Vodič za početnike za FPV Quadcopter Drone Racing: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ako ste naišli na ovaj članak, zanima vas (nadamo se) ovaj novi fenomen poznat kao FPV letenje. Svijet FPV -a svijet je pun mogućnosti i kada jednom prođete ponekad frustrirajući proces izgradnje/letenja FPV bespilotne letjelice, prednosti daleko nadmašuju ove frustracije. Ovaj kratki članak početnike vodi kroz glavne aspekte FPV letenja i bespilotnih letjelica općenito te vam daje dobru bazu znanja iz koje možete graditi (doslovno …).

Ovaj je članak izvorno objavljen na dronetrest.com i premješten ovdje uz dopuštenje autora (tko sam ja!)

Korak 1: Što je FPV?

Dakle, prvo, FPV znači Pogled iz prve osobe. Ukratko, stavite kameru na leteći dron, primate feed uživo s ove kamere putem naočara (ili monitora) i letite dronom putem ovog feeda uživo. FPV vam nudi priliku da vidite svoj svijet iz ptičje perspektive-to je potpuno novo mjesto kojega jednostavno ne možete zasititi! Osim što sam pravi pilot, ovo je najupečatljivije iskustvo letenja s kojim ćete se susresti i ne mogu ga više promovirati. Osjećate se kao da ste fizički unutar drona, kao da ste ptica, jurite pored drveća, nastupate i petljate po zraku … iako, naravno, stopala čvrsto stojite na zemlji.

Postoje tri glavne vrste FPV letenja; slobodni stil, utrke i fotografija, a svaki od njih je dolje objašnjen.

FPV FreestyleOvo je vrsta FPV letenja na koju ste najvjerojatnije već naišli ako ste gledali bilo koju FPV letenju na YouTubeu. Leti bez ograničenja gdje morate letjeti; možete letjeti nisko, možete letjeti visoko i možete istražiti svako novo uzbudljivo mjesto koje nađete. Ovo je arena u kojoj možete izvoditi trikove i preokrete i svojim vještinama zadiviti sve promatrače! Slobodni stilisti akrobati su svijeta bespilotnih letjelica i ne cijene što ih sputavaju stvari poput trkaćih staza, drveća ili zgrada … Freestyle je sve o pronalaženju najboljih linija kroz prepreke i oko njih, bacajući nekoliko okretaja kako bi izgledali sjajno za YouTube videa.

FPV Racing

Nema nagrada za ovo pogađanje - ovdje se okuplja skupina pilota FPV -a i utrkuje sa svojim bespilotnim letjelicama. Bit će neka vrsta trkaće staze koja će sadržavati mješavinu prirodnih prepreka i prepreka koje je napravio čovjek (npr. Drveće, vrata i zastave). Pobjeđuje onaj koji je završio prvi. Ne radi se nužno samo o brzini i snazi, već doista testira vaše reflekse i upravljivost. Ovdje je potrebna velika preciznost …

Snimanje iz zraka

Opet, to je upravo ono što piše na limu-ovo je umijeće fotografiranja i video zapisa iz one perspektive iz ptičje perspektive o kojoj smo ranije govorili. Tehnologija koja se koristi u bespilotnim letjelicama omogućila je ovaj jednostavan pristup nebu pa sada obični ljudi poput vas i mene mogu uživati u zadivljujućim krajolicima s visine. Vrsta dronova i opreme koji se koriste u ovoj vrsti letenja prilično se razlikuju od slobodnog stila i utrka. Ovdje glatki i lagani let imaju prednost nad brzinom i okretnošću jer su glatki snimci bitni. U tu svrhu, gimbali fotoaparata koriste se na zrakoplovnim bespilotnim letjelicama, zajedno s visokokvalitetnom HD kamerom za dobivanje glatkog videa. Dakle, to je FPV koji leti ukratko. Imate bespilotnu letjelicu, na nju zalijepite kameru i letite njome gledajući feed uživo. Jednostavan. Sada, ako vas zanima, idem na neke od više tehničkih dijelova (ali ne previše tehničkih!) Onoga što čini bespilotnu letjelicu.

