(Návod) Jak nastavit kvadrokoptéru pomocí Betaflight Configuratoru?

Dostavěli jste konečně svou novou kvadrokoptéru a chystáte se na její nastavení v Betaflight configurátoru? Tento návod vám unsadní správnou konfiguraci a otestování funkčosti všech komponent vašeho stroje od prvního připojení k PC až po testovací let. V jeho průběhu se budu věnovat všem běžným problémům, jejich řešení a upozorním vás na možná bezpečnostní rizika. Návod je určený jak pro úplné začátečníky, tak pro pokročilé uživatele - každý si v něm najde své. Abych udržel jednoduchost celého postupu, zaměřím se především na věci nezbytné pro správné fungování koptéry a vynechám tak například nastavení GPS, kterému se budu věnovat v některém z dalších návodů. Pokud se teprve chystáte stavět, určitě si přečtěte Úvod do závodních a freestyle koptér pro začátečníky.

Připojení kvadrokoptéry k Betaflight Configuratoru

Na stole máte čerstvě dostavěnou koptéru, zbývá již jen vše nakonfigurovat a můžete se pustit do létání. Před prvním připojením kvadrokoptéry k PC určitě sundejte všechny vrtule - posekané prsty je to poslední co si přejete a bezpečnost je vždy na prvním místě! Než se pustíte do nastavování, doporučuji flashnout na řídící jednotku poslední stabilní verzi Betaflightu. Základní nastavení a principy jsou stejné, lišit se mohou jen některé drobnosti a nové funkce.

Propojte koptéru pomocí USB kabelu s počítačem, baterii nechte zatím odpojenou a všimněte si, že na řídící jednotce se rozsvítí dioda indikující napájení přes USB (5V). Spusťte aplikaci Betaflight Configurator. V pravém horním rohu Betaflight Configuratoru vyberte COM port, přes který řídící jednotka komunikuje s počítačem a stiskněte tlačítko "Connect". Pokud nevíte, jaký port vybrat, můžete buď postupovat metodou pokus-omyl, nebo koptéru odpojte a znova připojte, přičemž si všímejte, který port vám z nabídky zmizí a po opětovném připojení znova naskočí.

Základní nastavení a kalibrace

Po úspěšném připojení Betaflight Configuratoru uvidíte úvodní obrazovku s modelem kvadrokoptéry - ten by měl adekvátně reagovat na naklánění stroje, čímž máte ověřené, že řídící jednotka, gyroskop i akcelerometr správně fungují. Když stroj nakloníte doleva, model se musí naklonit také doleva atd. Všímejte si kde je na zobrazeném modelu šipka ukazující předek modelu. Koptéru položte na rovný povrch a zkontrolujte, že model je na obrazovce zobrazen též vodorovně. Pokud máte model nakloněný, i když je koptéra rovně, proveďte kalibraci akcelerometru (koptéra musí být během kalibrace v perfektně vodorovné poloze). Jestliže model reaguje na naklápění stroje pohybem nesprávným směrem, máte pravděpodobně pootočenou řídící jednotku (šipka na FC nesměřuje dopředu) a bude nutné upravit nastavení na záložce "Configuration" v sekci "Board and sensor alignment". Obvykle je v takovém případě nutné nastavit "Yaw degrees" na hodnotu 90, 180, nebo 270 stupňů, podle toho jak máte fyzicky orientovánu řídící jednotku na koptéře.


Nastavení externích zařízení na UART portech

Na této záložce můžete nastavovat externí zařízení připojená přes UART rozhraní k řídící jednotce. V každém případě to bude receiver (SBUS, IBUS) pro ovládání koptéry. Musíte vědět na který UART port jste receiver napájeli (dle instrukcí v manuálu vaší řídící jednotky). Pro tento UART zapněte přepínač "Serial Rx". Na stejném místě můžete nastavit další zařízení jako je např. SmartPort pro ovládání VTX a mnohé další. V základu je však potřeba jen funkční receiver pro ovládání - bez něho si nezalítáte.


Nastavení ESC protokolu, přijímače a Gyro / PID frekvencí 

Zde najdete základní nastavení vašeho stroje. Začněte nastavením v sekci "ESC/Motor Features", kde vyberte protokol pro komunikaci mezi řídící jednotkou a regulátory (ESC). Většina regulátorů podporuje protokol DSHOT. Ověřte si v manuálu regulátorů jaké komunikační protokoly podporují a pokud je to možné, volte některou z verzí DSHOT. Vyšší číslo DSHOT je lepší, je však nutné aby danou rychlost regulátory podporovaly. Pokud si nejste jistí, začněte na pomalejší variantě DSHOT300.

