радиус управления квадрокоптера

Дальность управления квадрокоптером

На продление дальности полета квадрокоптеров влияет ряд факторов, среди которых:

• сила радиосигнала,
• емкость батареи,
• тип двигателя,
• полезная нагрузка,
• условия полета.

К примеру, время пилотирования дэвайса в условиях города значительно меньше, чем за городом. Кстати, новичкам рекомендуют получать навыки управления квадрокоптером на открытой местности, где отсутствуют препятствия в виде электрических опор, деревьев, других объектов.

https://youtube.com/watch?v=mlvmj8vZoT8%3Ffeature%3Doembed

Чтобы повысить возможности аккумулятора, специалисты советуют подключить дополнительные источники питания. Дальность полета зависит и от других параметров, например, стиля полета (маневрирование, выполнение флипов и переворотов, «зависание» в пространстве).

Важный момент: увеличив дальность радиосигнала, не забывайте об увеличение дальности видеосигнала. Установка видеопередатчиков поможет беспрепятственно получать видеопоток с дэвайса.

Другие способы

Некоторые производители беспилотных летательных аппаратов искусственно уменьшают дистанцию управляемого полета для соответствия требованиям стандартов отдельных стран. Например, один и тот же дрон, выпущенный для азиатского рынка, может преодолевать 5 км, а для европейского — только 3 км. Изменение настроек иногда позволяет снять эти ограничения.

Замена аппаратуры управления тоже может дать хороший результат. Пульты Futaba имеют множество настроек и качественные передатчики. Установка мощных антенн также поможет повысить уровень действия радиосвязи. Для них нужно дополнительное питание — придется купить еще и аккумуляторы.

У дронов бюджетных серий менять штатную 4-х канальную аппаратуру нет смысла. Пульт может стоить дороже, чем само устройство. Иногда квадрокоптер не в состоянии отлететь от пульта и на 30 м из-за того, что антенна в нем не соединена с платой. Поэтому если в инструкции сказано, что трансмиттер гарантирует связь до 200-х м, а на деле это 20 м, то вопрос обычно решается подсоединением антенны.

Еще немного о модернизации дрона

Пропеллеры AR. Drone 2 вращаются на стальных валах, которые в свою очередь закреплены в латунных втулках.

Короче, не поленитесь прикупить на ebay комплект нормальных подшипников для AR. Drone 2. Стоит всё удовольствие 600-800 руб, эффект ощутите сразу даже на слух. Вот одна из первых попавшихся ссылок

На этом всё, спасибо за внимание! 🙂

На видео выше производится модернизация квадрокоптера Syma для увеличения дальности полета путем замены штатной антенны-проводка на внешнюю с большим dBi.

А на этом видео установка внешней антенны на пульт FrSky Taranis.

Как видите, процедура очень простая, требует только аккуратности и умения паять, от типа пульта – практически не зависит.

Если вы только начинаете свой путь в мир радиоуправления, то смотрите статью Какой пульт управления дроном выбрать.

История открытия

Антенна «волновой канал» была изобретена в 1926 году Синтаро Уда из Университета Тохоку, расположенного в городе Сендай в Японии, в работе принимал участие также Хидэцугу Яги, его коллега. Яги опубликовал первое описание антенны на английском языке, в связи с чем в западных странах она стала ассоциироваться с его именем.

Антенна получила широкое распространение во время Второй мировой войны в качестве антенны радаров ПВО благодаря её простоте и хорошей направленности. Японские военные впервые узнали об антенне после битвы при Сингапуре, когда к ним попали записки английского радиоинженера, упоминавшего «антенну яги». Японские офицеры разведки не поняли в этом контексте, что Яги — это фамилия создателя.

Несмотря на то, что антенна была изобретена в Японии, она оставалась неизвестной большинству японских разработчиков радаров в течение большой части военного периода, из-за противоречий между флотом и армией.

https://youtube.com/watch?v=Gh6gX5XHXkQ%3Ffeature%3Doembed

Антенну горизонтальной поляризации можно видеть под левым крылом самолётов, базирующихся на авианосцах, — Grumman F4F Wildcat, F6F Hellcat, TBF Avenger. Антенну вертикальной поляризации можно видеть на носовом обтекателе многих истребителей Второй мировой войны.