Korak 2: Kako funkcionira Drone (Multirotor)

Ovo će biti kratki odjeljak o 'znanosti' koja stoji iza bespilotne letjelice. Prvo, "bespilotna letjelica" je tehnički nešto što može samostalno letjeti, ali je postalo opći izraz za bilo što elektroničko što leti. U hobiju za FPV često koristimo riječ quadcopter ili ‘multirotor’. Multirotor je vozilo s nekoliko ‘rotora’, tj. Motora, a najčešći koji ćete vidjeti na nebu je četverokopter - multirotor s 4 motora.

Pa kako se upravlja multirotorom? Multirotor ima 4 kontrolne točke; kotrljanje, pomak, zakretanje i potisak. Ako imate iskustva s avionima/helikopterima, znat ćete što su to, ali za one koje nemate, evo jednostavne vježbe kako biste se uhvatili u koštac s njima. Držite ruku podignutu, dlanom prema tlu - vaša je ruka sada multirotor.

• Roll - ljuljajte ruku s jedne na drugu stranu - ovo je vaša rolada.
• Nagib - nagnite ruku gore -dolje - ovo je vaš korak.
• Zakretanje - držeći dlan prema dolje, okrenite ha lijevo i desno - ovo je vaše zakretanje.
• Potisak/leptir - podignite ruku gore i imate svoj potisak.

Ove 4 kontrolne točke koristite zajedno u tandemu kako bi vaš multirotor krenuo u bilo kojem smjeru koji želite. Leti slično kao i helikopter. Za napredovanje morate imati kombinaciju visine i potiska.

Ako želite osjetiti letenje FPV -a bez rizika od pada drona, odlično mjesto za početak je simulator leta FPV.

FPV nije samo za quadcoptereFPV koji koristi quadcopters je daleko najpopularniji način letenja FPV -om, ali postoji mnogo pilota s nepokretnim krilima koji pričvršćuju kamere na tradicionalnije zrakoplove s radijskim upravljanjem. No, u ovom ćemo vodiču pokriti osnove FPV -a iz perspektive kvadkoptera jer s tim većina ljudi počinje.

Korak 3: Izgradite sami ili kupite spremne za let?

Sada sam ovom pitanju dao vlastiti dio jer je to vrlo važno pitanje; hoćeš li izgraditi vlastiti quadcopter ili kupiti već izrađen, RTF (FFV) quad? Odmah ću reći da sam pristran u izgradnji - ne samo da je to dobra zabava, već ćete dobiti i veliki osjećaj postignuća kad podignete svoj vlastiti četverac u zraku. To ne znači da je kupnja RTF kompleta pogrešna - tamo možete nabaviti sjajne setove koji će biti fantastični i siguran sam da ćete biti zadovoljni svojom odlukom.

Srž problema za mene je što ćete se srušiti - mnogo, mnogo puta. Neki od ovih rušenja neće dovesti do ničega katastrofalnog i samo ćete morati zamijeniti rekvizit ili dva. Međutim, neki od ovih sudara (pogotovo kad počnete biti hrabri!) Rezultirat će ozbiljnijom štetom. Možda ćete morati zamijeniti motor, video odašiljač ili kontroler leta samog quad -a. U tim situacijama, ako niste sami izgradili stroj, nećete nužno znati kako ga popraviti. Stoga ćete možda morati ponovno kupiti cijeli komplet - to bi moglo vrlo brzo poskupjeti. Ako ste ga ipak izgradili od nule, znate sve prednosti i sposobnosti quad -a pa ćete stoga moći prepoznati problem i riješiti ga prilično lako.

Pa moj savjet? Izgraditi. Ako vam se ovo sviđa, sad ću navesti anatomiju drona, a vi možete početi razvijati to znanje o dronovima …

Korak 4: Anatomija trkaćeg drona FPV

Pa uđimo u neke detalje o tome što čini bespilotnu letjelicu četverokopter. Sve glavne komponente tipičnog FPV drona prikazane su na gornjoj slici.

