Raceflight — это новейшая прошивка для полетных контроллеров. Используя вычислительные мощности процессоров серии F4, она позволяет использовать расчеты с looptime равным 125 (мкс), т.е. с частотой 8 кГц.
Также мы рассмотрим протокол MultiShot, используемый в регуляторах, он в 10 раз быстрее чем Oneshot125 и в 80 раз быстрее стандартного PWM сигнала!
Эта статья написана Джастином Нишидой (Justin Nishida) и Оскаром.
Для тех кто плохо знаком с миром свободно распространяемых прошивок для 32 битных полетных контроллеров и регуляторов, будут полезны эти статьи:
- Что такое F1, F3, F4 в марках контроллеров
- Что такое Betaflight (англ.)
- Что такое Oneshot125
- Cleanflight VS Baseflight (англ.)
Что такое Raceflight?
Прошивку Raceflight и протокол Multishot сделал пользователь RS2K (пользователь RCGroups). RF (RaceFlight) это форк (отдельная ветка разработки) BF (BetaFlight), это значит что RF основан на коде BF и изменялся для поддержки полетных контроллеров на базе процессоров F4.
Baseflight > Cleanflight > Betaflight > Raceflight
Что касается графического интерфейса, RF использует модифицированную версию Cleanflight configurator (приложение для Chrome).
Похоже что цель RS2K собрать все фишки и усовершенствования сделанные в CF (Cleanflight). Это отличная новость, потому что CF не совсем готов использовать возможности следующего поколения процессоров. BF уже достиг пределов возможностей наших F1 и F3, поэтому отлично что RF проверяет возможности более быстрых полетных контроллеров.
Настроить Raceflight несколько сложнее чем CF и BF, но дальше все очень легко.
Что такое Multishot?
Протокол Multishot — это одна из наиболее интересных фишек новой прошивки. На данный момент это самая быстрая альтернатива PWM. OneShot125 (125-250мкс), который изначально был придуман Flyduino, быстрее стандартного PWM в 8 раз. Multishot (5-25 мкс) примерно в 10 раз быстрее чем Oneshot125 (OS125)!
Не так давно Flyduino также выпустила новый протокол, называется он Oneshot42 (OS42), он в 3 раза быстрее чем оригинальный OS125, так что он не такой быстрый как Multishot.
Стоить заметить, что не все регуляторы понимают Multishot. Ранние тесты были сделаны с некоторыми регуляторами на процессорах F330 (silabs) и Atmel, и они не могли работать с Mutishot или даже были повреждены. Похоже что F390 и новые поколения регуляторов смогут работать с этой прошивкой. Это одна из причин почему DYS XM20A (Silabs F390) обсуждали в сравнении с Littlebee 20A (Silabs F330).
Несмотря на то, кто-то писал что использует Littlebee 20A и даже более старое железо, изучите совместимость до того как подключите.
Почему нужны меньшие значения looptime и более быстрый протокол для регуляторов?
Низкое значение looptime и более быстрый протокол для регуляторов означают меньшую задержку в системе. Многие думают, что эти скорости уже слишком большие чтобы полноценно их использовать, потому что мы сами не можем так быстро реагировать. Некоторые критикуют этот подход и называют его тупиковым: очень много усилий потрачено впустую в гонке за минимальное значение looptime, и все меньше заметны улучшения.
Как я понимаю, текущие алгоритмы фильтров и ПИД контроллеров пытаются предсказать что случиться дальше, основываясь на данных с датчиков полученных ранее. Следовательно мы в значительной степени зависим от «правильной настройки», т.е. от значений ПИД коэффициентов и параметров фильтров. И иногда мы тратим слишком много времени на настройку ПИД и у нас не остается времени на полеты 🙂
Теоретически при меньшей задержке в системе квадрик будет вести себя более адекватно, основываясь на данных с датчиков, а ПИД контроллеры и коэффициенты становятся менее важными.
Кроме характеристик устойчивости есть еще и задержка управления. Например, когда вы летите в дерево, есть небольшая задержка, перед тем вы сможете сменить направление движения в сторону от дерева. Задержка складывается из задержки FPV оборудования (большинство из нас летает по FPV), радиоаппаратуры управления, а также из-за внутренних механизмов в коптере (полетный контроллер и регулятор).
Это создает заметную паузу между входной командой и реакцией квадрика, поэтому я уверен, что каждая миллисекунда, на которую мы можем уменьшить лаг, в конечном счете даст нам более эффективное управление.
Разработка RaceFlight и Multishot
Изначально прошивка была сделана для того чтобы использоваться на процессорах серии F4, но затем добавлена поддержка F1 и F3. Сейчас поддерживаются следующие полетные контроллеры:
- Afro Mini F1
- AlienFlightF4
- AlienWii F1/F3
- BlueJayF4
- CC3D F1
- Colibri – TBS Powercube F3
- Naze32 F1
- Motolab Tornado F3
- Revo F4
- Revo Nano F4
- RMRC Dodo F3
- Sparky2 F4
- SPRacing F3
- VRCore F4
Помимо прочих фишек которые RS2K уже добавил в RaceFlight, идет много обсуждений относительно двустороннего обмена информацией между полетным контроллером и регуляторами.
Самое прекрасное это то, что Доминик (Dominic) и Борис (Boris), а также вся обычная опен сорсная тусовка помогают улучшить эту прошивку, так что за ней определенно стоит следить (если вы еще не делаете этого).
Проект Raceflight выглядит многообещающим даже для полетных контроллеров на F1 и становится еще одной альтернативой. Это хорошие новости т.к. всё что делают разработчики, в конечном счете, приводит улучшению всех летательных аппаратов.
Должен ли я выбрать Raceflight вместо Cleanflight или Betaflight?
В конце концов, это дело личных предпочтений, и еще зависит от того, какое железо вы используете. То, что работает у одних, не обязательно будет работать у других и наоборот. Значительная часть удовольствия получаемого от нашего хобби это тестирование и попытки использования совершенно разных вещей!
Не забудьте поделиться своим опытом!
О! и не забудьте! если вы цените то, как ваш коптер летает, выразите свою признательность: пожертвуйте деньги сообществу разработчиков. Каждый дополнительный доллар позволяет им тратить больше бессонных ночей делая наше хобби лучше.
Форумы относящиеся к Raceflight и Multishot:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2533601
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=2540753
Wiki по Raceflight:
https://github.com/rs2k/raceflight/wiki
Забавный факт о Multishot — основная тема из Звездных Войн
Забавный факт — инициализация идет под мелодию из Звездных Войн. Они нужны всем только из-за этого. 🙂
Но мне сказали, что эта фишка была удалена в последней версии, не знаю почему.