Príručka pre začiatočníkov závodom FPV Quadcopter Drone: 16 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ak ste narazili na tento článok, (dúfajme) vás zaujíma tento nový fenomén známy ako lietanie FPV. Svet FPV je svet plný možností a akonáhle sa dostanete cez niekedy frustrujúci proces budovania/lietania s dronom FPV, výhody vysoko prevyšujú tieto frustrácie. Tento krátky článok prevedie začiatočníka hlavnými aspektmi lietania FPV a drona všeobecne a poskytne vám dobrú znalostnú základňu, z ktorej sa dá stavať (doslova …).

Tento článok bol pôvodne uverejnený na dronetrest.com a odvolaný sem so súhlasom autorády (kto som ja!)

Krok 1: Čo je FPV?

Takže najskôr, FPV znamená First-Person-View. Stručne povedané, nasadíte kameru na lietajúci dron, živý prenos z tejto kamery budete dostávať pomocou okuliarov (alebo monitora) a pomocou tohto živého kanála budete s dronom lietať. FPV vám ponúka možnosť vidieť svoj svet z vtáčej perspektívy-je to úplne nový výhodný bod, ktorého sa jednoducho nemôžete nabažiť! Okrem toho, že ste skutočným pilotom, je to najhlbší zážitok z letu, s akým sa stretnete, a nemôžem ho viac propagovať. Cítite sa, akoby ste sa fyzicky nachádzali vo vnútri dronu, ako keby ste boli vták, pretekal okolo stromov a predvádzal sa a kľučkoval vzduchom … aj keď, samozrejme, máte nohy pevne na zemi.

Existujú tri hlavné typy lietania s FPV; voľný štýl, preteky a fotografovanie, z ktorých každý je vysvetlený nižšie.

FPV freestyle Toto je typ lietania FPV, s ktorým sa pravdepodobne stretnete, ak ste sledovali akékoľvek lietanie FPV na YouTube. Letí bez akýchkoľvek obmedzení, kam máte letieť; môžete lietať nízko, môžete lietať vysoko a môžete skúmať akékoľvek nové vzrušujúce miesto, ktoré nájdete. Toto je aréna, v ktorej môžete predvádzať triky a prevracať a ohromiť svojimi schopnosťami všetkých prizerajúcich sa! Freestylisti sú akrobati sveta dronov a nevážia si, že sa ich zdržiavajú veci, ako sú závodné dráhy, stromy alebo budovy … Voľný štýl je o hľadaní najlepších línií cez prekážky a okolo nich, pričom sa hodíte párkrát, aby ste pre YouTube vyzerali skvele. videá.

Preteky FPV

Žiadne ceny za uhádnutie tohto - tu sa stretne skupina pilotov FPV a preteká so svojimi dronmi. K dispozícii bude závodná dráha, ktorá bude predstavovať kombináciu prírodných aj ľuďmi vytvorených prekážok (napr. Stromov, brán a vlajok). Kto prvý skončil, vyhráva. Nie je to nevyhnutne o rýchlosti a sile, ale skutočne to testuje vaše reflexy a ovládateľnosť. Tu je potrebná veľká presnosť…

Letecké fotografovanie

Opäť je to presne to, čo sa na plechovke hovorí-toto je umenie fotografovať a natáčať videá z tej perspektívy vtáčej perspektívy, o ktorej sme hovorili predtým. Technológia použitá v bezpilotných lietadlách umožnila ľahký prístup k oblohe, a tak si teraz obyčajní ľudia, ako ste vy a ja, môžu vychutnať úžasnú scenériu z výšky. Typ dronu a vybavenie používané v tomto type lietania sa dosť líšia od voľného štýlu a pretekov. Hladký a ľahký let tu má prednosť pred rýchlosťou a obratnosťou, pretože plynulé zábery sú nevyhnutné. Za týmto účelom sa na leteckom drone používajú kardanové závesy spolu s vysokokvalitnou kamerou HD na zaistenie plynulého videa. Stručne povedané, FPV letí. Máte dron, nalepíte naň kameru a letíte s ním sledovaním živého prenosu. Jednoduché. Teraz, ak vás to zaujíma, prejdem k niektorým technickejším častiam (ale nie príliš technickým!) Toho, čo tvorí dron.

