Aloittelijan opas FPV Quadcopter Drone Racingille: 16 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Jos olet törmännyt tähän artikkeliin, olet (toivottavasti) kiinnostunut uudesta ilmiöstä, joka tunnetaan nimellä FPV -lentäminen. FPV: n maailma on täynnä mahdollisuuksia, ja kun pääset ohi toisinaan turhauttavan FPV -dronin rakentamisen/lentämisen ensimmäistä kertaa, edut ovat paljon suurempia kuin nämä turhautumiset. Tämä lyhyt artikkeli vie aloittelijan läpi FPV -lentämisen pääpiirteet ja dronin yleensä ja antaa sinulle hyvän tietopohjan, josta voit rakentaa (kirjaimellisesti…).

Tämä artikkeli julkaistiin alun perin dronetrest.com -sivustolla ja julkaistiin täällä tekijän luvalla (kuka minä olen!)

Vaihe 1: Mikä on FPV?

Joten ensinnäkin FPV tarkoittaa ensimmäisen persoonan näkymää. Lyhyesti sanottuna, laitat kameran lentävän dronin päälle, saat tämän kameran live -syötteen suojalasien (tai näytön) kautta ja lennät dronea tämän live -syötteen kautta. FPV tarjoaa sinulle mahdollisuuden nähdä maailmaasi lintuperspektiivistä-se on aivan uusi näköalapaikka, josta et vain saa tarpeeksi! Todellisen lentäjän lisäksi tämä on mukaansatempaavin lentämiskokemus, jonka kohtaat, enkä voi mainostaa sitä enemmän. Sinusta tuntuu kuin olisit fyysisesti dronin sisällä, ikään kuin olisit lintu, ajaisit puiden ohi ja esiintyisit ja kiertäisit ilmassa… vaikka tietenkin sinulla on jalat tukevasti maassa.

FPV -lentämistä on kolme päätyyppiä; freestyle, kilpa ja valokuvaus, joista jokainen selitetään alla.

FPV Freestyle Tämä on FPV -lentotyyppi, johon olet todennäköisesti törmännyt aiemmin, jos olet katsonut minkä tahansa FPV -lentämisen YouTubessa. Se lentää ilman rajoituksia, missä sinun täytyy lentää; voit lentää matalalla, voit lentää korkealla ja voit tutkia mitä tahansa uutta jännittävää paikkaa, jonka löydät. Tämä on areena, jolla voit suorittaa temppuja ja heittoja ja tehdä vaikutuksen kaikkiin katsojiin taidoillasi! Freestylistit ovat droonimaailman akrobaatteja, eivätkä arvosta sitä, että heidät pidätetään sellaisista asioista kuin kilparadat, puut tai rakennukset… Freestyle on kyse parhaiden linjojen löytämisestä esteiden läpi ja niiden ympäriltä heittämällä muutamia käänteitä, jotta ne näyttävät hyviltä YouTubelle Videot.

FPV Racing

Ei palkintoja tämän arvaamisesta - tässä ryhmä FPV -lentäjiä kokoontuu ja kilpailee droneillaan. Siellä järjestetään jonkinlainen kilparata, jossa yhdistyvät sekä luonnolliset että ihmisen aiheuttamat esteet (esim. Puut, portit ja liput). Se, joka päättyi ensimmäisenä, voittaa. Tässä ei välttämättä ole kyse nopeudesta ja voimasta, mutta se todella testaa refleksejäsi ja ohjattavuuttasi. Tässä tarvitaan suurta tarkkuutta…

Ilmakuvaus

Jälleen tämä on täsmälleen se, mitä se sanoo pellillä-tämä on taidetta ottaa valokuvia ja videoita siitä lintuperspektiivistä, josta puhuimme aiemmin. Droneissa käytetty tekniikka on mahdollistanut helpon pääsyn taivaalle, joten nyt tavalliset ihmiset, kuten sinä ja minä, voivat nauttia upeista maisemista korkealta. Tämän tyyppisessä lentämisessä käytettävät drone -tyypit ja varusteet eroavat aivan freestyle- ja kilpa -ajoista. Täällä sujuva ja helppo lento on ennakkotapaus nopeuden ja ketteryyden suhteen, sillä tasainen kuvamateriaali on välttämätöntä. Tätä tarkoitusta varten ilmakuvausdroonissa käytetään kameran gimbaaleja korkealaatuisen HD-kameran rinnalla, jotta saadaan tasainen video. Eli FPV lentää pähkinänkuoressa. Sinulla on drooni, kiinnität siihen kameran ja lentäisit sitä katsomalla live -syötettä. Yksinkertainen. Nyt, jos olet kiinnostunut, aion siirtyä joihinkin teknisempiin osiin (mutta ei liian teknisiin!) Siitä, mikä muodostaa dronin.

