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VTOL(Pixhawk 기반)을 이용한 PPK 방식의 항공 측량은 어렵지 않습니다 [4. FC 세팅 편]

임진구
조회수 1007

안녕하세요, 써드아이 로보틱스 팀입니다.


오늘은 다섯번째 시간으로 FC 세팅 편을 소개하는 시간이 되겠습니다.



*FC는 이전 시간에 다른 조립과 다르게 방진 마운트에 부착을 하지 않았습니다. 

이유는 먼저 미션플래너에서 가속계 보정을 단독으로 세팅해야 하기 때문 입니다. 꼭 참고 부탁 드립니다. 2번 확인


1. 조종기 세팅, 수신기 바인딩

FRSKY, RADIOMASTER 등 OPENTX 계열 조종기들은 세팅이 비슷합니다.

초기 조종기 모드1과 모드2는 구매하실때 확인하시고 구매하시면 됩니다. 저희는 모드 1 기반으로 사용합니다.

(국내 조종 자격 환경)

대부분 멀티콥터 자격증을 취득하셨다면 모드2로 연습하여 취득하셨을겁니다. 

하지만 국내에 고정익 조종자들은 과거 일본 RC 비행 문화가 넘어오면서 대부분은 모드1을 사용하게 되었습니다. (FUTABA, JR 조종기 등)그렇기 때문에 대부분 고정익 교육원이 모드1을 사용하고 있어 모드2 사용하는 곳을 찾아서 교육받으셔야 합니다. 고정익 모드1을 배우시고 다시 멀티콥터를 모드1으로 다시 교육 받는 분들이 많습니다. 


초기 조종기에서 먼저 모델을 추가하시고 모델 이름을 변경하는걸 시작으로 세팅을 시작합니다.

기본 스로틀, 에어론, 엘레베이터(피치), 요 등은 설정이 되어 있습니다. 추가 두가지 토글 스위치 (3단, 1단) 사용하기 위해 설정을 하셔야 합니다.

(영상 참고)


조종기 설정을 완료하셨다면 수신기 바인딩을 하시면 됩니다. 상기 영상 참고 (5:25초 부터)


수신기 바인딩이 완료 되었는지 체크하기 위해 미션 플래너를 FC에 연결하여 조종기가 잘 작동 하는지 체크합니다.


또한 5채널에 설정한 3단 스위치(SC)는 비행기 모드를 변경하는 스위치로 미션플래너에서 가끔 비행기 모드 설정이 7채널로 설정되어 있는 경우가 있습니다.

이것을 바꾸기 위해 전체 매개변수트리 페이지로 넘어가서 채널을 5번으로 변경해줍니다. (1:5초 부터)

전체매개변수트리 페이지로 넘어간 후 우측 중단에 검색창에 FLTMODE_CH 를 검색


FLTMODE_CH 값 5 로 변경, **변경 후 매개변수 기록을 꼭 클릭해야합니다. 그래야 변경이 됩니다. 

(영상참고)


 

2. FC 가속계 보정 

상기에 말씀 드렸듯이 FC는 기체와 함께 가속계를 보정하는 것이 아니며 단독으로 보정을 실시 해야합니다.

FC 마다 FC 전면 방향이 표기가 되어 있습니다. 이를 기준으로 우측 좌측 노우즈 업, 노우즈 다운, 빽 방향을 확인해주세요. (하기 사진 참고)

FC를 미션플래너에 연결하시고 설정 메뉴를 들어가신 다음 가속계 보정을 들어가세요. 

그럼 가속계 교정에 첫번째 가속계 교정을 클릭하시고 시작을 합니다.


(1) FC 정 위치에서 교정  Please place vehicle Level 이라는 문구가 들어오면 FC를 평평한 면에 올려 놓습니다.

자세가 유지 되었다면 완료 버튼을 클릭하세요.

(2)FC 왼측 교정 Please place vehicle LEFT 라는 문구가 변경 되면 하기 사진과 같이 FC 위치를 변경하시고 자세를 유지하며 완료 버튼을 클릭합니다.

(3)FC 우측 교정 Please place vehicle RIGHT 라는 문구가 변경 되면 하기 사진과 같이 FC 위치를 변경하시고 자세를 유지하며 완료 버튼을 클릭합니다.

(4)FC 노우즈 다운 교정 Please place vehicle NOSEDOWN 라는 문구가 변경 되면 하기 사진과 같이 FC 위치를 변경하시고 자세를 유지하며 완료 버튼을 클릭합니다.

(5)FC 노우즈 업 교정 Please place vehicle NOSEUP 라는 문구가 변경 되면 하기 사진과 같이 FC 위치를 변경하시고 자세를 유지하며 완료 버튼을 클릭합니다.

(6)FC 빽 교정 Please place vehicle BACK 라는 문구가 변경 되면 하기 사진과 같이 FC 위치를 변경하시고 자세를 유지하며 완료 버튼을 클릭합니다.

