Betaflight: как настроить RPM filtering и динамический нотч

RPM filtering и dynamic notch — два главных инструмента для подавления моторных шумов в гироскопе. RPM filter использует телеметрию оборотов ESC и вырезает гармоники моторов по частоте, а dynamic notch автоматически отслеживает доминирующий шум и подстраивает полосу подавления. Вместе они позволяют поднять PID-gains, убрать микро-дрожание видео и сделать полёт более «связанным». Гайд рассчитан на Betaflight 4.3+.

Что понадобится

• ESC с поддержкой телеметрии оборотов. Подойдёт, например, ESC 4in1 с прошивкой BLHeli_32, AM32 или аналогичной, работающей по DShot.

• Полётный контроллер с поддержкой Bidirectional DShot. Хороший вариант — F722.

• Betaflight Configurator и свежая прошивка Betaflight.

• Для длиннобазных сборок с 7–10-дюймовыми пропеллерами фильтры особенно важны: шумоизоляция креплений слабее, а моторы работают в низком диапазоне оборотов. Примеры готовых кинематографических сборок — FPV дрон Mark4 7 дюймов и FPV дрон 10 дюймов Cherry.

Шаг 1. Включите Bidirectional DShot

RPM filter строится на данных о частоте вращения моторов, которые ESC передают по обратному каналу DShot. Сначала убедитесь, что ESC и полётный контроллер поддерживают Bidirectional DShot.

• В Betaflight Configurator откройте вкладку Motors и включите Bidirectional DShot.

• Выберите протокол DShot300 или DShot600. На F7-контроллерах обычно стабилен DShot600, на F4 — DShot300.

• Сохраните и перезагрузите. Перейдите в CLI и выполните status — в строке RPM должно быть OK.

Важно: без рабочей телеметрии RPM filter не включается, а dynamic notch не сможет использовать обороты. Перед настройкой проверьте, что в режиме Motors поля RPM меняются при подаче газа.

Шаг 2. Укажите количество полюсов мотора

Betaflight получает от ESC частоту электрических оборотов, а для перевода в физические обороты нужно знать число магнитных полюсов. Большинство FPV-моторов имеет конфигурацию 12N14P, то есть 14 полюсов.

Путь: Configuration → ESC/Motor Features → Motor Poles. Обычно ставят 14. Если у вас нестандартный мотор — сверьтесь с datasheet, иначе фильтр будет работать на неправильной частоте.

Шаг 3. Активируйте RPM Filter

Перейдите в PID Tuning → Filter Settings.

• RPM Filtering — ON.

• RPM Filter Harmonics — для 5-дюймовых гонщиков достаточно 1. Для тяжёлых 7–10-дюймовых дронов поставьте 3, чтобы подавить более высокие гармоники.

• RPM Filter Min/Max Frequency — значения по умолчанию 20–650 Hz подходят для большинства сборок. Меняйте, только если знаете, зачем.

После включения RPM filter пики на спектре гироскопа, привязанные к оборотам моторов, заметно уменьшатся.

Шаг 4. Настройте Dynamic Notch

Dynamic notch работает в трёх режимах: AUTO (по шуму гироскопа), RPM (по оборотам) и OFF. При активном RPM filter рекомендуется режим AUTO с уменьшенным числом нотчей — он ловит остаточный шум, не связанный с моторами.

• Dynamic Notch Mode — AUTO.

• Dynamic Notch Count — с RPM filter достаточно 1–2.

• Dynamic Notch Q — 120–300. Высокое Q даёт узкую и глубокую полосу, но требует точного попадания в частоту. Для 5-дюймовых гонщиков часто используют 250–300.

• Dynamic Notch Width Percent — 8–12%. Увеличьте для шумных или несбалансированных пропеллеров.

• Dynamic Notch Min/Max Hz — обычно 80–200 Hz и 400–600 Hz.

Совет: на 7–10-дюймовых кинематографических дронах оставляйте Dynamic Notch Count = 2 и ширину 10–12%. Большие пропеллеры и длинные лучи создают более широкий спектр механических резонансов, который одним нотчем не закрыть.

Шаг 5. Поднимите lowpass-фильтры

Когда RPM filter и dynamic notch подавляют узкополосный шум, можно аккуратно ослабить низкочастотные фильтры. Это уменьшает фазовую задержку и улучшает отзывчивость на стики.

• Gyro Lowpass 1 — PT1, 250–300 Hz, если шум позволяет.

• Gyro Lowpass 2 — PT1, 150–200 Hz или OFF на чистых сборках.

• D-term Lowpass 1 — PT1, 100–150 Hz.

Не отключайте все lowpass сразу — делайте это по одному параметру и проверяйте полёт. Слишком высокие частоты среза приведут к нагреву моторов и появлению микро-осцилляций.

Шаг 6. Проверьте результат в Blackbox

Запишите лог с включённым gyro_scaled и, при необходимости, debug_mode = FFT_FREQ или RPM_FILTER. В Blackbox Explorer посмотрите спектр по осям roll/pitch/yaw.

• Пики на частотах оборотов моторов должны быть сильно подавлены.

• В режиме AUTO нотч должен «двигаться» за доминирующим шумом.

• Общий уровень шума выше 500 Hz должен быть низким.

Если остаются узкие пики — увеличьте число RPM-гармоник или Q. Если широкий «холм» шума — добавьте Dynamic Notch Width или верните один из lowpass-фильтров.

Вывод

RPM filtering + Dynamic Notch — это базовая настройка любого современного FPV-дрона. Начните с включения Bidirectional DShot, установите 14 полюсов мотора, активируйте RPM filter и переведите dynamic notch в режим AUTO с 1–2 нотчами. После этого анализируйте Blackbox и аккуратно поднимайте lowpass-фильтры. Правильно настроенные фильтры делают полёт чище, видео стабильнее и позволяют выжать больше из PID без осцилляций.