Krok 2: Ako funguje dron (multirotor)

Toto bude krátka časť o „vede“za dronom. Po prvé, „dron“je technicky niečo, čo môže lietať autonómne, ale stalo sa všeobecným pojmom pre čokoľvek, čo letí. V hobby FPV často používame slovo kvadrokoptéra alebo „multirotor“. Multirotor je vozidlo s niekoľkými „rotormi“, tj. Motormi, a najbežnejším, ktorý na oblohe uvidíte, je kvadrokoptéra - multirotor so 4 motormi.

Ako teda ovládať multirotor? Multirotor má 4 riadiace body; roll, pitch, yaw and thrust. Ak máte nejaké skúsenosti s lietadlami/helikoptérami, budete vedieť, čo to je, ale pre tých, ktorých nemáte, je tu jednoduché cvičenie, ako sa s nimi vysporiadať. Držte ruku hore, dlaňou nadol k zemi - vaša ruka je teraz multirotor.

• Roll - kývajte rukou zo strany na stranu - toto je vaša rolka.
• Rozteč - nakloňte ruku hore a dole - to je vaša smola.
• Vybočenie - dlaň smeruje nadol, otáčajte ha doľava a doprava - to je vaše vybočenie.
• Ťah/plyn - zdvihnite ruku a máte ťah.

Tieto 4 kontrolné body použijete spoločne, aby sa váš multirotor vydal akýmkoľvek smerom. Letí podobne ako helikoptéra. Ak sa chcete pohnúť vpred, musíte mať kombináciu výšky a ťahu.

Ak chcete zažiť lietanie FPV bez rizika zrútenia dronu, je skvelým štartom letecký simulátor FPV.

FPV využívajúci kvadrokoptéry je zďaleka najobľúbenejší spôsob lietania s FPV, ale existuje veľa pilotov s pevnými krídlami, ktorí pripevňujú kamery k tradičnejším rádiovým riadiacim lietadlám. Ale v tejto príručke sa budeme zaoberať základmi FPV z pohľadu kvadrokoptéry, pretože s tým väčšina ľudí začína.

Krok 3: Zostavte si svoj vlastný alebo si kúpte hotové lietadlo?

Teraz som dal tejto otázke jej vlastnú časť, pretože je to veľmi dôležitá otázka; postavíte si vlastnú kvadrokoptéru alebo si kúpite vopred vyrobenú štvorkolku FPV Ready-To-Fly (RTF)? Hneď poviem, že som zaujatý voči stavaniu - nielen, že je to dobrá zábava, ale tiež získate veľký pocit úspechu, keď dostanete vlastnú štvorkolku do vzduchu. To neznamená, že kúpa súpravy RTF je nesprávna - môžete tam dostať niekoľko skvelých súprav, ktoré budú fungovať fantasticky a som si istý, že budete so svojim rozhodnutím spokojní.

Jadrom problému pre mňa je, že havarujete - mnohokrát. Niektoré z týchto nehôd nepovedú k ničomu katastrofickému a budete musieť nahradiť iba jednu alebo dve rekvizity. Niektoré z týchto nehôd (najmä keď začnete byť odvážni!) Budú mať za následok vážnejšie škody. Možno budete musieť vymeniť motor, video vysielač alebo letový ovládač samotnej štvorkolky. V týchto situáciách, ak ste stroj nepostavili sami, nebudete nevyhnutne vedieť, ako ho opraviť. Preto si možno budete musieť znova kúpiť celú súpravu - to sa môže veľmi rýchlo predražiť. Ak ste ho však postavili úplne od začiatku, poznáte výhody a nevýhody štvorkolky, a preto budete schopní problém identifikovať a pomerne ľahko ho vyriešiť.

Takže moja rada? Stavať. Ak vás to bude zaujímať, teraz pokračujem v zozname anatómie drona a môžete začať budovať znalosti o dronoch …

Krok 4: Anatómia závodného dronu FPV

Poďme sa teda podrobne zaoberať tým, čo tvorí dron kvadrokoptéry. Všetky hlavné súčasti typického dronu FPV sú zobrazené na obrázku vyššie.

Dron FPV možno rozdeliť na tri hlavné „časti“; letový systém, energetický systém a systém FPV.

