Ghid pentru începători la curse cu drone FPV Quadcopter: 16 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Dacă ați dat peste acest articol, sunteți (sperăm) interesat de acest nou fenomen cunoscut sub numele de zbor FPV. Lumea FPV este o lume plină de posibilități și odată ce treci de procesul uneori frustrant de a construi / zbura o dronă FPV pentru prima dată, avantajele depășesc cu mult frustrările. Acest scurt articol îl face pe începător prin principalele aspecte ale zborului FPV și al unei drone în general și vă oferă o bază de cunoștințe bună din care puteți construi (literalmente …).

Acest articol a fost publicat inițial pe dronetrest.com și repozitat aici cu permisiunea autorului (cine sunt eu!)

Pasul 1: Ce este FPV?

În primul rând, FPV înseamnă First-Person-View. Pe scurt, puneți o cameră pe o dronă zburătoare, primiți fluxul live de la această cameră prin intermediul unei perechi de ochelari (sau monitor) și zburați drona prin acest flux live. FPV vă oferă șansa de a vă vedea lumea dintr-o vedere de pasăre - este un punct de vedere cu totul nou de care pur și simplu nu vă puteți sătura! În afară de a fi un pilot real, aceasta este cea mai captivantă experiență de zbor pe care o veți întâlni și nu o pot promova mai mult. Te simți de parcă te-ai afla fizic în interiorul dronei, ca și cum ai fi o pasăre, alergând pe lângă copaci și performând și bucurându-te prin aer … deși, desigur, ai picioarele ferm pe pământ.

Există trei tipuri principale de zbor FPV; freestyle, curse și fotografie, fiecare dintre acestea fiind explicat mai jos.

FPV Freestyle Acesta este tipul de zbor FPV pe care cel mai probabil îl veți întâlni înainte dacă ați urmărit orice zbor FPV pe YouTube. Zboară fără restricții de unde trebuie să zbori; puteți zbura jos, puteți zbura sus și puteți explora orice nou loc interesant pe care îl găsiți. Aceasta este arena în care puteți efectua trucuri și întoarceri și puteți impresiona orice spectator cu abilitățile dvs.! Freestilistii sunt acrobații lumii dronelor și nu apreciază să fie reținuți de lucruri precum cursele de curse, copacii sau clădirile … Freestyle este despre găsirea celor mai bune linii prin și în jurul obstacolelor, aruncând câteva flip-uri pentru a arăta grozav pentru YouTube Videoclipuri.

FPV Racing

Niciun premiu pentru a-l ghici - acesta este locul în care un grup de piloți FPV se adună și își întrec dronele. Va exista un curs de curse de un fel cu un amestec atât de obstacole naturale, cât și artificiale (de exemplu, copaci, porți și steaguri). Cine a terminat primul câștigă. Nu este neapărat vorba de viteză și putere, dar îți testează cu adevărat reflexele și manevrabilitatea. Este necesară o mare precizie aici …

Fotografie aeriană

Din nou, aceasta este exact ceea ce scrie pe cutie - aceasta este arta de a face fotografii și videoclipuri din acea perspectivă de ochi de păsări despre care am vorbit mai devreme. Tehnologia utilizată la dronele a permis acest acces ușor la cer și, prin urmare, acum oamenii obișnuiți ca tine și cu mine pot admira peisajele uimitoare de sus. Tipul de dronă și echipamentul utilizat în acest tip de zbor sunt destul de diferite de freestyle și curse. Aici, zborul lin și ușor are precedent asupra vitezei și agilității, deoarece filmările fluide sunt esențiale. În acest scop, cardanele camerei sunt utilizate pe o dronă de fotografie aeriană, alături de o cameră HD de înaltă calitate pentru a oferi videoclipuri fluide. Deci, FPV zboară pe scurt. Aveți o dronă, lipiți o cameră pe ea și o zburați vizionând fluxul live. Simplu. Acum, dacă sunteți interesat, voi merge la câteva dintre părțile mai tehnice (dar nu prea tehnice!) Din ceea ce alcătuiește o dronă.