28 января 2022 года на главной странице Google появился дудл, посвященный 130-летию Хидэцугу Яги — до того это изобретение важно миру.

Как-то так надеюсь вопросов как только где купить такую качественную антенну больше нет )))) Купить и кстати для теле-радио аппаратуры её можно здесь.

Как работает fpv антенна?

Так как эта тема для новичков, мы не будем углубляться в механику работы радиоволн, да и это не обязательно знать, чтобы использовать радиоуправление на дроне. Принцип работы основан на теории резонанса, волны протекают по антенне со скоростью света. Предположим, что мы подаем на антенну импульс 5В, вначале импульса будет 5В, в середине -5В, в конце снова 5В, наглядно можете посмотреть на этой гифке:

Как расположить антенну на fpv очках и шлеме?

Расположение и тип антенн на шлемах и очках тоже имеет значения для качества сигнала. Если у ваших очков или шлема один приемник без разнесения, то нужно использовать антенну с круговой поляризацией. Если внутри шлема/очков два приемника или есть разнесение, то нужно использовать на одном разъеме круговую, антенну, а на другом — патч антенну.

Лучшим решением будет использование наземной станции для антенн, так ничего не будет зависеть от движений вашей головы.

Как увеличить дальность полета квадрокоптера

Разработчики беспилотников активно работают в таком направлении, как увеличение дальности полета механизмов. Поэтому не исключено, что уже в ближайшее время на рынке появятся усовершенствованные модели, способные преодолевать относительно большие расстояния на одной подзарядке батареи.

Но и модели, имеющиеся в распоряжении, можно легко усовершенствовать, повысив их технические характеристики. Это можно сделать самостоятельно или обратившись в фирмы, предлагающие такого рода услуги.

Кроме установки устройств, влияющих на дальность сигнала, модернизация дрона предусматривает и другие шаги, к примеру:

• покупку нового пульта дистанционного управления,
• замену приемника на более дорогостоящий вариант,
• сброс лишнего веса и, как следствие, снижения уровня расхода батареи,
• использование легких элементов при комплектовании дронов,
• замену пропеллеров на более эффективные и другое.

Если в распоряжении – модель агрегата, способная работать в нескольких режимах, то время дрона в воздухе зависит от выбора того или иного режима. Достичь максимального параметра возможно, если перевести управление коптером в режим стабилизации – поддержания одинаковой скорости и высоты парения.

Как установить антенну на квадрокоптер

https://youtube.com/watch?v=ruH-J9KFYUI%3Ffeature%3Doembed

Теперь вам нужно узнать, как правильно установить FPV антенну на квадрокоптер, потому что от это зависит качество сигнала.

Карбоновое волокно рамы блокирует радиоволны, в этом случае, антенны нужно ставить так, чтобы они как можно меньше экранировались рамой.

Качество антенн

Качество антенн достаточно сильно влияет на производительность сигнала, его качество. Наверняка в интернет-магазинах вы видели антенны за 30-40 долларов и рядом за 10 или меньше. Дешевые варианты обычно плохо откалиброваны и у них наименьшая чувствительность. У дорогих антенн наоборот, максимальная чувствительность и хорошая калибровка в завода.

Ниже видео тестирования антенн с результатами. Видео на английском, но можно включить субтитры с переводом на русский.

Мощная антенна на пульт управления

Следующее решение требует умения “ткнуть паяльником” и “разобрать пульт управления дроном”. Вместо штатной антенны устанавливается антенна от WiFi роутера с большим коэффициентом усиления (dBi).

Фактически, необходимо отпаять штатную антенну и на ее место впаять провод от разъема, а к нему можно крепить уже любую антенну.

Вот вариант использования самодельной Vee антенны вместе с внешним ВЧ блоком.

Так как аппаратура радиоуправления авиамоделями и дронами работает на частоте 2. 4 ГГц, то к ней прекрасно подходят антенны от WiFi, которые работают на той же частоте.

На квадрокоптере, для увеличения дальности полета, тоже не лишним будет заменить штатную антенну на имеющую большее усиление.

Вот варианты готовых антенн и разъемов для них.