Vaihe 2: Kuinka drone (multirotor) toimii

Tämä tulee olemaan lyhyt osa dronen takana olevasta "tieteestä". Ensinnäkin "drone" on teknisesti jotain, joka voi lentää itsenäisesti, mutta siitä on tullut yleinen termi kaikelle elektroniselle, joka lentää. FPV -harrastuksessa käytämme usein sanaa quadcopter tai 'multirotor'. Monimoottori on ajoneuvo, jossa on useita "roottoria" eli moottoreita, ja yleisin, jonka näet taivaalla, on nelikopteri - monimoottori, jossa on 4 moottoria.

Miten siis ohjataan moni -roottoria? Monimoottorissa on 4 ohjauspistettä; rulla, nousu, kääntö ja työntövoima. Jos sinulla on kokemusta lentokoneista/helikoptereista, tiedät mitä nämä ovat, mutta niille, joilla ei ole, tässä on yksinkertainen harjoitus niiden käsittelemiseksi. Pidä kättäsi ylös, kämmen alas maahan - kätesi on nyt monimoottori.

• Roll - heiluta kättäsi puolelta toiselle - tämä on rullasi.
• Pitch - kallista kättäsi ylös ja alas - tämä on piki.
• Heiluminen - pidä kämmenesi alaspäin, käännä ha vasemmalle ja oikealle - tämä on kääntösi.
• Työntövoima/kaasu - nosta kätesi ylös ja saat työntövoiman.

Käytät näitä 4 ohjauspistettä rinnakkain toisiinsa saadaksesi monimoottorisi kulkemaan haluamaasi suuntaan. Se lentää samalla tavalla kuin helikopteri. Jotta voit siirtyä eteenpäin, sinulla on oltava yhdistelmä nousua ja työntövoimaa.

Jos haluat tuntea FPV -lentämisen ilman dronin kaatumisriskiä, hyvä paikka aloittaa on FPV -lentosimulaattori.

FPV ei ole vain nelikoptereille FPV, joka käyttää nelikoptereita, on ylivoimaisesti suosituin tapa lentää FPV: tä, mutta on paljon kiinteän siiven lentäjiä, jotka kiinnittävät kamerat perinteisempiin radio -ohjattaviin lentokoneisiin. Mutta tässä oppaassa käsitellään FPV: n perusteet nelikopterin näkökulmasta, koska useimmat ihmiset alkavat.

Vaihe 3: Rakenna oma tai osta valmiita lentoja?

Nyt olen antanut tälle kysymykselle oman osionsa, koska se on erittäin tärkeä kysymys; rakennatko oman nelikopterisi vai ostatko valmiiksi lentävän Ready-To-Fly (RTF) FPV quadin? Sanon heti, että olen puolueellinen rakentamiseen - se ei ole vain hauskaa, vaan saat myös hyvän saavutuksen tunteen, kun saat oman neloset ilmaan. Tämä ei tarkoita sitä, että RTF -sarjan ostaminen on väärin - voit saada sieltä hienoja sarjoja, jotka toimivat fantastisesti, ja olen varma, että olet tyytyväinen päätökseesi.

Minulle ongelman ydin on se, että kaatut - monta, monta kertaa. Jotkut näistä kaatumisista eivät johda mihinkään tuhoisaan, ja sinun on vaihdettava vain yksi tai kaksi potkuria. Jotkut näistä kaatumisista kuitenkin (varsinkin kun alat olla rohkea!) Aiheuttavat vakavampia vahinkoja. Sinun on ehkä vaihdettava moottori, videolähetin tai itse quadin lennonohjain. Näissä tilanteissa, jos et ole rakentanut konetta itse, et välttämättä tiedä kuinka korjata se. Siksi sinun on ehkä ostettava koko sarja uudelleen - se voi tulla kalliiksi nopeasti. Jos olet kuitenkin rakentanut sen tyhjästä, tiedät quadin kaikki asiat ja pystyt siksi tunnistamaan ongelman ja ratkaisemaan sen melko helposti.

Joten minun neuvoni? Rakentaa. Jos tämä kiinnostaa sinua, aion nyt luetella dronin anatomian ja voit alkaa rakentaa tuota drone -tietoa …

Vaihe 4: FPV Racing Dronin anatomia

Joten perehdytään yksityiskohtiin siitä, mistä quadcopter -drone koostuu. Kaikki tyypillisen FPV -dronin pääkomponentit on esitetty yllä olevassa kuvassa.

