Советы по выбору набора для FPV полетов. Обзор квадрокоптера DFD F183 и установка на него комплекта FPV-оборудования Установка fpv
Pitlab, установка и подготовка к первому полёту.
В этой записи я постараюсь максимально доступно расписать шаги по установке и настройке замечательного автопилота и OSD - PitLab
по мере наличия времени и возможности я буду по тиху наполнять эту запись.
ссылка на скачивание документации: тык
На данный момент у Питлаба достаточно инструкций, в том числе и на русском языке. Возможно они слегка разобщены и в целом не описывают процесс с ноля, но все необходимые действия в них описаны.
предупреждение: Автопилот не нуждается в калибровке, все необходимые настройки сделаны изготовителем. Процедура калибровки необходима исключительно при видимых нарушениях в работе. (в дальнейшем действия по калибровке будут описаны)
Процесс инсталляции включает в себя:
1. установку АП в самолёт
желательна вибро-развязка
АП на экране OSD отображает вибрации, допустимая цифра до 2g! (но лучше вообще не видеть этих цифр), если она больше, следует уделить внимание балансировке винтов и виброразвязке АП.
Кликабельно
2. подключение всех соединений.
ВНИМАНИЕ! Все подключения ПРОВОДОВ к каналам должны производится строго в соответствии с инструкцией! Менять местами провода и делать не по инструкции запрещено!
Обратите внимание!!! Например ПРОВОД управления газом, это всегда ПИН №4 не смотря на настройки в аппе! Это же касается всех остальных каналов!
При использовании Parallel PPM в менеджере ничего менять не нужно, просто втыкайте провода строго в соответствии с инструкцией!
Если вы используете S.bus или CPPM, ВХОДНОЙ провод втыкается в ПИН №1, ВЫХОДНЫЕ строго в соответствии с инструкцией и д алее в FPV_manager каналы
можно "переместить" в соответствии с тем как это настроено в аппе.
Кликабельно
Схема основных соединений
Кликабельно
Датчик тока имеет полярность и подключается именно так как на рисунке.
Кликабельно
Датчик температуры и датчик воздушной скорости подключаются к плате OSD, для их подключения придётся разъединить платы, имейте это ввиду заранее.
Если используется датчик воздушной скорости, необходимо помнить:
распиновка датчика не стандартна! Необходима переделка. Датчик подключается только к плате OSD!
Кликабельно
камера и передатчик подключаются прямо к плате OSD (по умолчанию подразумевает питание камеры и передатчика от 12 вольт)
3. полная настройка модели в аппаратуре, этот шаг ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ и выполняется в вашей аппаратуре РУ, со всеми миксами и т.д.
Как это сделать? Читайте инструкцию к своей аппаратуре, это не имеет отношения к Питлабу...
4. настройка типа подаваемого на АП сигнала с приемника(pwm, cppm, sbus) а так же соответствия управляемых каналов (при помощи FPV-manager)
Подключить АП к компу, выбрать нужный входной сигнал, напротив надписей органов управления поправить номера каналов. Нажать Save
Кликабельно
5. настройка каналов управления Автопилотом и ОСД на аппаратуре РУ, указание этих каналов в АП при помощи FPV-manager
Режимы автопилота
Управление режимами автопилота осуществляется с помощью
трехпозиционного переключателя на канале, подключенном в
разъем MODE(или в составе всех каналов по CPPM, S.bus).
Режимы выбираются таким образом:
Канал на минимуме: (длина импульса PPM меньше чем 1200
мкс): OFF
– ручной режим.
Канал в центральном значении (длина импульса PPM между 1300 и 1700
мкс): STAB
– стабилизация.
Канал на максимуме (импульс длиннее чем 1800
мкс): AUTO
– автовозврат в точку старта.
ИНФОРМАЦИЯ
Более того, в режиме автономного полета можно выбрать один из
трех вариантов поведения с помощью ручки газа.
Газ на минимуме: AUTO – возврат в точку старта.
Газ в центре: WP – полет по точкам вдоль маршрута.
Газ на максимуме: (*) - кружение вокруг текущей точки,
используя GPS.
Навигация по меню OSD с радиопередатчика
Можно управлять меню, используя 3-позиционный переключатель на
передатчике РУ, подключенном в разъем OSD menu (или в составе всех каналов по CPPM, S.bus).:
"Минимальное" значение – PPM импульс меньше чем 1250 мкс
"Нейтральное" значение – PPM импульс между 1250-1750 мкс
"Максимальное" значение – PPM импульс больше чем 1750 мкс
Вызов меню – переключатель на «минимальном» значении.
Выбор пункта меню – переход к следующему производится с
помощью перевода переключателя в «нейтральную» позицию и
возврата в «минимальное» значение.
Подтверждение пункта – Когда переключатель на «максимуме» либо
оставлен на «минимуме» на протяжении 5 секунд..
Выход из меню – соответствующим пунктом, либо если оставить
переключатель на «нейтрали» на протяжении 5 секунд, либо при
отсутствии действий на протяжении 5 секундах
Кликабельно
После настройки всех каналов управления можно дополнительно подать питание на АП и проверить все органы управления глядя на экран компьютера,
полоски напротив нужного используемого в данный момент органа управления должны двигаться...
6.Указание автопилоту типа летательного аппарата(классика, крыло, V-tail и т.д. ...) через меню OSD
настраивается прохождением Autopilot->Mixers->Easy Setup(на указанном ниже скрине этот пункт отсутствует, картинка старая)
на каждом шаге нужно удерживать РУЛИ
(не стики!) в положении указанном на экране и нажимать ENTER на мини клавиатуре
или настроить вручную указанием типа поверхностей и способа установки серв (закладка Autopilot->Mixers)
Кликабельно
ВНИМАНИЕ! После прохождения EASY SETUP необходимо проверить корректность отклонения рулевых поверхностей в режиме STAB.