4GHz RP-SMA Male 16dBiКупить: Cewaal Новый 2. 4 ГГцКупить: 2. 4GHz 5dBi Wireless WifiКупить: Бесплатная доставка 2,4 ГГцКупить: Mini RP-SMA to IPXКупить: Удлинитель UFL на RPКупить:

Мощность передатчика

Помните ту аналогию с лампочкой? Чем мощнее передатчик будет генерировать сигнал, тем ярче будет гореть лампочка. Большинство видеопередатчиков на 200-400 mW и им не требуется дополнительное охлаждение, в то время как передатчикам на 1 W уже нужны специальные радиаторы, чтобы отводить тепло от платы, а видеопередатчики на 2 W оборудуются вентиляторами для обдува. На сегодня, радиаторы ставятся на видеопередатчики от 600 mW.

Чем больше мощности, тем больше будет различных радиошумов, так как вся электроника на дроне не экранирована. Еще одной особенностью будет то, что если вы увеличите мощность передатчика, от этого не увеличится расстояние, на которое сможет пробить сигнал этот видеопередатчик. Для увеличения расстояния, требуется более энергозатратное и мощное устройство, чем рядовой видеопередатчик.

Настройка точки доступа и смартфона

• Отключаем DHCP, если он там включен
• Делаем Wi-Fi сеть без пароля (незащищенная сеть) и с каким-нибудь простым названием, например,
• В настройках беспроводной сети нужно убедиться/установить режим работы g или b/g. Если в точке есть другие режимы типа a, n — можно их смело выключить.
• Пробуем подключить смартфон к нашей точке доуступа. Т.к. DHCP выключен, то смартфон не получит IP адрес автоматически. Поэтому в настройках WiFi подключения на смартфоне вбиваем статический IP адрес, маску, шлюз. Смартфон запомнит эти параметры и они будут действовать каждый раз когда мы будем подключаться к точке доступа.

Нужна ли антенна для работы квадрокоптера?

Сейчас некоторые подумают — что за глупый вопрос? Возник этот вопрос вот почему: опытные пилоты наверняка замечали, что если включить передатчики без антенн, они все равно будут ловить сигнал, но слабенький. Происходит это потому, что у передатчиков есть SMA или любой другой разъем, он металлический и начинает работать в качестве антенны.

О методологии и особенностях устройств эксперимента

В качестве основного элемента системы использовалась плата Intel Galileo. Плата основана на основе 32-битного центрального процессора Quark SoC x 1000 Intel с тактовой частотой 400 МГц. В качестве программного обеспечения использовалась версия Linux quark 3.

8 yocto-standard. Источник питания — аккумулятор 10400 мАч, способная обеспечить Galileo до 15 часов автономной работы. В плате Galileo через порт PCI Express была подключена беспроводная карта Intel Dual Band Wireless-AC 7260. Карта способна обеспечить скорость передачи данных до 867 Мбит/сек.

Первый этап эксперимента заключался в исследовании теоретических возможностей покрытия беспилотника. Расчет производили с помощью моделей распространения радиосигнала: «Free Space» и модель «Wireless Initiative New Radio» –WINNER D1.

С помощью этих моделей рассчитали предполагаемые максимальные дальности распространения для восходящего и нисходящего канала связи нескольких версий Wi-Fi. Кроме того произвели замеры производительности платы Galileo в качестве промежуточного узла сети Wi-Fi.

https://youtube.com/watch?v=e-jsmujLvfY%3Ffeature%3Doembed

В основу эксперимента легли два режима работы беспроводных точек доступа. Первый — “Инфраструктурный” — реализуется в большинстве коммерческих сетей Wi-FI. В таком режиме точка доступа — это центральный узел связи, соединяющий устройства в сети и выступающей вроде шлюза в интернет. В таком режиме точка доступа берет на себя все задачи по управлению сетью.

Второй режим — это «Ad-Hoc». Он не менее распространен и представляет из себя ячеистую сеть, где ни одна из точек доступа не является центровой. Все узлы равноправны и каждый берет на себя задачи хоста либо маршрутизатора. Узлы Ad-Hoc могут перемещаться, образуя так называемую мобильную сеть (Mobile Ad-hoc NETwork — MANET).

Достоинство этого режима заключается в том, что соединение между узлами может быть динамически изменено при перемещении устройств. Но эффективная работа такой сети может сильно зависеть от алгоритмов маршрутизации, отвечающих за доставку пакет между узлами сети.

