Kezdők útmutatója az FPV Quadcopter Drone Racinghez: 16 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ha találkozott ezzel a cikkel, akkor (remélhetőleg) érdekli ez az új, FPV repülés néven ismert jelenség. Az FPV világa tele van lehetőségekkel, és ha egyszer túljut az FPV drón építésének/repülésének olykor frusztráló folyamatán, az előnyök messze felülmúlják a téziseket. Ez a rövid cikk végigvezeti a kezdőt az FPV repülés fő szempontjain és általában egy drónon, és egy jó tudásbázissal áll elő, amelyből építhet (szó szerint…).

Ezt a cikket eredetileg a dronetrest.com webhelyen tették közzé, és itt tették közzé a szerző engedélyével (ki vagyok én!)

1. lépés: Mi az FPV?

Tehát először is az FPV a First-Person-View rövidítése. Röviden, egy kamerát helyez egy repülő drónra, az élő adást ettől a kamerától kapja egy szemüvegen (vagy monitoron) keresztül, és ezen az élő feeden keresztül repül a drónon. Az FPV lehetőséget kínál arra, hogy madártávlatból lássa világát-ez egy teljesen új nézőpont, amelyből egyszerűen nem lehet betelni! Azon kívül, hogy igazi pilóta vagyok, ez a lebilincselőbb repülési élmény, amellyel találkozni fog, és nem tudom tovább népszerűsíteni. Úgy érzed, mintha fizikailag a drón belsejében lennél, mintha madár lennél, fák mellett száguldoznál, és fellépnél, és cikázol a levegőben… bár természetesen a lábad szilárdan a földön van.

Az FPV repülésnek három fő típusa létezik; freestyle, verseny és fotózás, amelyek mindegyikét az alábbiakban ismertetjük.

FPV Freestyle Ez az a fajta FPV repülés, amellyel nagy valószínűséggel találkoztál korábban, ha nézted a FPV repülést a YouTube -on. Repülés korlátozás nélkül, hogy hová kell repülnie; repülhet alacsonyan, magasan, és felfedezhet minden új izgalmas helyet, amelyet talál. Ez az az aréna, ahol trükköket és flipeket hajthatsz végre, és lenyűgözheted a nézőket képességeiddel! A freestylisták a drónok világának akrobatái, és nem értékelik, ha olyan dolgok visszatartják őket, mint a versenypályák, fák vagy épületek … A freestyle lényege, hogy megtalálja a legjobb vonalakat az akadályokon keresztül és körül, miközben néhány flipet dob, hogy jól nézzen ki a YouTube -on videók.

FPV Racing

Nincs kitüntetés, ha kitalálod ezt - itt gyűlik össze az FPV pilóták egy csoportja, és versenyeznek drónjaikkal. Lesz valamilyen versenypálya, amely természetes és mesterséges akadályok (például fák, kapuk és zászlók) keverékét tartalmazza. Az nyer, aki előbb végzett. Ez nem feltétlenül a sebességről és az erőről szól, hanem valóban teszteli a reflexeket és a manőverezőképességet. Itt nagy pontosságra van szükség…

Légi fotózás

Ismét pontosan ezt írja az ónon-ez a művészet a fényképek és videók készítéséhez abból a madártávlatból, amelyről korábban beszéltünk. A drónokban használt technológia lehetővé tette ezt a könnyű hozzáférést az égbolthoz, és így a hétköznapi emberek, mint te és én, lenyűgözhetik a lenyűgöző tájat a magasból. Az ilyen típusú repüléshez használt drón típusa és felszerelése meglehetősen különbözik a freestyle -tól és a versenyzéstől. Itt a sima és könnyű repülés előnyt jelent a sebességgel és a mozgékonysággal szemben, mivel elengedhetetlen a sima felvétel. Ebből a célból légi felvételi drónon kamerás kardánszalagokat használnak, kiváló minőségű HD kamera mellett, hogy sima videót biztosítsanak. Tehát dióhéjban repül az FPV. Van egy drónod, ráragasztasz egy kamerát, és az élő közvetítés megtekintésével repülsz vele. Egyszerű. Most, ha érdekli, folytatom a drónok technikai részeit (de nem túl technikai!).

