Полетное задание и теория fpv пилотирования

Всем привет! Сегодня мы продолжаем нырять в реальность, в железо, а точней сказать — взлетать. Но не так быстро! 🙂 До первого полета необходимо немного повозиться и даже налетать несколько часов на симуляторе.

Это не первая моя игрушка, если вам интересно радиоуправление, то зацените радиоуправляемые машинки:

• RC Машинки: Введение
• RC Машинки: Первые покупки — шасси и силовая установка

Планер с толкающим винтом. Размах крыла 1600 мм

Я нечаянно вляпался в одно интересное старое гик-хобби — авиамоделизм, и, оказалось, на Хабре оно не освещено. А ведь полеты, особенно от первого лица, — это легко и весело, и возня с микроконтроллерами и паяльником, ПИД-регулирование, автопилот. И ощущение полета опять же.

Судя по скорости развития технологий в сфере любительского авиастроения, до применения компьютерного зрения, например, здесь дойдет нескоро, так что хорошо бы завлечь в хобби побольше людей.

Интерес к квадрокоптерам я испытывал всегда, но никак не мог понять зачем он мне нужен. Пока случайно не увидел планер, и тут все стало на свои места! Оказывается, я хотел летать именно на планере, иметь возможность выключить двигатель, настроить закрылки и парить, а все это бесконечное в-ж-ж-ж-ж — скука.

Какие бывают модели

По конструкции кроме планеров бывают пилотажные самолеты, всевозможные копийные модели и летающие крылья. Последние отличаются пугающе высокими скоростями и изрядно смахивают на детские игрушки, впрочем, как и настоящие крылья.

По конструкции самолет обычно представляет собой пенопластовое (EPO) крыло и хвост и пластиковый или пенопластовый фюзеляж. Несколько сервоприводов и мотор. Для тех, кто хочет сделать свой самолет полностью сам – тоже много опций.

По комплектации бывают версии:

• KIT — только самолет и необходимые конструктивные элементы, такие как тяги;
• PNP (Plug and Play) — дополнительно включает установленные сервоприводы и двигатель;
• RTF (Ready to Fly) — готовый к полету, в комплекте еще аккумулятор и аппаратура управления.

Электроника управления

Для полетов без автопилота достаточно подключить сервоприводы к приемнику, настроить аппаратуру, и можно лететь. Более веселый подход — полетный контроллер.

Полетные контроллеры обычно включают в себя процессор типа STM32 F4, барометр, гироскоп, UART, I2C, умеет управлять контроллерами нескольких двигателей, сервоприводами.

Прошивки полетных контроллеров — это INAV, Betaflight, ArduPilot. Я пробовал только первый, он как раз обновился до версии 4. 0, говорят, миссии полета по точкам сильно улучшились.

Модуль GPS — позволит автоматически вернуться домой, покружить над точкой и пролететь по маршруту.

GPS может комплектоваться компасом. Насколько я понимаю, он поможет полетному контроллеру не потерять ориентацию при потере сигнала GPS или на сверхнизких скоростях.

Приемники. Бывают обычные 2. 4 ГГц с протоколом D16, для которых в аппаратурах есть встроенный передатчик. И есть разные long range системы типа ExpressLRS или TBS Crossfire.

Если летать с аналоговой камерой, то, очевидно, пригодится FPV-камера. А еще видео-передатчик на 5,8 ГГц, шлем, очки или монитор с видеоприемником и антенны. В комплекте с аналоговым видеопередатчиком, как правило, идет небольшая антенна линейной поляризации. Цифровые видеосистемы тоже бывают.

Кроме FPV-камеры можно установить HD-камеру для записи качественного видео. Есть сплит камеры, два в одном, думаю попробовать RunCam Split 4. Можно установить такую, например, на хвосте и в полете переключатся между ней и основой на носу, и при этом записывать 4K видео.

Полетный контроллер позволяет настроить OSD (On-screen display) — наложить поверх картинки с камеры искусственный горизонт, состояние аккумулятора, скорость, высоту и прочие полезные параметры.

Аппаратуры управления бывают большие и маленькие, честно говоря, это их основное отличие. Как правило, прошиваются OpenTX. Могут подключаться к ПК по USB для использования в симуляторах. Для первых полетов в симуляторе хватит и обычного геймпада.

Государственное регулирование

Для модели от 250 г до 30 кг необходимо получить учетный номер в Росавиации (достаточно заполнить заявление на Госуслугах) и нанести его на самолет в соответствии с рекомендациями. Что делать с моделями тяжелее 30 кг я не уточнял. Все что легче 250 г можно не регистрировать.

Для визуальных полетов достаточно выбрать место, где можно летать (для этого есть несколько инструментов, например такой). Для FPV-полета придется получить разрешение на использование воздушного пространства. Это нужно делать заранее.

Полеты

Картинка из youtube-канала Vitaly 8907

Нужно поле и ветер, с которым вы сможете справиться. Чтобы это оценить, вероятно, придется попробовать себя в симуляторе, научиться базовым маневрам, приземлению при разных погодных условиях. Более крупные и тяжелые модели лучше справляются с ветром, могут нести больше полезной нагрузки. Маленькие модели удобнее транспортировать и собирать.

Помните, что вы управляете довольно опасной штукой. Самый неприятный краш у меня был очень банальным, я летал на закате и просто словил солнце в глаза и на секунду потерял самолет из вида и врезался в дерево. Так что выбирайте безлюдные места, особенно вначале.

Разбитый самолет — обычное дело. Как правило, достаточно найти все части модели и разогреть клеевой пистолет, дальше ремонт занимает минут десять. Сломать пластиковый фюзеляж тоже возможно, и это будет неприятно, зато он оставляет больше полезного объема под оборудование, батареи.

