Калібрування квадрокоптера. Основні моменти

Статтю підготувала

Катерина Помазан

Контент-менеджерка, керуюча відділом

Усім моделістам добре відомо що калібрування і тримірування дуже важливі процеси налаштування перед польотом. Траплялися ситуації, коли дрон в повітрі починав вести себе не так як зазвичай? Швидше за все проблема якраз в його калібруванні. У цій статті ми розповімо як правильно калібрувати квадрокоптер і визначимо основні моменти цього процесу.
В другій частині статті детально розписали як відкалібрувати дрон в 2025-2026 році, тож дочитайте до кінця.

Частина 1. Процес калібрування простих квадрокоптерів

Перша складність для пілота — це час. Так, на цей процес піде приблизно пару годин, особливо якщо ви початківець моделіст і робите це вперше. Тому запасіться терпінням і часом. І звичайно, не варто діяти навмання: визначте з якою саме віссю виникла проблема.

Для чого потрібен процес тримірування?

Безпілотник в польоті може неадекватно реагувати на ваші команди, обертатися по осі або кренитися в одну сторону. В цьому випадку вам точно потрібно зробити тримірування. Ця процедура спрямована на корекцію поведінки дрона за допомогою настройки апаратури керування. Тобто ви налаштовуєте правильну роботу пульта.

Калібрування — потрібне чи ні?

Для того, щоб зрозуміти потрібне вам калібрування чи ні, необхідно підняти коптер в повітря і провести тестовий політ. На що звернути увагу? При завданні команди польоту «вперед» дрон повинен летіти строго вперед, без відхилень по сторонам. Ці ж дії потрібно повторити з усіма іншими напрямами: назад, вліво, вправо. Якщо ви помітили відхилення від осі, то калібрування вам потрібна однозначно.

Правильна висота

Для збереження цілісності дрона і максимальної його безпеки, тестові польоти і польоти в процесі калібрування варто влаштовувати на висоті не більше п'ятдесяти сантиметрів. Цього цілком достатньо для того, щоб перевірити дрон і на його підйомну силу на цій висоті нічого впливати не повинно. Рекомендуємо проводити калібрування в абсолютно тихих умовах.

Три основних способи калібрування

Перший і, мабуть, найпростіший спосіб — це механічний. В цьому випадку необхідно підкрутити регулятори тяги. Підходить для тих випадків, коли відхилення від вісі дуже велике. Після підкручування регулятора підійміть мультикоптер в повітря, якщо відхилення від осі залишилося — повторіть дію. Так до тих пір, поки дрон не полетить рівно по осі.

Автоматичний спосіб відноситься до процесу тримірування. Тут необхідно провести налаштування з ПК. Підходить цей спосіб для тих випадків, коли трімер потрібно змістити більш ніж на п'ять позицій. Перед початком калібрування вивчіть інструкцію.

Програмний спосіб підходить для калібрування плат типу Ardupilot. Це варіант самостійного введення необхідних параметрів за допомогою програмного забезпечення і підключення дрона до ПК. Зазвичай, такий процес необхідний для першого калібрування самостійно зібраного дрона.

Алгоритм процесу програмного способу:

1. Включити пульт керування (його необхідно відтримірувати заздалегідь). Ручку газу потрібно виставити на максимум.
2. Включити автопілот: підключити акумулятор (Li-Po) до гнізда Power-модуля.
3. Після початку мигання АРМ синім і червоним світлодіодами (готовність дрона до калібрування при подальшому включенні) відключити батарею від Power-модуля.
4. Включити живлення. Ви почуєте стандартний звуковий сигнал регуляторів (за кількістю елементів в батареї) і подвійний короткий сигнал — підтвердження калібрування по максимальному газу.
5. Перевести ручку газу в положення мінімум. Почуєте одиночний довгий сигнал — підтвердження щодо мінімального газу.
6. Перевірити працездатність двигунів.
7. Скинути газ на мінімум і вимкнути живлення Ardupilot.

