Все, что вам нужно знать для создания дрона с помощью FPV: 13 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Итак … создание дрона может быть как легким, так и сложным, очень дорогим или законным, это путешествие, в которое вы входите и развиваете его по пути …

Я собираюсь научить вас тому, что вам нужно, я не собираюсь описывать все, что есть на рынке, а только то, о чем я знаю или использовал сам.

В основном, есть два способа управлять дроном (есть и другие, но я собираюсь рассказать об этих двух): - Летающая линия обзора - Полет FPV (вид от первого лица).

Выбор способа повлияет на детали, которые вы выберете и которые вам нужны, а также на затраты. * Дрон, созданный для FPV, также может летать в пределах прямой видимости, но не наоборот.

При покупке дрона есть следующие категории: -RTF - Ready to Fly - означает, что дополнительные детали не требуются, все включено и готово к полету-BNF - Bind and Fly - означает, что в упаковке нет RC-передатчика. и у вас должен быть один, и как только он у вас будет, вы должны связать их вместе, и только тогда вы будете готовы к полету.-ARF- Почти готов к полету - означает, что дрон поставляется в своей версии DIY, обычно он не включает RC Передатчик и все остальное поставляется в разобранном виде и готово для сборки, пайки, прикручивания, сборки, привязки и полета …

Запасы

-Рамка-Контроллер полета-ESC-Двигатели-Радиоуправляемый передатчик-Приемник-VTX (видеопередатчик) -Камера-Очки-Антенны-реквизиты (пропеллеры) -LiPo Bat

Шаг 1: FPV или нет?

На мой взгляд, определенно FPV, но это не значит, что вам следует избегать прямой видимости, так как это необходимая и хорошая практика, которая также поможет вам в FPVing …

Но подождите, а что? FPV означает, что на дроне установлены небольшая камера и видеопередатчик (VTX), и вы управляете им через очки, видя птицу или, точнее, вид от первого лица на дрон.

Полет по линии прямой видимости означает, что вы смотрите на дрон и управляете с поля зрения, на мой взгляд, так летать сложнее, но важно научиться тому, как это делать.

кроме того, полет в режиме FPV - это другой опыт, вы забываете, что находитесь на земле, и становитесь дроном. иногда вы летаете сами и получаете что-то вроде внетелесного опыта …

Однако полеты в режиме FPV дороже, есть больше деталей и аксессуаров, которые можно купить …

Шаг 2: КАДР

Рамы бывают разных форм, размеров и материалов. Так что вы можете построить свою собственную раму практически из всего, и она будет летать, Интернет заполнен дронами, построенными из дерева, картона, пластика, ложек, линейок, лего и множества других предметов. прочее … Мой первый самодельный дрон был сделан из дерева, проблема в том, что он очень хрупкий, и нужно время и практика, чтобы научиться управлять дроном. поначалу вы, вероятно, сильно разобьетесь, особенно если вы собираетесь попытаться довести этот дрон до предела своих возможностей, поскольку эти самодельные дроны могут выполнять множество акробатических трюков и развивать высокую скорость …

Поэтому после того, как вы сломали этот деревянный дрон, вы, возможно, захотите переключиться на что-то более жесткое. Затем идет пластиковый (например, рама F330) дрон, он более жесткий, чем деревянный, но, вероятно, по той же цене, что и карбоновая рама с чипом, которая его принимает. на другой уровень …

Карбоновые рамы делятся по длине опор: 2 дюйма, 3 дюйма, 5 дюймов и т. Д. Наиболее часто используются 5-дюймовые, а в последнее время 3-дюймовые и 2,5-дюймовые, это в некотором роде вещь. моды, но также движимые изменениями в технологиях.

В итоге я в основном использовал раму QAV250 (5 ''), которая является чипом и может быть легко найдена на EBay и Banggood, однако недавно я решил перейти на более прочную карбоновую раму после торможения QAV250, чтобы легко

Шаг 3: RC-передатчик

Есть много вещей, которые нужно знать о передатчике, есть большая разница между более дешевыми и дорогими … есть модули, которые вы можете добавить для увеличения дальности действия, есть некоторые, которые могут ответить вам и предупредить вас о вещах, связанных с дрон, сигнал потерян, например, другие ощущения от ловушек и их точности…

Теперь я летал только с более дешевыми, сначала я летал с неизвестным передатчиком. Затем я купил подержанный RadioLink, и теперь я в основном использую FlySky, который является наиболее мощным передатчиком для чипов, однако у меня проблема с дальностью с ней и недавно заказал Jumper T16.