Всё поверхности должны корректно отрабатывать перемещение самолёта в пространстве!
Если нос самолёта имеет наклон вниз, руль высоты должен приподниматься, если нос самолёта отклонён вверх, руль наоборот должен отклоняться вниз.
Если правое крыло ниже, элерон на правом крыле отклоняется вниз, на левом вверх... ну и естественно если левое крыло ниже то наоборот...
Проверка рудера при включении питания АП, рудер на секунду отклоняется вправо.
Кликабельно
7.установка конечных точек работы сервомеханизмов для АП (при помощи FPV-manager)
Подключить АП к компьютеру, включить РУ, подключить питание автопилота.
В режиме "OFF"
войти в меню EPA, подёргать стиками во всех направлениях, в том числе и по диагоналям,
АП запомнит конечные точки для работы в режиме AUTO, нажать Save
Кликабельно
8.настройка основных параметров полёта через меню ОСД (углы кренов, тип управления газом и т.д. ...)
для начала эти параметры как правило остаются по умолчанию и уже позже после тестовых полётов редактируются под ваши нужды...
Кликабельно
настройки на скрине показаны для примера и не являются обязательными!
9.настройка основных параметров ОСД, таких как количество банок батареи, калибровка напряжений ходовой и видео батареи,
калибровка тока ходовой батареи, сигналы тревоги ходовой и видео батареи, определение курса и высоты...
Выполняется через меню основное меню OSD, а так же закладка - Сервис
Определение курса - ОБЯЗАТЕЛЬНО установите "по GPS"
, высотомер рекомендую установить по датчику давления.
Кликабельно
Кликабельно
10. настройка типа АВТОВОЗВРАТА и режимов управления газом
Производится через меню OSD
Для начала я рекомендую установить режим дросселя - "Динамический" 80%
(самый экономичный) и тип возврата Down to minimum
Автопилот Питлаб не имеет параметра настройки скорости возврата, скорость зависит от режима управления газом
и выбранного режима(типа) возврата.
"Режимы управления газом"
Автопилот имеет три режима управления газом, позволяющих
подогнать его поведение под конкретные нужды.
Динамический режим
рекомендуется для большинства моделей.
В этом режиме газ удерживается на том уровне, на котором
модель летит на постоянной высоте, в пределах лимита газа.
Это позволяет выполнять экономичный полет.
Режим постоянного газа
В этом режиме газ удерживается на уровне,
заданном лимитом газа. Этот режим применяется для скоростных моделей
с тенденцией к сваливанию, в сильный ветер, а так же в том случае,
когда необходим быстрый полет.
Режим вкл-выкл
Этот режим создан для моделей планеров. В данном режиме
мотор включается на уровень, заданный лимитом газа,
и выключается по увеличению высоты на 50-70 метров, после чего
модель планирует. По потере такого же количества высоты процесс повторяется.
"Режимы работы (типы) автовозврата"
Режим Down if distance less than…
В этом режиме, независимо от текущей высоты, автопилот изменит высоту, чтобы достичь заданной максимальной высоты, а затем будет лететь по направлению к базе на этой высоте над уровнем моря.
Когда расстояние до базы станет меньше, чем заданное а настройках, автопилот будет лететь вниз к выбранной минимальной высоте и далее по прямой линии до базы.
Это позволяет избежать очень высоких препятствий, таких как линии электропередач, заводских труб и холмов при полете обратно домой.
Режим Down to minimum:
В этом режиме автопилот летит домой контролируя высоту таким образом, чтобы достичь минимальной высоты в точке базы. С точки зрения потребления батареи, это, вероятно, самый экономичный способ полета обратно домой.
Когда выбрана эта опция, если самолет находится ниже установленной минимальной высоты, автопилот будет немедленно увеличить высоту самолета до минимума, а затем сохранит эту высоту во время полета в направлении базы.
Если самолет находится выше заданной минимальной высоты, автопилот будет уменьшать высоту пропорционально расстоянию до базы, чтобы достичь минимальной высоты по прибытию на базу.
Автопилот фактически летит по наклонной прямой от текущей высоты до точки "минимальная высота" над базой. Это может происходить с выключенным двигателем если самолёт хорошо планирует...
Режим Limit min/max:
В этом режиме автопилот держит самолет в заданных пределах высоты минимальная и максимальная.
Если самолет находится ниже минимальной высоты при RTH автопилот увеличит высоту самолета, пока самолет не достигнет указанного минимума, а затем сохранит эту высоту во время полета в направлении базы.
Такое поведение используется, чтобы избежать препятствий, таких как деревья или здания на пути домой.
Если самолет находится выше указанной максимальной высоты, автопилот будет немедленно уменьшать высоту, пока самолет не достигнет максимальной высоты, а затем продолжит полет к базе на этой высоте.
Если самолет находится между минимальной и максимальной высотой, при включении RTH автопилот будет держать самолет на текущей высоте.
Кликабельно, режим дросселя
Кликабельно, тип возврата
Внимание! Настоятельно рекомендую вывести на экран ОБЕ СТРОКИ отображения режимов автопилота!
Смотри картинку ниже.
Эта опция позволит более правильно понимать, что делает АП в тот или иной момент времени.
Для начала можно использовать для экрана OSD темплейт "F16" или "F16 small font" (смотри в программе FPV_manager)
Запуск
После включения питания дождаться наличия спутников, смотри OSD. Обычно этот процесс занимает не более 20-30 секунд, обычно это 10-13 спутников.
после этого обратить внимание на удаление от базы. Как правило система достаточно быстро и точно определяет ваше положение, с погрешностью 2-3 метра,
Кликабельно
но я взял для себя за правило, после включения питания и нахождения спутников провести процедуру запоминания базы. (операция не обязательная)
Кликабельно
после этого расстояние до базы должно стать "ноль", проверяем напряжение ходовой и видео (скрин выше), если всё в норме, запускаем!