2. lépés: Hogyan működik a drone (multirotor)

Ez egy rövid rész lesz a drón mögötti „tudományról”. Először is, a „drón” technikailag olyan dolog, amely képes önállóan repülni, de általános kifejezés lett minden repülõ elektronikus elemre. Az FPV hobbiban gyakran használjuk a quadcopter vagy a „multirotor” szót. A multimotor olyan jármű, amely több „rotorral”, azaz motorral rendelkezik, és a leggyakoribb, amit az égen látni fog, egy quadcopter - egy négymotoros multirotor.

Tehát hogyan vezérelhető egy multirotor? A multirotor 4 vezérlőponttal rendelkezik; gurulás, dőlésszög, lengés és tolóerő. Ha van tapasztalata repülőgépekkel/helikopterekkel, akkor tudja, melyek ezek, de azoknak, akiknek nincs, itt van egy egyszerű gyakorlat, amellyel meg lehet birkózni velük. Tartsa fel a kezét, tenyérrel lefelé a talajhoz - a keze most a többmotoros.

• Roll - ringasd a kezed egyik oldalról a másikra - ez a tekercsed.
• Pitch - döntse felfelé és lefelé a kezét - ez a magassága.
• Hajlítás - tartsa lefelé tenyerét, forgassa balra és jobbra a ha -t - ez az állása.
• Tolóerő/fojtószelep - emelje fel a kezét, és megvan a tolóerő.

Ezt a 4 vezérlőpontot egymással párhuzamosan használja, hogy a multirotorja a kívánt irányba haladjon. Hasonlóan repül, mint a helikopter. A továbblépéshez a hangmagasság és a tolóerő kombinációja szükséges.

Ha meg akarja érezni az FPV repülést anélkül, hogy veszélyeztetné a drón lezuhanását, akkor remek kiindulópont egy FPV repülésszimulátorral.

Az FPV nem csak a quadcopterekhez való. A quadcoptereket használó FPV messze a legnépszerűbb módja az FPV repülésének, de sok olyan rögzített szárnyú pilóta van, akik kamerákat csatlakoztatnak a hagyományosabb rádióvezérlő repülőgépekhez. Ebben az útmutatóban azonban az FPV alapjait fogjuk bemutatni quadcopter szemszögből, mivel a legtöbb ember ezzel kezdi.

3. lépés: Építsd meg magad, vagy vásárolj repülési készen?

Most ennek a kérdésnek adtam egy önálló részt, mivel ez egy nagyon fontos kérdés; saját quadcoptert épít, vagy vesz egy előre elkészített, repülésre kész (RTF) FPV quadot? Rögtön azt mondom, hogy elfogult vagyok az építéssel - nemcsak jó móka, hanem nagyszerű teljesítményérzet is, ha a saját quadját felszállja a levegőbe. Ez nem azt jelenti, hogy az RTF készlet vásárlása helytelen - kiváló készleteket kaphat, amelyek fantasztikusan teljesítenek, és biztos vagyok benne, hogy elégedett lesz a döntésével.

A probléma lényege számomra az, hogy lezuhan - sokszor. Ezen összeomlások némelyike nem vezet semmi katasztrofálishoz, és csak egy vagy két támaszt kell cserélnie. Néhány ilyen összeomlás azonban (különösen, ha kezd bátor lenni!) Súlyosabb károkat okoz. Lehet, hogy ki kell cserélnie egy motort, a videotávadót vagy maga a quad repülésvezérlőjét. Ezekben a helyzetekben, ha nem saját maga építette meg a gépet, akkor nem feltétlenül tudja, hogyan kell kijavítani. Ezért előfordulhat, hogy újra meg kell vásárolnia egy teljes készletet - ez nagyon gyorsan drága lehet. Ha azonban a semmiből építette fel, ismeri a quad csínját -bínját, és ezért képes lesz azonosítani a problémát és meglehetősen könnyen megoldani.

Szóval a tanácsom? Épít. Ha ez kedvet kap, most folytatom a drón anatómiájának felsorolását, és elkezdheti építeni ezt a drón tudást …

4. lépés: Az FPV Racing Drone anatómiája

Tehát nézzünk néhány részletet abból, hogy mi alkotja a quadcopter drónt. A tipikus FPV drón összes fő alkotóeleme a fenti képen látható.

Az FPV drón három fő „részre” bontható; a repülési rendszer, az energiaellátó rendszer és az FPV rendszer.