Впечатления

Хотелось бы видеть больше людей в этом хобби, приходите, тут весело;)

Эта статья для тех, кто с детства мечтает летать как птица. Сразу оговорюсь, в реале Вы не полетите, но чувства будут очень близки. Итак, речь идет о FPV (first person view)-полетах. FPV — это новое движение в авиамоделизме, его суть заключается в управление моделью самолета через установленную на борту камеру. Картинку с борта самолета Вы получаете в реальном времени и видите через очки “виртуальной реальности”. Также, на очках установлен датчик поворота головы и камера на самолете поворачивается вслед за поворотами Вашей головы. У вас появляется неподдельное ощущение реального присутствия. А самолетом Вы управляете по радио каналу. Со стороны это выглядит примерно так:

А вот как выглядит изнутри:

На хабре ранее уже поднималась тема FPV, попытаюсь её раскрыть и углубить. Моя статья получилась больше обзорной с уклоном “сделай сам”. Сама тема FPV очень объемная и в следующих статьях планирую описать все детально.

Начнем с самого страшного — с цены. В современном моделизме фраза “сделал сам” означает купил запчасти, собрал и настроил. Хотя, есть любители, кто любит взять в руки лобзик и паяльник, но это уже высший пилотаж, сперва соберем из готовенького.

В таблице перечислено, что нам нужно и сколько это стоит.

Самолет*2628р
Двигатель*$9. 69
Контроллер для бесколлекторного двигателя*1350р
Сервоприводы*2×570р
Аккумулятор*1800р
Радиоаппаратура*$579
Зарядное устройство*$24. 99
Видеопередатчик*$65
Видеоприемник*$65
Камера*$95
Очки*$275
Path-антенна*$55
Устройство поворота камеры$35
Датчик поворота головы$55
Телеметрия$335

* Обязательные компоненты.

Все предложенные варианты компонентов могут быть заменены аналогами, я лишь предложил то, что сам лично покупал, или купил бы. Ссылки на магазины взяты не с потолка, все эти магазины проверены лично мной.

Если вас не испугали цены — то поехали дальше.

Самолет

Я предлагаю использовать самолет EasyStar. Этот самолет стал стандартом для FPV, для него есть куча различных прибамбасов и огромное количество статей и обсуждений. Сам самолет продается в виде комплекта для сборки. Для сборки самолета Вам потребуется только супер клей с активатором. Сам процесс сбора описывать смысла нет, в комплекте есть инструкция, да и испортить там что-то просто нереально, самолет немецкого производства, поэтому там все четко и красиво. Главное, не забудьте вклеить двигатель и Сервоприводы. 3 часа работы — и Ваш самолет будет готов к полету, ну и 10 минут отмыть руки от клея :-).

Радиоаппаратура

Радиоаппаратура состоит из передатчика и приемника. К приемнику подсоединяются уже вклеенные Вами сервоприводы. Сервоприводы приводят в действие органы управления самолетом.

В таблице цен я указал ссылку на аппаратуру Futaba 10CG 2. 4GHz. Сразу предупрежу, что это дорогая аппаратура, но тут есть несколько подводных камней. Если Вы хотите использовать датчик поворота головы, то, по сути, кроме футабы вариантов больше нет — ко всем другим комплектам аппаратуры подключить датчик поворота головы без костылей не получится, и не факт что будет работать как надо. Можно выбрать футабу попроще, но, мне кажется, это прошлый век. Ниже Futaba 9 опускаться не стоит, не факт что заработает наш датчик поворота головы, а Futaba 9 является устаревшей моделью.

Видео оборудование

Видео оборудование мы будем использовать аналоговое. Согласен, это прошлый век, но, к сожалению, цифрового радиолинка с вменяемой ценой я пока не нашел. В таблице я указал ссылки на оборудование с частотой 900 Мгц, и это неспроста. Дело в том, что RC-аппаратура у нас работает на частоте 2,4 ГГц и, чтобы ей не мешать, выбираем AV-радиолинк с частотой подальше. 900 Мгц нам хорошо подходит. Видео передатчик будет мощностью 800mW, этого нам хватит отлететь от базы примерно на 2-3км, для начала, думаю, выше крыши.

Специально для нашего самолета продают устройство поворота камеры. На него можно навешать всё видео оборудование, в итоге получится некий моноблок. Склеиваем его по следующей видео инструкции:

В комплекте видео оборудования все контакты идут типа тюльпан, отрываем их и всё жестко спаиваем, мы же самолет делаем, а не танк — экономим каждый грамм. Камеру и видео передатчик приклеиваем на двухсторонний скотч. В итоге у Вас должно получиться что-то в виде этого.

Все это должно четко встать в паз для фонаря самолета.

Для видео приемника я рекомендую приобрести path антенну, С её помощью качество принимаемого видеосигнала увеличится в разы, но возникнет одно НО. Path антенна имеет диаграмму направленности и поэтому лучше летать в секторе, в котором эффективность антенны лучше всего, либо чтобы кто ни будь Вам помогал и направлял антенну на самолет.

Все наземное оборудование подключается предельно просто, все разъемы и провода есть в комплекте. Подключаете антенну к приемнику, потом очки, и подаете на все это питание и видите в очках картинку с самолета.

Телеметрия

Для полноты ощущений самолет можно оборудовать телеметрией. Телеметрия выводит поверх изображения информацию о вашей скорости, высоте, удаления от базы, горизонт и т. Многие комплекты телеметрии оборудованы автопилотом, который может в случае потери радиосигнала вернуть самолет на базу. Советовать какую именно телеметрию брать я не буду, все хороши. Есть даже чисто русская разработка от smalltim. Я, например, свою паял, может как-нибудь напишу про это статью.

Подготовка к полету

Самолет готов, видео оборудование работает, все вроде бы готово к полету, но вот опыта пилотирования у Вас нет, а разбить в щепки в первом же полете такую кучу денег неохота. Любители авиа симуляторов могут со мной поспорить, да согласен принцип полета очень похожий и для вас будет намного проще, но помимо управления от первого лица Вам потребуется научиться управлять самолетом со стороны. Для экономии денег наш брат придумал симулятор авиамоделей. Я рекомендую PhoenixRC.

Желаю Вам удачных полетов!