Обязательные условия первого запуска:
ВНИМАНИЕ! это очень важно, на этом основан принцип работы системы Питлаб.
Запустить модель в РУЧНОМ режиме, оттримировать на ровный устойчивый полёт,
а так же
уверенный набор высоты полёта при уровне газа процентов от 70-80 и выше...
Это КЛЮЧЕВОЙ момент для нормальной работы АП
Далее необходимо установить минимальный уровень газа при котором модель летит ровно в горизонте не теряя высоты
и не изменяет направления (самый экономичный режим полёта в горизонте),
зайти в меню OSD и выполнить операцию сохранения тримеров.
Кликабельно
После этого можно включить режим "Stab", направление полёта и высота не должны измениться... По управлению модель станет мягкой, вялой... При отпускании стиков должна возвращаться в ровный полёт (не забываем про газ)
После этого можно слегка удалив модель от базы и набрав немного высоты попробовать режим "AUTO", будьте готовы всегда перехватить модель снова в режим "Stab", так как на дефолтных настройках модель может вести себя плохо...
Вот как то так... Подробнее все эти шаги можно найти в инструкциях, что непонятно спрашиваете, всегда помогу.
Уважаемые господа, попрошу в комментах только техническую информацию,
я не хочу чтобы и тут было полно трёпа как в теме о Питлаб...
Не обижайтесь если кого отмодерю...
Собрать его и обкатать не составит большого труда для опытного моделиста. А как быть тем, у кого все только впереди, да и еще хочется попробовать полетать по камере? Вот для таких как они (как и я) и предназначена данная заметка.
Постараюсь писать кратко и не утомлять Вас большим количеством буковок. Надеюсь что после прочтения Вам не придется как мне долго и упорно искать ответы, то тут уточнить, то там не сходится, и удастся заказать все и сразу чтоб потом не ждать отдельных посылок.
Было заказано (что то докупалось по ходу):
- (его взял для мониторинга напряжения батареи)
Аккумулятор Turnigy 1450mAh 3S 11.1v Transmitter (брал в довесок, но оказалось что от него очень удобно питать приемник видеосигнала)
Пришлось попотеть при сборке, точнее пайке всех разъемов/проводов в единое целое. OSD вживлял вместе с передатчиком/камерой. Питание для передатчика/камеры/модуля OSD брал с балансного разъема ходового аккумулятора через разветвлитель (к нему же подключен бипер разряда батареи). Питание для GPS модуля брал с приемника (лучше конечно же взять сразу с BEC-а), провод питания сразу заменил на более длинный. Камера установлена на алюминиевую пластинку и приклеена к кабине на двухсторонний скотч. «Саркофаг» камеры - экструдированный пенополистерол (фасадный пенопласт для теплоизоляции). Угол наклона камеры регулируется посредством загиба пластинки. Передатчик приклеен также на скотч + липучка для подстраховки, т.к. греется он весьма изрядно. Ставить далеко к концу не стал, так как с родными антеннами замучаешься ловить центровку потом.
Первый полет был со штатными антеннами, видео по ЭЛТ телевизору (пришлось городить 150м проводов чтоб поставить телек в поле))). Есно центровка. Полет. Видео нет, да оно и не нужно - огородов что ли не видели?))) Видео с кратковременными незначительными помехами (помехи преимущественно при маневрах, сказывается судя по всему линейная поляризация антенн) в радиусе 300-400м/высота 50-70м (местность очень чистая от радиопомех, открытое пространство), дальше сильный снег, дальше не испытывал судьбу…). Полет в пол газа, непривычно все же - постоянно доруливаешь, жаль нет линии горизонта на картинке. Первый облет был со штурманом - племянник стоял рядом и говорил мне куда летит самолет, высоту, напряжение аккумулятора. 4 аккумулятор мы как раз и прозевали - не рассчитал время захода на посадку. Упали немного, сломали крыло высоты/быстро склеили содой и циакрином. Над антенной приемника - мертвая зона, не пролетайте над нею, можете кратковременно потерять видеосигнал, не сметрельно но неприятно, а главное неожиданно.
По поводу OSD - GPS модуль работает медленно, от самих голых координат толку нет (если только не записывать полет - при падении самолета в …ти километрах от точки старта координаты будут полезны при поиске, но т.к. я летал «низко и близко» - они мне как слону качели нужны). Альтиметр (высотометр) - вещь полезная, дает представление на какой высоте летает модель. RSSI - интенсивность сигнала управления, хочу использовать, но у меня пока на приемнике его неоткуда замерять, заказал для FrSky приемник D8R-XP, там он есть.
Полетав на штатных антеннах решил их заменить для увеличения дальности. Выбрал для себя оптимальный вариант клевер-клевер (одинаковые, ставятся на передатчик и приемник). Плюсы - всенаправленность, не дают помех при маневрах т.к. поляризация круговая, по слухам/сведеньям из форумов улучшают качество передаваемого видео (ничего не могу сказать, не заметил). Делал по статье из интернета, с проволокой не заморачивался и взял что было под рукой - медная жила диаметром 1,2мм, делал на частоту 910Мгц, никакими лампочкотестерами не тестил да и вообще голову себе не забивал, это была так сказать проба пера. Полет с ними дал результат: дальность до 500-600м/высота 100м вообще без помех. Помех стало вообще очень мало по сравнению со штатными. Над приемником зона конечно не мертвая, но помехи дает ощутимые. Установка клевера на руль сбоку потребовала триммирования руля, да и центровку пришлось немного догружать спереди. Последние полеты закончил серией падений (о них ниже), но клеверу хоть бы что, аж обидно стало что вся морда у модели всмятку, а на нем ни одного «лепестка» не погнуло. С клеверами летал уже в открытом поле, для этого позаимствовал телевизор ЖК, самый дешевый, питание от 12В (подключил к авто аккумулятору). У него сильная засветка, поэтому пришлось повесить в салоне.
