একটি ড্রোনের কথা কল্পনা করুন যা বাতাসে অবিরামভাবে উড়ছে, প্রতিটি নির্দেশ সুনিপুণভাবে কার্যকর করছে। এই মসৃণ পরিচালনার পেছনে রয়েছে ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার (ইএসসি) এবং মোটরগুলির সমন্বিত কাজ, যা ফ্লাইট কন্ট্রোলারের নির্দেশাবলীকে প্রকৃত পাওয়ার আউটপুটে অনুবাদ করে। ইএসসি প্রোটোকলের নির্বাচন এবং কনফিগারেশন ড্রোনের সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা অর্জনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
পিএক্স৪ ড্রোন সিস্টেমে, ব্রাশবিহীন মোটরগুলি অত্যাবশ্যকীয় প্রোপালশন উপাদান হিসেবে কাজ করে। এই মোটরগুলি ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার (ইএসসি) দ্বারা চালিত হয়, যা ফ্লাইট কন্ট্রোলার থেকে সংকেত গ্রহণ করে। ইএসসি এই নির্দেশাবলীকে ব্যাখ্যা করে মোটরের পাওয়ার সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ করে, যা ঘূর্ণন গতির উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।
পিএক্স৪ ফ্লাইট কন্ট্রোল সিস্টেম একাধিক ইএসসি যোগাযোগ প্রোটোকল সমর্থন করে, প্রত্যেকটির নিজস্ব সুবিধা এবং আদর্শ ব্যবহারের ক্ষেত্র রয়েছে:
পালস-উইডথ মডুলেশন (PWM) একটি ঐতিহ্যবাহী প্রোটোকল যা পালসের সময়কাল পরিবর্তন করে মোটরের শক্তি সমন্বয় করে। যদিও এটি ফিক্সড-উইং বিমান এবং গ্রাউন্ড যানবাহনে সাধারণত ব্যবহৃত হয় যেখানে লেটেন্সি গুরুত্বপূর্ণ নয়, বেশিরভাগ মাল্টিকপ্টার অ্যাপ্লিকেশন তাদের উচ্চতর প্রতিক্রিয়া সময়ের কারণে ওয়ানশট বা ডিশটের মতো দ্রুত বিকল্পগুলি পছন্দ করে।
ওয়ানশট প্রোটোকলগুলি PWM-এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত প্রতিক্রিয়া সরবরাহ করে, যা মাল্টিকপ্টার বিমানের জন্য পছন্দসই করে তোলে। এর প্রকারগুলির মধ্যে, পিএক্স৪ বর্তমানে শুধুমাত্র ওয়ানশট ১২৫ সমর্থন করে। PWM-এর চেয়ে ভালো পারফর্ম করলেও, আধুনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ওয়ানশটকে মূলত ডিশট দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়েছে।
এই ডিজিটাল প্রোটোকল কম লেটেন্সি, ব্যতিক্রমী নির্ভরযোগ্যতা এবং শক্তিশালী হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ ক্ষমতা সরবরাহ করে। ডিশট রেসিং ড্রোন এবং ভিটিওএল বিমানের মতো প্রতিক্রিয়া-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ। অতিরিক্ত সুবিধার মধ্যে রয়েছে ক্রমাঙ্কন প্রয়োজনীয়তা দূর করা এবং কিছু মডেলে ঐচ্ছিকভাবে টেলিমেট্রি ফিডব্যাক সমর্থন।
যেসব সিস্টেমে ড্রোনক্যান বাসকে প্রধান যোগাযোগ হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাদের জন্য প্রস্তাবিত, এই প্রোটোকল উচ্চ ডেটা রেট, স্থিতিশীল সংযোগ, টেলিমেট্রি ফিডব্যাক এবং কোনো ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন হয় না। বর্তমান পিএক্স৪ বাস্তবায়নে আপডেটের হার 200Hz-এ সীমাবদ্ধ।
