„FPV Quadcopter Drone Racing“pradedančiųjų vadovas: 16 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Jei susidūrėte su šiuo straipsniu, jus (tikiuosi) domina šis naujas reiškinys, žinomas kaip FPV skraidymas. FPV pasaulis yra pasaulis, kupinas galimybių, ir kai pirmą kartą įveiksite kartais varginantį FPV drono kūrimo/skraidinimo procesą, pranašumai yra daug didesni už šiuos nusivylimus. Šiame trumpame straipsnyje pradedantysis supažindinamas su pagrindiniais FPV skraidymo ir apskritai bepiločio orlaivio aspektais ir sukuria gerą žinių bazę, iš kurios galite kurti (pažodžiui …).

Šis straipsnis iš pradžių buvo paskelbtas dronetrest.com ir čia pateiktas gavus autoriaus leidimą (kas aš esu!)

1 žingsnis: Kas yra FPV?

Taigi pirmiausia FPV reiškia pirmojo asmens vaizdą. Trumpai tariant, uždedate fotoaparatą ant skraidančio bepiločio orlaivio, tiesioginį kanalą iš šios kameros gaunate per akinius (arba monitorių) ir skraidinate droną per šį tiesioginį kanalą. FPV suteikia jums galimybę pamatyti savo pasaulį iš paukščio skrydžio-tai visiškai naujas požiūris, kurio jūs tiesiog negalite gauti! Be tikro piloto, tai yra labiausiai įtraukianti skraidymo patirtis, su kuria susidursite, ir aš negaliu jos labiau reklamuoti. Jūs jaučiatės taip, lyg būtumėte fiziškai bepiločio orlaivio viduje, tarsi būtumėte paukštis, lenktyniautumėte pro medžius, koncertuotumėte ir kilnotumėte per orą … nors, žinoma, kojas tvirtai laikote ant žemės.

Yra trys pagrindiniai FPV skraidymo tipai; freestyle, lenktynės ir fotografija, kurių kiekviena paaiškinta žemiau.

Tai FPV skraidymo tipas, su kuriuo greičiausiai susidursite anksčiau, jei žiūrėjote bet kurį skraidantį FPV „YouTube“. Jis skrenda be jokių apribojimų, kur turite skristi; galite skristi žemai, skristi aukštai ir tyrinėti bet kokią naują įdomią vietą, kurią rasite. Tai arena, kurioje galite atlikti triukus ir apversti bei sužavėti savo žiūrovus savo įgūdžiais! Laisvės stilistai yra dronų pasaulio akrobatai ir nemėgsta, kad juos stabdo tokie dalykai kaip lenktynių trasos, medžiai ar pastatai … „Freestyle“tikslas - surasti geriausias linijas per ir aplink kliūtis ir mesti kelis atvartus, kad atrodytų puikiai „YouTube“vaizdo įrašus.

„FPV Racing“

Jokių prizų už tai atspėti - čia susirenka grupė FPV pilotų ir lenktyniauja savo dronais. Vyks tam tikros rūšies lenktynių trasa su natūralių ir žmogaus sukeltų kliūčių deriniu (pvz., Medžiais, vartais ir vėliavomis). Kas pirmas finišavo, laimi. Tai nebūtinai priklauso nuo greičio ir galios, bet tikrai išbando jūsų refleksus ir manevringumą. Čia reikia didelio tikslumo…

