto Config)
• Сохраняем настройки и перезагружаемся (кнопка Save and Reboot)

Если все подключено и настроено правильно, то на вкладке Setup вы увидите блок данных GPS.

Теперь нужно подождать пока найдутся спутники (3D fix, т.е. минимум 4 спутника). Этот процесс может занять несколько минут.

Когда он закончится, на модуле BN-220 замигает красный светодиод (вместе с мигающим синим, который означает наличие связи). Теперь в разделе GPS можно будет увидеть дополнительную информацию: 3D Fix = True, и текущие координаты.

Чтобы спутники нашлись быстрее, нужно выйти на улицу, или перенести модуль как можно ближе к окну и направить верхнюю часть (антенну) на небо.

Есть два способа отображения данных GPS: через Betaflight OSD и через телеметрию в аппаратуре управления.

Если вы не знакомы с Betaflight OSD, тогда читайте наше руководство. На экране можно показать: координаты; расстояние и направление в сторону дома, ну и многое другое.

Еще одна полезная вещь — можно настроить Taranis на отображение текущих координат коптера получаемых через телеметрию (SmartPort или CrossFire). Если вы упадете, то на экране будете видеть последние известные координаты модели.

Для этого включите коптер, в Таранисе перейдите на страницу телеметрии и выберите «Discover new sensors» (найти новые датчики). После этого должны появиться новые данные, включая координаты GPS.

Вы наверняка захотите тщательно проверить GPS перед дальним полетом. Первое, что я бы проверил — корректность выдаваемых координат. Просто вбиваем их в Google Maps и смотрим что показывается.

По возможности проделайте это в нескольких местах.

Убедитесь, что GPS модуль ничем не затеняется. Расположите его сверху коптера подальше от антенны видеопередатчика. Не забудьте сделать для него длинные провода. Вот несколько вариантов установки:

Поверх GoPro.

Поверх аккумулятора.

Сверху рамы (если аккумулятор ставится снизу).

Можно сделать «мачту» для GPS модуля, чтобы отодвинуть его подальше от рамы. Но в данном случае не очень удачно, т.к. рядом оказывается антенна видеопередатчика.

Основное правило: GPS модуль должен всегда смотреть на небо (за исключением моментов, когда вы делаете роллы и флипы).

Перед полетом убедитесь, что GPS приемник нашел спутники. Возможно есть смысл заранее включать коптер, для «прогрева» GPS, чтобы потом долго не ждать.

Помимо GPS есть и другие датчики/сенсоры, но их не обязательно использовать. Комбинирование данных с разных датчиков даст больше полезной информации о том, что сейчас происходит с коптером. Позже я обновлю этот пост.

Барометр

Барометр — это датчик давления, при помощи него можно вычислить высоту полета коптера. Он более точен, чем GPS. Некоторые полетные контроллеры уже имеют встроенный барометр, обычно BMP280 (например, Kakute F7).

Компас/магнетометр

Нужен для определения направления коптера. Обычно это внешний датчик, который необходимо подключить к ПК через шину i2c.