Um magnetômetro (também conhecido como bússola) pode ser muito útil para GPS Rescue e Place Maintain no Betaflight, pois melhora a precisão e o desempenho geral. No entanto, também pode ser bastante complexo configurar e calibrar corretamente. Se um magnetômetro estiver mal configurado ou mal calibrado, ele pode piorar as coisas – causando desvios, direção incorreta ou até mesmo desvios.
Neste guia, orientarei você na orientação, declinação, calibração e verificação do magnetômetro passo a passo para tornar o processo mais fácil de entender.
Isenção de responsabilidade: este guia reflete como eu pessoalmente configuro e calibro um magnetômetro. Não sou responsável por quaisquer danos resultantes do cumprimento destas instruções. Consulte a documentação oficial do Betaflight para obter detalhes: https://www.betaflight.com/docs/wiki/guides/present/magnetometer
Confira meus tutoriais sobre:
O que é um magnetômetro (e por que é importante)
O magnetômetro informa ao controlador de vôo para qual direção o quadriciclo está voltado. Esta informação ajuda o drone a:
- Manter o rumo no modo Place Maintain
- Melhore a precisão do modo GPS Rescue
- Reduza o desvio de guinada durante modos de voo assistidos por GPS
Alguns módulos GPS possuem um magnetômetro integrado.
Recomendações GPS
Veja meus testes de GPS aqui: https://oscarliang.com/gps-review/
Melhor desempenho: GEPRC M1025Q (com bússola)
Melhor desempenho: HGLRC M100 5883 (com bússola)
Menor valor: GOKU GM10 Nano V3 (com bússola)
Como conectar o magnetômetro ao controlador de vôo
Se o seu módulo GPS incluir uma bússola, ele deverá ter dois pads adicionais: SCL e SDA. Estes são para o barramento I2C usado pelo magnetômetro.
A fiação é fácil:
- SDA (GPS) → SDA (FC)
- SCL (GPS) → SCL (FC)
Onde montar o magnetômetro
Você deve manter a bússola o mais longe possível de fontes de interferência eletromagnética, incluindo:
- ESC
- Motores
- Fios do motor
- Cabos de alimentação (por exemplo, XT60)
- Câmeras de ação
Bons locais para montar um módulo GPS incluem:
- Acima da câmera FPV
- Na parte traseira do drone (desde que não esteja muito próximo das antenas VTX)
- Na alça da bateria
Para quadricópteros pequenos (por exemplo, menos de 5 polegadas), é mais difícil obter leituras limpas da bússola simplesmente porque tudo está muito próximo.
Configuração do Betaflight
No configurador Betaflight:
- Vá para Configuração → Configuração do Sistema
- Ativar magnetômetro
- Salvar e reiniciar
Após a reinicialização, o ícone do magnetômetro (Magazine) na parte superior do configurador deverá acender. Caso contrário, verifique a alimentação e a fiação.
Identificar chip do magnetômetro
Abra a CLI e digite:
standing
Isso confirma se o magnetômetro foi detectado e também ajuda a identificar o chip. Chips de magnetômetro comuns usados em módulos GPS incluem HMC5883 e QMC5883.
Compreendendo a orientação do magnetômetro
Assim como um giroscópio, um magnetômetro tem três eixos: X, Y e Z. No entanto, esses eixos são definidos pela orientação do próprio chip do magnetômetro, e não pela forma como ele é montado no drone.
No seu módulo GPS, procure um pequeno ponto no chip do magnetômetro – isso marca o pino 1.
Google a folha de dados do chip on-line. Deve incluir um diagrama mostrando como os eixos X, Y e Z estão orientados em relação ao chip e ao pequeno ponto. Para o magnetômetro QMC5883 estou usando:
- Eixo X aponta para baixo
- Eixo Y aponta para a direita
- Eixo Z aponta para cima
Betaflight espera que o magnetômetro seja orientado assim:
- Eixo X → apontando para frente
- Eixo Y → apontando para a esquerda
- Eixo Z → apontando para cima
Dependendo de como você monta seu módulo GPS, pode ser necessário ajustar o alinhamento do magnetômetro nas configurações do Betaflight.
Por que o alinhamento é frequentemente necessário
Se você montar o magnetômetro perfeitamente paralelo ao controlador de vôo, a configuração será simples. Entretanto, na maioria dos módulos GPS, o magnetômetro está localizado no lado oposto da antena GPS. E como a antena GPS deve estar voltada para o céu, o magnetômetro geralmente fica de cabeça para baixo, o que significa que mudanças de alinhamento geralmente são inevitáveis.
Se esta é a primeira vez que você usa uma bússola, mantenha as coisas simples:
- Monte o GPS plano e nivelado em relação à estrutura e ao FC
- Evite montagens angulares ou inclinadas
- Faça funcionar primeiro, antes de tentar o alinhamento personalizado
Na minha configuração, simplifiquei as coisas montando o GPS na frente do quad, nivelado com a moldura e o FC (usando fita dupla-face e zip tie).
