EdgeTX直升机CCPM混控补遗

同样地,EdgeTX 的手册中,关于直升机设置的介绍也相当简单。特别是斜盘类型(Swash Type)和斜盘行程(Swash Ring)的说明,几乎没有有效内容。为此,特地认真研究了一下,在原 OpenTX University 网站,找到了 CCPM 说明,解答了这两个问题。

CCPM概念

CCPM,全称 Cyclic Collective Pitch Mixing,即“周期变距-总距混合控制”之意。(百度百科上的翻译“差分螺距混合控制结构”不准确,太垃圾。参考南京航空航天大学《直升机空力动力学 前飞理论》,Cyclic Pitch 为“周期变距”,Collective Pitch 为“总距”)

CCPM 应该是机械控制向电子控制过渡的产物。最早的直升机斜盘是由三个舵机独立控制的,纯机械结构,对舵机出力要求高,结构复杂。后来斜盘由三个舵机联合控制(也可以是多个),但每个舵机是有独立通道的,这就需要将三个舵机的运动关联起来(即混合控制),实现遥控器上推动控制杆时,三个舵机能够共同动作,推动斜盘完成相应的操作。

由于早年电子技术不发达,飞机上没有飞控,这个混合控制的计算和映射,就在遥控器上完成了。这也是现在带飞控的直升机不需要在遥控器上设置 CCPM 的原因(飞控集成了混控功能)。

斜盘类型(Swash Type)

OpenTX/EdgeTX 这里的斜盘类型,其实是混控舵机在斜盘上的分布角度。最常见的 120 是三个舵机按 120 度间距均匀分布,120X 则是旋转 90 度后的布置。

根据角度的不同,可以用三角函数计算出混控舵机各自需要动作的行程。以 CCPM120 为例,混控关系如下:

cyc1 = (-cos(0)ele) + (sin(0)ail) + col
cyc2 = (-cos(120)ele) + (sin(120)ail) + col
cyc3 = (-cos(240)ele) + (sin(240)ail) + col

140 斜盘则是在 120 斜盘的基础上,将两个舵机的力臂球头延长后产生的。延长后球头到轴心的距离是相同的,方便舵机俯仰操作。这时舵机球头到轴线的延长线,与另一端舵机的夹角,大约正好是 140 度。因此就命名为 140 斜盘了。

90 度斜盘,根据 ArduPilot 文档,有两种配置。一种是 3 舵机,一种是 4 舵机。4 个舵机按十字分布(H4-90),少一个舵机则是 3 舵机(H3-90)。

以上的斜盘混控计算,可以在 EdgeTX 的 mixer.cpp 源代码中查到。

斜盘行程(Swash Ring)

据说是从 Futaba 遥控里就有的概念。为了避免舵机超出行程损坏,人为的限制输出的动作量。按照:(Ail * Ail) + (Ele * Ele) <= (Ring * Ring) 来控制。可以想象成摇杆 Ail 和 Ele 的行程联合起来不超过一个虚拟的圆。

EdgeTX内置模块类型补遗

EdgeTX 用户手册中,对内置模块类型的说明,只有一句话,讲内置模块有四个选项,分别是 Multi, XJT, ISRM, CRSF。这几个具体是什么,却没有说明。对此研究了一下,在此补遗。

  • Multi:指的是多协议模块(Multiprotocol TX Module (or MULTI-Module)),常见的 4in1 四合一模块即是,另有只集成 CC2500 芯片的精简版。
  • XJT:指的是 FrSky 出品的 XJT 模块,提供 ACCST 协议支持,参见 XJT – FrSky – Lets you set the limits
  • ISRM:指的是 FrSky 出品的另一个模块,据 rc-groups.com 网友的解释:“ISRM is the “Internal Serial RF Module” that replaces the existing X10/X10s or X12S IXJT RF module to provide the ACCESS protocol along with FrOS Express or OpentX 2.3.0. firmware.” 翻译过来就是“内置串行无线模块”,用于 X10/X10s/X12s 系列遥控的模块升级,提供 ACCESS 协议支持。在 FrSky 官网上也找到了说明
  • CRSF:应该指的是 CrossFire,黑羊(TBS, TeamBlackSheep)使用的通信协议,也用于 ELRS 模块的通信。

解决凤凰模拟器只有6个通道的问题

使用凤凰模拟器(PhoneixRC)练习,发现遥控器的设置界面中只有6个通道,7、8通道始终没有信号显示。

在网上搜索了一下,找到一篇文章《凤凰模拟器Phoenix RC Simulator如何设置使用全部8个通道》,解答了这个问题。原来是凤凰模拟器初始化时,使用的遥控模型默认只有6个通道,这时因模型限制(可能是模拟器的bug,毕竟这软件没人管了),其它通道是没有信号的。

我按照作者的方法新建模型,仍然没有7-8通道。后来换了一个方式,在遥控管理界面中,找了个 Futaba 的 14 通道遥控器,复制了一个配置文件,再以这个配置文件重新配置各通道,这样7-8通道就能有信号了。