Для тестов в работу сети подключили два дополнительных устройства. В качестве узлов сети выступали два ноутбука с ОС Linux Ubuntu и Wi-Fi картой IEEE 802. 11 a/b/g/n. На приемной стороне был установлен ноутбук с беспроводной картой Intel Centrino Advance-N 6230 и на другом конце ноутбук с картой Intel Dual Band 3160.

Центральной частью системы всегда оставалась плата Intel Galileo, работающая в режиме AP (инфраструктурный режим), либо в качестве одного из промежуточных узлов (Ad-Hoc) между передатчиком и приемником. В последнем устройстве был использован протокол маршрутизации BATMAN, отлично зарекомендовавший себя.

Получение метрик сети осуществлялось с помощью iPerf3. В этом эксперименте использовалась передача с постоянной скоростью между узлами сети со следующими параметрами: продолжительность передачи – 30 сек; скорость передачи: 1, 3, 5, 7, 9, 11 Мбит/сек; размер пакета: 512 и 1024 байта.

Измерения параметров реальной воздушной сети производились по следующей схеме:

Два оконечных устройства постепенно удалялись друг от друга вдоль оси Х. В точках измеряли пропускную способность сети с помощью сетевого анализатора iPerf3, и максимальный уровень сигнала с помощью анализатора спектра Rohde&Schwarz FSH3. Квадрокоптер зависал на высоте 10 и 20 метров, на которых и производились измерения. Так выглядел беспилотник:

Об установке антенн rc и fpv на летающих моделях – где лучше установить антенны на квадрокоптере

Этот текст написан для людей недостаточно хорошо разбирающихся в деле радиочастот, радиолюбители со стажем, люди окончившие факультеты ВУЗов с тематикой “радиосвязь” сочтут сказанное ниже вопиющими упрощениями и весьма банальным и не охватывающим все аспекты.

Сразу о главном в деле установки антеннНе ставьте антенны RC и FPV работающей на 2. 4ГГц или 5. 8ГГц сверху летающих моделей. Антенны такой СВЧ аппаратуры работающей с землёй нужно ставить снизу моделей. Антенны GPS и других систем работающих с сигналами сверху, наоборот нужно устанавливать сверху.

Немного о работе антенн вообщеАнтенна обратимое устройство, то есть как хорошо или плохо она передаёт сигналы на некой частоте точно так же хорошо или плохо она и принимает. Антенны обычно излучают и принимают сигналы не со всех направлений одинаково (только в теории есть так называемый “изотропный излучатель”, который принимает и излучает одинаково во все стороны). Проще говоря антенна как лампочка, только светит радиочастотными фотонами, а у лампочки есть цоколь – направление где свет не излучается. Для антенн есть такой параметр как “диаграмма направленности” – показывает в каких направлениях лучше, а в каких хуже работает антенна.

Об установке антенн с картинками и моделями созданными в программе MANNA-GALАнтенна типа “диполь” два провода, последовательно один за другим, между ними включен источник сигнала или приёмник сигнала (это 90% штатных антенн аппаратур управления и их приёмников), если сравнивать её с лампочкой, является светящейся палочкой, соответственно если она стоит вертикально, то влево, вправо, вперёд и назад она излучает больше, а вверх и вниз гораздо меньше. Для большей наглядности я нарисовал на скорую руку модель квадрокоптера (его токопроводящих частей) и антенны в программе расчёта антенн (сама антенна выделена на рисунках красным):и более крупно часть с антенной:

Что бы не свернуть мозг программе, пришлось нарисовать коптер повёрнутым к земле под углом 90 градусов, что бы антенна оказалась параллельна земле, а для наглядности потом просто повернул готовые скриншотики, так что бы ось Х стала осью Z.

Расчёт диаграммы направленности антенны в такой её установке показывает следующее:Можно видеть, что основное направление излучения сосредоточено по оси Х в сторону больших значений и разница между излучением вверх и вниз составляет аж 3 дБ (в 2 раза!), то есть если вы установили антенну RC сверху квадрокоптера, то отправляетете и принимаете в 2 раза больше мощности излучения в космос, нежели в сторону земли, где вы и находитесь с пультом в руках. По сути это равносильно тому, что вы уменьшили мощность своей RC или FPV в 2 раза.