Что вы должны знать, так это то, что - у вас должно быть в списке 6 каналов. - Существуют разные виды передатчиков - режим 1, режим 2 и т. Д. Режим означает, что ручка газа сейчас находится на передатчике, слева или справа. вы, вероятно, думаете, что должны иметь это в своей доминирующей руке, ну … может быть … но вы должны знать, что большинство пилотов дронов используют режим 2, и если вы выберете что-то еще, может быть обнаружено позже как трудность, и вы отучите то, к чему вы привыкли может быть намного сложнее. - В настоящее время наиболее часто используемым передатчиком является FrSky Taranis X9D, но в последнее время становится более разумным выбором для приобретения Jumper T16. Также идет борьба между этими компаниями (FrSky и Jumper).

* В режиме 2 рычаг газа находится на левом джойстике, а на правом джойстике - рыскание, тангаж и крен. ** Обратите внимание на то, какой режим вы покупаете, изменить режим передатчика сложно или невозможно.

Шаг 4: Получатель

Приемник - это часть, связывающаяся с передатчиком и передающая его контроллеру полета.

Приемник будет иметь в списке 3 контакта / соединения, GND, Vcc, Signal. Раньше каждый канал передавался на FC (полетный контроллер) через свою собственную линию (параллельную), но в наши дни с более быстрой электроникой и более умным протоколом. обычно они передаются одной строкой (последовательной).

Приемник обычно поставляется с передатчиком при покупке нового, не всегда при покупке подержанного. Не все приемники могут связываться со всеми передатчиками, каждая компания разработала свой собственный протокол связи, иногда более одного, поэтому, покупая приемник, вы должны проверить его. Обратите внимание, что единственный известный мне передатчик, который может взаимодействовать с большинством (если не со всеми) приемниками, - это Jumper T16 и Jumper T8SG, которые поддерживают мультипротокольную связь.

Большинство приемников в настоящее время обмениваются данными с FC (полетным контроллером) через протокол S-BUS, существует еще много таких I-Bus и других, вы должны убедиться, что приемник, который вы покупаете, поддерживает связь с FC (полетным контроллером).

* Подключая приемник (и каждую плату, которую вы собираетесь подключить), обратите внимание на номинальное напряжение, которое он получает, подавая на него слишком низкое напряжение, из-за моей причины рабочие проблемы или не работают вообще, подача слишком высокого напряжения может поджарить его и испортить доску.

** Большинство приемников работают с напряжением 5В.

Шаг 5: FC - Контроллер полета

Контроллер полета (FC) - это мозг дрона, он компактен с датчиками, такими как акселерометр и гироскоп. Он принимает все данные с датчика и входные данные, которые он получает от пилота дрона через передатчик и приемник, и выдает необходимую скорость. от каждого двигателя к каждому ESC, который вращает двигатель с необходимой скоростью.

Как правило, FC разделены на поколения, в настоящее время мы находимся в 7-м поколении, но все же большинство дронов используют 3-е и 4-е.

Кроме того, есть разница в количестве RX / TX (входов / выходов) у полетного контроллера. Зачем вам это нужно? хорошо подходит для подключения периферийных устройств, таких как GPS, приемник, VTX Smart audio, телеметрия и т. д. Еще одно отличие заключается в том, как FC обрабатывает данные и отфильтровывает шум.

Большинство FC сегодня работают с программным обеспечением с открытым исходным кодом под названием BetaFlight, но есть и другие Kiss и Ardupilot.

Вот список FC, которые мне нужно использовать, сначала те, которые я не рекомендую, а затем те, которые я использую:

Не рекомендую: Naze32 - FC 1-го поколения, раньше был хорошим FC и держался много лет, но теперь он очень ограничен и не позволяет вам развиваться в хобби. OMNIBUS F4 - Омнибус считается хорошим FC, но у меня был плохой опыт с ним, когда USB-соединение слишком легко отключается. HGLRC Flame - у меня был плохой опыт с ним, когда колодки ломались во время полета.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ: FlyWoo F405 - я все еще использую его на некоторых своих квадроциклах (дронах), летаю хорошо и плавно. DYS F4 ver2 - DYS считается хорошим брендом в хобби, я использую этот FC до сих пор и получаю удовольствие JHEMCU F7. AIO - Самый дешевый 7-го поколения, двойной гироскоп, хорошо летают.