• Letový systém sa skladá z častí, ktoré nútia kvadrokoptéru lietať, ako sú motory a letový ovládač.
• Napájací systém sa skladá z častí, ktoré dodávajú elektrickú energiu vášmu dronu, ako je batéria a doska na distribúciu energie.
• Systém FPV sa skladá z častí použitých na prenos videa vrátane vašej kamery, video vysielača a okuliarov.

V nasledujúcich krokoch budeme podrobnejšie diskutovať o každom z týchto systémov

Krok 5: Rám

Najprv je potrebné, aby boli tri systémy drona k niečomu známeho ako rám. Toto je kostra dronu a poskytuje nielen silu multirotora ako celku, ale aj konečný vzhľad drona. Existuje toľko rôznych štýlov a variácií viacmotorových rámov, že by sa to nedalo spočítať, ale všetky majú rovnaké všeobecné vlastnosti. Všetci chcú byť čo najsilnejší, ale aj čo najľahší (pretože je to zrejme najlepšia kombinácia). Preto sa často používajú uhlíkové vlákna, pretože sú spravidla silné, ale ľahké.

Rámy sú tiež kategorizované, ale podľa ich veľkosti. Keď hovorím o veľkosti rámu, mám na mysli rázvor, ktorý je uhlopriečkou (v mm) od stredu jedného motora do stredu motora, ktorý je k nemu priamo uhlopriečne. Väčšina rámov FPV má rázvor kolies 220 mm a menej, pretože technológia je múdrejšia a menšia.

Ďalšie čítanie: Kompletný sprievodca kúpou rámu kvadrokoptéry FPV

Krok 6: Letový systém

Letový systém obsahuje všetko, čo multirotor potrebuje k letu. Patria sem regulátor letu, motory, elektronické regulátory rýchlosti (ESC), rádiový prijímač a vrtule.

Letový systém funguje nasledovne:

• Pilot pohybuje páčkami na ovládači R/C, ktorý je odoslaný do prijímača bezdrôtovo
• Prijímač R/C odosiela príkazy pilota páčke letovému ovládaču
• Letový regulátor interpretuje tieto príkazy a vypočíta, pri akej rýchlosti by sa mal každý motor pohybovať, a pošle tento signál do ESC
• ESC prevádza tento signál na napätie, ktoré posiela do motora
• Motor je to, čo vytvára ťah, ktorý skutočne pohybuje dronom

Tento proces sa opakuje stokrát za sekundu. Pozrime sa na každý komponent podrobnejšie

Krok 7: Ovládač a prijímač R/C

Rádiový ovládač je zariadenie, ktoré pilot drží v rukách dvoma joystickmi a ktoré sa používa na lietanie s dronom. Rádiový prijímač je malé elektronické zariadenie, ktoré je nainštalované na drone (a je pripojené k letovému ovládaču). Ovládač posiela rádiové signály až k prijímaču a prijímač potom odovzdáva informácie letovému kontrolórovi. Existuje veľa možností, pokiaľ ide o výber ovládača a prijímača R/C. Práve teraz sú rádiá Frsky Taranis zďaleka najobľúbenejšie v komunite FPV.

Krok 8: Letový ovládač

Ako naznačuje názov, toto zariadenie riadi let, a preto ho možno považovať za „mozog“drona. Letový regulátor preberá údaje z dvoch vstupov a používa ich na udržanie stability multirotora a nasmerovanie drona. Tieto dva dátové vstupy pochádzajú z vstavaných senzorov na letovom ovládači a od pilota prostredníctvom ovládača R/C. Senzory informujú riadiaceho letu o takých veciach, ako je orientácia a nadmorská výška, a pilot hovorí letovému dispečerovi, akým smerom chcú ísť multirotor.

Podľa toho, ako hlboko chcete ísť, môžete tiež jemne vyladiť a naprogramovať letový ovládač podľa svojich presných špecifikácií-rovnako ako pri závodnom aute. Vďaka tomu môžete zo svojho drona získať to najlepšie.

Ďalšie čítanie:

Sprievodca nákupom ovládača letu FPV Racing

Krok 9: Elektronické regulátory rýchlosti (ESC)

ESC sú komponenty, ktoré preberajú príkazy z letového ovládača a prenášajú ich do napájania motorov. ESC prikáže motoru, aby sa otáčal rýchlejšie alebo pomalšie podľa pokynov pilota. Každý motor má preto vyhradený ESC, pretože každý motor sa v danom čase pohybuje inou rýchlosťou ako ostatné.

