Польотний контролер (Flight Controller, FC) — центральний вузол управління БПЛА, що відповідає за обробку команд пілота, стабілізацію та комунікацію з периферичними пристроями. Еволюція апаратного забезпечення призвела до того, що чіпи F1 та F3 (архітектура 72 МГц) стали історією: сучасні версії прошивки Betaflight 4.x вимагають значно більших обчислювальних потужностей та обсягу пам'яті.

Сьогодні інженерний вибір зводиться до трьох основних поколінь процесорів. Щоб зрозуміти ціноутворення та доступність компонентів на ринку, варто переглянути актуальні пропозиції за посиланням https://bezpeka.pro/fpv-drony/, це допоможе співставити технічні характеристики з бюджетом проекту.

Архітектура процесорів: F405, F722 чи H7?

Більшість сучасних контролерів базуються на мікроконтролерах STM32. Вибір конкретної серії визначає продуктивність системи та можливості підключення.

STM32 F4 (F405 та F411)

Це «золотий стандарт» для бюджетних та середніх збірок.

  • F405: Працює на частоті 168 МГц і має 1 МБ флеш-пам'яті. Це оптимальний баланс, що дозволяє запускати сучасні алгоритми фільтрації без критичного завантаження системи.
  • F411: Бюджетна версія (100 МГц, 512 КБ пам'яті). Головний недолік — обмежена кількість UART-портів (зазвичай лише два), що критично для складних дронів.
  • Недолік архітектури F4: Відсутність вбудованої інверсії сигналу. Для підключення протоколів типу SBUS (FrSky) потрібен фізичний інвертор на платі або використання спеціального піна, що ускладнює комутацію.

STM32 F7 (F722)

Процесори з частотою 216 МГц. Головна архітектурна перевага — вбудована апаратна інверсія на всіх UART-портах. Це дозволяє підключати будь-який приймач до будь-якого вільного порту, спрощуючи проектування та збірку.

  • Нюанс: Популярний чіп F722 має лише 512 КБ пам'яті. Для Betaflight це не проблема, але для навігаційних прошивок iNav (які потребують великих баз даних і функцій) цього може бути недостатньо. У таких випадках краще шукати F765 (рідкісний і дорогий).

STM32 H7

Флагманські чіпи з частотою 480 МГц. Забезпечують надлишкову продуктивність, необхідну для майбутніх оновлень софту та найскладніших сценаріїв (наприклад, 8K PID-loop з максимальною фільтрацією).

Альтернатива: На ринок активно заходять контролери на чіпах AT32 (288 МГц). Вони дешевші за STM32 і пропонують високу швидкодію, стаючи новим трендом у бюджетному сегменті.

Програмна обробка: Вплив RPM-фільтрації

Вибір потужного процесора диктується потребами прошивки Betaflight, зокрема технологією Bidirectional DShot.

Цей протокол забезпечує двосторонній зв'язок між FC та регуляторами обертів (ESC). Контролер отримує дані телеметрії про реальні оберти кожного мотора тисячі разів на секунду. На основі цих даних працює RPM-фільтрація — набір динамічних вузькосмугових фільтрів (notch filters), які вирізають шуми та вібрації саме на тій частоті, де вони виникають.

  • F405: Здатний підтримувати цикл PID 4кГц/8кГц з увімкненими RPM-фільтрами, але працює на межі можливостей.
  • F7/H7: Обробляють ці дані з мінімальним завантаженням ЦП, залишаючи ресурси для стабільної роботи OSD, GPS Rescue та обробки сигналів з HD-систем.

Інтерфейси: Чому UART вирішує все

Часто пілоти ігнорують цей параметр, але саме кількість UART (універсальних асинхронних портів) визначає функціональність дрона.

Сучасний сетап вимагає портів для:

  • Приймача керування (ELRS, Crossfire).
  • Відеопередавача (керування VTX через SmartAudio/Tramp).
  • GPS-модуля (обов'язково для Long Range).
  • Телеметрії ESC (моніторинг струму/обертів).

Процесори F411 мають лише 2 повноцінні порти, що змушує використовувати "милиці" типу SoftSerial (програмна емуляція порту), яка навантажує процесор. F405, F7 та H7 зазвичай мають від 4 до 6 портів, що дозволяє побудувати повноцінну систему без компромісів.

Форм-фактор: Stack проти AIO

  • Стек (Stack): Класична архітектура з двох плат (FC + ESC), з'єднаних шлейфом. Перевага у ремонтопридатності: при виході з ладу силового ключа (MOSFET) на регуляторі, замінюється лише плата ESC, а дорогий польотний контролер залишається. Ідеально для 5-10 дюймових дронів.
  • AIO (All-in-One): Інтеграція FC та ESC на одній платі. Економить вагу та простір, що критично для "вупів" (Tiny Whoop) та легких 3-дюймових збірок. Головний ризик — повна заміна плати при поломці будь-якого компонента.

Висновки

  • STM32 F405 залишається найраціональнішим вибором для 90% задач у 2025 році (фрістайл, навчання, прості дальнольоти).
  • STM32 F722/H7 необхідні для топових збірок, де важлива зручність комутації (апаратна інверсія), робота з цифровими системами та запас потужності.

При виборі плати критично оцінюйте кількість UART-портів. Потужний процесор H7 на платі з двома портами буде менш корисним для Long Range, ніж старий F405 з п'ятьма портами.