FPV -drone voidaan jakaa kolmeen pääosaan; lento-, voima- ja FPV -järjestelmä.

• Lentojärjestelmä koostuu osista, jotka saavat nelikopterin lentämään, kuten moottorit ja lennonohjain.
• Sähköjärjestelmä koostuu osista, jotka tuottavat droneesi sähköä, kuten akku ja virranjakelukortti.
• FPV -järjestelmä koostuu videosyötteen osista, mukaan lukien kamera, videolähetin ja suojalasit.

Keskustelemme kustakin näistä järjestelmistä tarkemmin seuraavissa vaiheissa

Vaihe 5: Kehys

Ensinnäkin dronin kolme järjestelmää on kiinnitettävä johonkin, joka tunnetaan kehyksenä. Tämä on droonin luuranko ja tarjoaa paitsi monivoimisen koko voiman, myös dronin lopullisen ilmeen. Siellä on niin monia erilaisia tyylejä ja muunnelmia moniroottorisista kehyksistä, että niitä olisi mahdotonta laskea, mutta kaikilla on samat yleiset piirteet. Kaikki haluavat olla mahdollisimman vahvoja, mutta myös mahdollisimman kevyitä (koska tämä on tietysti paras yhdistelmä). Siksi hiilikuitua käytetään usein, koska se on yleensä vahvaa, mutta kevyttä.

Kehykset on myös luokiteltu, mutta niiden koko. Kun sanon kehyksen koon, tarkoitan akseliväliä, joka on diagonaalipituus (mm) yhden moottorin keskeltä moottorin keskelle suoraan sen lävistäjään nähden. Useimpien FPV -kehysten akseliväli on 220 mm ja alle, kun tekniikka kasvaa älykkäämmäksi ja pienemmäksi.

Lue lisää: Täydellinen opas FPV -nelikopterirungon ostamiseen

Vaihe 6: Lentojärjestelmä

Lentojärjestelmä sisältää kaiken, mitä monimoottori tarvitsee lentämiseen. Tämä sisältää lennonohjaimen, moottorit, elektroniset nopeudensäätimet (ESC), radiovastaanottimen ja potkurit.

Lentojärjestelmä toimii seuraavasti:

• Pilot siirtää R/C -ohjaimen tikkuja, jotka lähetetään vastaanottimelle langattomasti
• R/C -vastaanotin lähettää ohjaussauvan komennot lennonjohtajalle
• Lennonjohtaja tulkitsee nämä komennot ja laskee, millä nopeudella kunkin moottorin pitäisi liikkua, ja lähettää tämän signaalin ESC: lle
• ESC muuntaa tämän signaalin jännitteeksi, jonka se lähettää moottorille
• Moottori tuottaa työntövoimaa dronin liikuttamiseksi

Tämä prosessi tapahtuu satoja kertoja sekunnissa. Katsotaanpa kutakin komponenttia tarkemmin

Vaihe 7: R/C -ohjain ja -vastaanotin

Radio -ohjain on laite, jota lentäjä pitää käsissään kahdella ohjaussauvalla ja jota käytetään dronin lentämiseen. Radiovastaanotin on pieni elektroninen laite, joka on asennettu droneen (ja yhdistetty lennonohjaimeen). Ohjain lähettää radiosignaaleja vastaanottimelle ja vastaanotin syöttää sitten tiedot lennonjohtajalle. R/C -ohjaimen ja vastaanottimen valinnassa on paljon vaihtoehtoja. Tällä hetkellä Frsky Taranis -radiot ovat ylivoimaisesti suosituimpia FPV -yhteisössä.

Vaihe 8: Lento -ohjain

Kuten nimestä voi päätellä, tämä laite ohjaa lentoa ja sitä voidaan pitää dronin "aivona". Lennonjohtaja ottaa tietoja kahdesta tulosta ja käyttää niitä pitämään moniroottorin vakaana ja ohjaamaan dronea. Nämä kaksi tietotuloa tulevat lennonohjaimen sisäänrakennetuista antureista ja ohjaajalta R/C-ohjaimen kautta. Anturit kertovat lennonjohtajalle esimerkiksi suunnan ja korkeuden, ja ohjaaja kertoo lennonjohtajalle, mihin suuntaan he haluavat monimoottorin siirtyvän.

Riippuen siitä, kuinka syvälle haluat mennä, voit myös hienosäätää ja ohjelmoida lennonohjaimesi täsmällisiksi-aivan kuten kilpa-auton kanssa. Tällä tavalla saat parhaan mahdollisen hyödyn dronestasi.