Теперь в планах: увеличить дальность полета до 2-3 км. Для этого заказал передатчик на 700мВт, приемник D8R-XP, сижу и изучаю технологию изготовления направленной антенны приема круговой поляризации Хеликс (для видеосигнала) и изготовление направленной антенны линейной поляризации Патч (для радиоуправления).
Краши. Слетели настройки в пульте управления (турнига 9хр), настроил но не правильно выставил элероны - в результате падал до тех пор пока не исправил. Модель отделалась только разбитой мордой. А вот теперь почему мне так понравился бикслер - морду обмотал скотчем прямо на поле и все. К полету готов - полетели, жаль правда что камера чуть в бок смотрела.) Править морду буду путем нагрева термопистолетом и склейкой на циакрин + пищевая сода. Усилять морду не собираюсь (типа нахлобучка из бутылки и пр.) - лишусь демпферной сминаемой зоны, лучше помять перед, чем перед уцелеет но порвет все к чему он крепится.
Пока это все все что хотелось бы поведать. Буду рад помочь тем, кто как и я делают первые шаги в освоении полетов от первого лица. Если будут какие то вопросы - можете писать на [email protected] , но письмом вида: Тема- вопрос по бикслер, вопрос - ….
Удачи!
118
В избранное 11
Конечно, уже на второй день обладания техникой к нему была прицеплена мыльница, и совершены первые записи с борта.
Первые записи (скучно и сильные вибрации)
Первые впечатления: круто! Я и до этого знал, что хочу FPV, но тут понял, что это будет моё.
Дома нашлась завалявшаяся радио-«видеокамера» и приемник для неё, а так же USB устройство видеозахвата. Прикрутив камеру к коптеру, с ноутбуком подмышкой побежал на поляну. В принципе первый FPV полет состоялся… Но в той картинке, которую передавало это чудо - китайская камера, сложно было понять: что и куда летит.
Принято решение о покупке нормального приемника и передатчика. Но вот выбрать их не так-то просто…
Приемопередающая аппаратура
Для радиомоделей самые распространенные частоты передачи видео сигнала это:- 900 MHz (длинна волны: 333.1 мм);
- 1.2-1.3 GHz (длинна волны: 234.2 мм);
- 2.4 GHz (длинна волны: 124.9 мм);
- 5.8 GHz (длинна волны: 51.6 мм).
Качество картинки (количество передаваемых данных) в пределах этих частот, вроде бы, меняется несущественно, хотя некоторые говорят, что на 5.8 качество куда лучше.
Выбирать как-то надо. Опыта нет. Примеры посмотреть негде. Ну ладно, начнем с отсеивания:
- 2.4GHz - это частота WiFi, а я собирался летать в городе. Кстати, вообще не очень популярная частота, видимо именно по этой причине.
- 900MHz - огромные антенны. Да и сообщество всё больше выбирает 1.2ГГц, а не 0.9.
Основываясь на данных с форумов (а они очень сильно разняться - кто-то говорит, что на 5.8 даже за одинокое дерево залететь нельзя, а кто-то уверяет, что за домом спокойно летал), решил рассматривать более низкую частоту.
Она тянет за собой две проблемы:
- Желательно, чтобы частота видео была выше пульта - более длинная волна может «перебивать» короткую. Мне не хотелось видеть в хорошем качестве, как мой квадрокоптер падает, лишившись управления.
- Вторая гармоника волны 1.2 совпадает с 2.4, что ещё ухудшает этот выбор.
В конце концов неожиданно для себя я решил: беру 1.2-1.3 ГГц, докупаю для него фильтр высоких частот и, если что-то будет не устраивать, докуплю приемник и передатчик на 433MHz для пульта.
Следующая проблема: мощность. Передатчики бывают от 10мвт до нескольких ватт (обычно уже с усилителями, но всё же). Какая мощность мне нужна? Многие говорят, что 800 мвт - хорошо. Другие говорят, что 100 мвт выше крыши. Я прикинул, что разнести видео-излучающую и принимающую управление антенны я сильно не смогу. А передающий сигнал всего 50 мвт. 800 мвт может «задавить» его, даже не совпадая по частотам. Причем люди очень аргументировано говорили про «100 мвт выше крыши». Я решил брать 200 мвт.
Так же для себя решил, от греха подальше, брать комплект, чтобы не ошибиться по совместимости (хотя выглядело всё просто - и приемник, и передатчик должны поддерживать хотя бы один одинаковый канал).
И вот я заказал 1.3Ghz 400mW передатчик в комплекте с приемником (да-да, не 200, а 400 - передумал в последний момент) ну и фильтр для него.
Начались недели ожидания и практика полетов.
Первые полеты «От первого лица»
Долгожданная посылка пришла. Взял у друга GoPro Hero 2 и установил всё на коптер. Первый полет - ощущения непередаваемые. Это компьютерная игра, тип «симулятор полета», с очень сложным управлением и одной жизнью, но только в реальности.(На видео дополнительно запечатлены моя жена, родители и собака. Но я думаю никто не обидится.)
В общем - это круто! Если вы думаете, стоит или нет этим заниматься, то я вам советую: стоит! Только сначала прочитайте статьи PaulMan - там очень четко, может даже чересчур подробно, написано, с чего стоит начинать, как тренироваться и т.д.
Но, конечно, всё проходило не так гладко, как хотелось бы. Сигнал видео становился зашумленным уже через 50 метров (но это на моей тестовой поляне - в том месте до сих пор иногда пробивается шум). Пульт при тестах на земле то работал на 300 метров, то терял связь через 100.