• A repülési rendszer olyan alkatrészekből áll, amelyek a quadcoptert repülni tudják, mint például a motorok és a repülésvezérlő.
• Az energiaellátó rendszer olyan alkatrészekből áll, amelyek áramot szolgáltatnak a drónhoz, például az akkumulátorhoz és az áramelosztó panelhez.
• Az FPV rendszer a videócsatornához használt alkatrészekből áll, beleértve a fényképezőgépet, a videotávadót és a szemüveget.

Mindegyik rendszert részletesebben tárgyaljuk a következő lépésekben

5. lépés: A keret

Először is, a drón három rendszerét valamihez, a kerethez kell csatlakoztatni. Ez a drón váza, és nemcsak a multirotor egészének erejét biztosítja, hanem a drón végső megjelenését is. Olyan sokféle stílus és variáció létezik a többmotoros keretek között, lehetetlen számolni, de mindegyik ugyanazokkal az általános jellemzőkkel rendelkezik. Mindannyian a lehető legerősebbek, de a lehető legkönnyebbek akarnak lenni (mivel nyilvánvalóan ez a legjobb kombináció). Ezért gyakran használják a szénszálat, mivel általában erős, de könnyű.

A kereteket is kategorizálják, de méretüket. Amikor a keret méretét mondom, a tengelytávra gondolok, amely az egyik motor közepétől a motorhoz közvetlenül átlósan elhelyezkedő motor közepéig terjedő átlóhossz (mm -ben). A legtöbb FPV keret 220 mm -es tengelytávval rendelkezik, és a technológia egyre okosabbá és kisebbé válik.

További olvasmány: Teljes útmutató az FPV Quadcopter keret vásárlásához

6. lépés: A repülési rendszer

A repülési rendszer mindent tartalmaz, amire a multirotornak szüksége van a repüléshez. Ez magában foglalja a repülésvezérlőt, a motorokat, az elektronikus sebességszabályozókat (ESC), a rádióvevőt és a propellereket.

A repülési rendszer a következőképpen működik:

• A Pilot mozgatja a botokat a R/C vezérlőn, ezt vezeték nélkül elküldi a vevőnek
• Az R/C vevő a pilóta bot parancsokat küldi a repülésirányítónak
• A repülésirányító értelmezi ezeket a parancsokat, és kiszámítja, hogy az egyes motorok milyen sebességgel mozogjanak, és elküldi ezt a jelet az ESC -nek
• Az ESC ezt a jelet feszültséggé alakítja, amelyet a motornak küld
• A motor az, ami tolóerőt termel a drón tényleges mozgatásához

Ez a folyamat másodpercenként százszor történik meg. Nézzük meg részletesebben az egyes összetevőket

7. lépés: A R/C vezérlő és a vevő

A rádióvezérlő az az eszköz, amelyet a pilóta két botkormánnyal a kezében tart, és amelyet a drón repülésére használnak. A rádióvevő az a kis elektronikus eszköz, amely a drónra van felszerelve (és csatlakozik a repülésvezérlőhöz). A vezérlő rádiójeleket küld a vevőhöz, és a vevő ezt követően továbbítja az információkat a repülésirányítónak. Rengeteg lehetőség van a R/C vezérlő és a vevő kiválasztására. Jelenleg az Frsky Taranis rádiók messze a legnépszerűbbek az FPV közösségben.

8. lépés: A repülésvezérlő

Ahogy a neve is sugallja, ez a berendezés vezérli a repülést, és így a drón „agyának” tekinthető. A repülésvezérlő két bemenetről vesz adatokat, és ezeket használja a multirotor stabil tartására és a drón irányítására. Ez a két adatbevitel a repülésvezérlő beépített érzékelőiből és a pilótától az R/C vezérlőn keresztül érkezik. Az érzékelők olyan dolgokat mondanak a repülésirányítónak, mint a tájolás és a magasság, a pilóta pedig a repülési irányítónak, hogy milyen irányba akarják a multirotort elmozdítani.

Attól függően, hogy milyen mélyre szeretne menni, finomhangolhatja és programozhatja a repülésvezérlőt a specifikációi szerint-ugyanúgy, mint egy versenyautóval. Így a legjobbat hozhatja ki drónjából.

További irodalom:

FPV Racing Flight Controller vásárlási útmutató

9. lépés: Az elektronikus sebességszabályozók (ESC)

Az ESC -k azok az alkatrészek, amelyek átveszik a parancsokat a repülésirányítótól, és energiává alakítják át a motorokat. Az ESC utasítja a motort, hogy gyorsabban vagy lassabban forogjon a pilóta utasításai alapján. Ezért minden motor külön ESC -vel rendelkezik, mivel minden motor más -más sebességgel mozog a többihez képest.