Fotografija iš oro

Vėlgi, būtent tai parašyta ant skardos-tai menas fotografuoti ir filmuoti iš tos paukščių skrydžio perspektyvos, apie kurią kalbėjome anksčiau. Bepiločių orlaivių technologijos leido lengvai patekti į dangų, todėl dabar tokie paprasti žmonės kaip jūs ir aš iš aukštai gali mėgautis nuostabiais kraštovaizdžiais. Drono tipas ir įranga, naudojama tokio tipo skrydžiams, visiškai skiriasi nuo laisvojo stiliaus ir lenktynių. Čia sklandus ir lengvas skrydis yra pirmenybė prieš greitį ir judrumą, nes sklandi filmuota medžiaga yra būtina. Šiuo tikslu fotoaparato antgaliai naudojami aerofotografiniame drone kartu su aukštos kokybės HD kamera, kad būtų užtikrintas sklandus vaizdo įrašas. Taigi FPV skrenda trumpai. Turite droną, priklijuojate fotoaparatą ir skraidinate jį žiūrėdami tiesioginį kanalą. Paprasta. Dabar, jei jus domina, aš pereisiu prie kai kurių techniškesnių dalių (bet ne per daug techninių!), Iš ko susideda dronas.

2 veiksmas: kaip veikia dronas (daugiasūkis)

Tai bus trumpas skyrius apie „mokslą“už drono. Pirma, „dronas“techniškai yra kažkas, kas gali skristi savarankiškai, tačiau jis tapo bendru terminu viskam, kas skraido. Pomėgyje FPV mes dažnai naudojame žodį „quadcopter“arba „multirotor“. Daugia variklis yra transporto priemonė su keliais „rotoriais“, t.

Taigi, kaip valdyti daugiasūkį variklį? Multivariklis turi 4 valdymo taškus; riedėjimas, žingsnis, posūkis ir trauka. Jei turite patirties su lėktuvais/sraigtasparniais, žinosite, kas tai yra, bet tiems, kurių to neturite, čia yra paprastas pratimas, kaip su jais susidoroti. Laikykite ranką aukštyn, delnu žemyn - dabar jūsų ranka yra daugiasukis.

• Ritinys - pakreipk ranką iš vienos pusės į kitą - tai tavo ritinys.
• Žingsnis - pakreipkite ranką aukštyn ir žemyn - tai jūsų žingsnis.
• Pasukimas - laikydami delną žemyn, pasukite ha į kairę ir į dešinę - tai jūsų posūkis.
• Traukos/droselio - pakelkite ranką į viršų ir turėsite savo trauką.

Jūs naudojate šiuos 4 valdymo taškus kartu, kad jūsų multivariklis judėtų bet kuria norima kryptimi. Jis skrenda panašiai kaip sraigtasparnis. Norėdami judėti į priekį, turite turėti žingsnio ir traukos derinį.

Jei norite pajusti FPV skraidymą, nerizikuodami sudužti bepiločiu oru, puiki vieta pradėti yra su FPV skrydžio treniruokliu.

FPV naudojant ne tik keturračius kopijavimo aparatus, bet ir populiariausias FPV skraidymo būdas yra kvadratiniai kopteriai, tačiau yra daug pilotų su fiksuotu sparnu, kurie pritvirtina kameras prie tradicinių radijo valdymo orlaivių. Tačiau šiame vadove mes apžvelgsime FPV pagrindus iš keturkoopterio perspektyvos, nes būtent tai pradeda dauguma žmonių.

3 žingsnis: sukurkite savo ar nusipirkite paruoštą skristi?

Dabar aš pateikiau šiam klausimui atskirą dalį, nes tai labai svarbus klausimas; ar sukursite savo keturkojį ar nusipirksite paruoštą skristi (RTF) FPV keturratį? Iš karto pasakysiu, kad esu šališkas statyboms - tai ne tik gera pramoga, bet ir puikus pasiekimo jausmas, kai skrendi į savo keturratį. Tai nereiškia, kad RTF rinkinio pirkimas yra neteisingas - galite įsigyti puikių rinkinių, kurie pasirodys fantastiškai, ir esu tikras, kad būsite patenkinti savo sprendimu.