Typ a veľkosť ESC, ktoré sú vhodné pre váš dron, závisí od toho, aký energetický systém používate a aké motory používate.

Ďalšie čítanie

Čo je potrebné zvážiť pri kúpe ESC pre váš multirotor

Krok 10: Motory

Motory sú hnacou silou multirotora a poskytujú ťah (spolu s vrtuľami). Najdôležitejšou vecou, ktorú je potrebné vedieť z hľadiska motorov dronov FPV, je to, ako sú motory zaradené.

Máte mnoho rôznych motorov rôznych veľkostí, ale čo znamenajú? Zoberme si ako príklad motor ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO. Jedná sa o motor 2205 s hodnotením KV 2 300 KV. Číslo 2205 sa týka rozmerov motora; motor má priemer 22 mm a výšku statora 5 mm. Čím vyšší je motor (väčšia výška statora), tým rýchlejšie môže reagovať, zatiaľ čo motory s väčším priemerom vám poskytnú vyšší krútiaci moment a výkon, ale reagujú pomalšie. Hodnotenie KV je definované ako otáčky za minútu (RPM), na volt. Motory s nižším KV sa spravidla najlepšie používajú s väčšími rekvizitami.

Ďalšie čítanie:

Bezkartáčové motory - ako fungujú a čo znamenajú čísla

Krok 11: Vrtule

Vrtule sú pripevnené k motorom a poskytujú potrebný ťah. Na trhu je mnoho rôznych typov rekvizít, od vašich tradičných 2-listových vrtúľ po 5-listové vrtule. Vrtule sú opäť pomenované štandardným spôsobom napr. 5x3x3. To jednoducho znamená, že máte 5 palcovú vrtuľu s rozstupom 3 palce a sú tu 3 listy.

Krok 12: Systém napájania

Napájací systém dronu obsahuje diely, ktoré dodávajú energiu, a smeruje energiu do celej elektroniky. V typickej kvadrokoptére FPV sú iba dve komponenty, doska na distribúciu energie (PDB) a batéria.

Distribučná doska napájania PDB jednoducho odoberá energiu z batérie a distribuuje ju do príslušných zdrojov. V najjednoduchšej forme je to samostatná doska, ku ktorej pripojíte batériu a ku ktorej pripojíte ostatné súčasti letového systému (napríklad ESC). Niekedy PDB bude obsahovať aj niektoré regulátory napätia, ktoré budú na výstup napájať konzistentný výstup 5 V alebo 12 V, aby napájali časť vašej ďalšej elektroniky. Tiež zistíte, že letové ovládače majú tiež vstavaný PDB, čo znamená, že batériu (a ESC) pripojíte priamo k letovému ovládaču. Ak sa chcete dozvedieť viac, pozrite sa

Batéria

Teraz sa dostaneme k komponentu, ktorý dodáva energiu vášmu multirotoru - k batérii. Drony sú spravidla napájané lítium -polymérovými (LiPo) batériami, ktoré sa skladajú z niekoľkých „článkov“. Každý článok má napätie 3,7 V a pridaním ďalších článkov pridáte ďalšie napätie. Napríklad batéria s 3 článkami (označovaná ako 3S) má napätie 11,1 V. Ako je uvedené v časti „Motory“, rýchlosť, ktorou sa motor otáča, priamo koreluje s dodávaným napätím. Aby sa váš motor točil rýchlejšie, potrebujete viac napätia. Nemôžete však, bohužiaľ, jednoducho nabiť batériu s 10 článkami na vašom drone, aby vám to rýchlejšie išlo - pri výbere správnej batérie pre vás vždy existuje rovnováha medzi hmotnosťou a silou.

Ďalšie čítanie: LiPo batérie - Ako si vybrať najlepšiu batériu pre svoj dron.