A drónhoz megfelelő ESC típusa és mérete attól függ, hogy milyen áramellátási rendszert használ és mely motorokat használja.

További irodalom

Mire kell figyelni, amikor ESC -t vásárol a többmotoros motorjához?

10. lépés: A motorok

A motorok a multirotor hajtóereje, és biztosítják a tolóerőt (a légcsavarokkal együtt). Az FPV drónmotorok tekintetében a legfontosabb tudnivaló a motorok osztályozása.

Sok különböző méretű motorja van, de ezek mit jelentenek? Vegyük példának a ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO Motort. Ez egy 2205 -ös motor, amelynek KV minősítése 2300KV. A 2205 szám a motor méreteire vonatkozik; a motor 22 mm átmérőjű és 5 mm állórészmagasságú. Minél magasabb a motor (nagyobb állórészmagasság), annál gyorsabban tud reagálni, míg a nagyobb átmérőjű motorok nagyobb nyomatékot és teljesítményt nyújtanak, de lassabban. A KV minősítés a fordulatszám / perc (RPM), voltonként van definiálva. Jellemzően az alacsonyabb KV -motorok a legjobbak nagyobb támaszokkal.

További irodalom:

Kefe nélküli motorok - hogyan működnek és mit jelentenek a számok

11. lépés: A propellerek

A légcsavarok a motorokhoz vannak rögzítve, és biztosítják a szükséges tolóerőt. A piacon sokféle típusú támasz található, a hagyományos 2 pengés propellerektől az 5 lapátos propellerekig. Ismét a légcsavarokat szokásos módon nevezik pl. 5x3x3. Ez egyszerűen azt jelenti, hogy van egy 5 hüvelykes légcsavarja, amelynek hossza 3 hüvelyk, és 3 lapátja van.

12. lépés: Az energiaellátó rendszer

A drón energiaellátó rendszere magában foglalja azokat az alkatrészeket, amelyek áramot szolgáltatnak, és az energiát az összes elektronikához vezetik. Egy tipikus FPV quadcopterben csak két alkatrész található, egy tápegység (PDB) és az akkumulátor.

A tápegység egyszerűen veszi az akkumulátort, és eljuttatja a megfelelő forrásokhoz. A legegyszerűbb formában ez egy külön tábla, amelyhez az akkumulátort csatlakoztatja, és amelyhez a repülési rendszer többi alkatrészét (például az ESC -ket) csatlakoztatja. Előfordulhat, hogy egy PDB tartalmaz néhány feszültségszabályozót is, amelyek következetes 5 V vagy 12 V kimenetet adnak ki más elektronikai eszközök áramellátására. Azt is megtudhatja, hogy a repülésvezérlők beépített PDB-vel is rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy közvetlenül csatlakoztatja az akkumulátort (és az ESC-ket) a repülésvezérlőhöz. Ha többet szeretne megtudni, nézze meg

Az elem

Most eljutunk ahhoz az alkatrészhez, amely a többmotoros áramellátását biztosítja - az akkumulátorhoz. A drónokat általában lítium -polimer (LiPo) akkumulátorok táplálják, amelyek több „cellából” állnak. Minden cella 3,7 V feszültséget tart, és további cellák hozzáadásával több feszültséget ad hozzá. Például egy 3 cellás akkumulátor (3S jelöléssel) 11,1 V feszültséget tart fenn. Amint azt a „Motors” részben említettük, a motor forgásának sebessége közvetlenül összefügg a rendelkezésre álló feszültséggel. Tehát ahhoz, hogy a motor gyorsabban forogjon, nagyobb feszültségre van szüksége. Sajnos azonban nem lehet egyszerűen leütni egy 10 cellás akkumulátort a drónon, hogy gyorsabban menjen - mindig megfelelő egyensúly áll fenn a súly és a teljesítmény között, amikor kiválasztja az Önnek megfelelő akkumulátort.

További olvasmány: LiPo akkumulátorok - Hogyan válasszuk ki a legjobb akkumulátort a drónhoz.