Man problemos esmė yra ta, kad tu sudužsi - daug, daug kartų. Kai kurios iš šių avarijų nesukels nieko pražūtingo, ir jums reikės pakeisti tik vieną ar dvi atramas. Tačiau kai kurios iš šių avarijų (ypač kai pradedate tapti drąsus!) Padarys rimtesnę žalą. Jums gali tekti pakeisti variklį, vaizdo siųstuvą ar paties keturračio skrydžio valdiklį. Tokiose situacijose, jei mašinos nesukūrėte patys, nebūtinai žinosite, kaip ją pataisyti. Todėl gali tekti dar kartą nusipirkti visą rinkinį - tai gali labai greitai pabrangti. Tačiau, jei sukūrėte ją nuo nulio, žinote keturračio smulkmenas ir todėl galėsite lengvai nustatyti problemą ir ją išspręsti.

Taigi mano patarimas? Statyti. Jei tai jums patiks, aš toliau išvardinsiu bepiločio orlaivio anatomiją ir galėsite pradėti kurti tas drono žinias …

4 žingsnis: „FPV Racing Drone“anatomija

Taigi, pasigilinkime į kai kurias detales apie tai, kas sudaro keturkojį droną. Visi pagrindiniai tipiško FPV drono komponentai parodyti aukščiau esančiame paveikslėlyje.

FPV dronas gali būti suskirstytas į tris pagrindines „dalis“; skrydžio sistema, maitinimo sistema ir FPV sistema.

• Skrydžio sistema susideda iš dalių, kurios priverčia skraidyti keturračius, pavyzdžiui, variklius ir skrydžio valdiklį.
• Maitinimo sistemą sudaro dalys, tiekiančios jūsų dronui elektros energiją, pvz., Akumuliatorius ir maitinimo paskirstymo plokštė.
• FPV sistemą sudaro dalys, naudojamos vaizdo įrašų tiekimui, įskaitant fotoaparatą, vaizdo siųstuvą ir akinius.

Tolesniuose žingsniuose išsamiau aptarsime kiekvieną iš šių sistemų

5 žingsnis: rėmas

Visų pirma, trys bepiločio orlaivio sistemos turi būti pritvirtintos prie kažko, žinomo kaip rėmas. Tai yra bepiločio orlaivio skeletas ir suteikia ne tik viso variklio tvirtumą, bet ir galutinę drono išvaizdą. Yra tiek daug įvairių variklių rėmo stilių ir variantų, kad būtų neįmanoma suskaičiuoti, tačiau visi jie turi tas pačias bendras savybes. Visi jie nori būti kuo stipresni, bet ir kuo lengvesni (nes tai akivaizdžiai geriausias derinys). Štai kodėl dažnai naudojamas anglies pluoštas, nes jis paprastai yra stiprus, bet lengvas.

Rėmai taip pat skirstomi į kategorijas, tačiau jų dydis. Kai sakau rėmo dydį, turiu omenyje ratų bazę, kuri yra įstrižainės ilgis (mm) nuo vieno variklio vidurio iki variklio vidurio, tiesiai į jį įstrižai. Daugumos FPV rėmų ratų bazė yra 220 mm ir mažesnė, nes technologija tampa vis protingesnė ir mažesnė.

Tolesnis skaitymas: Išsamus FPV keturkojo rėmo pirkimo vadovas

6 žingsnis: Skrydžio sistema

Skrydžio sistemoje yra viskas, ko reikia daugiavažiam varikliui skristi. Tai apima skrydžio valdiklį, variklius, elektroninius greičio reguliatorius (ESC), radijo imtuvą ir sraigtus.