Тримірування пульта

Як визначити потрібно воно чи ні? Все також: піднімаєте коптер в повітря і стежте за його креном. При нахилі дрона вправо потрібно тримірувати правий важіль по крену. При нахилі вліво — лівий по тангажу. Якщо ж дрон наполегливо летить по діагоналі — потрібно провести роботу по обом стікам джойстика.

Підготовка мультикоптера до польоту

Спочатку, ще на землі, проведіть настройку гіроскопа і GPS. Це нескладні індивідуальні настройки, які детально описуються в інструкції до кожної моделі.

Для самостійно зібраного безпілотника перші настройки будуть трохи складніше. Вам необхідно:

• Провести прив'язку пульта до дрону
• Налаштувати тяги (потрібне відповідне програмне забезпечення)
• Провести настройку гіроскопа і GPS
• Підняти безпілотник на висоту півметра (якщо потрібно підкрутити регулятори).

Прив'язка пульта до дрону

Знову таки, без інструкції вам не обійтися, так як цей процес у різних дронів відбувається по-різному. Нижче наведені приклади найпоширеніших способів.

Прив'язка до трикоптеру:

Увімкнути пристрої. Після приблизно 10 секунд пульт видасть кілька звукових сигналів. Довгий сигнал символізує прив'язку пульта.

Прив'язка до гексакоптеру:

Включити пульт, підняти до максимуму стик газу. Потім опустити до мінімуму. Звуковий сигнал пульта сповістить про підключення до дрону.

Короткі підсумки

В налаштуванні дрона, його калібруванні і триміруванні пульта немає жодних складнощів. Важливо вчасно помітити проблему і оперативно її вирішити. Обов'язково звертайтеся до інструкції, там зазвичай описані всі можливі проблеми і методи їх вирішення.

Якщо ж поведінка дрона абсолютно неадекватна або він не видає повну потужність — радимо перевірити ще раз всі його компоненти. Можливо, щось не підключено або при самостійній збірці підібрані невірні регулятори швидкості. Якщо залишилися питання — пишіть нам в соціальних мережах або зв'язуйтеся з менеджерами будь-яким зручним способом.

Частина 2. Калібрування сучасних дронів. Що треба знати в 2025-26 році?

Калібрування квадрокоптера — це критично важливий етап перед польотом, особливо для сучасних дронів із вдосконаленою електронікою. У нових моделях (FPV-дрони, автономні квадрокоптери з GPS/RTK, дрони для аерозйомки) сенсори — IMU (акселерометри, гіроскопи), магнітометри (компас), барометри — стали більш точними, але водночас — чутливішими до шуму та зовнішніх впливів. Це підвищує важливість правильного калібрування для стабільності польоту, точності навігації та безпеки.

Що змінилося порівняно зі старими моделями

У класичних квадрокоптерах калібрування часто зводилося до:

• механічного способу — підкручування регуляторів тяги, щоб усунути помітні відхилення;
• тримірування пульта — налаштування нейтральних положень стиків;
• програмного калібрування для автопілотів (наприклад, ArduPilot): підключення до ПК, запуск процедури, встановлення граничних положень газу, перевірка двигунів.

Ці підходи справді працювали для старих або простих моделей, але сучасні дрони вимагають глибшої і регулярної перевірки сенсорів. В цій статті детально розписали відмінності між звичайними квадрокоптерами і FPV-дронами.

Сучасні методи калібрування. Як відкалібрувати дрон

Нижче докладно розписали оновлений алгоритм калібрування квадрокоптера, який враховує нові інновації та типові сенсори сучасних дронів.

2.1 Підготовка до калібрування квадрокоптерів

Перш ніж переходити до точного калібрування квадрокоптера, важливо забезпечити правильні умови. Більшість помилок під час налаштувань IMU або компаса виникають не через технічні проблеми, а через зовнішні чинники — температуру, магнітні перешкоди, поверхню, на якій стоїть дрон. Тому підготовчі дії є основою успішної калібровки та стабільної поведінки дрона під час польоту.