13. lépés: Az FPV rendszer

Az FPV rendszer egy kamerából, egy videotávadóból áll, amely a videócsatornát visszajuttatja a földi videószemüvegébe. Az FPV rendszer megértéséhez a legegyszerűbb analógia az, ha elgondolkodunk azon, hogyan működik a televízió, mivel nagyjából ugyanaz, csak sokkal kisebb léptékben. A drón kamerája rögzíti a videót. Ezt a jelet egy video -adónak küldik, amely vezeték nélkül sugároz jelet (mint egy televíziós stúdió). A quadcopter FPV szemüvege olyan, mint egy televízió, amely felveszi a jelet. De hogy pontos legyek, a videó vevő felveszi a jelet, és megjeleníti a szemüveg belsejében. A legtöbb FPV szemüveg beépített videóvevővel rendelkezik, vagy modulcsatlakozón keresztül csatlakoztatható.

Az FPV kamera

Az FPV kamera talán minden FPV drón legfontosabb alkotóeleme, mivel ez az a berendezés, amelyen keresztül az FPV platformra szállítanak. Az FPV kamerák CCTV kamerákként indultak, de a hobbi előrehaladtával sok gyártó egyedi kamerákat készít az FPV -hez. Ez azt jelenti, hogy az FPV kamerákat úgy tervezték, hogy a lehető legalacsonyabb késleltetéssel rendelkezzenek (az az idő, amely egy kép rögzítéséhez és visszaküldéséhez szükséges). A legtöbb FPV kamera NEM biztosít HD kimenetet, mivel ez növeli a feed késését, ami katasztrofális az FPV repüléshez. Ha 80mph+sebességgel utazik, minden ezredmásodperc késés sokat számít.

14. lépés: A videó adó (VTX)

A fényképezőgéphez csatlakoztatott videotávadó nélkül a kamera teljesen haszontalan. Ez az az összetevő, amely vezeték nélkül továbbítja a videokamerát a kamerából a földön lévő FPV -szemüvegéhez.

Az FPV VTX -ek számos méretben, teljesítményben és funkcióban kaphatók, de főként az adóteljesítményük alapján vannak kategorizálva (milliwattban, mW). A két fő teljesítmény 25mW és 200mW adó - a 200mW a leggyakoribb az FPV repülőgépek között.

Azt is vegye figyelembe, hogy vannak bizonyos előírások arra vonatkozóan, hogy mennyi energiát használhat az FPV távadóval. Az EU -n belül a legálisan felhasználható maximális teljesítmény 25 mW. Ha ennél nagyobb átviteli teljesítményt szeretne használni, ehhez engedélyt kell szereznie.

További olvasnivaló: Minden, amit az FPV videó távadókról tudni kell

FPV antennavezető

15. lépés: Az FPV Goggles

FPG szemüveggel tekintheti meg drónja élő videócsatornáját. Technikailag a videóvevő veszi a jelet, és a szemüveg belsejében lévő képernyő megjeleníti azt. De manapság egy FPV -vevőegység beépítve van, vagy szinte minden FPV -szemüvegre rögzíthető, így ezt általában egyetlen dolognak tekintjük.

Az élő videócsatorna egy kis képernyőn jelenik meg a szemüveg belsejében, és a virtuális valósághoz hasonlóan azt látja, amit a kamera lát, és az égbe szállít! Csakúgy, mint a multirotoros épületek minden más alkatrésze, itt is sokféle típusú, stílusú és márkájú FPV szemüveg található. Ha van pénze, választhat egy igazán csúcsminőségű párost, ragyogó képernyőminőséggel, kettős vevőegységgel a jobb vétel érdekében, és speciális funkciókkal, például a DVR-képességgel (vagyis rögzítheti, amit lát). Azonban egy nagyon szilárd szemüveget is kaphat a kezébe nem sok pénzért, amely remekül elvégzi a munkát egy kezdő számára.

További olvasmány: FPV Goggle Buying Guide

16. lépés: Összefoglalva

Az FPV repülés tehát csak az a művelet, amikor az FPV drónját csatlakoztatott kamerával repül, miközben nézi az élő felvételt, és ennek megfelelően irányítja a drónt. Ön részt vehet ebben a tevékenységben egyedül (bár ha kezdő vagy, akkor javasoljuk, hogy menjen el egy élménypilótával) vagy csoportban. Beállíthatja saját versenypályáját, és versenyezhet egymással, hogy megtudja, ki a végső FPV -pilóta. Teljesen más képet ad a körülötted lévő világról, és lehetővé teszi új készségek fejlesztését, miközben elmerülsz egy nagyszerű élményben.