Skrydžio sistema veikia taip:

• „Pilot“perkelia lazdeles R/C valdiklyje, tai belaidžiu būdu siunčiama į imtuvą
• R/C imtuvas siunčia piloto lazdos komandas skrydžio valdytojui
• Skrydžio valdytojas interpretuoja šias komandas ir apskaičiuoja, kokiu greičiu turi judėti kiekvienas variklis, ir siunčia šį signalą ESC
• ESC konvertuoja šį signalą į įtampą, kurią siunčia varikliui
• Variklis sukuria trauką, kad dronas iš tikrųjų judėtų

Šis procesas vyksta šimtus kartų per sekundę. Pažvelkime į kiekvieną komponentą išsamiau

7 žingsnis: R/C valdiklis ir imtuvas

Radijo valdiklis yra prietaisas, kurį pilotas laiko rankose su dviem vairasvirtėmis, naudojamas skraidyti dronu. Radijo imtuvas yra mažas elektroninis prietaisas, sumontuotas drone (ir prijungtas prie skrydžio valdiklio). Valdiklis siunčia radijo signalus į imtuvą, o imtuvas perduoda informaciją skrydžio valdytojui. Yra daug galimybių, kai reikia pasirinkti R/C valdiklį ir imtuvą. Šiuo metu „Frsky Taranis“radijo imtuvai yra patys populiariausi FPV bendruomenėje.

8 žingsnis: skrydžio valdiklis

Kaip rodo pavadinimas, ši įranga kontroliuoja skrydį ir todėl gali būti laikoma drono „smegenimis“. Skrydžio valdiklis paima duomenis iš dviejų įėjimų ir naudoja juos, kad daugiavaisis variklis būtų stabilus ir nukreiptų droną. Šios dvi duomenų įvestys gaunamos iš įmontuotų skrydžio valdiklio jutiklių ir piloto per R/C valdiklį. Jutikliai skrydžio valdytojui nurodo tokius dalykus kaip orientacija ir aukštis, o pilotas - skrydžio valdytojui, kuria kryptimi jie nori judėti.

Priklausomai nuo to, kiek giliai norite eiti, taip pat galite tiksliai sureguliuoti ir užprogramuoti skrydžio valdiklį pagal savo specifikacijas-kaip ir lenktyniniame automobilyje. Tokiu būdu iš savo drono galite gauti absoliučiai geriausią.

Papildoma literatūra:

„FPV Racing“skrydžio valdiklio pirkimo vadovas

9 veiksmas: elektroniniai greičio reguliatoriai (ESC)

ESC yra komponentai, kurie perima komandas iš skrydžio valdiklio ir paverčia jas varikliais. ESC nurodo varikliui suktis greičiau arba lėčiau, atsižvelgiant į piloto nurodymus. Todėl kiekvienas variklis turi specialų ESC, nes kiekvienas variklis bet kuriuo metu juda skirtingu greičiu.

Jūsų dronui tinkamo ESC tipas ir dydis priklauso nuo to, kokią maitinimo sistemą naudojate ir kokius variklius naudojate.

Papildoma literatūra

Į ką reikia atsižvelgti perkant daugiafunkcinio variklio ESC

10 žingsnis: varikliai

Varikliai yra daugelio variklių varomoji jėga ir užtikrina trauką (kartu su sraigtais). Svarbiausias dalykas, kurį reikia žinoti, kalbant apie FPV drone variklius, yra tai, kaip klasifikuojami varikliai.

Turite daug skirtingų dydžių variklių, bet ką jie reiškia? Na, paimkime „ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO Motor“pavyzdį. Tai yra 2205 variklis, kurio KV reitingas yra 2300KV. Skaičius 2205 nurodo variklio matmenis; variklio skersmuo yra 22 mm, o statoriaus aukštis - 5 mm. Kuo aukštesnis variklis (didesnis statoriaus aukštis), tuo greičiau jis gali reaguoti, o didesnio skersmens varikliai suteikia daugiau sukimo momento ir galios, tačiau reaguoja lėčiau. KV reitingas apibrėžiamas kaip apsisukimai per minutę (RPM), vienam voltui. Paprastai žemesnio KV variklius geriausia naudoti su didesniais atramomis.