Ujistěte se, že máte volbu MOTOR_STOP vždy vypnutou. Pokud jí zapnete, po naarmování koptéry se nebudou točit vrtule dokud nepřidáte plyn, což může vytvářet velmi nebezpečné situace. MOTOR_STOP tedy ponechte vypnutý! Ostatního nastavení si nevšímejte, není pro funkčnost koptéry důležité a výchozí nastavení je OK.

V sekci "System configuration" je možné nastavit frekcenci pro PID loop a Gyro update rate. Vyšší hodnoty jsou lepší volbou a poskytují rychlejší odezvu při ovládání stroje, nicméně je nutné, aby je řídící jednotka podporovala (opět pátrjte v manuálu řídící jednotky) a také musíte mít dobře odizolováno řídící jednotku od vibrací. Základní nastavení  2Khz PID loop frequency a 4Khz Gyro update frequency je pro běžné létání naprosto vyhovující a pro první testovací let doporučuji toto nastavení neměnit. Jestliže budete mít prolbémy s oscilací koptéry během letu, snižte obě frekvence, přičemž Gyro update rate nastavte vždy na dvojnásobek frekvence PID controlleru. Pokud první letové testy dopadnou dobře a nezaznamenáte žádné oscilace, můžete fekvence postupně navyšovat. Sledujte při tom vždy CPU Load na stavovém řádku v dolní části Betaflight Configuratoru - nesmí překročit hodnotu 30%, v opačném případě se můžete dostat do problémů.

Další pozornost věnujte zapínání/vypínání akcelerometru. Jestliže plánujete létat jen v ACRO módu bez stabilizace, můžete akcelerometr vypnout. To vám ušetří trochu výpočetního výkonu procesoru, mějte však na paměti, že nebude možné využívat stabilizovaný ANGLE mód ani HORIZON mód, kvadrokoptéru bude možné naarmovat v jakémkoliv úhlu náklonu (to může také způsobit potencionálně nebezpečné situace) a model koptéry na úvodní obrazovce (záložka "Setup") nebude reagovat na fyzický pohyb koptéry. Barometr a magnetometr na závodní/freestyle koptéře obvykle neřešíme, takže ponechte obojí vypnuté.

V sekci "Receiver" nastavte "Receiver Mode" dle typu použitého přijímače (obvykle Serial-based receiver) a "Serial Receiver Provider" na SBUS. Tohle nastavení vám bude fungovat s běžně používanými přijímači FrSky. Pro jiné přijímače nahlédněte do jejich manuálu, určitě tam najdete korektní nastavení. V části "Other Features" obvykle zapínám následující: Anti-Gravity, Dynamic Filter, Telemetry, OSD. Pokud si nejste jistí, ponechejte výchozí nastavení, to by mělo být dotatečné pro rychlé uvedené koptéry do provozu. Nyní nastavení uložte a restartuje řídící jednotku (klikněte na tlačítko "Save & Reboot").


Nastavení a otestování ovládání, mapování kanálů

Tady ověříte jednu z nejdůležitějších věcí - to, že vám správně funguje přijímač pro ovládání kvadrokoptéry. Je na čase zapnout vysílačku a zkusit zahýbat ovládacími pákami. Pokud je vše v pořádku, uvidíte pohyb jednotlivých kanalálů přijímače (barevné pruhy). Některé řídící jednotky nedokáží napájet receiver přes 5V USB, takže možná bude nutné poprvé připojit baterku. Vyzkoušejte postupně všechny ovládací prvky (Throttle, Yaw, Pitch, Roll), především to, zda pohyb páky koresponduje se správným ovladačem (throttle throttluje, yaw yawuje atd.). Proházené ovládání opravíte změnou nastavení "Channel Map" na stejné obrazovce. Další pozornost věnujte správnému směru ovládacích prvků (přidání plynu posouvá throttle nahoru, náklon doleva posouvá pitch doleva atd.). Invertované ovladače vyřešíte změnou nastavení v menu vysílačky (opět hledejte v manuálu). Poslední věcí, kterou na tomto místě musíte ověřit, je správné centrování a koncové body. Vycentrovaná páka ovladače musí ukazovat na mapě kanálů hodnotu 1500, nejnižší poloha ukáže 1000 anejvyšší poloha 2000. Tohle musí bezpodmínečně fungovat na všech 4 hlavních kanálech (Throttle, Yaw, Pitch, Roll), jinak si zaděláváte na problémy.