Pasul 2: Cum funcționează o dronă (multirotor)

Aceasta va fi o scurtă secțiune despre „știința” din spatele unei drone. În primul rând, o „dronă” este tehnic ceva care poate zbura autonom, dar a ajuns să fie un termen general pentru orice electronică care zboară. În hobby-ul FPV, folosim adesea cuvântul quadcopter sau „multirotor”. Un multirotor este un vehicul cu mai multe ‘rotoare’ adică motoare și cel mai comun pe care îl veți vedea în cer este un quadcopter - un multirotor cu 4 motoare.

Deci, cum se controlează un multirotor? Un multirotor are 4 puncte de control; rostogolire, înălțime, gălăgie și împingere. Dacă aveți experiență cu avioane / elicoptere, veți ști ce sunt acestea, dar pentru cei care nu aveți, iată un exercițiu simplu pentru a vă înțelege. Ține-te cu mâna sus, cu palma până la pământ - mâna ta este acum multirotorul.

• Rolați - legați mâna dintr-o parte în alta - aceasta este rola voastră.
• Pitch - înclină mâna în sus și în jos - acesta este tonul tău.
• Yaw - ținând palma orientată în jos, rotiți-vă ha la stânga și la dreapta - aceasta este falca voastră.
• Thrust / Throttle - ridicați mâna în sus și veți avea forța.

Folosiți aceste 4 puncte de control în tandem unul cu altul pentru a vă face multirotorul să meargă în orice direcție doriți. Zboară la fel ca un elicopter. Pentru a merge mai departe trebuie să aveți o combinație de pitch și thrust..

Dacă doriți să vă simțiți zborul FPV fără riscul de a prăbuși o dronă, un loc minunat pentru a începe este cu un simulator de zbor FPV.

FPV nu este doar pentru quadcopters FPV care utilizează quadcopters este de departe cea mai populară modalitate de a zbura FPV, dar există o mulțime de piloți cu aripi fixe care atașează camere de luat vederi la avioane de control radio mai tradiționale. Dar în acest ghid vom acoperi elementele de bază ale FPV dintr-o perspectivă quadcopteră, deoarece acest lucru este cel cu care încep cei mai mulți oameni.

Pasul 3: Construiți-vă propriul sau cumpărați gata de zbor?

Acum, am dat acestei întrebări o secțiune proprie, deoarece este o întrebare foarte importantă; îți vei construi propriul quadcopter sau vei cumpăra un quad FPV gata pregătit (RTF)? Voi spune imediat că sunt părtinitor să construiesc - nu numai că este distractiv, ci ai și un mare sentiment de realizare atunci când îți iei propriul quad în zbor. Asta nu înseamnă că achiziționarea unui kit RTF este greșită - puteți obține niște kituri grozave care vor avea performanțe fantastice și sunt sigur că veți fi mulțumiți de decizia dvs.

Punctul esențial al problemei pentru mine este că te vei prăbuși - de multe ori. Unele dintre aceste blocări nu vor duce la nimic dezastruos și va trebui să înlocuiți doar un element sau două. Cu toate acestea, unele dintre aceste blocări (mai ales că începeți să fiți curajoși!) Vor avea ca rezultat daune mai grave. Poate fi necesar să înlocuiți un motor, transmițătorul video sau controlerul de zbor al quad-ului în sine. În aceste situații, dacă nu ați construit singur mașina, nu veți ști neapărat cum să o remediați. Prin urmare, este posibil să trebuiască să cumpărați din nou un întreg kit - care ar putea scumpi foarte repede. Totuși, dacă l-ați construit de la zero, cunoașteți detaliile quad-ului și, prin urmare, veți putea identifica problema și o puteți rezolva destul de ușor.

Deci sfatul meu? Construi. Dacă acest lucru îți face plăcere, voi continua să listez anatomia unei drone și poți începe să-ți construiești cunoștințele despre drone …

Pasul 4: Anatomia unei drone de curse FPV

Așadar, să intrăm în detalii despre ceea ce alcătuiește o dronă quadcopter. Toate componentele majore ale unei drone FPV tipice sunt prezentate în imaginea de mai sus.

O dronă FPV poate fi împărțită în trei „părți” principale; sistemul de zbor, sistemul de alimentare și sistemul FPV.

• Sistemul de zbor constă din părțile care fac ca quadcopterul să zboare, cum ar fi motoarele și controlerul de zbor.
• Sistemul de alimentare constă din părți care furnizează energie electrică dronei dvs., cum ar fi bateria și placa de distribuție a energiei.
• Sistemul FPV este alcătuit din piesele utilizate pentru alimentarea video, inclusiv camera foto, emițătorul video și ochelarii.