Ссылки:
Ветка на русско язычном форуме посвященная FPV
Ветка на англо язычном форуме посвященная FPV

Введение

Если вы когда-нибудь интересовались дронами или квадрокоптерами, то встречали аббревиатуру FPV. FPV (First Person View) — вид от первого лица как в компьютерных играх. С каждым днем цены на квадрокоптеры снижаются и дроны с функцией FPV становятся доступны даже в бюджетном сегменте БПЛА.

Летая на дроне с FPV можно буквально почувствовать себя птицей. Именно поэтому этот тренд быстро набирает популярность. Видя это производители увеличили выпуск дронов именно с возможностью FPV полета. Вид от первого лица дал большой толчок популярности дронов. С каждым днем растет число людей, кто уже летает или только собирается.

Цены на FPV дроны начинаются в районе 100 долларов. Такие беспилотники в основном нужны для ознакомления с полетами по FPV и понимания — какой дрон будет следующим. Однако существуют две разные технологии передачи FPV сигнала: цифровая (по Wi-Fi) и аналоговая на частотах 5. 8ГГц и 2. 4ГГц. Давайте рассмотрим их подробно.

Что такое FPV?

FPV в сфере дронов или беспилотного хобби — это трансляция видео в режиме реального времени с камеры дрона на монитор, очки или шлем пилота. Другими словами эта технология позволяет видеть то, что «видит» дрон в момент полета. Для осуществления такого полёта на дрон устанавливается камера, видеопередатчик и антенна. Есть сборки 3 в 1 (AIO — All In One), которые в хобби зачастую использующиеся на микро дронах типа Tiny Whoop. В таком случае для реализации FPV полёта пилоту требуется либо пульт с монитором и приемником, либо очки со встроенным приемником.

*Пример FPV AIO камеры.

Какая от этого польза? Первое — ощутить в какой-то степени свободу полета. Второе — FPV позволяет управлять дроном на больших расстояниях.

С FPV вы точно видите, где в данный момент времени находится дрон и ориентируетесь по окружающей его местности. После того, как, мы выяснили, что такое FPV в беспилотном хобби, давайте разберемся с самыми популярными способами передачи видеопотока.

Цифра и аналог

Как уже упоминалось выше передача видеопотока по воздуху реализуется посредством передатчика и приёмника, которые в свою очередь могут работать в различных диапазонах радиочастот — 900 МГц, 1. 2 ГГц, 1. 3 ГГц, 2. 4 ГГц, 5. 8 ГГц. В любительской нише самыми часто используемыми диапазонами являются 2. 4ГГц и 5. 8ГГц. А используемое для передачи данных оборудование может быть двух типов цифровым и аналоговым. Каждый из типов имеет свои плюсы и минусы, но один из них явно лучше другого. Взглянем по очереди на каждый.

Аналоговое FPV на 2. 4ГГц

Из описанных в этой статье вариантов аналоговый диапазон 2. 4ГГц наименее популярный. Причина кроется в низком качестве частоты для осуществления приема FPV сигнала. Видео картинка на этой частоте более подвержена размытию и шумам. Все из-за большого количества приборов, окружающих нас и работающих на частоте 2. 4ГГц. Начиная от мобильных устройств подключенных по Wi-Fi и заканчивая микроволновыми печами. Все они источники интерференции этой частоты. Соответственно в городе летать в режиме FPV на частоте 2. 4ГГц будет проблематично.

FPV по Wi-Fi на 2. 4ГГц (цифровое)

*Слева на право: Один из вариантов держателей смартфона (устанавливается на пульте управления бюджетных БЛА); Один из вариантов исполнения бюджетной FPV Wi-Fi камеры с встроенным видеопередатчиком и антенной.

Самая популярная технология посредством которой реализуется FPV полёт. Устанавливается в основном на бюджетные дроны. Почти каждый квадрокоптер ценой меньше ста долларов, будет именно с FPV по Wi-Fi. Первая причина популярности это дешевый Wi-Fi передатчик который подключен к камере дрона, вторая — в комплектации отсутствует монитор, его роль будет выполнять смартфон или планшет. В случае с аналоговым оборудованием, беспилотник укомплектовывается дополнительно пультом с монитором или очками.

Поэтому FPV по Wi-Fi самый простой и удобный способ полёта от первого лица на сегодняшний день. После включения дрона, вам нужно подключить гаджет к Wi-Fi точке и зайти в приложение. Минусы цифровой технологии это расстояние передачи сигнала, ограниченное возможностями Wi-Fi, большое количество  источников интерференции в диапазоне 2. 4ГГц и самый большой минус это задержка картинки, чем дальше дрон находится от пилота, тем больше значение задержки, которая в последствии сводит на нет весь дальнейший полёт от первого лица. Такой способ актуален исключительно для первого ознакомления с FPV и не более того.

Аналоговое FPV на 5. 8ГГц

FPV на 5. 8ГГц выбор профессионалов и любителей. Плюсы. Хороший баланс между пропускной способностью и дальностью. Задержка картинки настолько мала, что незаметна человеческому глазу. На данный момент является одним из лучших диапазонов для осуществления FPV полетов. По умолчанию устанавливается на гоночные дроны, так как задержка передаваемой картинки оптимальна для скоростных полетов.

Минус только один — цена. Из-за дополнительного монитора или очков, цена заметно выше. За мощный передатчик тоже придется доплачивать.

Новичкам советуем начинать с бюджетных FPV очков с аналоговой технологией 5. 8 ГГц.

FPV по Wi-Fi на 5ГГц (цифровое)

Трансляция по Wi-Fi на частоте 5ГГц пришла в бюджетную нишу не так давно, что позволило значительно улучшить качество видеопотока и расстояние удаления. Поэтому при выборе бюджетного дрона с FPV будет лучшим, если Wi-Fi видеопередатчик модели работает на частоте 5ГГц.

К сведению: Для привлечения внимания пользователя разработчики часто используют вместо обозначения ГГц/GHz, просто «G» (например 5G или 2. 4G). На деле это не имеет ничего общего с пятым поколением мобильной связи, а просто указывает, что контроль дрона/передача видеопотока осуществляется на частоте 5ГГц (или 2. 4ГГц соответственно).