Если же антенна стоит наверху коптера не строго вертикально, а под неким углом (что на практике не редкость):Картина с диаграммой направленности антенны становится ещё хуже:Теперь уже проигрыш в сторону земли по излучению 10 дБ или в 10 раз!То есть для сигналов приходящих с земли ваша антенна работает в 10 раз хуже.

Так как всё обратимо, то соответственно установив антенну снизу летательного аппарата вы получаете прибавку по уровню сигнала вашей аппаратуры на величину от 2 до 10 раз.

Более сложные антенны, например коллинеарные, в плане направленности будут работать точно так же, потому что токопроводящие элементы квадрокоптера (или иной модели) – элементы рамы, провода, аккумулятор, регуляторы работают как зеркало, рефлектор (так как они значительно больше длины волны на частоте 2. 4ГГц и уж тем более 5. 8ГГц).

О диапазонах на которых работает аппаратура в плане установки антеннКогда речь заходит об антеннах, нужно оперировать не напрямую сантиметрами, а длиной волны. Формула расчёта длины волны:300 / ЧАСТОТА В МЕГАГЕРЦАХ = ДЛИНА ВОЛНЫ В МЕТРАХСоответственно:433 МГц – длина волны 69 сантиметров. 4ГГц – длина волны 12,5 сантиметра. 8ГГц – длина волны 5,1 сантиметра. Антенна должна устанавливаться так, что бы по крайней мере на расстоянии 2 длинны волны в той же плоскости не было токопроводящих элементов. То есть если антенна вертикальная, то на расстоянии 2 длины волны от неё не должно быть вертикальных дюралевых трубок, уголков, проводов и тому подобного, иначе будет искажение диаграммы направленности, примерно по такому правилу:– всё что больше половины длины волны есть рефлектор (отражает сигнал в сторону антенны);– всё что меньше половины длины волны просто искажает диаграмму направленности или затягивает её на себя (от антенны).

ПослесловиеМодель квадрокоптера для программы MANNA-GAL я рисовал так как это самая простая модель в плане токопроводящих элементов, программа не предназначена для создания сплошных токопроводящих плоскостей, для радиочастот сетка с ячейками менее четверти длины волны имеет почти то же действие, что и сплошная токопроводящая поверхность. Если у кого то есть желание с точностью до миллиметра разрисовать свою модель и просчитать лучшее положение именно его конструкции антенны, могут сделать это самостоятельно (потратив недельку по вечерам, что бы разобраться с программой), программа MANNA-GAL бесплатна и доступна для скачивания здесь:

Патч антенна на 5. 8 ггц своими руками – сделай сам

Внесу “5 копеек” по поводу панельных антенн на 5. 8 ГГц от китайцев (те самые, которые стоят около 10$, для которых заявляют усиление 11 дБи). Вот ее внешний вид:

Корпус неразборный, пришлось применить небольшую силу – очень интересно что там у нее внутри.

Обратите внимание на латунный лепесток, к которому припаяна центральная жила кабеля. При повороте антенны вокруг своей оси, а потом еще на 90 градусов, этот лепесток сам прижимается к экрану и. антенна перестает работать

Хотя я сомневаюсь, что эта антенна вообще работает – ну т. как гвоздь она работает точно, не хуже наверно чем тот патч, изготовленный по ЛУТ.

Подложил под лепесток кусочек диэлектрика от коаксиала, чтобы он не коротил на экран – вроде стала излучать. Но вот самодельный “билуп” излучает гораздо веселее по показаниям индикатора поля и лампочкотестера.

Сообщение отредактировал pento: 17 Апрель 2020 – 09:02

Да ничего не получл. Пусть сначала сделает, а мы померяем   А на фото самый обыкновенный лазерный гравер средней точности.

Эмм простите что на ты, буду теперь всем выкать

Ладно ладно, мы тоже не великие можно и на ты, но в нормальном контексте. А то сказочником обзывают. Я делал линейку для института метрологии с ценой деления 10 микрон. Получилась с 3 го раза, не учел колебания температур. Но потом все получилось, так что точность там достаточная. Аппарат вышел в 65к зелени, это не гравер средней точности, а очень универсальная махина с 3,5 метровой рамой и весом 4т. Делалась под заказ по ТЗ.