Krok 13: Systém FPV

Systém FPV pozostáva z kamery, video vysielača, ktorý prenáša obrazový tok späť do vašich video okuliarov na zemi. Na pochopenie systému FPV je najľahšou analógiou zamyslieť sa nad tým, ako televízia funguje, pretože je to skoro to isté, len v oveľa menšom meradle. Váš dron má fotoaparát, ktorý zachytáva video. Tento signál je odoslaný do video vysielača, ktorý signál vysiela bezdrôtovo (ako by to robilo televízne štúdio). Okuliare FPV na vašej kvadrokoptére sú ako televízor, ktorý zachytí signál. Ale aby sme boli konkrétni, video prijímač zachytí signál a zobrazí ho na obrazovke vo vnútri okuliarov. Väčšina okuliarov FPV má integrovaný videoprijímač alebo ich možno pripojiť pomocou pozície pre moduly.

Kamera FPV

Kamera FPV je možno najdôležitejšou súčasťou akéhokoľvek dronu FPV, pretože ide o zariadenie, prostredníctvom ktorého sa prepravujete na svoju platformu FPV. Kamery FPV začínali ako CCTV kamery, ale ako tento koníček pokročil, mnohí výrobcovia vyrábajú vlastné fotoaparáty špeciálne určené pre FPV. To znamená, že kamery FPV sú navrhnuté tak, aby mali najnižšiu možnú latenciu (čas, ktorý trvá zachytenie rámca a odoslanie späť vám). Väčšina kamier FPV NEPOSKYTUJE výstup HD, pretože to zvyšuje latenciu posuvu, čo je pre lietanie s FPV katastrofálne. Keď cestujete rýchlosťou 80 km / h, každá milisekunda latencie má vplyv.

Krok 14: Vysielač videa (VTX)

Bez video vysielača pripojeného k fotoaparátu je kamera úplne zbytočná. Toto je komponent, ktorý bezdrôtovo prenáša prenos videa z kamery späť do vašich okuliarov FPV na zemi.

FPV VTX sa dodávajú v rôznych veľkostiach, výkonoch a vlastnostiach, ale sú kategorizované predovšetkým z hľadiska ich vysielacieho výkonu (v miliwattoch, mW). Dva hlavné výkony sú vysielače 25 mW a 200 mW - 200 mW je najbežnejšie medzi lietadlami FPV.

Mali by ste tiež vziať na vedomie, že existujú určité predpisy o tom, koľko energie môžete s vysielačom FPV použiť. V rámci EÚ je maximálny výkon, ktorý môžete legálne použiť, 25 mW. Ak na to chcete použiť vyšší vysielací výkon, budete na to potrebovať povolenie.

Ďalšie čítanie: Všetko, čo potrebujete vedieť o video vysielačoch FPV

Vedenie antény FPV

Krok 15: Okuliare FPV

Živý prenos videa z vášho drona si prezeráte pomocou okuliarov FPG. Technicky video prijímač prijíma signál a obrazovka v okuliaroch ho zobrazuje. V dnešnej dobe je však prijímač FPV zabudovaný alebo sa pripevňuje takmer na všetky okuliare FPV, takže to zvyčajne považujeme za jednu vec.

Živý prenos videa sa zobrazuje na malej obrazovke v okuliaroch a rovnako ako virtuálna realita vidíte, čo vidí kamera, a ste prenesení do neba! Rovnako ako u všetkých ostatných komponentov v multirotorových budovách existuje veľa rôznych typov, štýlov a značiek okuliarov FPV. Ak máte finančné prostriedky, môžete si vybrať skutočne špičkový pár s vynikajúcou kvalitou obrazovky, duálnymi prijímačmi pre lepší príjem a špeciálnymi funkciami, ako je schopnosť DVR (čo znamená, že môžete nahrávať to, čo vidíte). Do rúk sa vám však môžu dostať aj veľmi pevné okuliare za nie až tak veľa peňazí, ktoré túto prácu pre začiatočníka zvládnu vynikajúco.

Ďalšie čítanie: Sprievodca nákupom okuliarov FPV

Krok 16: Súhrnne

Lietanie na FPV je preto len lietanie na vašom drone FPV s pripojenou kamerou, pričom sledujete živé zábery a podľa toho pilotujete dron. Tejto aktivity sa môžete zúčastniť sami (aj keď ste začiatočníci, odporúča sa ísť von so skúseným pilotom) alebo v skupine. Môžete si nastaviť vlastný závodný kurz a pretekať proti sebe, aby ste zistili, kto je konečným pilotom FPV. Poskytuje vám úplne iný pohľad na svet okolo vás a umožňuje vám rozvíjať nové schopnosti a zároveň sa ponoriť do skvelého zážitku.