Letové módy a armování koptéry

V Betaflight Configuratoru si na záložce "Modes" nastavte minimálně switch pro armování kvadrokoptéry (velmi doporučuji využít armování přes dva switche, jedná se o bezpečnostní opatření před nechtěným naarmováním koptéry) a pípák (buzzer), díky kterému spadlý stroj snadno najdete. Pípák je lepší mít na switch, nemusíte pak čekat až se sám aktivuje a když náhodou koptéru pověsíte na strom tak vám nebude celou dobu řvát na celé okolí (co když bude potřeba zajet pro lano atp.). Osobně preferuji ještě nastavení angle módu a air módu na switch. Air mód mám zapnutý jen v acro režimu a možnost angle módu, i když ho nepoužívám, si nechávám jako nouzovku pro případy, kdy jsem nucen (například při poruše VTX či kamery) přistát bez brýlí na LOS (na oči). Schopnost ovládání koptéry na LOS jsem už dávno ztratil, takže v takovém případě je pro mě angle mód vysvobozením a záchranou před nekontrolovaným crashem. Na obrázku výše vidíte nastavení, které používám na všech koptérách. Po dokončení konfigurace připojte baterku (vrtule sundané!) a zkuste koptéru naarmovat.


Bench test motorů, kontrola pořadí a směru rotace

Tak a jdeme točit :) Vrtule máte sundané, baterku připojíte ke koptéře a přepínačem potvrdíte, že jste si vědomi bezpečnostních rizik následující akce. Postupně roztočte každý z motorů na minimální otáčky, začněte číslem 1. Sledujte, zda se točí správný motor dle schematu na obrázku. 1 je pravý zadní motor, 2 pravý přední, 3 levý zadní a 4 levý přední. Pokud máte pořadí jinak, bude nutné motory přemapovat, nebo proházet drátky na JST konektoru mezi FC a 4in1 ESC, případně přepájet signální drátky na FC. Tohle je dobré si ohlídat už během stavby. 

Dále si všímejte směru otáčení jednotlivých motorů. Kontroluji to tak, že motor rotující v minimálních otáčkách jemně chytnu dvěma prsty ze stran. Směr otáčení je hezky cítit podle toho, kam vám motor táhne prsty. Pravý přední a levý zadní motor musí rotovat proti směru hodinových ručiček (CCW), levý přední a pravý zadní rotuje po směru hodinových ručiček (CW). Pokud se vám točí jinak, máte dvě možnosti - buď na motorech se špatným směrem rotace prohodíte libovolné dva ze tří kabelů, nebo změníte směr otáčení pomocí BlHeli Configuratoru (pozor na odlišné verze konfigurátoru pro BlHeli_S a BlHeli_32 - zjistěte si správnou verzi dle použitých regulátorů).


První testovací let s koptérou

Nyní jste připraveni na první "ostrou" zkoušku s vrtulemi. Doporučuji zkoušet venku, někde daleko od lidí, ideálně na louce nebo poli. Ve vhodných vnitřních prostorech je možné provést testovací hover, nicméně nedoporučuji dělat ho v obýváku, ani ve veřejně přístupných prostorech (chodby bytových domů atp.) - opět jde v první řadě o bezpečnost. Nezapomeňte před letem zapnout blackbox, ať máte co zkoumat v případě problémů. První let obvykle provádím na LOS bez brýlí (klidně ve stabilizovaném angle módu), nechávám si však zapnuté nahrávání FPV videa (DVR), abych se následně mohl podívat na záznam, zda pod plynem nedochází k rušení videa, což je celkem častý problém. Nejdříve se pomalu odlepte od země a nechte stroj viset ve vzduchu na jednom místě - vše musí běžet hladce, stabilně a bez oscilací a škubání. Následně zkuste lehký punch (přidejte razantně plyn, ale jen krátce). Neměly by se projevit žádné oscilace. Pokud je vše v pořádku, můžete přitvrdit a trochu to proletět kolem sebe. Po cca minutě lehkého poletování je dobré přistát a hned jít osahat motory - měly by být studené, nebo jen lehce vlažné, určitě ne horké a už vůbec ne rozpálené tak, že na nich neudržíte prsty déle jek několik vteřin. Jestliže je i tento test OK, nic vám nebrání nasadit si na hlavu brýle a dát té krasavici pořádně za klobouk :)

Mějte se fajn a letu zdar!

Tomáš Frajer