Унитазинг квадрокоптера: что это, почему происходит и как предотвратить

Унитазинг — термин, пришедший из английского языка (англ: toilet bowling). По отношению к квадрокоптерам он описывает состояние дрона, когда он сам по себе кругами летает вокруг одной зоны по увеличивающемуся периметру. Коптер шатает из стороны в сторону, вперед-назад. Внешне похоже на смыв воды в унитазе, отчего и произошло такое название.

Так как унитазинг происходит неконтролируемо, нередко он заканчивается повреждением или полной поломкой БПЛА, ибо круги полета становятся все больше, и коптер сталкивается с препятствиями. Так что для владельцев беспилотников полезно знать, как предотвратить это явление, а заодно понять, почему оно происходит.

Почему дрон унитазит

Чаще всего, квадрокоптер начинает унитазить из-за значительных расхождений данных, полученных с компаса, и сведений от GPS или IMU (гиростабилизатор). При фиксировании существенного несоответствия, дрон автоматически переходит в режим ATTI, либо начинает бесконтрольно раскачиваться в разные стороны. В моделях бренда DJI, переключение в ATTI происходит даже при незначительных расхождениях данных GPS, или при небольшом количестве доступных спутников (менее восьми).

Справка. Режим ATTI — это режим БПЛА, при котором фиксируется исключительно высота (поддерживается лишь работа барометра).

Вышеуказанная причина далеко не единственная, из-за которой возникает унитазинг. Выход из строя может быть вызван другими неполадками или их сочетанием. Для определения, в каком именно датчике или компоненте заключается проблема, владельцу коптера понадобится точно откалибровать комплектующие. После диагностирования и устранения неполадки, в блоки управления дрона будут отправляться корректные сведения, и унитазинг прекратится.

Для анализа унтизаинга и его причин, надо открыть файлы .dat. и посмотреть следующие логи:

1. gpsHealth. Показатель качества сигнала GPS от 0 до 5. Чем лучше сигнал, тем точнее дрон определяет себя в вертикальной и горизонтальной плоскости. Показатель напрямую зависит от количества доступных спутников, к которым квадрокоптер может подключиться.
2. numSats. Отображение числа спутников, с которых беспилотник может получать данные на протяжении всего полета. Большинство современных БПЛА не будут взлетать до тех пор, пока не подключатся минимум к восьми спутникам.

Если показатель gpsHealth опустится ниже 3, такое низкое качество сигнала GPS автоматически отключит модуль определения местоположения по спутникам, и переключится в режим ATTI. 

Примеры унитазинга квадрокоптера

В зависимости от бренда, модели и причины неполадки, унитазинг выглядит по-разному. Далее представлены примеры, в которых наглядно демонстрируется эта аномалия. (Не забывайте в настройках видео включать субтитры, с переводом на русский язык, если это необходимо):

Пример унитазинга на Hubsan H501:

Во всех примерах площадь унитазинга разная. Неизменно лишь одно — во время данного явления контролировать беспилотник крайне трудно.

Что делать во время унитазинга

Никто не застрахован от неконтролируемых колебаний БПЛА вокруг одной точки. К счастью, есть советы о том, что делать во время этого неприятного явления, дабы не разбить беспилотник и аккуратно его приземлить.

Кнопка паузы

На пультах управления квадрокоптеров от DJI, есть большая кнопка паузы (pause). Она находится на передней панели рядом с левым стиком. При нажатии на кнопку дрон останавливается в воздухе как в автоматическом, так и в ручном режиме полета.

Несмотря на то, что команда паузы предназначена для предотвращения столкновений с препятствиями, она может помочь и при унитазинге, остановив коптер в воздухе. Если кнопка не работает или отсутствует, следует попробовать другие советы.

Спортивный режим

В некоторых случаях унитазинга, помогает переключение в спортивный режим, который поддерживается дронами DJI. Сначала нужно включить этот режим, а затем выключить его через несколько секунд.

Переключатель в спортивный режим находится рядом с кнопкой паузы на пульте дистанционного управления.

Ручной полет в режиме ATTI

В режиме ATTI отключаются все датчики, кроме барометра. Его активация происходит автоматически при недостаточном количестве спутников в зоне действия, или из-за низкого качества сигнала GPS. В таком состоянии беспилотник начнет дрейфовать по направлению ветра, неизменна будет лишь высота.