Вывод

В итоге получается:

• Аналоговое FPV на 2.4ГГц устаревшая технология, практически не используется
• Wi-Fi FPV на 2.4ГГц новая бюджетная технология, но картинка транслируется с существенной задержкой
• Wi-Fi FPV на 5ГГц (5G Wi-Fi) новая бюджетная технология, картинка транслируется с меньшей задержкой по сравнению с Wi-Fi FPV 2.4ГГц, в лучшем качестве и большей дальностью. Лучший вариант для коптеров начального уровня (для игрушек).
• Аналоговое FPV на 5.8ГГц лучшая из трех, выбор профессионалов и любителей.

https://youtube.com/watch?v=xbW-upD6_Kg%3Ffeature%3Doembed

К сведению

Как известно технологии не стоят на месте и в профессиональное беспилотное хобби постепенно входит полёт от первого лица построенный на цифровой более мощной начинке, которая далека от Wi-Fi технологии, и на порядок обходит по качеству трансляции (HD качество при сверхнизкой задержке) аналоговое FPV. Первыми, кто предложил в хобби такое цифровое FPV, способное поспорить с аналоговым, стали DJI Innovations со своим FPV комплектом DJI Digital FPV system. Минус такой технологии, как всегда только один — цена.

https://youtube.com/watch?v=PKggf17m4SE%3Ffeature%3Doembed

С чего начать?

Я в этом деле новичок и наверное часа в воздухе не пробыл. Но у меня есть квадрокоптер и он летает. Я расскажу как лучше начать исходя из своего опыта и того как советуют это сделать буквально все. Где-то может быть я не буду мега технически детальным и правым, но это и не надо. Думаю информация в любом случае актуальней быть не может. Ведь я новичок, который смог и пишу для новичков 🙂

Вы можете начать со сборки квадрокоптера, но я последовал советам и начал с покупки аппаратуры. Причины как минимум две.

Причина номер раз

Так как режим полета ACRO или 3D отличается от режима в котором летают такие потребительские квадрокоптеры как DJI Mavic, следует начать с обучения полету. Сделать это можно в симуляторе. Без этого шага вы гарантированно влетите во что-то или в худшем случае в кого-то. Падений будет много и это больно. Пускай первая сотня аварий произойдет в контролируемых условиях и без затрат на ремонт.

Аппаратура подключается как джойстик по USB:

Полет на квадрокоптере сложно описать словами. Несмотря на то, что общая механика управления на первый взгляд простая:

Присутствуют все те же оси, что и у самолета, но полет отличается. Например если вы даете больше газу, то самолет летит быстрей, в ту сторону в которую тычет его нос. Надеюсь вы понимаете, это не супер точное описание, но плюс-минус так и есть. В случае же с квадрокоптером, газ влияет на скорость вращения моторов, но в зависимости от его положения относительно осей, это может означать высоту, скорость с которой вы летите вперед, скорость трюков, торможение. Иногда кажется, что «воздушный дрифт» может отлично описать ощущения. По началу было много слез, банально не понимаешь как повернуть, но со временем привыкаешь. Буквально на 3тий день я смог пролететь трассу в симуляторе. Звучит как куча времени, но я летал не больше часа в день. Местами начал ловить себя на мысли — блин как я это сделал? Мозг каким-то магическим образом привыкает ко всем этим осям и вы даже не задумываетесь как пройти то или иное препятствие. Практика и еще раз практика. Словно вы учитесь ходить.

Причина номер два

После того как вы полетаете на симуляторе, может оказаться, что вам не нравится. Но вы влипли только на аппаратуру и симулятор. По возможности можно продать или вернуть. Квадрокоптеры собираются с очень разными бюджетами, но все равно полный набор всего необходимого, включая такие вещи как зарядка и может быть даже паяльник, складываются в хорошую сумму. Так же от аппаратуры, в некотором роде зависит, то, что вы будете собирать, а точнее какие комплектующие покупать. В этот список входит приемник и long-range системы.

Какую аппаратуру выбрать?

(Taranis Q X7S)

Честно сказать, так как я не эксперт, а аппаратуры очень много, всевозможное обилие разных фишек и различия протоколов передачи данных, могут завести в дикий тупик. Не говоря уже о маркетинговых ходах и конкуренция между производителями. Поэтому я исходил из базовых вещей, которые смог понять, плюс рекомендаций сообщества.

Буквально все, кого я читал и смотрел, рекомендуют Taranis Q X7. Это отличная аппаратура, которая относительно не дорогая и обладает всем, что может понадобиться новичку. А самое главное, она хорошо известна радиолюбителям. Про нее много информации в интернете и вам наверняка кто-то поможет, если будут какие-то проблемы.

Составляющие аппаратуры на которые стоит обратить внимание

Выбор аппаратуры это дело вкуса, может быть вам не нравится Taranis. Поэтому для себя я выделил несколько критериев, которые помогут вам определиться.

Первое это прошивка. Существует open source проект, который называется OpenTX.

OpenTX — это своего рода Android для аппаратуры. Проект развивается и пожалуй самый популярный. Так как я новичок, я еще не осознал насколько это мощный инструмент, но знаю, что есть поддержка LUA скриптов, а значит возможности практически безграничны.

(один из экранов OpenTX)

Стоит обратить внимание на переключатели и стики. Количество переключателей — дело сугубо индивидуальное, так как переключателей для квадрокоптера много не нужно. В моем случае я использую всего два. Один для арминга (аля включение двигателей) и включение FPV модуля. Но так как аппаратура может использоваться для управления других моделей, стоит задуматься о покупке «на вырост», вдруг соберете, что-то еще. Самолет например.

Стики, вещь более деликатная. Основное отличие которое может быть, это внутреннее устройство.

«Простые» стики используют потенциометры для определения положения стика. Более продвинутые стики используют датчики на основе эффекта Холла. Такие стики более точные и плавные в ходе. В случае с Taranis Q X7, стики можно купить отдельно и заменить. Но есть версия Q X7, в которой уже стоят такие стики.