Como a bússola é simplesmente virada no eixo de inclinação, selecionei “CW 0° Flip” em Alinhamento do magnetômetro no Betaflight.
Aqui está uma folha de dicas útil que você pode usar para alinhamentos comuns de bússola.
Alinhamento personalizado (avançado)
Se você estiver usando uma montagem GPS com ângulo de inclinação, será necessário o alinhamento personalizado. Isso pode ser confuso para iniciantes, e é por isso que recomendo fortemente montar o GPS plano, se possível, para que você não exact lidar com isso 🙂
Dito isto, a ferramenta de alinhamento no iNav Configurator é extremamente útil – mesmo se você não usar o iNav.
Como usar:
- Abra o configurador iNav
- Entre no modo de demonstração (para que você possa se conectar sem um FC)
- Vá para a ferramenta de alinhamento
- Selecione X, Y, Z (mais confiável do que escolher o magnetômetro)
- Ajuste os controles deslizantes X, Y, Z até que correspondam à orientação física do seu magnetômetro
- Anote os valores finais de Roll (X), Pitch (Y) e Yaw (Z)
Agora volte para o Betaflight:
- Na guia Configuração, selecione Personalizado em Alinhamento do Magnetômetro
- Insira os valores de Roll, Pitch e Yaw
Alternativamente, você pode fazer isso através da CLI:
set align_mag = customizedset mag_align_roll = Xset mag_align_pitch = Yset mag_align_yaw = Zsave
Definir declinação magnética
O norte magnético não é igual ao norte verdadeiro e o Betaflight precisa do valor da declinação magnética native para corrigir essa diferença.
A declinação varia de acordo com o native. Você pode encontrá-lo usando um website confiável, como: https://www.magnetic-declination.com/
Exemplo:
- Para Los Angeles, EUA, a declinação magnética é +11° 24′.
- Converta para decimal (o Google pode fazer isso para você): 11,4°
Insira este valor na guia Configuração
Ou insira-o na CLI:
set mag_declination = 11.4save
Calibrar Magnetômetro
Idealmente, você deve realizar a calibração da bússola no native onde planeja voar. Fique bem longe de qualquer coisa que possa causar interferência magnética, como:
- Objetos metálicos
- Carros
- Linhas de energia
- Betão armado
Você pode iniciar a calibração clicando no botão Calibrar Magnetômetro no Betaflight Configurator (guia de configuração) ou usando comandos stick. Pessoalmente, prefiro comandos stick, pois me permitem desconectar o cabo USB e girar o quad livremente.
Como calibrar o magnetômetro
- Remova as hélices e ligue o quad
- Inicie a calibração usando o comando stick:
- Inclinação para baixo + guinada para cima e para a direita → você deverá ouvir 2 bipes
- Gire o quad rapidamente para iniciar a calibração
- Você ouvirá 7 bipes rápidos indicando que a calibração começou
- Agora você tem 30 segundos para concluir a calibração
- O quad emitirá 3 bipes quando a calibração for concluída
Se o seu quad não tiver um sinal sonoro, você poderá observar o LED FC:
- LED sólido = calibração em andamento
- Piscando normalmente = calibração concluída
Como mover o Quad durante a calibração
Durante a janela de calibração de 30 segundos:
- Segure o quad pela bateria
- Stability o braço em um padrão de figura 8
- Ao mesmo tempo, gire o quadrilátero para a esquerda e para a direita aleatoriamente
- Vire lentamente todo o corpo, dando pequenos passos. Ao ultimate da calibração, você deverá ter completado aproximadamente uma rotação completa de 360°.
A calibração da bússola geralmente só precisa ser feita uma vez na sua área native. No entanto, se você viajar para longe de casa, é uma boa ideia recalibrar.
Validar título
Após a calibração, verifique cuidadosamente o rumo:
- Use a tela inicial do Betaflight Configurator ou
- Habilite a barra da bússola no OSD
Evaluate a direção com um aplicativo de bússola para smartphone. Certifique-se de que o aplicativo esteja configurado para rumo verdadeiro, não rumo magnético.
Teste enfrentando diferentes direções:
- Virado para o norte → deve ler-se norte
- Gire para leste, sul e oeste → verifique a precisão
Se o título estiver incorreto
Se o título estiver claramente errado:
- Verifique novamente a orientação da bússola
- Experimente diferentes opções de alinhamento magnético no Configurador (CW0 / CW90 / CW180 / CW270)
- Refaça a calibração em um ambiente limpo
- Teste novamente após cada alteração
Em alguns casos, a própria bússola pode estar com defeito. Testei três módulos GPS diferentes e descobri que um deles tinha uma bússola com defeito – então isso não é incomum.
Considerações Finais
Você pode voar no Betaflight sem um magnetômetro – mas se quiser um Place Maintain confiável e um GPS Rescue preciso, um magnetômetro devidamente configurado e calibrado pode fazer a diferença. Depois de configurado corretamente, você raramente precisará tocá-lo novamente, a menos que altere o {hardware} ou o posicionamento do GPS. E não se esqueça de recalibrar se você voar para longe de seu native routine.