Bespilotna letjelica FPV može se podijeliti na tri glavna ‘dijela’; sustav leta, elektroenergetski sustav i sustav FPV.

• Sustav leta sastoji se od dijelova koji čine četvorokopter letenjem, poput motora i kontrolera leta.
• Sustav napajanja sastoji se od dijelova koji vašem dronu pružaju električnu energiju, poput baterije i razdjelnika.
• Sustav FPV sastoji se od dijelova koji se koriste za video feed uključujući vašu kameru, video odašiljač i naočale.

O svakom od ovih sustava detaljnije ćemo govoriti u sljedećim koracima

Korak 5: Okvir

Prvo, tri sustava na dronu moraju biti pričvršćeni na nešto, poznato kao okvir. Ovo je kostur drona i ne pruža samo snagu multirotora u cjelini, već i konačni izgled drona. Postoji toliko mnogo različitih stilova i varijacija multirotornih okvira da bi bilo nemoguće nabrojati, ali svi imaju iste opće značajke. Svi žele biti što jači, ali i što laganiji (jer je ovo očito najbolja kombinacija). Zato se ugljična vlakna često koriste jer su općenito jaka, ali lagana.

Okviri su također kategorizirani, ali njihove veličine. Kad kažem veličina okvira, mislim na međuosovinski razmak koji je dijagonala duljine (u mm) od sredine jednog motora do sredine motora koji je izravno dijagonalno na njega. Većina FPV okvira ima međuosovinski razmak od 220 mm i ispod kako tehnologija postaje sve pametnija i manja.

Daljnje čitanje: Cjeloviti vodič za kupnju okvira za četverokopter FPV

Korak 6: Sustav leta

Sustav leta sadrži sve što je multirotoru potrebno za let. To uključuje kontroler leta, motore, elektroničke kontrolere brzine (ESC), radio prijamnik i propelere.

Sustav leta funkcionira na sljedeći način:

• Pilot pomiče štapove na R/C kontroleru, to se bežično šalje prijemniku
• R/C prijamnik šalje komande pilotske palice kontroloru leta
• Kontrolor leta tumači ove naredbe i izračunava kojom bi se brzinom trebao kretati svaki motor i šalje ovaj signal ESC -u
• ESC pretvara ovaj signal u napon koji šalje motoru
• Motor je ono što proizvodi potisak za stvarno pomicanje drona

Taj se proces događa stotine puta svake sekunde. Pogledajmo svaku komponentu detaljnije

Korak 7: R/C kontroler i prijemnik

Radio kontroler je uređaj koji pilot drži u rukama s dva džojstika koji se koristi za upravljanje dronom. Radio prijamnik je mali elektronički uređaj koji je instaliran na dronu (i povezan je s kontrolorom leta). Kontrolor šalje radio signale do prijemnika, a prijemnik zatim šalje informacije kontroloru leta. Postoji mnogo mogućnosti kada je u pitanju odabir vašeg R/C kontrolera i prijemnika. Trenutno su radijski aparati Frsky Taranis daleko najpopularniji u zajednici FPV.

Korak 8: Kontrolor leta

Kao što naziv govori, ovaj dio opreme kontrolira let i stoga se može smatrati "mozgom" drona. Kontrolor leta uzima podatke s dva ulaza i koristi ih za održavanje stabilnosti multirotora i usmjeravanje drona. Ova dva unosa podataka dolaze iz ugrađenih senzora na upravljaču leta, a od pilota preko R/C kontrolera. Senzori kontroloru leta govore o orijentaciji i nadmorskoj visini, a pilot govori kontroloru leta u kojem smjeru žele da ide višerotor.

Ovisno o tome koliko duboko želite ići, možete i fino podesiti i programirati kontroler leta prema vašim točnim specifikacijama-baš kao što biste to učinili s trkaćim automobilom. Na ovaj način možete iz svog drona izvući apsolutno najbolje.