И как по мне самое главное, это возможность установки радио модуля. В каждой аппаратуре есть свой радио модуль, но как правило брендированный и работает только с приемниками того же бренда. Так же такие модуля не отличаются мощностью, а следовательно дальностью. Поэтому обращайте внимание на протоколы с которыми умеет работать аппаратура и возможность вставки своего модуля. Это не означает, что без внешнего радио модуля не обойтись, то, что предоставляет аппаратура вполне, хватает для полетать в поле. Но если вы хотите летать в «космосе», на какой-то заброшенной стройке, или на дальние расстояния, то без этого никуда. Впрочем, многие гонщики ставят внешний модуль, только ради стабильности связи.

(Taranis с TBS Crossfire модулем)

Как держать стики

Это холиварная тема, масштабов пробелы vs табы. Для того, что, бы понять как лучше, стоит пробовать. Так как я провожу не мало времени перед телеком с PS4, я сразу же схватился за стики так:

Но со временем понял, что они немного отличаются, ход более жесткий (он кстати настраивается подкручиванием пружинок) и мне гораздо удобней использовать такую хватку:

Заключение

Надеюсь вы узнали, что-то новое. FPV еще только развивается и самое время попробовать это хобби. В следующих статьях мы детально рассмотрим строение квадрокоптера, где покупать (не в целях рекламы, просто это может быть квестом), где летать и прочие важные вопросы.

Полезные ссылки

Joshua Bardwell — от того как паять, до как летать и настраивать коптер. Много технической инфы. Rotor Riot — канал команды Rotor Riot. Mr Steele — фристаил
Johnny FPV — FPV сьемка

Русскоязычные каналы:
Mustfly — FPV фристайл и гонки, в том числе и на маленьких «комнатных» микро квадрокоптерах. Канал ведет команда FPV энтузиастов из Москвы. Сергей Белаш — настоящие FPV приключения, множество интересных мест в России и мире, природа и заброшки с необычного ракурса. AnikFPV — тесты, обзоры и сравнения различных RC моделей, электроники для них, на русском языке. RCSchoolModels

Ладно, поехали, всё равно в рунете нет ничего. Значит нужно делать самому.

Этот пост будет для пациента номер ноль. Он слышал о дронах, квадрокоптерах, DJI, гонках и видел крутые блевотронные видео, где оператор, очевидно, азиат с наносекундной реакцией и острейшим зрением вытворяет невообразимое (если не видел, в моём первом посте есть ссылки). И ему стало интересно так же попробовать.

FPV — first person view, вид от первого лица. Метод пилотирования при котором пилот видит изображение с камеры находящейся на летательном аппарате. Стал распространён с удешевлением и миниатюризацией электроники, передающей видео по радио.

Фристайл — freestyle (свободный стиль), название спортивных и других дисциплин, где основной является эстетическая составляющая действа, то есть рассчитанная на зрителя.

В нашем случае, зрителем является и пилот, поэтому фристайл вполне может заканчиваться на пилоте. Снимать и выкладывать полёты дело добровольное и совершенно не приоритетное.

О чём я писать не буду:

DJI и подобные квадрокоптеры (кроме модели DJI FPV, удивительно не так ли). Эти квады выглядят как НЛО, обязательно имеют камеру на подвесе (то есть камера относительно квада крутится по одной или нескольким осям), идут в комплекте со всем необходимым, снимают чумовое видео, но медленные и совсем не могут «завалить горизонт». Также падение такого квада практически всегда означает ремонт. Для себя такой дрон воспринимаю как воздушный штатив. Абсолютно новые горизонты для фото- и видеосъёмок; мы же в первую очередь хотим летать, и только во вторую — снимать.

Об игрушечных дронах. Их целое разнообразнейшее море, их иногда сложно отличить от начального RTF комплекта (Ready To Fly — сразу готов к полётам). Но как правило это стабилизированный (сам держит горизонт) дрон на коллекторных моторах, с пультом в комплекте, но при этом видео с камеры, если оно есть, использует WiFi. У WiFi задержка не позволяет летать сколь-нибудь комфортно по видео, это абсолютно бесполезная примочка к игрушечному кваду. Ну и цена всегда из разряда «а почему бы не податься в пилоты». Я слишком много времени и денег потратил на этот жанр, даже могу проконсультировать по теме (там прогресса за последние годы никакого), однако владение в совершенстве таким квадом ни на шаг не приближает пилота к заветному FPV.

Неквадрокоптеры. То есть самолёты, вертолёты и прочие летающие радиоуправляемые штуки, в том числе с FPV оборудованием. Чем же так выделились квадрокоптеры и почему их не было раньше? И почему не вертолёт? Это же эталон мечты взрослого ребёнка! Вертолёты в  своей конструкции очень требовательны к качеству механических деталей, поэтому стремительное удешевление электроники не повлияло на популярность вертолётов, как стоили приличные модели с крыло Боинга, так и стоят. А вот квадрокоптер механически сделать сложно, его смогли реализовать только с электроникой. Согласование всех моторов для манёвра — задача вычислительная и с развитием электроники имеем широкий ассортимент именно квадрокоптеров. Самолёты же скорее всего неудобны при обучении так как сразу требуют приличную скорость. Квадом же можно повисеть (но не нужно, подробности позже).

Автономные полёты, независимо от дрона на котором они реализованы. Есть  готовые специализированные, есть прошивки и оборудование для самостоятельной постройки. Отдельная большая интересная тема: полёт по точкам, слежение за объектом в кадре, кто-то даже построил самолёт на солнечных батареях, который полностью себя запитывает, то есть может летать весь световой день (как минимум видел видео с полётом в несколько часов). Всё это обходится без пилота, а хотим то летать мы.

Гонки на дронах. Квады для фристайл и гонок очень похожи, но всё-таки приоритеты у них разные. Для фристайла, например, важен некоторый «вес» дрона, то есть можно построить слишком лёгкий квад, у него будет меньше инерции и меньше так называемого hang time — времени свободного падения, точнее времени когда после короткого максимального «пинка» газа квад на околонулевом газе описывает дугу. Любимый всеми приём, так как конечную точку с опытом можно рассчитать, а во время этого hang квад можно крутить как угодно — с траектории он при этом не сойдёт и прилетит как и рассчитано. Для гонок же, конечно, важен минимальный вес, и я просто в это не углублялся.

