تخطَّ إلى المحتوى

الفلاتر وBlackbox: تنظيف الإشارة وتسجيل الطيران

الفلاتر في Betaflight تنظف بيانات الحساسات من الضوضاء الناتجة عن المحركات والمراوح والاهتزاز، حتى تستطيع وحدة التحكم بالطيران (Flight Controller) أن تتخذ قرارات دقيقة. أما Blackbox فيسجل ما يحدث أثناء الطيران بالتفصيل، فتستطيع تحليله لاحقًا لمعرفة سبب المشكلة بدل التخمين.

الجايرو (Gyro) يقيس دوران الدرون، لكنه يسجل معه اهتزازات المحركات والمراوح كضوضاء. إذا استخدم الـ Flight Controller هذه الضوضاء كما هي، فسيحاول تصحيحها باستمرار، وتنتج حرارة وتذبذبًا وشعورًا بأن الدرون غير مستقرة.

الفلاتر تعمل كمصفاة تسمح بمرور الإشارة المفيدة وتقلل الضوضاء. المشكلة أن كل فلتر يضيف بعض التأخير، لذلك الهدف هو التوازن، وليس الفلترة القصوى.

هو الفلتر الذي يعمل على إشارة الجايرو نفسها. يقلل الترددات العالية الناتجة عن الاهتزاز قبل أن تصل إلى نظام PID.

  • فلترة أكثر تعني ضوضاء أقل، لكن تأخيرًا أكبر في الاستجابة.
  • فلترة أقل تعني استجابة أسرع، لكن قد تظهر حرارة وضوضاء في المحركات.

D-term يعمل على الجزء الخاص بالتحكم D في PID. بما أن D يضخم التغيرات السريعة، فهو الأكثر تأثرًا بالضوضاء. لذلك يُخصص له فلتر خاص.

Dynamic notch يبحث عن الترددات التي تتغير مع سرعة المحركات، ويضع فلترًا ضيقًا عليها. هو مفيد لأنه يتبع التغيير في السرعة، بخلاف الفلتر الثابت.

الفكرة الأساسية أن المحركات تهتز بتردد يتبع سرعتها. لذلك الفلتر الذي يتحرك مع السرعة يكون أدق من فلتر ثابت لا يعرف ما يحدث.

RPM filter هو أدق أنواع الفلترة في الأنظمة الحديثة، لأنه يعرف السرعة الحقيقية للمحركات ويزيل الضوضاء في ترددها تحديدًا. لكنه يتطلب أن يدعم الـ ESC Bidirectional DShot، وأن تكون الإعدادات مفعّلة بشكل صحيح.

  • إذا لم تدعم ESC هذه الميزة فلن يعمل RPM filter، وستعتمد على Dynamic notch وlowpass.
  • تأكد من دعم جهازك قبل تفعيل الخيار، واقرأ إعدادات المحركات وESC.

التوازن بين الفلترة والتأخير

Section titled “التوازن بين الفلترة والتأخير”

لا توجد قيمة مثالية واحدة للجميع. الفلترة الزائدة تعطيك درونًا هادئة لكنها بطيئة وغير مستجيبة، والفلترة الناقصة تعطيك درونًا سريعة لكنها ساخنة ومتذبذبة. الهدف أن تجد نقطة تجعل الطيران سريعًا ونظيفًا، وأن تبقى المحركات باردة نسبيًا.

Blackbox يسجل بيانات الحساسات وقرارات PID أثناء الطيران، ويحفظها في ذاكرة داخلية أو بطاقة SD حسب الـ Flight Controller. هذه البيانات تُظهر لك ما حدث بالضبط، مثل ارتفاع الاهتزاز في لحظة معينة أو تأخر الجايرو عن العصا.

  1. فعّل Blackbox من تبويب Configuration في Betaflight Configurator، واختر مكان التسجيل المناسب لجهازك.
  2. اضبط معدل التسجيل بحيث يكون كافيًا للتحليل دون امتلاء الذاكرة بسرعة.
  3. طِر طيرانًا قصيرًا يتضمن الحركة التي تريد تحليلها، ثم اهبط بأمان.
  4. أزل البطارية وافصل الدرون، ثم احفظ ملف السجل على الكمبيوتر.
  5. افتح الملف في Blackbox Explorer أو PID Toolbox لمراجعة البيانات.

Blackbox Explorer هو برنامج رسمي من فريق Betaflight يعرض السجل كرسوم بيانية، يمكنك من خلالها رؤية الجايرو وقيم PID ومحركات الدرون عبر الزمن.

PID Toolbox أداة معروفة في مجتمع الطيارين تساعد في تحليل الأداء والتعرف على الاهتزاز والتذبذب. لا تحتاج إلى فهم كل الرسوم في البداية. ابدأ بسؤال واحد: هل توجد زيادة واضحة في الاهتزاز عند لحظة معينة؟ إذا كانت الإجابة نعم فابحث عن ما فعلته الدرون في تلك اللحظة.

  • تفعيل الفلاتر بقيم عالية جدًا فيصبح الطيران بطيئًا وغير مستجيب.
  • الاعتماد على RPM filter دون التحقق من دعم ESC لـ Bidirectional DShot.
  • تغيير عدة فلاتر دفعة واحدة، فلا تعرف أيها أفاد أو أضر.
  • نسيان تسجيل الطيران قبل المشكلة، فلا توجد بيانات للتحليل.
  • الانتقال إلى التحليل المعقد قبل فهم الإعدادات الأساسية.

هل أحتاج Blackbox لكل طيران؟

Section titled “هل أحتاج Blackbox لكل طيران؟”

لا، لكنه مفيد جدًا عند حل مشكلة معينة. سجّل الطيران الذي تشك فيه، ولا تحتاج إلى تسجيل كل مرة.

إذا كان مدعومًا في جهازك فهو خيار قوي جدًا، لكنه ليس ضروريًا لكل طيار. الإعدادات الجيدة مع Dynamic notch كافية للكثيرين.

هو الأداة الرسمية الأساسية لقراءة السجل، ويكفي تعلم أساسياتها في البداية. يمكنك إضافة أدوات أخرى مثل PID Toolbox عند الحاجة.

هل يزيد التأخير بسبب الفلاتر فعلًا؟

Section titled “هل يزيد التأخير بسبب الفلاتر فعلًا؟”

نعم، كل فلتر يضيف بعض التأخير. لهذا السبب يجب أن تبحث عن التوازن بين نظافة الإشارة وسرعة الاستجابة.