Daljnje čitanje:

Vodič za kupnju kontrolora leta FPV Racing

Korak 9: Elektronički kontroleri brzine (ESC)

ESC -ovi su komponente koje preuzimaju naredbe iz kontrolera leta i prevode ih u snagu na motore. ESC govori motoru da se okreće brže ili sporije s obzirom na upute pilota. Svaki motor stoga ima namjenski ESC jer se svaki motor u bilo kojem trenutku kreće drugačijom brzinom od ostalih.

Vrsta i veličina ESC -a koji odgovaraju vašem dronu ovise o tome koji sustav napajanja koristite i koje motore koristite.

Daljnje čitanje

Što morate uzeti u obzir pri kupnji ESC -a za svoj multirotor

Korak 10: Motori

Motori su pokretačka snaga multirotora i osiguravaju potisak (zajedno s propelerima). Najvažnija stvar koju treba znati u smislu bespilotnih motora FPV je kako se motori klasificiraju.

Imate mnogo različitih motora različitih veličina, ali što oni znače? Pa, uzmimo za primjer ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO motor. Ovo je motor 2205 s KV vrijednošću 2300KV. Broj 2205 odnosi se na dimenzije motora; motor je promjera 22 mm i ima visinu statora 5 mm. Što je motor veći (veća visina statora), može brže reagirati, dok motori većeg promjera daju veći okretni moment i snagu, ali reagiraju sporije. KV vrijednost definirana je kao broj okretaja u minuti (RPM), po voltu. Tipično niže KV motore najbolje je koristiti s većim podupiračima.

Daljnje čitanje:

Motori bez četkica - kako rade i što znače brojevi

Korak 11: Propeleri

Propeleri su pričvršćeni na motore i osiguravaju potreban potisak. Na tržištu postoji mnogo različitih vrsta rekvizita, od vaših tradicionalnih propelera s 2 lopatice do propelera s 5 lopatica. Opet su propeleri imenovani na standardni način, npr. 5x3x3. To jednostavno znači da imate propeler od 5 inča s korakom od 3 inča i da postoje 3 lopatice.

Korak 12: Sustav napajanja

Sustav napajanja bespilotne letjelice sastoji se od dijelova koji osiguravaju snagu i usmjeravaju snagu do sve elektronike. U tipičnom FPV četverokopteru postoje samo dvije komponente, ploča za distribuciju energije (PDB) i baterija.

PDBDodatna ploča jednostavno uzima energiju iz baterije i distribuira je do relevantnih izvora. U najjednostavnijem obliku, to je zasebna ploča na koju spajate bateriju i na koju povezujete ostale komponente sustava leta (poput ESC -a). Ponekad će PDB uključivati i neke regulatore napona koji će izlaziti dosljedan izlaz 5V ili 12V za napajanje neke druge vaše elektronike. Također ćete otkriti da kontrolori leta imaju i ugrađeni PDB što znači da bateriju (i ESC) povezujete izravno s kontrolorom leta. Za više informacija provjerite

Baterija

Sada dolazimo do komponente koja napaja vaš multirotor - baterije. Dronovi se općenito napajaju litij -polimernim (LiPo) baterijama koje se sastoje od nekoliko ‘ćelija’. Svaka ćelija ima napon od 3,7 V, a dodavanjem više ćelija dodajete i veći napon. Na primjer, baterija s 3 ćelije (označena kao 3S) drži napon od 11,1 V. Kao što je navedeno u odjeljku "Motori", brzina kojom se motor okreće izravno je povezana s naponom koji je naveden. Dakle, kako biste ubrzali vrtnju motora, potreban vam je veći napon. Nažalost, ne možete jednostavno izvaditi bateriju od 10 ćelija na svom dronu kako bi ubrzao rad - uvijek postoji dobra ravnoteža između težine i snage pri odabiru prave baterije za vas.

Daljnje čitanje: LiPo baterije - Kako odabrati najbolju bateriju za svoj dron.

