El controlador de vuelo (FC flight controller) es el CPU (unidad central de procesamiento) o el cerebro del drone. Al igual que un cerebro humano, tiene vías de información hacia adentro y hacia afuera. Los sistemas de control de vuelo son muchos y variados.

Lo que más se desea al volar un drone es poder controlarlo. El controlador de un drone juega un papel muy importante para hacerlo. En el nivel básico, tu drone está equipado con un receptor. El receptor recibe la información que le dice qué hacer. Tú le dices a tu drone qué hacer desde un transmisor. Desde los albores de vuelo teledirigido, receptores y transmisores se han comunicado por medio de radio frecuencias (RF).

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La comparación con tu cuerpo es que el controlador de vuelo es el cerebro; los cables son los vasos sanguíneos y los nervios; los motores son sus músculos, extremidades y manos. Al igual que tu cuerpo, cada sistema constantemente da retroalimentación al cerebro, dando lugar a increíbles capacidades de movimiento. De esta forma el controlador de vuelo:

  1. Absorbe la energía de las baterías
  2. Recibe las instrucciones del transmisor (que está en tus manos)
  3. Reporta el estado de una serie de pequeños instrumentos (sensores) integrados en la placa de circuitos del drone. Estos pueden incluir giroscopios para la nivelación; acelerómetros para medir la velocidad y la dirección; barómetros y sonar para el control de la altura; el GPS y brújula para determinar su posición en la tierra. Los drones simples pueden tener solo giroscopios, mientras que los modelos muy avanzados tendrán todos los anteriores.

Basado en la combinación de todas estas entradas, el controlador de vuelo (FC) toma decisiones, por ejemplo, sabe exactamente cuanta cantidad de energía eléctrica se debe aplicar a cada uno de los cuatro motores.

controlador de vuelo diagrama

A modo de ejemplo, si deseas volar hacia delante, se requiere que el drone se incline hacia esa dirección. Cuando se vuela de esta forma, las 4 hélices actúan para mantener el vehículo en el aire y para impulsarlo hacia adelante al mismo tiempo. En este caso, el comando para moverlo hacia adelante se activa mandando menos energía en los dos motores delanteros y más para los dos traseros, lo que resulta en la inclinación del drone hacia adelante y ser propulsado en esa dirección. El movimiento de lado a lado se lleva a cabo de la misma manera – el “cerebro” FC hace más lentas dos hélices y le da más poder a las del otro lado.

En cuanto a los sensores aquí vemos qué significa cada uno.

Giroscopio
Un giroscopio detecta su propia orientación (y por lo tanto del drone) con referencia a la gravedad de la Tierra. En esencia, es el equivalente digital del horizonte artificial.

Acelerómetro
Un acelerómetro mide la aceleración no-gravitacional. En su parte central contiene cristales microscópicos que se estresan cuando vibran y liberan voltaje medible.

Barómetro
Un barómetro se utiliza para medir la altitud, la presión del aire es menor cuanto más arriba se vuela y midiendo el cambio del barómetro se puede determinar la altitud. La precisión puede ser afectada por el terreno y el estado del tiempo. La altitud barométrica indicada se basa en un nivel medio del mar que no cambia, no es el nivel local. Puede ser utilizado por el controlador de vuelo para mantener la altitud.

Compás
Esencialmente es una brújula, este dispositivo mide la dirección de un campo magnético. El drone puede usarlo para saber dónde está el norte magnético, que ayuda con la orientación (y es esencial si se está utilizando GPS).

Sonar
Un sonar (ubicación del eco) puede medir la distancia restante hacia el suelo cuando se está a unos pocos metros de él, por lo que es más útil que un barómetro para el aterrizaje y el vuelo cerca del suelo. El flujo óptico sigue objetos en el suelo utilizando una cámara que mira hacia abajo.