Головна → База знань → Створення політного стеку
Drone Man

Створення політного стеку

Політні стеки (Flight Stacks) та мікросхеми є ключовими компонентами сучасних безпілотних літальних апаратів (БПЛА), робототехніки та інших автономних систем. Вони забезпечують управління, обробку даних і взаємодію з апаратним забезпеченням. У цій статті ми розглянемо основи політних стеків, їх зв’язок із мікросхемами, а також надамо приклади коду для роботи з такими системами.

Що таке політні стеки?

  • Апаратне забезпечення: мікроконтролери, сенсори (гіроскопи, акселерометри, GPS), модулі зв’язку.
  • Програмне забезпечення: прошивки, бібліотеки та алгоритми для обробки даних, навігації та керування.
  • Популярні політні стеки: Ardupilot, PX4, Betaflight та DJI SDK.

Роль мікросхем у політних стеках

Мікросхеми (або мікроконтролери) є “мозком” політного стека. Вони обробляють дані з сенсорів, виконують обчислення в реальному часі та керують двигунами. Найпоширеніші мікросхеми для БПЛА:

  • STM32 (STMicroelectronics) — популярний вибір для PX4 та Betaflight.
  • ESP32 — використовується для проєктів із підтримкою Wi-Fi та Bluetooth.
  • ATmega — основа для Ardupilot у старих моделях.

Приклади коду

Нижче наведено приклади коду для платформ, таких як Arduino та PX4. Код залишено як звичайні блоки Markdown для зручності читання.

1. Читання даних із сенсора MPU6050 (акселерометр + гіроскоп)

Цей код демонструє, як зчитувати дані з MPU6050 через I2C на мікроконтролері Arduino.

#include <Wire.h>
#include <MPU6050.h>

MPU6050 mpu;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  if (mpu.testConnection()) {
    Serial.println("MPU6050 підключено!");
  }
}

void loop() {
  int16_t ax, ay, az;
  mpu.getAcceleration(&ax, &ay, &az);
  Serial.print("Ax: "); Serial.print(ax);
  Serial.print(" Ay: "); Serial.print(ay);
  Serial.print(" Az: "); Serial.println(az);
  delay(500);
}

Пояснення: Код ініціалізує сенсор MPU6050 і зчитує дані прискорення по трьох осях, виводячи їх у серійний порт.

2. Керування двигуном через PWM (для Betaflight)

Цей приклад показує, як керувати безколекторним двигуном через ШІМ (PWM) на мікроконтролері STM32.

#include <Servo.h>

Servo motor;

void setup() {
  motor.attach(9); // PWM-пін для двигуна
  motor.write(1000); // Ініціалізація ESC (1000 мкс — мінімальний сигнал)
  delay(2000); // Чекаємо ініціалізації ESC
}

void loop() {
  motor.write(1200); // Встановлюємо швидкість двигуна
  delay(1000);
  motor.write(1000); // Зупиняємо двигун
  delay(1000);
}

Пояснення: Код ініціалізує ESC (електронний регулятор швидкості) і періодично змінює швидкість двигуна.

3. Налаштування PX4 для автономного польоту

Пояснення: Код підключається до автопілота PX4 через UDP і надсилає команду зльоту на висоту 10 метрів.

from pymavlink import mavutil

# Підключення до автопілота
master = mavutil.mavlink_connection('udp:127.0.0.1:14550')

# Очікування готовності
master.wait_heartbeat()
print("З’єднання встановлено!")

# Команда зльоту
master.mav.command_long_send(
    master.target_system, master.target_component,
    mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 10)

Пояснення: Код підключається до автопілота PX4 через UDP і надсилає команду зльоту на висоту 10 метрів.

Посилання для додаткового вивчення

Висновок

Політні стеки та мікросхеми є основою сучасних автономних систем. Вони дозволяють розробникам створювати складні алгоритми для керування дронами, обробки даних із сенсорів і виконання місій.