С включенным режимом ATTI, необходимо вручную управлять квадрокоптером. Из-за отключения почти всех датчиков, контролировать беспилотник будет трудно. Так что рекомендуется иногда практиковать управление дроном в режиме ATTI, дабы быстрее привыкнуть к ручному полету.

В целом, обучение и практика управления коптером вручную поможет в различных ситуациях, а не только при унитазинге. Об этом полезном навыке рассказано в статье об управлении дроном.

Как предотвратить унитазинг квадрокоптера

Итак, после того как квадрокоптер был спасен и приземлился без повреждений, требуется принять меры для того, чтобы явление унитазинга больше не происходило. Далее подробно описаны действия и советы, которые помогут избавиться от круговых неконтролируемых полетов вокруг одной точки.

Проверка и калибровка компаса

В первую очередь нужно убедиться, что компас показывает правильное направление. Для этого надо включить дрон на улице, дождаться подключения к GPS и посмотреть, куда указывает стрелка в программе. Она должна соответствовать направлению квадрокоптера.

Если компас указывает не туда, куда направлен беспилотник, его необходимо откалибровать.

Компас играет фундаментальную роль в правильной работе БПЛА, поэтому программы управления и настройки дрона часто напоминают о его калибровке. Именно благодаря компасу квадрокоптер возвращается в точку вылета при возникновении проблем во время полета. Если этот узел неисправен или откалиброван неправильно, беспилотник легко может улететь в неизвестном направлении и потеряться.

Калибровка компаса сбивается по множеству причин. Чаще всего это связано с крупными металлическими или магнитными объектами неподалеку.

В приложении DJI GO4 можно посмотреть помехи компаса, для этого необходимо:

1. Перейти в “Настройки”.
2. Открыть “Дополнительно”.
3. Перейти в раздел “Компас”. Здесь находится индикатор помех. Он отображает искажения из-за металлических и магнитных объектов.

В городе, больше всего помех вызывают большие железобетонные конструкции. Именно при приближении к железобетону на индикаторе появляются значительные помехи, которые сбивают калибровку компаса.

Также следует подальше держать квадрокоптер от:

• автомобилей;
• линий электропередач;
• крупных залежей металла (металлобазы и т.д.);
• больших металлических конструкций;
• больших динамиков и источников звука (в них есть магниты).

В карманах, сумках, мало что может сбить калибровку компаса квадрокоптера, за исключением длительного нахождения рядом со смартфоном или планшетом. В остальном ключи, ножи и прочая утварь никак не отображаются на индикаторе помех.

Калибровка компаса происходит в программном обеспечении беспилотника. Рекомендуется проверить, корректно ли откалибровался квадрокоптер, летая коптером на высоте примерно 10 метров, делая виражи в разные стороны, и одновременно наблюдая, правильное ли направление отображается на дисплее программы. Если все верно, то калибровка проведена корректно. В случае расхождения данных нужно еще раз откалибровать компас.

Калибровка IMU

IMU (inertial measurement unit) — это гиростабилизатор в БПЛА, который предназначен для измерения высоты, наклона, угловой скорости и прочих данных, важных для летающего аппарата.

Блок IMU состоит из нескольких датчиков:

• акселерометр — анализирует ускорение в трех плоскостях;
• барометр — измеряет высоту;
• термометр — измеряет температуру (важно для предотвращения перегрева);
• гироскоп — определяет движение относительно линии горизонта, и сохраняет стабильное положение в воздухе.

Калибровка гиростабилизатора проходит легко и просто, производители дронов об этом позаботились. Весь процесс занимает не более пяти минут.

Как откалибровать квадрокоптер на примере модели от DJI:

1. Положить беспилотник на абсолютно ровную и неподвижную поверхность.
2. Если коптер недавно летал, дать ему полностью остыть.
3. Зарядить аккумулятор минимум на 50%.
4. Запустить приложение DJI GO4.
5. Включить контроллер квадрокоптера.
6. Перейти в расширенные настройки через приложение GO4.
7. Выбрать калибровку.
8. Следовать инструкциям на экране.

Эффект унитазинга, как правило, является результатом того, что квадрокоптер пытается перемещаться или удерживать высоту, во время того, как компас и IMU расходятся примерно на 90°.

