Cari lettori esperti e non finalmente il tempo delle attese e delle sperimentazioni è terminato… Da qualche ora è disponibile infatti il nuovo firmware ufficiale di Betaflight versione 4.3.0
Molti di noi in questi mesi hanno sperimentato le “release candidate” e collaborato allo sviluppo fornendo i propri feedback. Ricordiamo infatti che i firmware Betaflight sono totalmente open source e sviluppati dalla community che sostiene questo progetto. Sono tante le nuove funzioni introdotte e le modifiche apportate, andiamo ad analizzarle punto per punto.
La prima indicazione importante da tener presente riguarda la necessità di dover aggiornare il configuratore alla versione 10.8.0 per poter aggiornare il firmware senza problemi. (per scoprire come si installa il configuratore 10.8.x seguire la seguente guida)
La modifica principale riguarda la schermata “Configurazione” dove non troverete più la sezione per l’impostazione dell’ESC, né quella della ricevente. Queste due sezioni sono state migrate rispettivamente nella schermata di test dei motori e nella schermata di impostazione del radiocomando. La sezione regolazione dei motori, poi, è stata migliorata inserendo la possibilità di modificare la sequenza dei motori stessi e la loro rotazione tramite interfaccia grafica e non più obbligando l’utente a rimappare le uscite tramite terminale di comando CLI.
Diversi membri della community hanno lavorato intensamente per integrare il più possibile l’uso dei firmware per regolatori (ESC) che utilizzino la comunicazione bidirezionale con la Scheda controllo volo (FC) e di conseguenza possono usufruire del sistema di filtraggio delle frequenze indotte dalle vibrazione del motore in base alla sua velocità di rotazione. Quando si parla di RPM Filter, infatti, si parla di un algoritmo in grado di determinare il taglio di armoniche (analisi in frequenza) che possono disturbare i segnali sulla FC o meglio sui sensori della FC quali l’accelerometro e il giroscopio.
Se poter usufruire del sistema RPM Filter viene reputato, dalla comunità Betaflight, una implementazione indispensabile per migliorare le condizioni di volo, la quantità di analisi di dati e calcolo che necessita la funzione va ad aumentare in modo considerevole il lavoro della CPU della Scheda FC. Nelle versioni delleschede controllo di volo, dove viene ancora montato un processore STM32F4xx, ancora tante presenze in commercio, questo sovraccarico della CPU può causare un surriscaldamento generale della scheda FC e perdita di dati nell’elaborazione degli algoritmi associati al sistema di volo. Questo può tradursi in problemi di stabilità del drone.
Ecco spiegata più nel dettaglio, quindi, il motivo per cui è stata limitata la scelta del firmware per ESC al Dshot 300 abbassando la frequenza di aggiornamento del sistema P I D a 4kHz. Se qualche lettore dovesse essere in possesso di droni che montano schede FC basate sul processore F411, tipo le schede Matek implementate su molti modelli Eachine Tyro, al fine di poter fornire comunque l’aggiornamento alla versione 4.3 del firmware Betaflight, ed evitare errori nell’uso del sistema di comunicazione bidirezionale, è stato bloccato l’aggiornamento del P I D loop a 8kHz e viene consigliato di “overcloccare” la CPU a 120 MHz. Personalmente ve lo sconsiglio, in quanto ho già sperimentato questa soluzione installando la versione beta del firmware 4.3 su un Tyro 119 e ho notato un aumento considerevole del carico della CPU che andava ad inficiare sul corretto funzionamento del drone. Consiglio piuttosto di aggiornare la FC o la Stack completa.
Attenzione a valutare bene il carico di lavoro della CPU (della vostra scheda controllo volo), aggiornata al firmware 4.3, nella nuova versione del configuratore Betaflight 10.8 in quanto è stato modificato il sistema di calcolo e di riferimento della percentuale di uso del processore. Se prima si valutava critico un carico intorno al 25-30% ora si può ritenere valido un valore di carico di lavoro in CPU fino al 75%. Tenete sotto controllo anche la temperatura che non deve mai arrivare a valori di 80/85 °C.
Per la gestione più corretta del tuning dei filtri e dei P I D, anche alla luce delle migliorie apportate al sistema RPM filter, sono state modificate le tab della schermata Tuning. In particolare viene modificato il funzionamento delle barre sliders per le modifiche ai parametri che adesso andranno ad agire in maniera prioritaria, rispetto i campi numerici, sulla modifica dei parametri. Per gli utenti esperti significa dover ripartire con lo studio delle configurazioni da applicare a Rates, filtri e PID, in quanto non è assolutamente consigliato sovrascrivere i profili direttamente prendendo i dati da un backup della versione firmware precedente, tramite l’uso dei comandi da terminale CLI. Addentrarsi in questa procedura potrebbe causare instabilità nei processi del firmware con conseguente perdita di controllo del drone.