Шаг 6: PDB - плата распределения питания

Дрон использует несколько уровней мощности, он использует напряжение батареи RAW для регуляторов скорости и двигателей, он использует 5 В для контроллера полета (FC), иногда он использует 3,3 В для камеры …

Сегодня большинство FC объединены с платой распределения питания (PDB), но не всегда. В этом случае вам понадобится PDB для обработки всех уровней мощности.

Мне нужно было использовать только Matek PDB, но, как правило, у вас должно быть в списке 4 высокомощное соединение для ESC, несколько подключений 5 В для FC, приемника, VTX (видеопередатчика) и т. Д., Если ваша камера 3,3 В, вам понадобится подключение 3,3 В для этого жесткое, иногда 5 В, а иногда даже больше.

PDB также будет обрабатывать подключение к батарее, сегодня стандартным является подключение XT60.

Шаг 7: ESC - электронный регулятор скорости

По мере того, как бесщеточные двигатели становились все лучше и меньше, индустрия дронов сместилась в сторону этого, но вы не можете просто соединить плюс и минус и управлять им с помощью напряжения, как вы можете с щеточным двигателем, вам нужен ESC, электрический контроллер скорости, чтобы управлять им. скорость.

Таким образом, вам нужен ESC для каждого двигателя, который у вас есть, обычно 4. Каждый ESC поставляется с 3 выводами, которые подключаются к двигателю, а также VCC и GND, которые идут на напряжение батареи RAW, например на PDB или на FC, и соединение для передачи данных, которое идет. на соответствующем соединении двигателя на FC (иногда есть дополнительный GND, вы можете добавить его к основному заземляющему проводу и спаять их вместе.

Вы также можете использовать плату ESC 4 в одной, которая может сэкономить вам место (например, в небольшом дроне) и избавиться от множества подключений и проводов, однако иногда ESC выходят из строя и их необходимо поменять местами, в этом случае вам придется придется поменять местами все четыре вместо одного.

У ESC есть следующие номиналы: - Номинальный ток для того, сколько ампер может выдержать ESC. Знание того, сколько вам нужно, зависит от двигателей, размера квадроцикла и батареи, которую вы используете. Обычно 30A достаточно для 5-дюймового усилителя. quad.- Протокол - есть несколько способов, которыми ESC может "общаться" с полетным контроллером (FC), PWM, One-Shot, Multi-Shot, D-Shot. Большинство дронов сегодня используют в списке D-Shot600 (600 - это скорость, с которой он работает). использует), но и Flight Controller (FC), и ESC должны иметь возможность использовать протокол, который вы выбираете.

Вы должны заметить, что ESC обозначается как BLHelli или BLHelli_s (на нем мигало программное обеспечение).

Я использую HAKRC 35A BLhelli32 и BLhelli_s 30A, но есть из чего выбрать.

Шаг 8: двигатели

Двигатели помечены 4-значным номером и числом KV. KV - это количество оборотов двигателя на вольт без нагрузки, поэтому более высокий KV будет вращаться быстрее, но будет иметь меньший крутящий момент, а более низкий KV будет вращаться медленнее, но будет иметь больший крутящий момент..

Другое четырехзначное число указывает диаметр двигателя и высоту внутренней обмотки.

Выбор правильного двигателя для вашей установки иногда является методом проб и ошибок, но обычно 5-дюймовый квадроцикл будет использовать двигатель 2300 кВ.

С моторами особо не экспериментировал, в основном использую Race Star 2205 2300KV.

Шаг 9: Li Po аккумулятор

Почему Li-Po? Li-Po может отводить высокий ток в двигатели, потребляющие ток, однако Li-Po может быть опасным, и с ним следует обращаться осторожно и утилизировать при первых признаках неисправности или физического повреждения. не должны заряжаться слишком сильно, их нельзя оставлять одних для зарядки или зарядки на ночь. Никогда не закорачивайте провода Li-Po батареи.