সিস্টেমটি PCA9685 ESC (I2C বাসের মাধ্যমে) এবং Yuneec থেকে কিছু UART ESC-কেও সমর্থন করে।
PWM ESC-গুলি পর্যায়ক্রমিক পালসের মাধ্যমে মোটর নিয়ন্ত্রণ করে, যেখানে প্রস্থ পাওয়ার স্তর নির্ধারণ করে। স্ট্যান্ডার্ড রেঞ্জ শূন্য পাওয়ারের জন্য 1000µs এবং সম্পূর্ণ পাওয়ারের জন্য 2000µs ব্যবহার করে। ফ্রেম রেট সাধারণত 50-490Hz পর্যন্ত বিস্তৃত, যার তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ প্রায় 500Hz। উচ্চতর হার ইএসসি কর্মক্ষমতাকে উপকৃত করে, বিশেষ করে যখন সেটপয়েন্ট পরিবর্তনে দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন হয়।
সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে রয়েছে:
এই প্রোটোকল PWM-এর তুলনায় পালস প্রস্থকে ৮ গুণ কমিয়ে দেয় (১২৫-২৫০µs পরিসীমা), যা ছোট ডিউটি সাইকেল এবং উচ্চ রিফ্রেশ রেট সক্ষম করে। PWM প্রায় 500Hz পর্যন্ত সীমাবদ্ধ থাকে, যেখানে ওয়ানশট তাত্ত্বিকভাবে 4kHz পর্যন্ত পৌঁছায়, যদিও প্রকৃত কর্মক্ষমতা নির্দিষ্ট ইএসসি ক্ষমতার উপর নির্ভর করে।
এই ডিজিটাল প্রোটোকল দৃঢ়তা উন্নত করার সাথে সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে লেটেন্সি কমায়। কনফিগারেশন ক্রমাঙ্কন প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং মোটর ঘূর্ণন বিপরীত করার অনুমতি দেয়। ডিশট একাধিক গতির বিকল্প সরবরাহ করে (150, 300, 600, 1200) যেখানে উচ্চতর হার লেটেন্সি কমায় কিন্তু নিম্নতর হার স্থিতিশীলতা বাড়ায়—বিশেষ করে বৃহত্তর বিমানের জন্য যা বর্ধিত তারের সাথে ব্যবহার করা হয়।
ডিশটের অনেক সুবিধা ভাগ করে, ড্রোনক্যান উচ্চ-ডেটা-রেট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শক্তিশালী দীর্ঘ-দূরত্বের সংযোগের সাথে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে। 200Hz আপডেটের হারের সীমাবদ্ধতা পিএক্স৪ বাস্তবায়নে এর প্রধান বাধা হিসেবে রয়ে গেছে।
উপযুক্ত প্রোটোকল নির্বাচন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে:
PWM এবং ওয়ানশট ইএসসি-কে নিয়ন্ত্রণ সংকেতের সঠিক প্রতিক্রিয়ার জন্য ক্রমাঙ্কন করতে হয়। এই প্রক্রিয়ায় সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ থ্রোটল মান সেট করা জড়িত। ডিশট এবং ড্রোনক্যান বাস্তবায়ন এই প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
ইএসসি প্রোটোকল নির্বাচন এবং সঠিকভাবে কনফিগার করা ড্রোনের কর্মক্ষমতাকে মৌলিকভাবে প্রভাবিত করে। প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য এবং কার্যকরী প্রয়োজনীয়তা বোঝা নির্মাতাদের আরও দক্ষ, নির্ভরযোগ্য মানববিহীন সিস্টেম তৈরি করতে সক্ষম করে। পিএক্স৪-এর ইএসসি প্রোটোকল বিকল্পগুলির এই পরীক্ষা ড্রোন উন্নয়ন প্রকল্পগুলিতে সচেতন সিদ্ধান্ত গ্রহণের ভিত্তি সরবরাহ করে।