Первым делом решил переделать видео антенны. Решил делать 3х лепестковый "клевер " на передатчик и 4х лепестковый на приемник. Сигнал изменился в разы! Наземный тест показал дальность 3 километра - сигнал ещё был, но дальше по прямой ехать было уже некуда. Пульт всё так же работал на 100-300 метров.
Полетав один день так, я понял, что хочу летать дальше! Но я даже не мог улететь на всю дальность пульта - телеметрии нет - RSSI (Received Signal Strength Indication) данные передавать нечем. Обратной связи у пульта тоже нет.
Заказал модули OpenLRS для пульта и для модели . Сейчас, кстати, брал бы оба для модели и встраивал в пульт сам - не так уж хорошо он подходит. А так же заказал OSD (On Screen Display) модуль . Ну и всякой мелочи, конечно - пропеллеры, аккумулятор и т.д.
Опять ожидание и учебные полеты с FPV. За это время прикупил GoPro Hero 3 Black.
Забрав с почты долгожданную посылку, прикручиваю всё к коптеру. OpenLRS с оригинальными антеннами, вызывающий подозрения фильтр для видео можно выкинуть, и кончено OSD - сразу чувствуешь себя как пилот истребителя!
Естественно, не обошлось без кучи перепрошиваний OpenLRS, причем USB-UART переходник на 3.3 вольта я заказать забыл, так что пришлось вытравить самому (одна FT232RL обошлась в 3 раза дороже, чем готовое изделие оттуда, но зато плату сделал универсальную на 3.3 и 5 вольт). Разок uart уже не хватило - что-то случилось с бутлоадером - надо программатором перепрошивать, а мой только на 5 вольт. Ну, это тоже довольно просто победилось - благо программатор самодельный и на AtMega8.
Теперь у пульта есть обратная связь! Он пищит при потере пакетов. Отлетаю на ~150 метров - и раздается писк. Мда… Система для дальних полетов… Надо попробовать сделать антенны! Для аппаратуры я выбрал простейшие Vee-dipole антенны. И опять результат великолепный - за всё время с этими антеннами было попискивание только один раз, когда я залетел за ЛЭП. Дальность не мерил, но отлетал на 3км в сторону и 1км в высоту - сигнал был стабильный.
Высота нас зовёт
Над облаками пока не летал. Проблема, как оказалось не в том, чтобы туда взлететь, а в том, чтобы потом спуститься вниз! Квадрокоптер при спуске ведет себя не стабильно - и спускается не так уж быстро. А бросать его быстро вниз как-то стремно - вдруг на торможении что-нибудь не выдержит?В общем пока личный рекорд - 1.1км. Это уже в слоисто-кучевых облаках, но не над ними.
Но цель конечно - высоко-кучевые облака! Проверю быстрые спуски - и можно будет пробовать!
Переделки, время полета и аварии
За всё это время ничего не переделывал (не считая расположения плат на устройстве). Только добавлял новое оборудование:- Bluetooth;
- uBEC.
Тяга сейчас очень приличная, но всегда хочется больше. Вот попробовал подвесить зеркалку (900 грамм). Запас тяги ещё есть!
Ну и конечно хочется увеличить время полета.
Время отрыва от земли
С купленными вначале батареями на 2650 mAh время полета с увеличением веса стало уменьшаться. Решил попробовать подсоединить обе батареи параллельно. Время полета 14 минут. Отлично. Если просто висеть, то и того больше. Заказал 2 батареи по 5000 mAh. С каждой по 15 минут лета (одна батарея легче, чем 2 по 2650) + ещё 14 на спаренных старых. Пока достаточно, но ещё есть куда стремиться.Houston we have a problem
Пока падение было только одно:Не очень сильное. В принципе, всё описание внутри видео. Для тех, кто не хочет/не может посмотреть короткое описание: я не послушал умных дядек и не поставил самозатягивающиеся хомуты на пропеллеры (ну а чё, они и так хорошо держатся). Вот один из них и раскрутился - и стал проворачиваться на оси мотора.
Было пару моментов, когда думал, что всё - сейчас разобью. Например ещё без FPV взлетел метров на 150. Квадрокоптер уже плохо видно, gps тогда ещё как-то непонятно работал. Его стало уносить - а я даже не понимаю, где у него перед. Абсолютно непонятно, куда он наклоняется! Но, с горем пополам, прилетел на место. Сердце бьется, руки вспотели - я же ещё и в городе умудрился так сделать! Но хорошо то, что хорошо кончается.
Вместо заключения
Очень доволен своей игрушкой. Доставляет массу удовольствий. В населенных местах вызывает огромное волнение:Что в общем-то приятно.
На данный момент в планах:
- как уже говорил ещё большие пропеллеры;
- хорошая система стабилизации камеры (я собрал одну, но у меня были очень низкокачественные сервы, из за которых терялся весь её смысл);
- возможно очки для FPV;
- ну и хочу зеркалку поднять и сделать пару качественных фото (пока состоялся только тестовый полет метров на 15).
Как обычно у меня ничего конкретного в статье, а одни рассказы. Строго не судите.
Задавайте любые вопросы - отвечу как смогу.
Спасибо тем, кто дочитал до конца.
PS: пожалуйста, не надо говорить, что собрать из готового - это ерунда, надо делать своё. Я придерживаюсь другого мнения: нет смысла самому травить плату, если только комплектующие обойдутся дороже, чем она же готовая. И софт самому писать с нуля смысла мало. Я лучше потрачу время на помощь проекту MultiWii - незачем в таком деле изобретать велосипед. А вот после сотни полезных коммитов возможно и можно будет начать что-то свое.