Vom discuta fiecare dintre aceste sisteme în detaliu în pașii următori

Pasul 5: Cadrul

În primul rând, cele trei sisteme ale unei drone trebuie să fie atașate la ceva, cunoscut sub numele de cadru. Acesta este scheletul dronei și oferă nu numai puterea multirotorului în ansamblu, ci și aspectul final al dronei. Există atât de multe stiluri și variații diferite de cadre multirotor acolo, ar fi imposibil de numărat, dar toate au aceleași caracteristici generale. Toți își doresc să fie cât mai puternici, dar și cât mai ușori (deoarece aceasta este evident cea mai bună combinație). Acesta este motivul pentru care fibra de carbon este adesea utilizată, deoarece este în general puternică, dar ușoară.

Cadrele sunt, de asemenea, clasificate, dar dimensiunea lor. Când spun dimensiunea unui cadru, mă refer la ampatamentul care este lungimea diagonală (în mm) de la mijlocul unui motor până la mijlocul motorului direct diagonal la acesta. Majoritatea cadrelor FPV au un ampatament de 220 mm sau mai mic pe măsură ce tehnologia devine mai inteligentă și mai mică.

Lecturi suplimentare: Ghid complet pentru cumpărarea unui cadru FPV Quadcopter

Pasul 6: sistemul de zbor

Sistemul de zbor conține tot ce are nevoie multirotorul pentru a zbura. Aceasta include controlerul de zbor, motoarele, regulatoarele electronice de viteză (ESC), receptorul radio și elicele.

Modul în care funcționează sistemul de zbor este următorul:

• Pilotul mișcă bastoanele de pe controlerul R / C, acesta este trimis la receptor fără fir
• Receptorul R / C trimite comenzile stick-ului pilotului către controlerul de zbor
• Controlerul de zbor interpretează aceste comenzi și calculează la ce viteză ar trebui să se deplaseze fiecare motor și trimite acest semnal către ESC
• ESC convertește acest semnal într-o tensiune pe care o trimite motorului
• Motorul este ceea ce produce împingere pentru a mișca efectiv drona

Acest proces are loc de sute de ori în fiecare secundă. Să analizăm fiecare componentă mai detaliat

Pasul 7: Controlerul și receptorul R / C

Controlerul radio este dispozitivul pe care pilotul îl ține în mâini cu două joystick-uri, care este folosit pentru a zbura drona. Receptorul radio este micul dispozitiv electronic care este instalat pe dronă (și este conectat la controlerul de zbor). Controlerul trimite semnale radio către receptor, iar acesta transmite informațiile către controlerul de zbor. Există o mulțime de opțiuni atunci când vine vorba de selectarea controlerului și receptorului R / C. În prezent, radiourile Frsky Taranis sunt de departe cele mai populare din comunitatea FPV.

Pasul 8: Controlerul de zbor

După cum sugerează și numele, acest echipament controlează zborul și astfel poate fi considerat „creierul” dronei. Controlerul de zbor preia date de la două intrări și le folosește pentru a menține multirotorul stabil și a direcționa drona. Aceste două date de intrare provin de la senzori încorporați pe controlerul de zbor și de la pilot prin intermediul controlerului R / C. Senzorii îi spun controlorului de zbor lucruri precum orientarea și altitudinea, iar pilotul îi spune controlorului de zbor în ce direcție doresc să meargă multirotorul.

În funcție de cât de adânc doriți să mergeți, puteți, de asemenea, să reglați și să programați controlerul de zbor în conformitate cu specificațiile dvs. exacte - la fel cum ați face cu o mașină de curse. În acest fel, puteți obține tot ce este mai bun de la drona dvs.

Lecturi suplimentare:

Ghid de cumpărare FPV Racing Flight Controller

Pasul 9: Controlere electronice de viteză (ESC)

ESC-urile sunt componentele care preiau comenzile de la controlerul de zbor și le transformă în putere către motoare. ESC îi spune motorului să se învârtă mai repede sau mai lent, având în vedere instrucțiunile pilotului. Prin urmare, fiecare motor are un ESC dedicat, deoarece fiecare motor se deplasează, la un moment dat, cu o viteză diferită de celelalte.