Korak 13: Sustav FPV

Sustav FPV sastoji se od kamere, video odašiljača koji emitira video feed sve do vaših video naočala na zemlji. Da biste razumjeli sustav FPV -a, najjednostavnija je analogija razmišljati o tome kako televizija funkcionira jer je to gotovo ista stvar, samo u mnogo manjem opsegu. Vaš dron ima kameru koja snima video zapis. Taj se signal šalje video odašiljaču koji bežično emitira signal (poput televizijskog studija). FPV naočale na vašem quadcopteru su poput televizora koji će pokupiti signal. No, da budemo precizniji, video prijemnik će pokupiti signal i prikazati ga na ekranu unutar naočala. Većina FPV naočala ima integrirani video prijemnik ili ih ima mogućnost priključiti putem ležišta za module.

FPV kamera

FPV kamera je možda najvažnija komponenta svakog FPV drona jer je dio opreme kroz koju se transportirate na svoju FPV platformu. FPV kamere počele su kao CCTV kamere, ali kako je hobi napredovao, mnogi proizvođači izrađuju prilagođene kamere posebno dizajnirane za FPV. To znači da su FPV kamere dizajnirane tako da imaju najmanju moguću latenciju (vrijeme potrebno za snimanje kadra i slanje natrag vama). Većina FPV kamera NE pruža HD izlaz, međutim to povećava latenciju feeda što je pogubno za FPV letenje. Kad putujete brzinom od 80 km / h, svaka milisekunda kašnjenja čini razliku.

Korak 14: Video odašiljač (VTX)

Bez video odašiljača spojenog na kameru, kamera je potpuno beskorisna. Ovo je komponenta koja bežičnim putem prenosi video zapis sa kamere natrag na vaše FPV naočale na tlu.

FPV VTX -ovi dolaze u različitim veličinama, snagama i značajkama, ali uglavnom su kategorizirani prema svojoj prijenosnoj snazi (u milivatima, mW). Dvije glavne snage su odašiljači snage 25mW i 200mW - 200mW je najčešći među FPV letećima.

Također biste trebali imati na umu da postoje neki propisi o tome koliko snage možete koristiti sa svojim FPV odašiljačem. Unutar EU -a, maksimalna snaga koju legalno možete koristiti je 25mW. Ako želite koristiti veću snagu odašiljanja preko ovoga, morat ćete za to dobiti dopuštenje.

Daljnje čitanje: Sve što trebate znati o video odašiljačima FPV

Vodič antene FPV

Korak 15: FPV naočale

Videozapis uživo gledate sa svog drona pomoću FPG naočala. Tehnički, video prijemnik prima signal i zaslon unutar naočala ga prikazuje. No, danas je ugrađen prijemnik FPV -a ili se iskopčava na gotovo svakoj FPV naočali, pa to obično smatramo jednom stvari.

Video prijenos uživo prikazuje se na malom ekranu unutar naočala i, baš poput virtualne stvarnosti, vidite ono što kamera vidi i odvozite se u nebo! Kao i sa svakom drugom komponentom u višerotornoj izgradnji, postoji mnogo različitih vrsta, stilova i marki FPV naočala. Ako imate sredstava, možete se odlučiti za zaista vrhunski par s briljantnom kvalitetom zaslona, dvostrukim prijemnicima za bolji prijem i posebnim funkcijama, poput DVR-a (što znači da možete snimiti ono što vidite). Međutim, možete nabaviti i vrlo solidne naočale za ne tako mnogo novca koje će odlično obaviti posao za početnike.

Daljnje čitanje: Vodič za kupnju naočala FPV

Korak 16: Ukratko

FPV letenje stoga je samo radnja letenja vašim FPV bespilotnim letjelicom s pričvršćenom kamerom dok gledate snimke uživo i prema tome upravljate svojim dronom. U ovoj aktivnosti možete sudjelovati sami (iako ste početnik, preporučuje se da izađete s iskusnim pilotom) ili u grupi. Možete postaviti vlastiti stazu utrke i natjecati se jedni protiv drugih kako biste vidjeli tko je vrhunski pilot FPV -a. Daje vam potpuno drugačiji pogled na svijet oko vas i omogućuje vam da razvijete novu vještinu, a pritom se uronite u veliko iskustvo.