• Очищення зони. Обирайте відкриту місцевість, далеко від металевих конструкцій, силових ліній і магнітного шуму. Це знижує вплив на магнітометр (компас).
• Температурне вирівнювання. IMU (акселерометри і гіроскопи) можуть змінювати характеристики в залежності від температури. У деяких сучасних системах є температурні сенсори, що дозволяють компенсувати зміни.
• Оновлення прошивки та ПЗ. Перед калібруванням переконайтеся, що у вас встановлено найновішу версію програмного забезпечення контролера польоту або автопілота, оскільки оновлення можуть покращити процедури калібрування.

2.2 Калібрування IMU (акселерометри та гіроскопи)

IMU — це ключовий сенсор, відповідальний за стабілізацію, нахили, горизонтування та точність виконання команд. Якщо IMU некоректно відкалібрована, дрон може завалюватися, коливатися у повітрі або некоректно реагувати на стики. Сучасні контролери польоту дозволяють проводити IMU-калібрування швидко, але важливо виконувати кожен крок уважно.

• Підключіть дрон до наземної станції (GCS) чи комп’ютера через USB або телеметрію.
• Запустіть інструмент калібрування IMU (в Autopilot-ПЗ або через GCS).
• Розмістіть дрон рівно, запустіть процедуру, дотримуючись інструкцій: може бути потрібно покласти дрон на кілька граней (верх, бік), щоб акуратно зафіксувати показники.
• Дайте системі відкомпенсувати дрейф, повторіть, якщо значення занадто «шумні» або відхилення великі.

2.3 Калібрування компаса (магнітометра)

Компас відповідає за орієнтацію дрона у просторі, правильну роботу GPS-режимів, повернення додому та стабільність курсу. Невдала або неточна калібровка компаса може спричиняти «танці» дрона, знос убік, втрату курсу та навіть неправильний RTH. Тому цей етап вимагає максимально чистого середовища без магнітних завад.

• У GCS або через аплікацію запустіть «Compass Calibration».
• По інструкції здійсніть поворот дрона по всіх осях (yaw, roll, pitch).
• Переконайтесь, що немає електромагнітного зашумлення в зоні калібрування — це часто причина невдалих калібрувань. Наприклад, користувачі повідомляють, що навіть бетонні поверхні із арматурою або металеві предмети спричиняють помилки.
• Після успішного калібрування — збережіть параметри і перезавантажте контролер (деякі ПЗ вимагають ребуту після калібрування).

У разі повторюваних запитів на калібрування (наприклад, після зміни акумулятора або при переміщенні в нову локацію) ретельно обирайте місце запуску. Деякі користувачі радять повторювати калібрування, якщо ви переїхали на значну відстань (наприклад, кілька сотень кілометрів), або якщо сенсори піддавалися механічному впливу.

2.4 Перевірка після калібрування

Після завершення калібрування сенсорів важливо переконатися, що всі параметри працюють коректно. Навіть при правильно виконаних процедурах інколи трапляються дрібні відхилення, які помітні лише під час тестового польоту. Саме тому контрольна перевірка — обов’язковий етап перед повноцінним використанням дрона.

• Здійсніть тестовий політ на малій висоті (наприклад, до 0,5 м), щоб оцінити, чи дрон тримає себе стабільно за командами вперед/назад/вліво/вправо. Це перевірка була частиною старої статті — і залишається актуальною.
• Перевірте поведінку «on-board» під час польоту: чи немає несподіваних “дірикцій”, вскочування, втрата курсу тощо.
• За потреби — повторіть калібрування IMU або компаса.