L’approccio suggerito é quindi quello di scegliere uno dei preset proposti, preset che sono stati ampliati e migliorati grazie al lavoro della community, mantenendo per il primo volo i valori di default proposti sia per la sezione filtri che per la sezione P I D. Successivamente il pilota esperto potrà utilizzare le nuove barre di regolazione semplificate per modificare i parametri ed elaborare un tuning personalizzato per il proprio drone.
La modifica manuale dei parametri numerici, nelle varie sezioni della finestra regolazioni Tuning, sulla nuova versione del configuratore Betaflight e su droni che montano il nuovo firmware 4.3.0 è fortemente sconsigliata a tutti gli utenti e comunque può essere svolta solo dopo aver disabilitato i comandi tramite le barre di regolazione.
Arriviamo quindi ad un’altra novità che troverete nel configuratore 10.8 cioè la schermata dei preset che non esisteva nelle precedenti versioni.
I preset su Betaflight nascono dalle esperienze degli utenti della community e vi garantiranno di applicare in modo semplice parametri di impostazione per ogni componente del drone in modo da avere la migliore esperienza di volo con il vostro drone aggiornato al firmware 4.3.0.
Questa implementazione consentirà facilmente anche di fare il tuning del proprio drone in pochi passaggi, pensata per gli utenti meno esperti nella conoscenza teorica dei droni autocostruiti come la cultura elettronica di base, dell’avionica o dei principi della fisica di volo dei quadricotteri, concetti come l’analisi in frequenza dei segnali, ecc… Gli utenti esperti potranno poi affinare il lavoro andando a lavorare nella schermata del tuning. Troverete quindi preset per l’impostazione della ricevente e del radiocomando e per ottimizzare al meglio il collegamento radio, per la configurazione del trasmettitore video VTX e del sistema OSD a seconda del visore che usate, per la modifica dei filtri, dei PID a seconda della tipologia di drone che state configurando e i settaggi dei parametri Rates, cioè i modificatori alle curve esponenziali di controllo del segnale Pitch, Roll e Yaw, per avere la migliore esperienza di fluidità durante il volo.
Attenzione però, per chi è alle prime armi, a non farsi trasportare troppo dalla facilità di utilizzo dei preset. Infatti sarà comunque necessario avere una conoscenza di base di quello che si sta facendo, altrimenti il rischio è di rendere inutilizzabile il drone, ed inoltre tenete presente che l’ottimizzazione del drone non andrà a compensare difetti riguardo la poca pratica nel volo manuale.
Tra le note secondarie, delle implementazioni apportare al firmware 4.3.0, vorrei sottolineare due argomenti che ritengo importanti.
- Il primo argomento riguarda il lavoro importante svolto per implementare in maniera sempre più performante l’uso delle riceventi Elrs e del protocollo di trasmissione IRC Ghost. La tecnologia IRC GHST costituisce sicuramente una novità molto importante nel mondo del volo FPV in quanto consente di realizzare sistemi di trasmissione con antenne sempre più contenute mantenendo comunque elevati range di ricezione del segnale e maggiore velocità di trasferimento delle informazioni. Proprio l’elevata frequenza di trasmissione dei dati ha reso necessario modificare i parametri di “RC_smoothing” al fine di rendere migliore l’esperienza di controllo del drone. A riguardo vi invito a controllare nella sezione dei preset proprio le impostazioni dedicate ai sistemi ExpressLRS.
- Una seconda nota da evidenziare riguarda l’evoluzione dell’algoritmo di calcolo per l’interpolazione dei dati tra Barometro e GPS che finalmente è stato migliorato rendendo i valori di altitudine più precisi e corrispondenti alla realtà.
Per concludere quindi ricordate di aggiornare il configurazione alla versione 10.8, non preoccupatevi degli alert che saranno visualizzati su Windows 10 e 11 perché si tratta di software comunque sicuro, e procedete all’aggiornamento del firmware a 4.3 con una installazione pulita. Riconfigurate poi il drone da zero andando infine a studiare le combinazioni di preset che potete applicare alla vostra Build. Infine fatevi un primo volo di test, lasciando i parametri di tuning di default e registrando nella Blackbox i dati del Gyro_scaled, e godetevi i risultati delle implementazioni al firmware visti fin ora. Se gli utenti più esperti vorranno poi agire sulla configurazione dei Tuning ricordatevi di utilizzare le barre nelle schede di configurazione PID e filtri. Evitate di modificare direttamente i parametri numerici e, se lo fate, disabilitate le barre sliders.
Commentate pure l’articolo con le vostre impressioni sul primo volo o se avete domande siamo a disposizione.