Следующим будет раздел «не делай так».

Купить бу fpv-дрон на барахолке и выйти с ним на улицу. Управлять fpv дроном в акро режиме сложно (о режимах подробнее обязательно будет). Нет никакой надежды, что вы сразу же ухватите суть с нужными реакциями и правильными действиями. Направлять квад туда, куда хочешь станет получаться через многие часы тренировок в симуляторе. Без этого — гарантированное падение, дай бог без травм и повреждений имущества. А за утиный домик можно и по-серьёзному попасть.

Купить любой другой дрон, хотя мечтать о fpv. Стабилизированный дрон иили дрон без трансляции видео с камеры, возможно, быстрее и проще в освоении, но он не только не приближает к освоению акро, но и может стать источником вредных привычек и придётся не учиться, а переучиваться. Кстати, с акро пересесть на стабилизированный режим будет проще простого. Переключиться же на LOS (line of sight) управление, то есть без камер-очков-видео, просто смотря на дрон, будет сложнее, но тоже вполне реально. Я взял мавик в руки, полетал и успешно вернул владельцу, никто не заподозрил, что это был мой первый раз.

Проигнорировать симулятор. Симулятор — это бесплатные падения, если вы думаете, что у вас их не будет, запустите симулятор и убедитесь сами. К симулятору нужна аппаратура (пульт), та которая будет использоваться с реальным квадом. Большинство апп подключается к компу по USB и распознаётся симулятором. Геймпады и джойстики не годятся, у геймпада нам не нужна центровка по вертикали левого стика и ход стика там крайне мал, а джойстик вообще сформирует мышечную память не в тех мышцах.

Ну и немного информации практического толка, если пациента не спасти и он уже раскрыл свой бумажник.

Для начала обучения покупаем аппаратуру: на сегодняшний день топ — это Radiomaster TX16S MK2 ERLS, ничего дороже смысла брать нет. Его хватит гарантированно надолго. Про радиопротоколы поговорим отдельно, но раз мы покупаем аппу сейчас, то с протоколом нужно определиться. ExpressLRS на 2. 4ГГц — вариант современный и перспективный, вряд ли кто-то поспорит, что начинать нужно с чего-то другого. Он точно вам прослужит долго. Варианты других аппаратур: Radiomaster Zorro ERLS и BetaFPV Literadio 3 Pro ERLS, эти ребята подешевле, но по функционалу почти не уступают, экран поменьше не тач и не цветной, да тумблеров поменьше.

У некоторых апп есть вариант Starter с тремя  приёмниками в комплекте. Приёмник нужен будет в квад; если квад не один, то в каждый. Приёмники продаются свободно отдельно. Все указанные аппы подключаются по USB к компу и работают с симулятором. Если же есть аппа, приёмник и полётный контроллер, то можно организовать (спаять и настроить) беспроводное управление симулятором, это в любом случае будет бонусом после сборки квада. Покупать на али. За подробными ссылками на альтернативные магазины и адрес барахолки в телеге пишите в телегу же: ch347. Симулятор  — в стиме, я летаю в LiftOff, так же годится The DRL Simulator и вне стима есть Velocidrone. Во всех этих симуляторах настройка чувствительности стиков (Rates) полностью копирует интерфейс Rates в полётном контроллере реального квада. То есть выбрав удобную скорость реакции квада на ваши действия в симуляторе, вы сможете перенести эту настройку в реальный квад просто скопировав несколько чисел в соответствующее окно.

Так же отдельно повезло тем, кто прилично владеет английским на слух. Хорошая новость: на youtube-канале Joshua Bardwell есть видео на практически любую тему по fpv, плохая новость — это видео нужно ещё найти. Пишите мне в телегу, если ищите что-то конкретное, скорей всего это есть, я помогу найти. Ну и пишите, если у ваc уже пройдено часть пути — помогу дойти. Удачи!

Как управлять квадрокоптером?

Количество людей, которые решили освоить управление дроном и в целом заинтересовались этим хобби, с каждым годом растет в арифметической прогрессии по всему миру. 2017-й год не стал исключением и с наступлением нового года, самым часто задаваемым запросом в поисковых системах инета стал вопрос: «Как управлять квадрокоптером?». Это еще раз подтверждает тот факт, что самым ожидаемым подарком в новом году стал – дрон.

Перед тем как начать раскрывать тему о безопасном пилотировании, стоит отметить следующее, что людей, которые с первого раза смогли освоить управление дроном, нет. Каждый, кто впервые пришел в это хобби, начинает с неуклюжих полётов и ошибок свойственных новичку и как правило у всех они в основном одинаковы. Но стоит помнить, что именно новички, опираясь на опыт профессионалов в конечном итоге привносят что-то новое и именно каждое новое поколение будет всегда лучше тех, кто стоял у истоков развития того или иного увлечения.

Данная статья является первоначальным кратким руководством, ориентированным на новичков, желающих научиться правильно и безопасно пилотировать дроном.

Пилотирование дроном это веселый и относительно новый стремительно развивающийся вид хобби, о котором на текущий момент существует не так много информации, особенно для людей, которые только начинают познавать БЛА. В результате первый полёт осуществляется на свой страх и риск, что не безопасно как для пилота, так и для окружающих в месте запуска людей. Стоит помнить, что дрон это достаточно мощная машина с быстро вращающимися винтами, и при неумелом пользовании вы можете легко нарушить его целостность, что грозит полным выходом из строя устройства в целом.

• Чтобы свести к минимуму всевозможные риски, в первую очередь следует придерживаться основополагающих правил: избегать полётов в непосредственной близости от людей и имущества, а так же не пересекать запретных для полётов зон — «No Fly».
• Зоны «No Fly» — территории, полёт над которыми запрещен! В периметр этих зон как правило входят аэропорты, военные части, стадионы и т.д.