একটি ড্রোনের কথা কল্পনা করুন যা বাতাসে অবিরামভাবে উড়ছে, প্রতিটি নির্দেশ সুনিপুণভাবে কার্যকর করছে। এই মসৃণ পরিচালনার পেছনে রয়েছে ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার (ইএসসি) এবং মোটরগুলির সমন্বিত কাজ, যা ফ্লাইট কন্ট্রোলারের নির্দেশাবলীকে প্রকৃত পাওয়ার আউটপুটে অনুবাদ করে। ইএসসি প্রোটোকলের নির্বাচন এবং কনফিগারেশন ড্রোনের সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা অর্জনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
পিএক্স৪ ড্রোন সিস্টেমে, ব্রাশবিহীন মোটরগুলি অত্যাবশ্যকীয় প্রোপালশন উপাদান হিসেবে কাজ করে। এই মোটরগুলি ইলেকট্রনিক স্পিড কন্ট্রোলার (ইএসসি) দ্বারা চালিত হয়, যা ফ্লাইট কন্ট্রোলার থেকে সংকেত গ্রহণ করে। ইএসসি এই নির্দেশাবলীকে ব্যাখ্যা করে মোটরের পাওয়ার সরবরাহ নিয়ন্ত্রণ করে, যা ঘূর্ণন গতির উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।
পিএক্স৪ ফ্লাইট কন্ট্রোল সিস্টেম একাধিক ইএসসি যোগাযোগ প্রোটোকল সমর্থন করে, প্রত্যেকটির নিজস্ব সুবিধা এবং আদর্শ ব্যবহারের ক্ষেত্র রয়েছে:
পালস-উইডথ মডুলেশন (PWM) একটি ঐতিহ্যবাহী প্রোটোকল যা পালসের সময়কাল পরিবর্তন করে মোটরের শক্তি সমন্বয় করে। যদিও এটি ফিক্সড-উইং বিমান এবং গ্রাউন্ড যানবাহনে সাধারণত ব্যবহৃত হয় যেখানে লেটেন্সি গুরুত্বপূর্ণ নয়, বেশিরভাগ মাল্টিকপ্টার অ্যাপ্লিকেশন তাদের উচ্চতর প্রতিক্রিয়া সময়ের কারণে ওয়ানশট বা ডিশটের মতো দ্রুত বিকল্পগুলি পছন্দ করে।
ওয়ানশট প্রোটোকলগুলি PWM-এর চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে দ্রুত প্রতিক্রিয়া সরবরাহ করে, যা মাল্টিকপ্টার বিমানের জন্য পছন্দসই করে তোলে। এর প্রকারগুলির মধ্যে, পিএক্স৪ বর্তমানে শুধুমাত্র ওয়ানশট ১২৫ সমর্থন করে। PWM-এর চেয়ে ভালো পারফর্ম করলেও, আধুনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ওয়ানশটকে মূলত ডিশট দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হয়েছে।
এই ডিজিটাল প্রোটোকল কম লেটেন্সি, ব্যতিক্রমী নির্ভরযোগ্যতা এবং শক্তিশালী হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ ক্ষমতা সরবরাহ করে। ডিশট রেসিং ড্রোন এবং ভিটিওএল বিমানের মতো প্রতিক্রিয়া-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ। অতিরিক্ত সুবিধার মধ্যে রয়েছে ক্রমাঙ্কন প্রয়োজনীয়তা দূর করা এবং কিছু মডেলে ঐচ্ছিকভাবে টেলিমেট্রি ফিডব্যাক সমর্থন।
যেসব সিস্টেমে ড্রোনক্যান বাসকে প্রধান যোগাযোগ হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তাদের জন্য প্রস্তাবিত, এই প্রোটোকল উচ্চ ডেটা রেট, স্থিতিশীল সংযোগ, টেলিমেট্রি ফিডব্যাক এবং কোনো ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন হয় না। বর্তমান পিএক্স৪ বাস্তবায়নে আপডেটের হার 200Hz-এ সীমাবদ্ধ।