2.5 Розширені техніки (для просунутих / кастомних дронів)

• Компенсація температури: для дронів, які працюють в широкому діапазоні температур, можна робити калібрування IMU при різних температурах або використовувати польотні контролери з внутрішніми температурними сенсорами.
• Pilot Institute
• Калібрування MEMS-акселерометрів за Байєсозом: нові дослідження показують, що можна застосовувати статистичні моделі (наприклад, байєсівські) для точнішого калібрування MEMS акселерометрів, враховуючи шум та невизначеність.
• arXiv
• Візуально-інерційна калібрування (VINS): дрони з камерою + IMU (наприклад, автономні або дослідницькі) можуть використовувати алгоритми візуально-інерційної оцінки стану, такі як VINS-Mono, які вимагають калібрування зовнішньої орієнтації камери та IMU.
• arXiv
• Самодіагностика і AI-алгоритми: в наукових розробках уже застосовують машинне навчання для автоматичного калібрування та самодіагностики сенсорів прямо під час польоту.

Тримірування пульта та інші налаштування

Тримірування (trim) залишається важливим: навіть із сучасними платформами варто перевірити, чи нейтральні положення стиків справді відповідають нулю. За потреби — налаштовуйте або калібруйте гейми (наприклад, передавання стиків) у передавачі/контролері. Якщо у вас система з автопілотом, переконайтесь, що всі налаштування контролера («нітро», курси, газ) збігаються з очікуваннями ПЗ автопілота.

Сучасні дрони з потужними сенсорами (IMU, GPS/RTK, магнітометри) потребують більш ретельного калібрування, ніж старі моделі. Калібрування всіх ключових сенсорів потрібно проводити перед польотом, особливо якщо змінилася локація або температура. Радимо використовувати сучасні методи (температурна компенсація, байєсівське калібрування) для підвищення точності та стабільності. Також регулярно перевіряйте поведінку квадрокоптера після калібрування — тестові польоти,бо  діагностика, оновлення ПЗ — допомагають уникнути проблем.

Оптимальний графік калібрування для різних типів квадрокоптерів

1. FPV-дрони (фристайл, гонки, лонгрейндж)

IMU / акселерометри / гіроскопи

• Після кожної значної аварії або жорсткої посадки.
• 1 раз на 2–4 тижні для регулярної експлуатації.
• Одразу після складання або заміни плати FC.

Компас

• Більшість чистих FPV-квадриків компаса не мають.

Якщо встановлений GPS + компас:

• Перед першою прив’язкою GPS.
• При зміні локації понад 100–200 км.
• Після падіння або ударів у район компаса.

RC-трансмісія (байндинг/калібрування стиків)

• 1 раз на місяць або після оновлення прошивки передавача.
• При появі дрейфу стиків.

ESC калибровка (якщо потрібна)

• У сучасних BLHeli_32 та BlueJay автоматична — не вимагає ручного калібрування.

У старих ESC:

• Одразу після збирання.

2. Дрони для відеозйомки (DJI, Autel, Hubsan, Zino)

IMU

• Після першого запуску.
• Після різких температурних змін (літо ? зима).
• Після падіння / жорсткої посадки.
• 1 раз на 1–2 місяці для стабільної роботи.

Компас

• При переміщенні в нову локацію (50–100+ км).
• Перед важливими польотами, особливо в міській зоні з перешкодами.
• При появі попереджень Compass Error.

Калібрування стиків пульта

• 1 раз на 2–3 місяці.
• Після оновлення прошивки.

Калібрування VPS / датчиків позиціонування

• При погіршенні стабільності зависання.
• Після механічного очищення сенсорів.

3. Геодезичні та професійні дрони (RTK, промислові, mapping)

Ці апарати мають найвищі вимоги до точності.

IMU

• 1 раз на 2 тижні при активних польотах.
• Перед кожним великим проектом (аерозйомка, 3D-картування).
• Після транспортування з вібраціями (тривала поїздка авто, авіапереліт).

Компас

• Перед кожним робочим днем.
• При зміні локації навіть на 10–20 км.
• Уникайте калібрування на промзонах і біля складів металу.

RTK-модуль

• Не потребує калібрування, але потребує:
• перевірки корекцій (NTRIP, базова станція) перед польотом;
• перезапуску сесії, якщо сигнал виглядає нестабільним.

Стики пульта / інші модулі

• 1 раз на місяць.
• Після будь-якої зміни параметрів у наземній станції.