Каким должен быть первый дрон?

Лучше всего начать с дрона имеющего четыре несущих винта/пропеллера, или попросту с квадрокоптера, комплект которого будет готов к полёту из коробки (RTF – ready to fly). Это говорит о том, что после распаковки пользователю не придётся заниматься сборкой/дооснащением модели. Включил и полетел.

Дорогой или дешёвый?

Начинать лучше с квадриков до 50$. Во-первых, у таких беспилотников зачатую малый вес и малый размер, а значит они не могут причинить существенный вред людям либо имуществу. Во вторых, утратить дрон за 500$ из-за отсутствия навыков пилотирования, будет куда неприятней, чем за 50$. К тому же, как показывает практика, воспользоваться всем потенциалом дрона за 500$ у новичка не получится. Помните, в данном хобби начинать надо с простого!

Аппаратура управления

В большинстве случаев пульт управления беспилотника имеет основные органы управления это левый и правый стики/джойстики для осуществления управления дроном и ряд дополнительных кнопок и AUX–переключателей (2/3-позиционные), которые часто используют для переключения между режимами полёта, включение и выключение светодиодов и т.

*Схема классической аппаратуры.

Как управлять квадрокоптером?

Назначение левого и правого стиков:

Левый стик – отвечает за взлёт и снижение дрона, а так же за вращение вокруг своей оси.

• Throttle Up – газ, увеличивает обороты моторов (при перемещении вверх дрон взлетает).
• Throttle Down — тормоз, уменьшает обороты моторов (при перемещении вниз дрон снижается).

• Yaw Left – при перемещении влево поворачивает дрон вокруг своей оси против часовой стрелки.
• Yaw Right – при перемещении вправо поворачивает дрон вокруг своей по часовой стрелке.

Правый стик – отвечает за «Тангаж» и «Крен» т. наклоны дрона на левый и правый бок, а так же вперед и назад (правым стиком пилот задает направление полёта).

• Roll Left – осуществляет наклоны дрона на левый бок (при этом дрон будет смещаться в левую сторону по горизонту).
• Roll Right — осуществляет наклоны дрона на правый бок (при этом дрон будет смещаться в правую сторону по горизонту).

• Pitch Down – при перемещении стика вверх наклоняет дрон вперед (при этом дрон начнёт смещаться в перед).
• Pitch Up –при перемещении стика вниз наклоняет дрон назад (при этом дрон начнёт смещаться назад).

Режимы полёта дрона

Существуют различные режимы полёта в зависимости от установленного в дрон контроллера полёта (ПК/Flight Controller): KK2/Multiwii/Naze32/ArduCopter и другие). Наиболее распространенными режимами являются:

«Acro mode» (Rate mode/Manual mode) — в этих режимах электронные помощники отвечающие за стабилизацию дрона будут отключены. Скоростные показатели достигнут максимальных значений. Пилотирование смогут осуществить лишь продвинутые пилоты. Новичкам рекомендуется начинать обучение пилотированию в акро режиме с FPV симуляторов.

«Self-level mode» (horizon mode) – в данных режимах электроника отвечающая за стабилизацию дрона (гироскоп, акселерометр) активна, ограниченны расходы (скоростные показатели). Режимы хорошо подходят для обучения пилотированию.

Attitude Holding Mode — данный режим полёта контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона, активна функция удержания высоты, реализованная посредством бародатчика (барометра). Осуществляя полёт в этом режиме, если пилот отпустит стики/джойстики, квад не упадёт, как это могло бы быть при использовании выше указанных режимов, а зависнет на занимаемой в момент полёта высоте. Пилоту же необходимо будет контролировать горизонтальное смещение/дрейф коптера, например, из-за присутствующего ветра. Режим оценят новички, но все же, не стоит использовать его при обучении пилотированию, так как полученный опыт не будет полноценным.

GPS Attitude Holding Mode – работает при непосредственном участии GPS модуля. Данный режим полёта контролируется бортовой электроникой отвечающей за стабилизацию дрона. Активна функция удержания позиции реализованная посредством GPS. Дрон привязывается к точке координат и позволяет точно зависать без смещения/дрейфа, даже если на него воздействуют внешние факторы, например, такие как ветер. Основное признание получил в аэросъёмке, так как освобождает пилота от постоянного контроля над занимаемой дроном высотой, позволяя тем самым акцентировать свое внимание на получении качественного фото/видео материала.

На практике вы встретите куда больше режимов полёта. Как уже говорилось выше, это зависит от установленного в дрон контроллера полёта. Но алгоритм работы в целом у всех будет схожим.

Основные правила полёта

Здесь мы поговори о том, каких правил стоит придерживаться перед и вовремя первого полёта. Безопасность превыше всего!

• Выберите для полётов хороший безветренный день.
• Место для полёта должно быть в виде большой открытой площадки без зданий или линий электропередач.
• Убедитесь, что бы в месте запуска и полёта отсутствовали люди, животные, имущество.
• Перед запуском проведите осмотр дрона на наличие неисправностей/повреждений, неправильно/ненадёжно установленных пропеллеров, защиты пропеллеров, камеры и т.д.
• Постарайтесь свести к минимуму любые факторы, которые могут отвлечь вас на момент полёта, например, стоит перевести свой мобильный телефон в бесшумный режим и т.д.

Первый вылет

После обеспечения безопасности можно переходить к практическим тренировочным полётам. Начинать надо с простого, и первым делом проработайте следующее:

• Отработайте взлёт и зависание в воздухе на высоте до двух метров с последующей посадкой.
• Совершите короткие полёты из точки «А» в точку «Б» с последующей посадкой.
• Добейтесь уверенного стабильного пилотирования при выполнении первых двух пунктов.

Практические советы

Скорость ветра — это первый показатель, на который прежде всего необходимо обращать внимание перед полётом на отрытом воздухе. Не стоит осуществлять полёт, если скорость ветра выше — 6 м/с. Уже при таком ветре дрон в полёте будет не стабильным и его постоянно нужно будет корректировать, что для новичка особенно сложно. При скорости ветра выше 11 метров в секунду пилот и вовсе рискует разбить дрон.