Lue lisää:

FPV Racing -lento -ohjaimen osto -opas

Vaihe 9: Elektroniset nopeudensäätimet (ESC)

ESC: t ovat komponentteja, jotka ottavat lennonohjaimen komennot ja muuntavat ne moottoriksi. ESC kehottaa moottoria pyörimään nopeammin tai hitaammin ohjaajan ohjeiden mukaan. Jokaisessa moottorissa on siksi oma ESC, koska jokainen moottori liikkuu milloin tahansa eri nopeudella kuin muut.

Dronellesi sopiva ESC -tyyppi ja koko riippuvat käyttämästäsi sähköjärjestelmästä ja käyttämistäsi moottoreista.

Lue lisää

Mitä tulee ottaa huomioon, kun ostat ESC: n monimoottorillesi

Vaihe 10: Moottorit

Moottorit ovat monimoottorin vetovoima ja tarjoavat työntövoiman (yhdessä potkurien kanssa). FPV -drone -moottoreiden kannalta tärkein asia on tietää, miten moottorit luokitellaan.

Sinulla on monia eri kokoisia moottoreita, mutta mitä ne tarkoittavat? Otetaan esimerkiksi ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO -moottori. Tämä on 2205 -moottori, jonka KV -luokitus on 2300KV. Numero 2205 viittaa moottorin mittoihin; moottorin halkaisija on 22 mm ja staattorin korkeus 5 mm. Mitä korkeampi moottori (suurempi staattorin korkeus), sitä nopeammin se voi reagoida, kun taas halkaisijaltaan suuret moottorit antavat sinulle enemmän vääntöä ja tehoa, mutta reagoivat hitaammin. KV -luokitus määritellään kierroksina minuutissa (RPM), volttia kohden. Tyypillisesti alempia KV -moottoreita käytetään parhaiten suurempien tukien kanssa.

Lue lisää:

Harjaton moottori - miten se toimii ja mitä numerot tarkoittavat

Vaihe 11: Potkurit

Potkurit on kiinnitetty moottoreihin ja ne tarjoavat tarvittavan työntövoiman. Markkinoilla on monia erilaisia potkureita perinteisistä 2-lapaisista potkureista 5-lapaisiin potkureihin. Jälleen potkurit nimetään vakiintuneella tavalla, esim. 5x3x3. Tämä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että sinulla on 5 tuuman potkuri, jonka nousu on 3 tuumaa ja siipiä on 3.

Vaihe 12: Virtajärjestelmä

Dronin voimajärjestelmä koostuu osista, jotka tuottavat virtaa ja ohjaavat tehon kaikkeen elektroniikkaan. Tyypillisessä FPV -nelikopterissa on vain kaksi komponenttia, virranjakelukortti (PDB) ja akku.

Virranjakelukortti yksinkertaisesti ottaa akun virran ja jakaa sen asianmukaisille lähteille. Yksinkertaisimmassa muodossaan se on erillinen kortti, johon liität akun ja johon liität lentojärjestelmän muut komponentit (kuten ESC: t). Joskus ATE sisältää myös joitain jännitesäätimiä, jotka tuottavat johdonmukaisen 5 V: n tai 12 V: n ulostulon jonkin muun elektroniikan virran saamiseksi. Huomaat myös, että lennonohjaimissa on myös sisäänrakennettu PDB, mikä tarkoittaa, että liität akun (ja ESC: t) suoraan lennonohjaimeen. Jos haluat lisätietoja, tutustu

Akku

Nyt pääsemme komponenttiin, joka tuottaa virtaa monimoottorillesi - akkuun. Dronet saavat yleensä virtaa litiumpolymeeriakkuista (LiPo), jotka koostuvat useista”kennoista”. Jokaisessa kennossa on 3,7 V jännite ja lisäämällä lisää kennoja lisäät jännitettä. Esimerkiksi akku, jossa on 3 kennoa (merkintä 3S), pitää jännitteen 11,1 V. Kuten kohdassa "Moottorit" mainittiin, moottorin pyörimisnopeus korreloi suoraan annettuun jännitteeseen. Joten, jotta moottori pyörii nopeammin, tarvitset enemmän jännitettä. Valitettavasti et kuitenkaan voi yksinkertaisesti lyödä 10 -kennoista akkua droneesi nopeuttamiseen - painon ja tehon välillä on aina hyvä tasapaino, kun valitset sinulle sopivan akun.

Lue lisää: LiPo -akut - Kuinka valita paras akku droonillesi.