Tipul și dimensiunea ESC care este potrivit pentru drona dvs. depinde de ce sistem de alimentare utilizați și ce motoare utilizați.

Lecturi suplimentare

Ce trebuie să luați în considerare atunci când cumpărați un ESC pentru multirotorul dvs.

Pasul 10: Motoarele

Motoarele sunt forța motrice a multirotorului și asigură tracțiunea (împreună cu elicele). Cel mai important lucru de știut în ceea ce privește motoarele cu drone FPV este modul în care sunt clasificate motoarele.

Aveți multe motoare de diferite dimensiuni, dar ce înseamnă acestea? Ei bine, să luăm ca exemplu motorul ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO. Acesta este un motor 2205 cu un rating KV de 2300KV. Numărul 2205 se referă la dimensiunile motorului; motorul are un diametru de 22 mm și o înălțime a statorului de 5 mm. Cu cât motorul este mai înalt (înălțimea statorului mai mare), cu atât poate reacționa mai repede, în timp ce motoarele cu diametru mai mare vă oferă mai mult cuplu și putere, dar reacționează mai lent. Evaluarea KV este definită ca rotațiile pe minut (RPM), pe volt. În mod tipic, motoarele KV inferioare sunt cel mai bine utilizate cu elemente de recuzită mai mari.

Lecturi suplimentare:

Motoare fără perii - cum funcționează și ce înseamnă cifrele

Pasul 11: Elicele

Elicele sunt atașate la motoare și asigură împingerea necesară. Există multe tipuri diferite de recuzită pe piață, de la elicele tradiționale cu 2 pale până la elicele cu 5 pale. Din nou, elicele sunt denumite într-un mod standard, de ex. 5x3x3. Acest lucru înseamnă pur și simplu că aveți o elice de 5 inci cu un pas de 3 inci și că există 3 pale.

Pasul 12: Sistemul de alimentare

Sistemul de alimentare al unei drone cuprinde părțile care asigură puterea și direcționează puterea către toate componentele electronice. Într-un quadcopter tipic FPV există doar două componente, o placă de distribuție a energiei (PDB) și bateria.

PDB Placa de distribuție a energiei preia pur și simplu energia de la baterie și o distribuie surselor relevante. În cea mai simplă formă, este o placă separată la care conectați bateria și la care conectați celelalte componente ale sistemului de zbor (cum ar fi ESC-urile). Uneori, un PDB va include, de asemenea, unele regulatoare de tensiune care vor genera o ieșire consistentă de 5V sau 12V pentru a alimenta unele dintre celelalte electronice ale dvs. De asemenea, veți găsi că controlerele de zbor au și un PDB încorporat, ceea ce înseamnă că conectați bateria (și ESC-urile) direct la controlerul de zbor. Pentru a afla mai multe, consultați

Bateria

Acum ajungem la componenta care furnizează energie multirotorului dvs. - bateria. Dronele sunt alimentate în general de baterii cu litiu polimer (LiPo) care constau din mai multe „celule”. Fiecare celulă deține o tensiune de 3,7 V și adăugând mai multe celule, adăugați mai multă tensiune. De exemplu, o baterie cu 3 celule (notată ca 3S) deține o tensiune de 11,1V. După cum sa menționat în secțiunea „Motoare”, viteza la care se rotește motorul este direct corelată cu tensiunea furnizată. Deci, pentru a face motorul să se rotească mai repede, aveți nevoie de mai multă tensiune. Cu toate acestea, din păcate, nu puteți bate pur și simplu o baterie de 10 celule pe drona dvs. pentru ao face să meargă mai repede - există întotdeauna un echilibru fin între greutate și putere atunci când alegeți bateria potrivită pentru dvs.

Lecturi suplimentare: Baterii LiPo - Cum să alegeți cea mai bună baterie pentru drona dvs.