모든 방향이 잘 완료가 되었다면 완료 버튼 밑에 Please place vehicle SUCCESS 라는 문구가 뜹니다. 그럼 FC 연결을 해제하시고 USB를 뺏다 다시 꽂고 미션플래너를 다시 접속하시고 방향이 맞는지 하기 영상처럼 체크 해주세요.



3.  나침판 세팅

현재 나침판은 FC 내장형 1개, 외부 나침판 2개가 생성됩니다.

외부 나침판 1개는 GPS, 나머지 나침판은 조립편에 소개해드린 외부 나침판입니다.

나침판은 특성 상 높은 전류가 흐르는 장소에 배치하게 되면 전류 노이즈가 발생하여 드리프트 또는 여러 가지 문제가 발생합니다. 그러기 때문에 최대한 간섭이 없는 곳으로 배치하는데요. 그래서 하기와 같이 외부 나침판을 제일 앞쪽으로 배치하여 사용합니다.

또는 외부 나침판 센서를 사용하지 않고 GPS의 외부 나침판을 사용하고자 하신다면 하기와 같이 GPS 배치를 앞으로 하는걸 추천드립니다.

배치만 확인하시고 나침판 캘리는 필드에 나가서 자력 또는 간섭이 없는 공간에서 진행하도록 하겠습니다.


4. 배터리 셀 설정 및 프로펠러 설정

하기 파라미터에 프로펠러 인치를 15로 설정 배터리 셀은 6셀로 변경 후 하기처럼 변경하면 창이 하나 뜹니다. 창에 write를 누르면 풀파라메터에 설정이 변경이 됩니다.

그리고 구성을 들어가셔서 전체 매개변수 트리로 들어갑니다.

우측 검색에  q_enable을 클릭하시고 하기 처럼 1로 설정하시고 매개변수 기록을 클릭해주시면 are you sure? 라는 창이 나옵니다. 여기서 확인을 누르시면 VTOL 설정 파라메터가 생성 됩니다.

그럼 우측 상단에 연결 끊기를 하시고 FC의 USB를 뺏다 다시 꽂아 구성에 전체 매개변수 트리로 들어가시면 Q 파라메터 창들이 생성됩니다.

이후 나열 드리는 매개변수들을 찾기에서 기입하시어 설정을 변경하시고 매개변수 기록(저장)을 매번 해주시는걸 추천 드립니다.


AHRS_WIND_MAX : 8

ARMING_RUDDER : 2

ARSPD_FBW_MIN : 18 (비행 테스트를 통해 변경 가능)

ARSPD_FBW_MAX : 35

INS_ACCEL_FLITER : 15

INS_GYRO_FILTER : 30

KFF_RDDRMIX : 0.8

LIM_PITCH_MAX : 4000

LIM_PITCH_MIN : - 4000

LIM_ROLL_CD : 5000

MIXING_GAIN : 1

Q_FRAME_CLASSS  : 1 

Q_FRAME_TYPE : 1

Q_TRAN_PIT_MAX : 5

Q_TRANSITION_MS : 6000

Q_ASSIST_SPEED : 11

Q_ASSIST_ANGLE : 65

Q_ASSIST_ALT : 25

Q_RTL_MODE : 1

Q_RTL_ALT : 30

Q_LAND_FINAL_ALT : 9

Q_LAND_SPEED : 60

Q_TRANS_DECEL : 1.5

Q_ANGLE_MAX : 2500

Q_VELZ_MAX : 200

Q_ACCEL_Z : 250

Q_VFWD_ALT : 2

Q_LAND_ICE_CUT : 1

Q_A_SLEW_YAW : 9000

Q_A_ANGLE_BOOST : 1

Q_M_THST_EXPO : 0.7

Q_A_ACCEL_P_MAX : 80000

Q_A_ACCEL_R_MAX : 80000

Q_A_ACCEL_Y_MAX : 22500

Q_A_RAT_YAW_P : 0.3

RUDD_DT_GAIN : 50

RTL_RADIUS : 100

WP_LOITER_RAD : 100


그리고 하기 항속 속도를 설정해줍니다. 순항 속도를 18로 변경 후 매개변수 기록을 꼭 클릭해주세요. 그래야 저장이 됩니다.


상기의 ARSPD_FBW_MIN : 18 (비행 테스트를 통해 변경 가능) 와 순항 속도는 향후 비행 테스트를 통해 설정을 맞춰 줄 예정입니다.


5. SERVO Output 설정

하기에 사진 처럼 제작한 서보잭을 연결해 줍니다.

* FC 기준으로 머리쪽 방향을 앞쪽으로 하여 우측방향 날개와 좌측방향 날개를 기준으로 합니다.



또한 하기의 사진에 S / + / -  신호를 제대로 확인하여 핀을 꽂아주세요.