Papildoma literatūra:

Varikliai be šepetėlių - kaip jie veikia ir ką reiškia skaičiai

11 žingsnis: sraigtai

Sraigtai yra pritvirtinti prie variklių ir užtikrina reikiamą trauką. Rinkoje yra daug įvairių tipų rekvizitų-nuo tradicinių 2 ašmenų sraigtų iki 5 ašmenų sraigtų. Vėlgi, sraigtai įvardijami standartiniu būdu, pvz. 5x3x3. Tai tiesiog reiškia, kad turite 5 colių sraigtą, kurio žingsnis yra 3 coliai, ir yra 3 mentės.

12 žingsnis: Maitinimo sistema

Drono maitinimo sistemą sudaro dalys, kurios tiekia energiją ir nukreipia energiją į visą elektroniką. Įprastame FPV kvadrokopteryje yra tik du komponentai - maitinimo paskirstymo plokštė (PDB) ir akumuliatorius.

Maitinimo skirstomoji plokštė tiesiog paima akumuliatoriaus energiją ir paskirsto ją atitinkamiems šaltiniams. Paprasčiausiu atveju tai yra atskira plokštė, prie kurios prijungiate akumuliatorių ir prie kurios prijungiate kitus skrydžio sistemos komponentus (pvz., ESC). Kartais PBP taip pat bus keletas įtampos reguliatorių, kurie išves nuoseklų 5 V arba 12 V išėjimą, kad galėtų maitinti kai kuriuos kitus jūsų elektronikos prietaisus. Taip pat pastebėsite, kad skrydžio valdikliai taip pat turi įmontuotą PBP, o tai reiškia, kad akumuliatorių (ir ESC) prijungiate tiesiai prie skrydžio valdiklio. Norėdami sužinoti daugiau, patikrinkite

Baterija

Dabar pereikime prie komponento, kuris tiekia energiją jūsų multivaroriui - akumuliatoriui. Dronai paprastai maitinami ličio polimerų (LiPo) baterijomis, kurias sudaro keli „elementai“. Kiekviena ląstelė turi 3,7 V įtampą, o pridėję daugiau elementų pridėsite daugiau įtampos. Pavyzdžiui, baterija su 3 elementais (pažymėta kaip 3S) turi 11,1 V įtampą. Kaip minėta skyriuje „Varikliai“, variklio sukimosi greitis yra tiesiogiai susijęs su tiekiama įtampa. Taigi, norint, kad jūsų variklis suktųsi greičiau, jums reikia daugiau įtampos. Deja, jūs negalite tiesiog sudaužyti 10 kamerų akumuliatoriaus, kad jis veiktų greičiau - renkantis tinkamą akumuliatorių visada yra puikus balansas tarp svorio ir galios.

Tolesnis skaitymas: „LiPo“baterijos - kaip išsirinkti geriausią savo drono bateriją.

13 žingsnis: FPV sistema

FPV sistemą sudaro kamera, vaizdo siųstuvas, kuris transliuoja vaizdo įrašą atgal į jūsų vaizdo akinius ant žemės. Norint suprasti FPV sistemą, paprasčiausia analogija yra galvoti apie tai, kaip veikia televizija, nes tai beveik tas pats dalykas, tik daug mažesniu mastu. Jūsų drone yra kamera, kuri fiksuoja vaizdo įrašą. Šis signalas siunčiamas į vaizdo siųstuvą, kuris perduoda signalą belaidžiu būdu (kaip televizijos studija). Jūsų keturkojo FPV akiniai yra tarsi televizorius, kuris priims signalą. Bet jei tiksliau, vaizdo imtuvas pasiims signalą ir parodys jį akinių viduje esančiame ekrane. Dauguma FPV akinių turi integruotą vaizdo imtuvą arba gali juos prijungti per modulio skyrių.