FPV (First Person View) в переводе на русский язык означает вид от первого лица. Системы FPV применяются практически во всех направлениях RC моделизма. С видом от первого лица сейчас, катаются на машинках, гоняют на катерах, но самое большое распространение систем FPV, это конечно же радиоуправляемая авиация. Какой мальчишка не мечтал посидеть за штурвалом самолета или вертолета, и с высоты птичьего полета обозревать окрестности. К тому же с помощью камеры установленной на самолете, вертолете или мультикоптере, возможно заниматься изучением различных объектов, например наблюдать за большими площадями лесных угодий, или осматривать крупные объекты сверху. Конечно существуют фирмы специализирующиеся на подобных полетах, но не всегда есть возможность пригласить специалиста с дорогим оборудованием, и тогда встает вопрос, как самостоятельно организовать подключение FPV?
При современном уровне развития микроэлектроники и доступности электронных компонентов, подключение FPV перестало быть уделом профессионалов и энтузиастов, практически любой человек хотя бы раз державший паяльник в руках, способен самостоятельно организовать подключение FPV системы на своей модели, машинки, самолета, вертолета или мультикоптера.
На сегодняшний день основную долю рынка занимают аналоговые системы FPV, работающие на частотах 1.2, 1.3, 2.4 и 5.8Ггц. Подключение FPV такого класса, дает возможность передавать в реальном времени, картинку стандартного разрешение 640Х480 пикселей, дальность же передачи изображения может варироваться от нескольких сот метров до нескольких десятков километров. Как правило для полетов на расстояния не более нескольких километров, используется оборудование на 5.8Ггц, благодаря компактности антенн на эту частоту, можно без проблем организовать подключение FPV на летательных аппаратах небольшого размера. Подключение FPV оборудования на частотах 1.2 и 1.3Ггц оправданно, для полетов на большие расстояния, на крупных летательных аппаратах с размахом крыла более полутора метров, способных покрывать расстояния в десятки километров. Так же более длинные волны, не так сильно реагируют на препятствия в виде деревьев, домов и естественных изменений рельефа. У всех частот применяемых в FPV есть свои минусы и плюсы, поэтому сложно давать общие рекомендации, и подбор оборудования для конкретного использования, нужно осуществлять индивидуально.
Подключение FPV к квадрокоптеру DJI Phantom
Компоненты требующиеся что бы осуществить подключение FPV системы. Пять основных компонентов, без которых не может существовать ни одна система FPV.
- Видео камера, установленная на модели. Существует огромное количество камер как специально сконструированных для FPV, так и обычные бытовые или экстрим видео камеры. Основные условия применения камеры, это вес камеры который способен переносить ваша модель, и наличие видео выхода, для подключения камеры к видео передатчику. Предпочтительный тип используемой матрицы в камере, это сенсоры от фирмы SONY.
- Видео передатчик. Как было сказано выше, может работать на частотах 1.2, 1.3, 2.4 и 5.8Ггц. Передатчики могут отличаться не только по используемой частоте, но так же и по мощности. Выходная мощность у разных моделей передатчиков, может варьироваться от 25мВт до нескольких Ватт. Как правило используются передатчики с мощностью не более одного Ватта. Так же одним из важнейших условий для качественного приема и передачи сигнала, является хорошая согласованность антенны с передатчиком, и порой даже более мощные передатчики, но с плохо согласованной антенной, работаю на меньшей дистанции чем их маломощные собратья, но с хорошо подобранной антенной.
- Антенны для передатчика и приемника. Антенны различаются по длине волны с которыми они используются, по типу направленности. Самый распространенный тип антенн, это диполь, имеющая форму штыря, и в просторечии называемой сосиской. Не отличается особой направленностью, но при этом может иметь хорошее усиление, и в случае хорошей согласованности с передатчиком/приемником, может давать приличные результаты, при малом весе, размере и цене. Второй по популярности вид антенн используемый в FPV, это так называемый «Клевер», этот тип антенн является всенаправленным, очень хорошо принимает отраженный сигнал, и практически не зависит, от направленности антенны на модель. Но «Клевер» может иметь достаточно большие размеры, особенно на длинных частотах 1.2 и 1.3Ггц, что делает его использование не очень удобным а в некоторых случаях невозможным, особенно на малогабаритных моделях, так же из-за своих конструкторских особенностей, антенна типа «Клевер» достаточно хрупкая, и может быть легко повреждена, например при неудачной посадке или падении модели. И третий тип антенн, это узко направленные антенны, так называемые «Патч» антенны. Как правило подобный тип антенн не используется для установки на модель, поскольку модель находится постоянно в движении, и «Патч» не сможет обеспечить нужный угол передачи радиоволны. Узконаправленные антенны, зачастую используются для установки на приемнике, что обеспечивает более стабильный сигнал и большее усиление, для приема более качественного сигнала на земле. Если нет возможности поворачивать «Патч» вручную, например полет проходит на достаточно большом удалении, вне видимости с земли, совместно с узконаправленной антенной может применяться наземная станция с антенным трекером, позволяющим в автоматическом режиме, поворачивать антенну в сторону модели, обеспечивая тем самым постоянный и стабильный прием сигнала видео приемником.
- Видео приемник. Подключение FPV не возможно без использования принимающей наземной части системы, коим является видео приемник. Основное условие работы системы в целом, является одинаковая частота передающей и принимающей частей системы FPV. То есть если мы используем видео передатчик на 5.8Ггц, то и видео приемник должен функционировать на той же частоте. Кроме этого, даже в одном и том же диапазоне частот, существует несколько десятков каналов, на которых может осуществляться передача видео сигнала. На рынке представлены несколько производителей компонентов для FPV, и у каждого производителя используется свой набор каналов. Так например до недавнего времени, передатчики фирмы Boscam не могли работать, с приемниками фирмы ImmersionRC, которые использую свою частотную сетку. Ситуация изменилась с появление мульти диапазонных передатчиков и приемников, когда в одном устройстве стало возможно переключиться на любой канал, и использовать передатчики и приемники разных производителей в одной системе.
