【Drone】フラコン購入時に気を付けること

フライトコントローラー購入時に気を付けることを備忘録としてまとめました。

フライトコントローラー購入時に気を付けること

フライトコントローラーはドローンの動作を制御する頭の部分であり、制御性能はフライトコンロ―ラ―内に搭載されているチップの種類に依存する。搭載されているチップは幾つか種類があるようなため、以下の観点をもとに性能や機能を比較して購入検討をすると良い。

※動作周波数が処理速度を表す。

なお、UARTやSPI,I2Cはシリアルパスと呼ばれ、以下のように特徴がある。

シリアルパス	説明
SPI	・高速な1対1バス接続。　(1つのSPIに対して、1つの部品が接続) ・ジャイロセンサーや加速度センサーなど　高速処理が必要な部品が接続される。
UART	・中速な1対1バス接続。　(1つのUARTに対して、1つの部品が接続) ・プロポ(受信機)やGPS、　OSD(FPV用カメラ)などが接続される。
I2C	・低速な1対多バス接続。　(1つのI2Cに対して、複数の部品が接続) ・コンパスや気圧センサーなど　余り高速処理が不要な部品が接続される。

ドローンの姿勢制御にジャイロセンサーの情報が使用されている。搭載されているジャイロセンサーは幾つか種類があるようなため、以下の観点をもとに性能や機能を比較して購入検討をすると良い。

※シリアルパスの種類はSPI or UART or I2C

ドローンの高度制御に気圧計の情報が使用されている。搭載されている気圧計は幾つか種類があるようなため、以下の観点をもとに性能や機能を比較して購入検討をすると良い。

※シリアルパスの種類はSPI or UART or I2C

ドローンの方位制御にコンパスの情報が使用されている。搭載されているコンパスは幾つか種類があるようなため、以下の観点をもとに性能や機能を比較して購入検討をすると良い。ただし、フライトコントローラの中にはコンパス非搭載のものもあるので注意。

※シリアルパスの種類はSPI or UART or I2C

航空法の模型航空機(200g未満)にする場合は、フライトコントローラーはドローンの本体に含まれるため、把握しておくこと。

フライトコントローラーの固定位置や穴のサイズはフレームにあったものを採用すること。

「20mm x 20mm」や「30.5mm x 30.5mm」が一般的。

ドローンを制御するためのソフトウェア(以下、ファームウェア)が必要になる。事前に購入予定のフライトコントローラー上で動作実績のあるファームウェアを調べておくと良い。

ドローンを制御するファームウェアとしては、以下のようなものがある。

フライトコントローラーはその他の部品(プロポ、ESCなど)と通信をして、制御しないといけない。そのため、その他の部品が対応している通信方式を合わせこむ必要がある。

その他の部品	通信方式
プロポ(受信機)	・アナログ方式　PWM、PPM ・デジタル方式　S.BUS、XBUSなど
ESC	・アナログ方式　ONESHOT、MULTISHOT ・デジタル方式　DSHOT(300/600/1200)

その他に確認しておくと良い機能が以下。

機能	概要
OSD (On Screen Display)	飛行時間やバッテリー残量などをFPVゴーグルやモニターに映し出す機能。この機能はあった方が良い。
BEC機能	BECとはバッテリーの電圧(3.7Vの倍数)をフラコンの動作電圧に降圧してくれる機能。 ESC側にBEC機能がない場合は、フラコン側かもしくは外部のBECが必要となる。
LCフィルター	映像に対して、モーターなどからのノイズを軽減してくれる。