Vaihe 13: FPV -järjestelmä

FPV -järjestelmä koostuu kamerasta, videolähettimestä, joka lähettää videosyötteen takaisin alaspäin toimiville silmälaseillesi. FPV -järjestelmän ymmärtämiseksi helpoin analogia on ajatella television toimintaa, koska se on melko sama asia, vain paljon pienemmässä mittakaavassa. Dronessasi on kamera, joka tallentaa videon. Tämä signaali lähetetään videolähettimeen, joka lähettää signaalin langattomasti (kuten televisiostudio). FPV -suojalasit nelikopterissasi ovat kuin televisiolaite, joka vastaanottaa signaalin. Tarkemmin sanottuna videovastaanotin poimii signaalin ja näyttää sen suojalasien sisällä. Useimmissa FPV -suojalaseissa on sisäänrakennettu videovastaanotin, tai ne voidaan liittää moduulipaikan kautta.

FPV -kamera

FPV -kamera on ehkä kaikkien FPV -droneiden tärkein komponentti, koska se on laite, jonka kautta sinut kuljetetaan FPV -alustalle. FPV -kamerat alkoivat CCTV -kameroina, mutta harrastuksen edistyessä monet valmistajat tekevät räätälöityjä kameroita erityisesti FPV: lle. Tämä tarkoittaa, että FPV -kamerat on suunniteltu siten, että niiden latenssi on mahdollisimman pieni (aika, joka kuluu kuvan ottamiseen ja lähettämiseen takaisin sinulle). Useimmat FPV -kamerat EIVÄT tarjoa HD -lähtöä, koska tämä lisää syötteen latenssia, mikä on tuhoisaa FPV -lentämiselle. Kun matkustat nopeudella 80 km / h, jokainen millisekunti viiveellä on merkitystä.

Vaihe 14: Videolähetin (VTX)

Jos kameraan ei ole kytketty videolähetintä, kamera on täysin hyödytön. Tämä on komponentti, joka lähettää videosyötteen kamerasta langattomasti takaisin FPV -laseillesi maassa.

FPV VTX -laitteita on useita kokoja, tehoja ja ominaisuuksia, mutta ne luokitellaan pääasiassa niiden lähetystehon perusteella (millivateina, mW). Kaksi päätehoa ovat 25 mW ja 200 mW lähettimet - 200 mW on yleisin FPV -lentäjien keskuudessa.

Huomaa myös, että FPV -lähettimen kanssa voi käyttää tiettyjä määräyksiä. EU: n alueella suurin sallittu teho on 25 mW. Jos haluat käyttää tätä suurempaa lähetystehoa, sinun on hankittava siihen lupa.

Lue lisää: Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää FPV -videolähettimistä

FPV -antennin opas

Vaihe 15: FPV -suojalasit

Katsot dronesi live -videosyötettä FPG -suojalaseilla. Teknisesti videovastaanotin vastaanottaa signaalin ja suojalasin sisällä oleva näyttö näyttää sen. Mutta nykyään FPV -vastaanotin on sisäänrakennettu tai kiinnittyy lähes kaikkiin FPV -suojalaseihin, joten pidämme tätä yleensä yksittäisenä asiana.

Live -videosyöte näkyy pienellä näytöllä suojalasien sisällä, ja virtuaalitodellisuuden tavoin näet, mitä kamera näkee, ja sinut kuljetetaan taivaalle! Aivan kuten kaikkien muiden monimoottorisen rakennuksen komponenttien kanssa, FPV -suojalaseja on paljon erilaisia, tyylejä ja merkkejä. Jos sinulla on varoja, voit valita todella huippuluokan parin, jolla on loistava näytön laatu, kaksi vastaanotinta parempaa vastaanottoa varten ja erikoisominaisuuksia, kuten DVR-ominaisuus (eli voit tallentaa näkemäsi). Voit kuitenkin saada käsiisi myös erittäin vankan suojalasin pienellä rahalla, joka tekee työn loistavasti aloittelijalle.

Lue lisää: FPV Gogglen osto -opas

Vaihe 16: Yhteenveto

FPV -lentäminen on siis vain FPV -dronin lentämistä kameralla kiinnitettynä, kun katsot live -materiaalia ja ohjaat droneasi sen mukaisesti. Voit osallistua tähän toimintaan yksin (vaikka olet aloittelija, on suositeltavaa mennä ulos kokeilupilotin kanssa) tai ryhmässä. Voit asettaa oman kilparadasi ja kilpailla toisiaan vastaan nähdäksesi kuka on FPV -lentäjä. Se antaa sinulle aivan toisenlaisen kuvan ympäröivästä maailmasta ja antaa sinulle mahdollisuuden kehittää uutta taitoa samalla, kun upotat upeaseen kokemukseen.