- Монитор, видео очки или видео шлем. Наконец мы добрались до последнего компонента FPV, который и позволит вам наслаждаться передвижение вашей модели в пространстве от первого лица, почувствовав себя оператором беспилотного летательного аппарата. Самый доступный и простой вывод изображения, это FPV монитор, в качестве которого могут быть использованы как специализированные модели FPV мониторов различных диагоналей, так и бытовые ЖК телевизоры, вплоть до широкоформатных панелей размерностью в несколько десятков дюймов, чем больше размер экрана и выше его качество, тем больше эффект погружения и выше качество воспринимаемой действительности. Но в специализированных FPV мониторах, есть одно очень важное отличие от бытовых, это отсутствие так называемого «синего экрана», когда картинка на экране может полностью исчезнуть в случае плохого видео сигнал. В случае же использования специального FPV монитора, даже если сигнал начнет пропадать, и видео сильно ухудшится, то вы все равно будите иметь возможность наблюдать полет, и приняв необходимые меры, например развернув самолет в другую сторону или в обратном направлении, продолжить управлять с видом от первого лица, и не потерять контроль над моделью. Так же для визуального восприятия полета, можно использовать видео очки и видео шлем, данные устройства одеваются непосредственно на голову виртуального пилота, что обеспечивает максимальный уровень погружения и делает возможным почувствовать себя настоящим пилотом, а встраиваемый в очи или шлем, так называемый «Трек модуль», позволит вам поворачивать видео камеру, установленную на специальный поворотный кронштейн, в ту сторону в которую вы повернули голову, что еще дает еще больший эффект присутствия и делает полет более удобным и интересным.
Подключение FPV так же может содержать еще один компонент, который не является абсолютно обязательным, но его присутствие очень сильно облегчает полет от первого лица и делает его более удобным и безопасным, речь идет о возможности передачи вместе с видео сигналом, данных телеметрии, в которые может быть включены такие показания как, GPS координаты, уровень заряда аккумулятора, уровень потребления тока, и направление на точку дом, что позволит вам не заблудится и безопасно вернуть свой аппарат к месту взлета. За передачу данный телеметрии отвечает модуль “OSD”, подключаемый между видеокамерой и видео передатчиком. Модуль “OSD” микширует видео сигнал с видеокамеры с данными телеметрии, получаемые с различных датчиков, и уже смикшированное видео передает на вход видео передатчика.
FULL HD видео линк
Подключение FPV с качеством HD видео, и передачей в цифровом виде. Последнее веянья в области FPV является передача уже HD видео с применением цифровых технологий. На сегодняшний момент единственным выпускающимся серийно и доступным по цене устройством, является Lightbridge HD link от фирмы DJI, обеспечивающий передачу видео сигнала с качеством Full HD 1920х1080 пикселей, на расстояние около двух километров. Так же есть много самодельных решений, позволяющих передавать цифровое видео, использую например технологию Wi-Fi, но все эти разработки носят больше экспериментальный характер, не имеют массового применения, и остаются уделом энтузиастов.
ДИСКЛЕЙМЕР
Во многих аспектах, данная статья выражает
субъективное мнение автора.
Спорить с ним бесполезно, он упёртый.
Подбор комплектующих
Начать проще всего с камеры и вот почему: подавать питание на неё я планирую с видео-передатчика, а значит мне необходимо знать рабочее напряжение камеры. Сперва надо определиться с типом матрицы: CCD (charge-coupled device, ПЗС - прибор с обратной зарядной связью) или CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor, КМОП - комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник). Вот несколько полезных ссылок на эту тему:
Для себя я выбрал CCD. С объективами дела обстоят так: 2,8мм (угол обзора 86°) лучше всего подходит для полётов на небольшой высоте, 3,5мм (угол обзора 67°) - для большой высоты (в первую очередь для FPV на самолётах, хотя кому-то удобно и на 250-х квадрокоптерах с такой летать), а 2,1мм имеет слишком широкий угол и все объекты будут мелкими, а расстояния будет сложно оценивать. Мой выбор - 2,8мм. Ещё есть такая "фича", как инфракрасный фильтр (IR Block). В двух словах я затрагивал эту тему . Если говорить конкретно об FPV, то наличие этого фильтра делает цвета значительно насыщенее, но летать в темноте уже не получится. Без фильтра - всё наоборот.
Кроме того, надо выбрать в какой системе будет работать камера PAL или NTSC. Частота кадров первой равна или кратна 25, а второй - 30. Так как другие мои камеры ( и ) снимают в NTSC, мне удобнее выбрать его и для FPV на случай, если придётся монтировать видео с разных камер. Под все эти требования подходит самая народная FPV-камера - Sony Super HAD CCD 600TVL с объективом 2,8мм. Она недорога и обеспечивает лучшее качество за свою цену. Более дорогие модели имеют более высокое разрешение, но по факту это не нужно, так как камера с 800TVL уже может создавать задержку в передаче картинки до 100мс. Для других моделей это, возможно, не так критично, но не для быстрого и юркого 250-го.
Кстати, если говорить о задержке сигнала непосредственно у камеры, тут играет роль как разрешение, так и тип матрицы. CCD матрица сначала собирает весь кадр целиком (это занимает примерно 40мс в режиме PAL и около 33мс в NTSC) и лишь потом отправляет его. CMOS матрица отправляет картинку построчно, что в теории значительно быстрее, но на практике обычно ещё применяется постобработка, также занимающая время и получается всё ещё медленее, чем у CCD. Также CMOS матрицы имеют побочные эффекты в виде "желе" и rolling-shutter"а. Конкретно Sony Super HAD CCD 600TVL имеет задержку, если верить форумам, около 30мс, что является очень хорошим показателем.
