Чем отличаются полётные контроллеры F3, F4, F7 и H7: краткий обзор

Полётный контроллер (FC, Flight Controller) — это сердце любого дрона. Он отвечает за обработку данных с гироскопов, акселерометров, GPS, компаса и других сенсоров, а также за стабилизацию полёта. На сегодняшний день наиболее распространены контроллеры на базе микросхем STM32 серий F3, F4, F7 и H7. Ниже разберёмся, в чём между ними разница и какой выбрать.

Контроллеры F3

Полётные контроллеры с микросхемой STM32F3 появились в 2015–2016 годах и на тот момент были шагом вперёд по сравнению с поколением F1. Они обеспечивали достаточную производительность для базовой стабилизации и первых версий Betaflight. Однако сегодня эти контроллеры морально устарели и почти не поддерживаются.

Особенности:

• Частота работы процессора до 72 МГц;
• 256 КБ Flash-памяти;
• Ограниченные ресурсы для современных прошивок;
• Плохо совместимы с новыми версиями Betaflight и iNav (часто прошивки просто не помещаются);
• Нет поддержки DShot (современный цифровой протокол управления моторами).

Кому подойдёт: для бюджетных сборок с минимальным функционалом или экспериментов со старыми коптерами. Для новичков и актуальных моделей не рекомендован.

Контроллеры F4

Контроллеры на базе STM32F4 стали мейнстримом в мире FPV-дронов. Они обладают более высокой производительностью и гораздо лучше поддерживаются в прошивках. На данный момент это самое популярное поколение среди любителей и новичков.

Особенности:

• Тактовая частота до 168 МГц;
• Поддержка Betaflight, iNav, EmuFlight;
• Возможно использование OSD (через встроенный чип или внешний модуль);
• Поддержка DShot, Telemetry, Baro, GPS и других периферийных устройств;
• Некоторые модели имеют 6 UART-портов (важно для подключения GPS, SmartAudio, приёмников и т.д.).

Плюсы:

• Хорошая стабильность и совместимость с большинством компонентов;
• Работает даже на дешевых платах;
• Широкий выбор на рынке — от бюджетных до продвинутых плат с SD-картами и блютузом.

Минусы:

• Нет аппаратной поддержки двухъядерной обработки, как у F7 или H7;
• Ограниченные ресурсы для расширенных функций (HD-видео, логирование, CAN-шина и т.д.).

Кому подойдёт: универсальное решение для 90% сборок — фристайл, любительская съёмка, лёгкие гоночные дроны.

Контроллеры F7

STM32F7 — это мощное поколение микроконтроллеров, которое открыло путь к использованию более продвинутых функций. Оно обладает удвоенной шиной обработки данных, что особенно важно для одновременной работы нескольких протоколов и периферии.

Особенности:

• Частота до 216 МГц;
• Большая флеш-память (до 1 МБ), что позволяет использовать последние версии прошивок без урезаний;
• Наличие двойной шины (I²C/SPI), аппаратный I2C с DMA;
• До 8 UART-портов, позволяющих подключать: GPS, телеметрию, SmartAudio, Crossfire, Tracer, и др.;
• Возможна аппаратная фильтрация сигналов и стабильная работа с HD-системами DJI O3 и Walksnail.

Плюсы:

• Высокая стабильность при больших нагрузках;
• Подходит для дронов с GPS-навигацией и телеметрией;
• Лучше работает в условиях большого количества сенсоров (например, iNav + baro + compass + sonar).

Минусы:

• Немного выше цена;
• Требует правильной настройки и чаще встречается на продвинутых платах.

Кому подойдёт: опытным пилотам, создателям тяжёлых дронов, FPV с HD-видео и автономной навигацией.

Контроллеры H7

Самое современное поколение на базе STM32H7 — это платформа будущего. Эти контроллеры используются в проектах, требующих максимальной мощности и сложной логики: автономные дроны, роботизированные системы, коммерческие задачи.

Особенности:

• Частота до 480 МГц;
• Двухъядерная архитектура (один ARM Cortex-M7, второй — вспомогательный);
• Огромный объём памяти (до 2 МБ Flash и 1 МБ RAM);
• Поддержка CAN-шины, SD-карт, двойного GPS и других модулей;
• Полная совместимость с ArduPilot, PX4 и iNav последних версий.

Плюсы:

• Огромный запас по производительности;
• Используется в профессиональных решениях, а также для промышленного мониторинга, сельского хозяйства, LIDAR-съёмки;
• Лучшая совместимость с DJI HD Air Units, CAN-модулями и датчиками.

Минусы:

• Высокая стоимость;
• Зачастую требует навыков настройки и знания CLI/конфигов;
• Не нужен для базовых и среднеуровневых дронов.

Кому подойдёт: профессионалам, разработчикам, инженерам, авторам сложных проектов с автопилотом. Контроллеры на базе STM32 H7 уже используются, например, в образовательных дронах, таких как A5, где важна высокая вычислительная мощность для автономного полёта, работы с телеметрией и машинным зрением. Это подчёркивает растущее применение H7 не только в промышленности, но и в обучающих проектах. Подробнее ознакомиться с дороном можно на сайте Аванти.

Вывод

Если вы начинаете путь в FPV или просто собираете надёжный дрон — выбирайте F4. Для фристайла лучше взять F7. А если вы работаете в сфере аэрофотосъёмки или роботизации — тогда стоит обратить внимание на H7.