Pasul 13: Sistemul FPV

Sistemul FPV constă dintr-o cameră, un transmițător video care transmite fluxul video înapoi la ochelarii video de la sol. Pentru a înțelege sistemul FPV, cea mai ușoară analogie este să ne gândim la modul în care funcționează televiziunea, deoarece este cam același lucru, doar la o scară mult mai mică. Drona dvs. are o cameră foto care surprinde un videoclip. Acest semnal este trimis către un transmițător video, care transmite un semnal fără fir (așa cum ar face un studio de televiziune). Ochelarii FPV de pe quadcopter sunt ca un televizor care va prelua semnalul. Dar, pentru a fi specific, receptorul video va prelua semnalul și îl va afișa pe ecran în interiorul ochelarilor. Majoritatea ochelarilor de protecție FPV au un receptor video integrat sau au capacitatea de a conecta unul prin intermediul unui compartiment de module.

Camera FPV

Camera FPV este probabil cea mai importantă componentă a oricărei drone FPV, deoarece este piesa de echipament prin care sunteți transportat pe platforma dvs. FPV. Camerele FPV au început ca camere CCTV, dar pe măsură ce hobby-ul a avansat, mulți producători realizează camere personalizate proiectate special pentru FPV. Aceasta înseamnă că camerele FPV sunt proiectate pentru a avea o latență cât mai mică (timpul necesar pentru a capta un cadru și a-l trimite înapoi). Majoritatea camerelor FPV NU oferă ieșire HD, cu toate acestea, deoarece aceasta mărește latența alimentării, ceea ce este dezastruos pentru zborul FPV. Când călătoriți la o viteză de 80 mph, fiecare milisecundă de latență face diferența.

Pasul 14: Transmițătorul video (VTX)

Fără un transmițător video conectat la camera dvs., camera este complet inutilă. Aceasta este componenta care transmite alimentarea video de la cameră fără fir înapoi la ochelarii dvs. FPV de la sol.

VTX-urile FPV vin într-o gamă de dimensiuni, puteri și caracteristici, dar sunt clasificate în principal în funcție de puterea lor de transmisie (în miliți, mW). Cele două puteri principale sunt emițătoarele de 25mW și 200mW - 200mW este cel mai frecvent în zborul FPV.

De asemenea, ar trebui să rețineți că există unele reglementări cu privire la cantitatea de energie pe care o puteți utiliza cu transmițătorul dvs. FPV. În UE, puterea maximă pe care o puteți utiliza legal este de 25mW. Dacă doriți să utilizați o putere de transmisie mai mare asupra acestui lucru, va trebui să obțineți permisiunea de a face acest lucru.

Lecturi suplimentare: Tot ce trebuie să știți despre emițătoarele video FPV

Ghid de antenă FPV

Pasul 15: FPV Goggles

Vizualizați fluxul video live de la drona dvs. cu ochelari FPG. Din punct de vedere tehnic, un receptor video primește semnalul și ecranul din interiorul ochelarului îl afișează. Dar în zilele noastre este încorporat un receptor FPV sau se fixează pe aproape fiecare ochelar FPV, așa că, de obicei, considerăm acest lucru un singur lucru.

Feedul video live este afișat pe un mic ecran din interiorul ochelarilor de protecție și, la fel ca realitatea virtuală, vezi ce vede camera și ești transportat în cer! La fel ca orice altă componentă din construcția multirotor, există o mulțime de tipuri, stiluri și mărci diferite de ochelari de protecție FPV. Dacă aveți fonduri, puteți alege o pereche cu adevărat de înaltă calitate, cu o calitate a ecranului strălucitoare, receptoare duale pentru o recepție mai bună și funcții speciale, cum ar fi capacitatea DVR (ceea ce înseamnă că puteți înregistra ceea ce vedeți). Cu toate acestea, puteți pune mâna pe o pereche de ochelari foarte solidă pentru bani atât de mulți, care vor face treaba splendid pentru un începător.

Lecturi suplimentare: Ghid de cumpărare pentru ochelari FPV

Pasul 16: în rezumat

Zborul FPV este, prin urmare, doar actul de a-ți zbura drona FPV cu o cameră atașată în timp ce vizionezi filmările live și pilotezi drona în consecință. Puteți participa la această activitate singur (deși, dacă sunteți începător, este recomandat să ieșiți cu un pilot de experiență) sau în grup. Vă puteți seta propriul traseu de cursă și puteți concura unul cu celălalt pentru a vedea cine este ultimul pilot FPV. Vă oferă o viziune complet diferită asupra lumii din jur și vă permite să dezvoltați o nouă abilitate în timp ce vă scufundați într-o experiență extraordinară.