FPV kamera

FPV kamera yra bene svarbiausia bet kurio FPV bepiločio orlaivio sudedamoji dalis, nes tai yra įranga, per kurią esate perkeliamas į savo FPV platformą. FPV fotoaparatai prasidėjo kaip vaizdo stebėjimo kameros, tačiau, pomėgiui pasistūmėjus į priekį, daugelis gamintojų gamina specialias kameras, specialiai skirtas FPV. Tai reiškia, kad FPV kameros yra suprojektuotos taip, kad būtų kuo mažesnis delsos laikas (laikas, per kurį jis užfiksuoja kadrą ir atsiunčia jums atgal). Tačiau dauguma FPV kamerų neteikia HD išvesties, nes tai padidina pašarų delsą, o tai yra pražūtinga skrendant FPV. Kai keliaujate 80 mylių per valandą greičiu, kiekviena vėlavimo milisekundė turi įtakos.

14 žingsnis: vaizdo siųstuvas (VTX)

Be vaizdo siųstuvo, prijungto prie fotoaparato, fotoaparatas yra visiškai nenaudingas. Tai komponentas, kuris belaidžiu būdu perduoda vaizdo įrašą iš fotoaparato atgal į jūsų FPV akinius ant žemės.

FPV VTX yra įvairių dydžių, galių ir funkcijų, tačiau jie daugiausia skirstomi pagal perdavimo galią (milivatais, mW). Dvi pagrindinės galios yra 25 mW ir 200 mW siųstuvai - 200 mW yra labiausiai paplitęs tarp skraidančių FPV.

Taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į tai, kad yra tam tikrų taisyklių, kiek energijos galite naudoti su savo FPV siųstuvu. Didžiausia galia, kurią legaliai galite naudoti ES, yra 25 mW. Jei norite naudoti didesnę perdavimo galią, turėsite gauti leidimą tai padaryti.

Tolesnis skaitymas: Viskas, ką reikia žinoti apie FPV vaizdo siųstuvus

FPV antenos vadovas

15 žingsnis: FPV akiniai

Jūs žiūrite tiesioginį vaizdo įrašą iš savo drono naudodami FPG akinius. Techniškai vaizdo imtuvas priima signalą, o akinio viduje esantis ekranas jį rodo. Tačiau šiais laikais FPV imtuvas yra įmontuotas arba pritvirtinamas beveik prie kiekvieno FPV akinio, todėl paprastai tai laikome vienu dalyku.

Tiesioginis vaizdo įrašas rodomas mažame akinių viduje esančiame ekrane ir, kaip ir virtualioji realybė, matote tai, ką mato fotoaparatas, ir esate perkeliami į dangų! Kaip ir bet kuris kitas daugelio variklių pastato komponentas, yra daug įvairių tipų, stilių ir prekės ženklų FPV akinių. Jei turite lėšų, galite pasirinkti tikrai aukščiausios klasės porą su puikia ekrano kokybe, dvigubus imtuvus geresniam priėmimui ir specialias funkcijas, tokias kaip DVR galimybė (tai reiškia, kad galite įrašyti tai, ką matote). Tačiau taip pat galite nusipirkti labai tvirtą akinių porą už ne tiek daug pinigų, kurie puikiai atliks darbą pradedantiesiems.

Tolesnis skaitymas: „FPV Goggle“pirkimo vadovas

16 žingsnis: santraukoje

Todėl FPV skraidymas yra tik skrydis FPV dronu su prijungta kamera, kai žiūrite tiesioginę filmuotą medžiagą ir atitinkamai pilotuojate savo droną. Dalyvauti šioje veikloje galite vieni (nors jei esate pradedantysis, rekomenduojama išeiti kartu su patirties pilotu) arba grupėje. Galite nustatyti savo lenktynių trasą ir lenktyniauti vienas prieš kitą, kad pamatytumėte, kas yra geriausias FPV pilotas. Tai suteikia visiškai kitokį požiūrį į jus supantį pasaulį ir leidžia įgyti naujų įgūdžių, pasineriant į puikią patirtį.