Что касается дронов, мы используем батареи 1s / 2s / 3s / 4s / 5s или 6s. число обозначает количество литий-полимерных элементов в аккумуляторе, что влияет на напряжение аккумулятора и допустимую силу тока.

Вы должны заметить рейтинг своих двигателей и ячеек ESC и никогда не подавать больше, чем они могут выдержать, потому что вы их сожжете.

Во-вторых, это количество ампер в час, которое он может обеспечить, большинство дронов используют 1300 или 1500 мАч, обратите внимание, что чем больше, тем больше вес.

Большинство дронов сегодня используют батарею 4s, однако в последнее время наблюдается сдвиг в сторону батарей 6s.

Шаг 10: Реквизит - пропеллеры

Реквизит делится по количеству лопастей и материалу, из которого они сделаны. Существует множество конструкций реквизита, и вам решать, какие из них подходят именно вам.

Я бы посоветовал вам начать с 3-х или 4-х лопастных стоек, так как они более устойчивы, и оттуда лучше ориентироваться.

Кроме того, убедитесь, что размер правильный, каждая рама построена вокруг размера опоры, поэтому для четырехъядерной рамы 5 дюймов будет использоваться опора 5 дюймов.

4 лезвия реквизита

3 лезвия реквизита

Число на стойке указывает размер и шаг стойки, например, 5043 составляет 5 дюймов с шагом 4 и 3 лопасти.

Шаг 11: VTX - видеопередатчик

Здесь все может усложниться, потому что в VTX (видеопередатчик) можно добавить всевозможные функции, такие как Smart Audio, что выходит за рамки данной инструкции.

Видеопередатчик подключен к VCC (в соответствии с номиналом V на нем - обычно 5 В) и GND, а также к VO (видеовыход) на контроллере полета (FC).

Он берет видео, сгенерированное камерой, добавляет OSD (экранное меню) из FC и передает его по воздуху в очки, через которые вы видите (убедитесь, что видеопередатчик и очки находятся на одном канале)

Очень важно начать с достаточно хорошего видеопередатчика, так как вы можете справиться с другими вещами, не с самого начала, но не видеть, куда вы летите, расстраивает и проблематично.

Я перепробовал много дешевых, но не очень хороших видеопередатчиков, из-за которых я ломался и застревал на деревьях … В конце концов, я получил VTX Eachine 805, который оказался неплохим и не слишком дорогим.

Обратите внимание на антенный разъем типа SMA или RP-SMA. Вам понадобится либо одна, либо другая антенна. Наиболее часто используют RP-SMA

Шаг 12: камера

Как и видеопередатчик, камера тоже должна быть приличной, так как вы хотите видеть, куда вы летите. Есть всевозможные камеры, микроконтроллеры и разделители, не говоря уже о системе DJI HD, которая меняет все хобби (однако я я бы подождал еще немного, чтобы решить еще несколько вещей, прежде чем покупать его).

В основном я использую RunCam Eagle 2 Pro и отлично провожу время с ним, а также Caddx Turbo Eos2 1200TVL.

Камера подключена к VCC на FC или PDB, но убедитесь, что она подключена к правильному номинальному напряжению, например 5 В или 3,3 В или более, Земля подключена к GND. Видео подключено к FC VI (Video IN).

Шаг 13: Наконец - очки

До недавнего времени в мире очков доминировал FatShark, однако в последнее время у него вышло несколько хороших конкурентов и, черт возьми, система DJI HD.

Мир Goggles разделен на: -Box Goggles, который представляет собой один экран в большой коробке. -Но большинство пилотов предпочитают два экрана меньшего размера, по одному для каждого глаза.

Как я уже сказал, в мире доминировали FatShark HDO, но в последнее время SkyZone 03O лучше, и Aomway хороши …

Вы должны убедиться, что в очках есть: - Видеорегистратор - важно записывать ваш полет с помощью очков в случае столкновения, чтобы вы могли найти свой дрон. - Разнесение - это метод с двумя приемниками, использующий два типа антенн и выбор лучший прием автоматически.

*** Система DJI HD сильно меняет хобби, но, на мой взгляд, хотя очень привлекательная, еще не завершена, я бы подождал еще немного, повесив аналоговые системы и изменив, когда она будет совместима с этим хобби.