Практикуйте зависание

На практике «зависание (удержание позиции)» даётся куда сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Особенно, когда полёт осуществляется в режиме от первого лица (FPV) (не рекомендуется на первых этапах обучения пилотированию). Отработав навык зависания, пилот станет лучше контролировать дрон, а также это позволит ему в будущем снимать красивые кадры с высоты птичьего полёта.

Сбрасывайте газ

Что вы сделаете, если на пути следования вашего дрона на высокой скорости, вдруг оказалось дерево? Кто-то скажет: «Просто облечу его и все». Но на практике порой времени на облёт не остаётся и мудрым решением в такой ситуации будет просто сбросить газ в нуль. Таким образом вы можете существенно снизить вероятность максимального повреждения как самого дрона/рамы, так и отдельных его элементов, таких как моторы, антенны и т. Так же стоит напомнить, что не стоит пренебрегать использованием защиты несущих винтов, которая часто прилагается в комплекте, особенно на момент обучения пилотированию, даже если они заметно снижают лётные характеристики коптера.

FPV симуляторы

FPV симуляторы позволяют максимально сократить расходы связанные с разрушением дрона в результате крашей, что особенно актуально на начальных этапах обучения пилотированию. Именно с FPV симуляторов рекомендуется начинать знакомство с управлением дроном новичкам. Рекомендуем наш отдельный материал максимально раскрывающий тему о современных FPV симуляторах.

К сожалению, столкновения и падения (краши) в нашем хобби неизбежны как для новичков, так и для профессионалов. И лучшее, что вы можете сделать, это учиться сводить к минимуму такие события. Помните, что всё приходит с опытом, который вы получаете исключительно в процессе практики. Чем больше часов налёта, тем больше возможностей открывается перед вами в управлении беспилотником.

Надеемся, что в этом кратком руководстве для новичков, мы смогли донести максимально полное представление о том, на что стоит обратить внимание при обучении пилотированию дроном на начальном этапе. Конечно же, уместить весь курс обучения в одну статью не представляется возможным, но если вам этого не достаточно, то советуем пройти специальные курсы, по обучению пилотированию БПЛА в ближайших к вам специализированных учебных заведениях, благо такие уже имеются.

Наглядный пример пилотирования дроном.

https://youtube.com/watch?v=P3E2pQnEDRI%3Ffeature%3Doembedhttps%3A

14 тем в этом разделе

• 2
  ответа
• 7
  ответов
• 0
  ответов
• 0
  ответов

  4 524
  просмотра

• 4 524
  просмотра
• 3
  ответа
• 0
  ответов

  3 481
  просмотр

• 3 481
  просмотр
• 1
  ответ

Квадрокоптер, зачем?

Наверняка вам уже знакомо, что такое квадрокоптер и возможно он даже у вас есть. Но сегодня я постараюсь рассказать про квадрокоптеры которые люди собирают самостоятельно. Зачем они это делают, спросите вы? Например для меня это отдушина от сдвиганья кнопки на пиксель влево, на пиксель вправо, пока дизайнера не отпустит. «Обычные», потребительские квадрокоптеры, лишены веселья. Сейчас конечно уже появляются разные конфигурации, но если взять самые популярные, например — DJI Mavic, то вопросов к качеству и выполняемым им задачам нет. Но это не то. У себя между ног, пролелеть не получится, cделать мертвую петлю или хотя бы бочку не выйдет, лететь со скоростью 120км+, не знаю, может? Думаю нет. Я уже не говорю про дальность и FPV.

В общем, ограничений много и хочется собрать квадрокоптер который будет доставлять вам удовольствие. Возможно вы хотите учавствовать в гонках, снимать более динамические кадры или просто нанюхаться флюса пока припаиваете моторы. В любом случае, чувство полета птицы и веселья гарантированно только со своим, собранным своими руками квадрокоптером.

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Предлагаю вашему вниманию ряд видео, разного жанра:

MinChan FPV готовится к гонке (это не ускоренное видео)

Cinematic FPV съемка

First-person view — вид от первого лица.

First Person View (сокр. FPV) — вид от первого лица. Такой аббревиатурой называют одно из направлений радиоуправляемого авиамоделизма. В данном случае осуществляется не только управление авиамоделью по радиоканалу системы радиоуправления, но и приём с модели видео изображения по дополнительному видео-радиоканалу в режиме реального времени. Пилот, управляющий авиамоделью, видит изображение, получаемое с видеокамеры при помощи устройств отображения: мониторов, телевизоров, видео-очков, видео-шлемов.

Разделяют две подгруппы направления: Low Range FPV и Long Range FPV. В первом случае используют стандартный набор для FPV, включающий маломощный передатчик видеосигнала, позволяющий летать в зоне действия стандартного передатчика радиоуправления. Для дальних полетов используют усилители мощности или более мощные передатчики как для управления моделью, так и для передачи с неё видеосигнала.

На носу у квадрокоптера камера, которая снимает все происходящее и передает изображение на очки пилота. Вы как будто в воздухе и летаете.

Существует множество разных очков и две основных технологии передачи видео. Аналоговая и цифровая технология.

Первое видео, в котором пилот тренируется на гоночном квадрокоптере, видно, что такое аналоговая система FPV. Картинка похожа на ту, что мы видели в детстве на аналоговом ТВ. Она может быть с кучей помех, но при этом у нее минимальный латенси (нет лагов), с дальностью картинка постепенно шумит все больше и больше.

Цифровое FPV пока еще сырая технология, но у меня никаких нареканий нет. Из минусов которые могут быть, можно очевидно выделить — лаги или даже фризы (зависания картинки). Но такие системы как DJI FPV, местами даже более пробивные через стены и на расстояние чем аналоговые. Поэтому, все это очень спорно и субъективно по ощущениям. Для гонок принято использовать аналоговые системы, быть может это скоро изменится.

Более подробно рассмотрим комплектующие для FPV в следующих статьях этого цикла.