СХЕМИ З'ЄДНАНЬ
СТАНДАРТНІ СХЕМИ ПРОВОДКИ ДРОНІВ

Розподіл живлення

Акумулятор (6S LiPo, 22,2 В) підключається до плати розподілу живлення (PDB) або входу живлення ESC через роз'єм XT60. ESC розподіляє живлення на всі 4 мотори і забезпечує регульований вихід 5 В BEC для польотного контролера та периферії. Jetson Orin Nano потребує окремого живлення 5 В 3 А — використовуйте виділений BEC (Matek UBEC-5V, €8), підключений напряму до акумулятора, а НЕ через BEC ESC (недостатній струм).

VTX потребує 9 В або 12 В залежно від моделі — використовуйте вихід 9 В ESC або другий BEC.

Призначення UART — хребет зв'язку

SpeedyBee F405 V4 має шість портів UART. UART1 (TX1/RX1) підключається до радіо MANET Silvus StreamCaster на 115200 бод з MAVLink 2.0 — це основний канал команд і телеметрії до наземної станції і мережі Lisa 26. UART2 (TX2/RX2) підключається до компаньйон-комп'ютера Jetson Orin Nano на 921600 бод — високошвидкісний канал для результатів AI-інференції, команд камери і оновлень позиції ORB-SLAM3. UART6 зарезервовано для логування телеметрії на SD-карту.

UART 3, 4 і 5 вимкнені (SERIAL3_PROTOCOL=-1) як частина посилення прошивки — кожен відкритий порт є поверхнею атаки.

Вибір швидкості бод має значення: 115200 бод на лінії MANET достатньо для телеметрії MAVLink (частота оновлення 30 Гц, приблизно 2 КБ/с), але недостатньо для потокового відео. Відео йде через виділений Ethernet-порт Silvus StreamCaster, а не через UART. Лінія Jetson на 921600 бод підтримує як MAVLink, так і спеціальні високочастотні дані (100 Гц оновлення SLAM по 200 байт кожне = 20 КБ/с) із запасом для вибухового трафіку.

Розподіл живлення — окремий BEC на підсистему

Єдина найпоширеніша причина аварій компаньйон-комп'ютера в польоті — спільна регуляція живлення. Jetson Orin Nano споживає 7–15 Вт залежно від AI-навантаження — коли піки інференції YOLOv8 збігаються зі співставленням ознак ORB-SLAM3, споживання струму стрибає до 3 А при 5 В протягом 50–100 мілісекунд. Якщо цей стрибок відбувається на BEC, спільному з польотним контролером, Pixhawk зазнає просідання напруги на 200–400 мВ. Нижче 4,5 В Pixhawk спрацьовує brownout-скидання — всі серво-виходи замерзають на 200 мс, поки процесор перезавантажується.

На польотній швидкості 200 мс замерзлих виходів означає неконтрольований політ.

Рішення: виділений BEC на кожну підсистему. BEC1 (5 В 3 А) живить ТІЛЬКИ польотний контролер, FPV-камеру і VTX. BEC2 (5 В 5 А) живить ТІЛЬКИ Jetson. Обидва BEC черпають з основної акумуляторної шини, але регулюють незалежно. Стрибок струму на BEC2 не може вплинути на напругу BEC1. Це коштує €3 за додатковий BEC і додає 5 грамів ваги — знехтувана страховка проти найпоширенішого режиму відмови авіоніки в збірках дронів із компаньйон-комп'ютером.

Надійність роз'ємів і польові рішення

Роз'єми JST-SH (крок 1,0 мм) — стандартний сигнальний роз'єм на SpeedyBee F405 для інтерфейсів UART, I2C і SPI. Ці роз'єми розраховані на споживчу електроніку — вібрація в середовищі дрона послаблює фрикційне з'єднання через 20–50 годин польоту. Термоклей на кожен роз'єм JST після вставки є обов'язковим: клей діє як вібростійкий замок, що утримує роз'єм на місці без постійного з'єднання (можна відклеїти для обслуговування).

Силові роз'єми XT60 механічно міцні, але пружинні контакти слабшають після 500+ циклів вставки — замінюйте роз'єми XT60 превентивно кожні 6 місяців на дронах інтенсивного використання.

Проводка авіоніки Fischer 26

Розподіл живлення: основний акумулятор (2×6S 10А·год) → PDB → ESC моторів (напряму, без регулятора), Pixhawk (5 В BEC, 2 А), Jetson (5 В виділений BEC, 4 А, окремо від Pixhawk), Starlink (регулятор 12 В, 8 А пік), серво (6 В BEC з PDB, 5 А). Критичне правило: Jetson і Pixhawk на ОКРЕМИХ BEC. Якщо AI-інференція Jetson спричиняє просідання напруги на спільному BEC, Pixhawk може зазнати brownout і звалити польотний контролер.

← Частина Архітектура компонентів

Зовнішнє джерело: Друкована плата — Wikipedia

Реалізація

# UART Assignment — SpeedyBee F405 V4
UART_CONFIG = {
    "SERIAL1": {
        "port": "UART1 (TX1/RX1)",
        "protocol": "MAVLink 2.0",
        "baud": 115200,
        "device": "Silvus SL5200 MANET",
        "param": "SERIAL1_PROTOCOL=2, SERIAL1_BAUD=115"
    },
    "SERIAL2": {
        "port": "UART2 (TX2/RX2)",
        "protocol": "MAVLink 2.0",
        "baud": 921600,
        "device": "Jetson Orin Nano companion",
        "param": "SERIAL2_PROTOCOL=2, SERIAL2_BAUD=921"
    },
    "I2C": {
        "devices": [
            {"name": "BMP390", "addr": "0x77", "function": "barometer"},
            {"name": "PMW3901", "addr": "0x47", "function": "optical flow"},
        ]
    },
    "POWER": {
        "BEC1": "5V 3A → FC + FPV camera + VTX",
        "BEC2": "5V 5A → Jetson ONLY (NEVER shared with FC)",
        "WARNING": "Shared BEC = voltage sag under AI load = crash"
    }
}

Шведський ланцюг постачання

Пов'язані розділи

Джерела

Документація ArduPilot (ardupilot.org). Документація ExpressLRS (expresslrs.org). NATO STANAG 4609 Ed. 4 (метадані motion imagery), STANAG 4671 (льотна придатність UAV) та STANAG 2022 (оцінка розвідки). Зокрема: Watling & Reynolds, "Meatgrinder", RUSI (2023); щоденні кампанійні оцінки ISW (архів understandingwar.org). — FSG-A не має власної оперативної статистики. Посилання на відкриті джерела за наведеними посиланнями.