Недорогие и мини-дроны выпускаются без некоторых датчиков, поэтому в них калибровки гиростабилизатора либо нет, либо она проводится иначе. Как именно, зависит от конкретной модели. В любом случае в инструкции пользователя должно быть написано о том, как проводить калибровку основных датчиков.

Обратите внимание! Мы собрали обновляемую базу инструкций для квадрокоптеров в электронном виде, в которой очень много популярных моделей. 

Калибровка акселерометра

Акселерометр есть в любом квадрокоптере. Он отвечает за определение ускорения дрона, поэтому активен только во время движения беспилотника.

В каждом БПЛА акселерометр откалиброван по-разному, в зависимости от программного и аппаратного обеспечения. Но калибровка этого датчика везде происходит одинаково.

Основные шаги для калибровки акселерометра:

1. Убедиться, что направление коптера соответствует показателям в программе.
2. Положить дрон на ровную и неподвижную поверхность.
3. Запустить процесс калибровки акселерометра через приложение.
4. Чаще всего потребуется перезагрузить БПЛА, а в остальном достаточно следовать инструкциям на дисплее.

Ссылки на видео с конкретной калибровкой в зависимости от модели указаны в таблице (ролики на английском).

Обновление программного обеспечения

Унитазинг может быть вызван устаревшим программным обеспечением, поэтому нужно убедиться, что используется обновленная операционная система. Прошивка зависит от производителя, и новые версии всегда лучше старых, потому что разработчики исправляют ошибки, вносят улучшения и новые возможности.

Также стоит проверить прошивку на пульте дистанционного управления и в отдельном приложении, например, в DJI GO4. Если версия не последняя из доступных, следует обновиться.

Не взлетать без обнаружения более 8 спутников

У многих владельцев дронов возникает соблазн быстро взлететь, пропустив подключение коптера к 8 спутникам или больше. Даже если модель определенного бренда позволяет это сделать, не стоит пренебрегать функциями GPS. К тому же, некоторые беспилотники не удастся поднять в воздух без доступа к минимальному количеству спутников. В число таковых входят устройства бренда DJI.

Отправить .dat файлы в техническую поддержку компании производителя

Про .dat файлы рассказано в начале статьи. Они представляют собой логи каждого полета, поэтому называются по дате и времени вылета, а .dat это формат файлов. Если показатели качества сигнала GPS и количества спутников в норме, но унитазинг все еще возникает после всех проведенных действий, следует отправить файлы .dat компании, разработавшей дрона. Возможно, там подскажут, что делать.

Оформить возврат

Унитазинг — это аномалия и дефект дрона. Если ничего из перечисленного выше не помогло, рекомендуется оформить возврат квадрокоптера с заменой на исправное устройство. В некоторых случаях возврат осуществляют даже после истечения гарантийного срока, особенно если унитазинг был замечен с первых минут использования аппарата.

Советы для самодельных квадрокоптеров и дронов

Некоторые умельцы разрабатывают собственные квадрокоптеры. Небольшие упущения в сборке и создании такого устройства могут привести к унитазингу.

Использовать внешний GPS

Если БПЛА был создан собственноручно, можно попробовать использовать GPS, не встроенный в платы, а отдельный внешний датчик вместо него. Важно, чтобы он был установлен вдали от помех магнитного и электронного типа. Некоторые сборщики коптеров ставят GPS модуль на подставку, дабы свести возникновение помех от электронных компонентов к минимуму.

Скрутить заземляющие провода

При ручном создании дрона, по всему его корпусу проходит множество проводов, которые создают магнитные помехи. Для уменьшения искажений провода нужно скрутить друг с другом, создав некое заземление.

Данный совет подходит не только для квадрокоптеров, но и для всех электронных устройств, в конструкции которых много проводных элементов.

Сергей

Эксперт портала dronnews.ru. Большой любитель квадрокоптеров и дронов, с огромным стажем.

Задать вопрос

Заключение

Итак, мы рассмотрели такое понятие, как унитазинг, или “хаотичную болтанку” квадрокоптера. Если следовать представленным советам и рекомендациям, то, в большинстве случаев, эффект унитазинга удается победить, при условии того, что дрон полностью исправен. Если ничего не помогает, то рекомендуется доверить решение этой проблемы специалистам и отнести устройство в сервисный центр.