সিস্টেমটি PCA9685 ESC (I2C বাসের মাধ্যমে) এবং Yuneec থেকে কিছু UART ESC-কেও সমর্থন করে।
PWM ESC-গুলি পর্যায়ক্রমিক পালসের মাধ্যমে মোটর নিয়ন্ত্রণ করে, যেখানে প্রস্থ পাওয়ার স্তর নির্ধারণ করে। স্ট্যান্ডার্ড রেঞ্জ শূন্য পাওয়ারের জন্য 1000µs এবং সম্পূর্ণ পাওয়ারের জন্য 2000µs ব্যবহার করে। ফ্রেম রেট সাধারণত 50-490Hz পর্যন্ত বিস্তৃত, যার তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ প্রায় 500Hz। উচ্চতর হার ইএসসি কর্মক্ষমতাকে উপকৃত করে, বিশেষ করে যখন সেটপয়েন্ট পরিবর্তনে দ্রুত প্রতিক্রিয়া প্রয়োজন হয়।
সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে রয়েছে:
এই প্রোটোকল PWM-এর তুলনায় পালস প্রস্থকে ৮ গুণ কমিয়ে দেয় (১২৫-২৫০µs পরিসীমা), যা ছোট ডিউটি সাইকেল এবং উচ্চ রিফ্রেশ রেট সক্ষম করে। PWM প্রায় 500Hz পর্যন্ত সীমাবদ্ধ থাকে, যেখানে ওয়ানশট তাত্ত্বিকভাবে 4kHz পর্যন্ত পৌঁছায়, যদিও প্রকৃত কর্মক্ষমতা নির্দিষ্ট ইএসসি ক্ষমতার উপর নির্ভর করে।
এই ডিজিটাল প্রোটোকল দৃঢ়তা উন্নত করার সাথে সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে লেটেন্সি কমায়। কনফিগারেশন ক্রমাঙ্কন প্রয়োজনীয়তা দূর করে এবং মোটর ঘূর্ণন বিপরীত করার অনুমতি দেয়। ডিশট একাধিক গতির বিকল্প সরবরাহ করে (150, 300, 600, 1200) যেখানে উচ্চতর হার লেটেন্সি কমায় কিন্তু নিম্নতর হার স্থিতিশীলতা বাড়ায়—বিশেষ করে বৃহত্তর বিমানের জন্য যা বর্ধিত তারের সাথে ব্যবহার করা হয়।
ডিশটের অনেক সুবিধা ভাগ করে, ড্রোনক্যান উচ্চ-ডেটা-রেট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শক্তিশালী দীর্ঘ-দূরত্বের সংযোগের সাথে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে। 200Hz আপডেটের হারের সীমাবদ্ধতা পিএক্স৪ বাস্তবায়নে এর প্রধান বাধা হিসেবে রয়ে গেছে।
উপযুক্ত প্রোটোকল নির্বাচন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে:
PWM এবং ওয়ানশট ইএসসি-কে নিয়ন্ত্রণ সংকেতের সঠিক প্রতিক্রিয়ার জন্য ক্রমাঙ্কন করতে হয়। এই প্রক্রিয়ায় সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ থ্রোটল মান সেট করা জড়িত। ডিশট এবং ড্রোনক্যান বাস্তবায়ন এই প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
ইএসসি প্রোটোকল নির্বাচন এবং সঠিকভাবে কনফিগার করা ড্রোনের কর্মক্ষমতাকে মৌলিকভাবে প্রভাবিত করে। প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য এবং কার্যকরী প্রয়োজনীয়তা বোঝা নির্মাতাদের আরও দক্ষ, নির্ভরযোগ্য মানববিহীন সিস্টেম তৈরি করতে সক্ষম করে। পিএক্স৪-এর ইএসসি প্রোটোকল বিকল্পগুলির এই পরীক্ষা ড্রোন উন্নয়ন প্রকল্পগুলিতে সচেতন সিদ্ধান্ত গ্রহণের ভিত্তি সরবরাহ করে।