서보잭 꽂는 순서는

우측 첫번째는 조종기 수신기 잭입니다.(SBUS)

* 숫자 표기 확인

1 : 우측 윙서보

2 : 좌측 윙서보

3 :  X (비워두세요)

4 : 후방 모터

5 : 우측 앞쪽 모터

6 : 좌측 뒤쪽 모터

7 : 좌측 앞쪽 모터

8 : 우측 뒤쪽 모터

11: 6V BEC 전원 (윙서보 전원 인가용)


5678 번의 서보잭 방향이 순서대로 되어 있지 않은 이유는 하기 사진 처럼 픽스호크 멀티콥터 모터 순서가 지정되어 있기 때문입니다.

또한 프로펠러 방향도 꼭 확인 부탁 드립니다.



다음 미션 플래너 설정에서 Servo Output 에 들어가서

하기와 같이 Function을 변경해주세요.

1. ElevonRight (Reverse 클릭 해주세요)

2. ElevonLeft

3. Disabled

4. Throttle

5. Motor 1

6. Motor 2

7. Motor 3

8. Motor 4


6. ESC 캘리 

6. 모터 ESC 켈리브레이션 (쿼드모터, 후방 푸셔 모터 각각 설정)

* 모터 켈리브레이션은 프로펠러를 꼭 해체하시고 작업해주세요.


우선 쿼드 모터 ESC 보정을 진행합니다.

(1) 노트북과 FC와 USB 연결을 하시고 배터리는 분리해 주세요.

(2) 비행모드를 QSTABILIZE 로 설정해 놓습니다.

(3) 전체매개변수 트리로 넘어가 Q_ESC_CAL을 검색하시면 값이 0으로 나옵니다.

       Q_ESC_CAL : 1로 변경합니다. (변속기 보정이 끝나면 자동으로 0으로 바뀝니다.) 1로 변경 후 매개변수 기록을 클릭하면 됩니다.

(4) SAFETY 스위치가 깜박이는 상태에서 클릭하여 점멸 상태로 변경 합니다. (SAFETY ON)

(5) 조종기로 시동을 겁니다. 러더 우측으로 유지 그럼 띠~이 하는 소리가 납니다.

(6) 조종기 쓰로틀을 제일 높게 올려 줍니다.

(7) 배터리를 전원을 연결해줍니다.

(8) 띠띠 소리가 나면 조종기 쓰로틀을 내려줍니다. 그럼 띠~ 하는 소리와 함께 캘리가 완료가 됩니다.


(4)부터 영상을 확인하세요.

다음 모터 방향을 확인해줍니다.

하기에 사진의 프로펠러 도는 방향을 확인하시고 맞지 않은 모터를 체크하시고

 



모든 전원을 끄신 상태에서 방향이 안맞는 모터 변속기 CW CCW 스위치를 변경해줍니다.모두 변경하셨으면 전원을 키시고 모터 방향을 다시 확인해줍니다.

방향이 맞다면 쿼드 모터를 완료 되었습니다.



다음 후방 모터 변속기 캘리를 진행합니다.

(1) 노트북과 FC와 USB 연결을 하시고 배터리는 분리해 주세요.

(2)비행모드를 메뉴얼로 변경해주세요.

(3) SAFETY 스위치가 깜박이는 상태에서 클릭하여 점멸 상태로 변경 합니다. (SAFETY ON)

(4) 조종기로 시동을 겁니다. 러더 우측으로 유지 그럼 띠~이 하는 소리가 납니다.

(5) 조종기 쓰로틀을 제일 높게 올려 줍니다.

(6) 배터리를 전원을 연결해줍니다.

(7) 띠띠 소리가 나면 조종기 쓰로틀을 내려줍니다. 그럼 띠띠띠~띠 하는 소리와 함께 캘리가 완료가 됩니다.

(3)부터 영상을 확인하세요.


모터 방향을 조립편에서 확인 후 납땜을 했기 때문에 변경할 필요가 없습니다.


7. 후방 캐노피 바디 체결

후방 캐노피는 M3*30 렌치 볼트 사용하여 체결해줍니다.



하기의 사진처럼 바디 바닥면에 나사를 관통 시켜


후방 캐노피 바디에 고정시키고 플라스틱 체결 부품에 잘 맞추어 체결해줍니다. 


여기까지 진행하시면 기체 모든 제작의 90%가 완료 됩니다.


배터리 미포함 임무 장비 모두 탑재한 무게 입니다.


TATTU 6S 22,000mAh 25C 배터리 탑재 무게 입니다.


향후 필드에서 타면 각도 조절, 외부 나침판 캘리를 진행을 공유와 함께 조종기 비행과 오토 비행에 대해 공유 하겠습니다.


또한 조종 비행과 오토 비행이 완료된 후 항측에 사용되는 장비를 탑재 후 항공측량를 하는 컨텐츠를 드리겠습니다.

(항공측량, 멀티스펙트럼 카메라, EO/IR 카메라, 열화상 카메라 맵핑 등 기체에 장착 공유와 사용 방식에 대해 공유 예정)


이상 써드아이로보틱스 팀 이였습니다.


감사합니다.