Теперь перейдём к передатчику. Тут всё куда сложнее, ибо ассортимент и разброс цен велики, вдобавок ещё и новые модели выходят часто. Надо исходить из собственных требований. Мне нужно питание на мою камеру (как и на почти все камеры с матрицей CCD) в 12В, RaceBand не нужен (не планирую лЁтать с друзьями), но каналов желательно чтоб было 32+. Последнее нужно для того, чтобы не оказаться в ситуации, когда приёмник и передатчик от разных производителей, оба имеют по 8 каналов, но ни один не совпадает.
На этом же этапе я стяжками и термоклеем закрепил "фары". К слову сказать, они оказались очень мощными (3Вт вместе) и, как следствие, прожорливыми, так что лучше поставить на них какой-нибудь тумблер, чтобы можно было включать перед полётом только по необходимости.
Теперь надо было разобраться с креплением антенны к видеопередатчику, а это, пожалуй, самый замысловатый момент во всей установке FPV. Во-первых, антенну ни в коем случае не стоит крепить непосредственно к передатчику. Получается своего рода рычаг, где одним плечом служит антенна, другим - сам передатчик со всеми проводами, а место крепления разъёма будет точкой опоры, на которую придётся максимум нагрузки. Таким образом, в случае аварии почти со 100% вероятностью разъём на плате передатчика отломается. Поэтому крепить антенну надо через какой-то переходник. Во-вторых, любой переходник сильно снижает мощность передатчика (пример). И в-третьих, антенна должна быть расположена вертикально или под очень небольшим углом.
Чаще всего передатчик крепят горизонтально снизу пластины рамы, а антенну выводят наверх через Г-образный переходник. Это вариант плох по двум причинам: 1) такой переходник сильнее всего снижает сигнал передатчика (на форумах пишут, что аж на 19%) и 2) соединение между антенной и передатчиком всё равно остаётся жёстким и опасность поломки разъёма при сильном ударе сохраняется. Гораздо предпочтительнее использовать вместо такого переходника гибкий SMA/RP-SMA удлинитель вроде того, что купил я. Оптимальная длина удлинителя для 250-го квадрокоптера - 5-8см, хотя зависит от конкретной компоновки. Мне, например, впритык хватило 15см. Кстати, короткие кабеля в продаже есть не всегда, но можно самостоятельно укоротить более длинный. Как это сделать, можно , но следует учитывать, что на дешёвых китайских кабелях разъёмы одноразовые и если будете укорачивать такой кабель, лучше заранее купить новый SMA или RP-SMA разъём. Альтернативный вариант: при покупке на eBay связаться с продавцом и попросить его укоротить кабель до нужной длины. Иногда такое срабатывает.
Второй момент, надо, чтобы сама антенна (речь идёт о "клевере", а не о штатной "сосиске"), точнее её кабель, был достаточно мягким, либо крепить её так, чтобы при аварии антенна могла подогнуться и смягчить удар. Это минимизирует её повреждение при падении. Кстати, у моей антенны AOMWAY кабель очень жёсткий. Чтобы нивелировать это, я закрепил её на кусочке пластика, гибкого, но достаточно жёсткого, чтобы антенну не мотыляло от собственного веса. Оптимальным был баллон от строительного герметика, из которого я вырезал подходящий кусочек. Я немного сместил антенну относительно продольной оси квадрокоптера, чтобы она не мешала засовывать/доставать батарею.
Последний момент, касающийся антенны - защита лепестков от повреждения. У AOMWAY это сомнительные фиксаторы снизу лепестков, но чаще используются кожухи на всю конструкцию. Такой кожух можно изготовить и самостоятельно, например, из скорлупки от "киндер-сюрприза" или половинки теннисного мячика, только очень желательно, чтобы сам кожух не косался лепестков антенны.
Последнее, что осталось - закрепить внутри корпуса видеопередатчик, OSD и LC-фильтр. Сначала я припаял провода к LC-фильтру и заплавил его в термоусадку. Плата OSD и видеопередатчик были запаяны производителями. Правда, на каждом из них есть по одной кнопке и я вырезал для них отверстия. Также, для пущей компактности, я загнул контакты на OSD на 90 градусов. После этого я ещё раз соединил все провода и проверил работает ли оборудование.
Теперь можно было крепить его внутри рамы. В этом мне очень помогла клейкая швейная липучка. Один небольшой кусочек я приклеил на раму, второй - на LC-фильтр. Затем я скрепил вместе LC-фильтр и OSD и приклеил их липучкой к раме. Чтобы липучка не мешала правильно разместить детали, постоянно сцепляясь, я прикрыл её кусочком бумаги, который потом вытащил. Передатчик я развернул кнопкой наружу (чтоб был удобный доступ), после чего обмотал всё это вместе с рамой ремешком-липучкой. С квадрокоптером на этом всё.
Не буду подробно останавливаться на сборке шлема Quanum Goggle V2, так как в богато иллюстрированной инструкции, идущей к нему в комплекте, этот процес исчерпывающе показан. Упомяну лишь пару моментов, которые могут быть полезными. Иногда владельцы этого шлема жалуются на то, что при включении моторов или вскоре после начала полёта (3-5 сек) отключается видеоприёмник. Проблема в том, что с монитора выходят два RCA-разъёма (они же "тюльпанчики") и на обоих видеосигнал, а на некоторых приёмниках по двум таким же разъёмам подается картинка и звук. Получается, что звуковой канал подключается к видеоканалу монитора и при небольшом нагреве приёмник отключается.
Вторая "полезность" заключается в том, что при наличии свободной камеры, можно закрепить её на передней части шлема и при посадке квадрокоптера переключаться с FPV-камеры на неё и визуально сажать модель, что значительно удобнее. Как это сделать, показано на этом видео . Плата для переключения между двумя источниками видео идёт в комплекте со шлемом.
Квадрокоптер готов к полётам, причём теперь уже по FPV. Его вес с батареей составил 580 г, без батареи - 460 г. Приятных полётов и мягких посадок.