Последовательность действий перед каждым полетом

• Включаем дрон
• Подключаемся смартфоном к нему по WiFi
• Запускаем telnet-клиент и через него подключаемся к сохраненному там IP 192.168.1.1
• После успешного подключения в командной строке набираем iwconfig ath0 mode managed essid dronerc; ifconfig ath0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up; route add default gw 192.168.1.254(цветом я выделил название нашей точки доступа. После выполнения этих команд дрон перейдет в режим WiFi-клиента и подключится к нашей точке доступа)
• Подключаем смартфон к точке доступа
• Открываем приложение для полетов и летаем

Преимущества использования отдельной точки доступа чувствуются сразу. Дрон легко летает на дистанциях 300-350 метров. А самое главное неудобство, как вы уже поняли, заключается в том, что при абсолютно каждом включении дрона необходимо проделывать изложенные манипуляции.

Применение яги=уда

Антенны «волновой канал» широко применяются в качестве приёмных телевизионных, в качестве приёмных и передающих в системах беспроводной передачи данных, в радиолюбительской связи, в прочих системах связи, в радиолокации, ну и теперь ещё в радиоуправлении БЛА.

https://youtube.com/watch?v=nEZjuAXLj34%3Ffeature%3Doembed

Широкому их распространению способствуют высокое усиление, хорошая направленность, компактность, простота, небольшая масса. Антенну применяют на диапазонах, начиная с коротких волн, в диапазонах метровых и дециметровых волн и на более высоких частотах.

Радиус действия

Как мы уже отмечали в основе эксперимента проводилось измерение дальности связи и расчет покрытия согласно моделям распространения радиоволн «Free Space» (свободного пространства) и модель WINNER D1. Формулу Фрииса используют, когда нужно вычислить длину радиосигнала между передатчиком и приемников при отсуствии между ними препятствий.

Эта модель применяется только при расчете полей в дальней зоне, расчет производится по формуле:

Модель WINNER D1 — это стохастическая модель. Она учитывает потери в беспроводном канале связи. Определяется по формуле:

В ней неопределенные буквенные переменные имеют следующие значения A = 21. 5, B= 44. 2, и C = 20.

При расчетах мощность передатчика для Uplink и Downlink была принята равной 20 дБм (100 мВт). Расчет дальности связи производился для разных версий стандартов IEEE 802. В таблице ниже приведены результаты расчетов для нисходящего канала (Downlink) и для восходящего (Uplink).

При расчетах было принято, что БПЛА находится на высоте 10 м. В реальном эксперименте оценивался уровень принимаемого сигнала. На рисунке ниже приводится уровень сигнала в зависимости от расстояния для инфраструктурного режима работы (слева) и режима Ad-hoc (справа) при работе дрона на высоте 10 метров.

Те же экспериментальные данные но для работы дрона на высоте 20 метров:

По результатам видно заметное различие между теоретическими и полученными на практике значениями. Они вызваны множеством дополнительных факторов. Однако в целом же уровень принимаемого сигнала значительно выше сигнала, полученного в Ad-hoc. На рисунках b и d изображено меньше измеренных контрольных точек, так как фиксировались только те измерения, которые были получены при работе беспилотника в качестве промежуточной точки между двумя оконечными устройствами.

https://youtube.com/watch?v=54CWGzFdM2Y%3Ffeature%3Doembed

Результаты, полученные при непосредственном подключении передатчика и приемника ноутбука, в расчет не брались. Другими словами, когда расстояние между конечными точками доступа было меньше 60 метров (для высоты дрона 10 метров) или 80 метров (для высоты 20 метров), квадрокоптер не выступал в качестве промежуточного устройства в режиме Ad-hoc.

Расположение и установка антенн видеопередатчика 5. 8 ghz квадрокоптера

Правильно установленная антенна видеопередатчика обеспечит оптимальный сигнал. Антенна видеопередатчика должна быть установлена ​​перпендикулярно направлению камеры. Таким образом, он всегда будет направлен вверх, когда дрон летит вперед.

Это касается и самолетов с неподвижным крылом. Это идеальный угол для установки антенн как с линейной, так и с круговой поляризацией. В идеале следует использовать антенну CP, такую ​​как Lumeneir AXII. Если использовать более дорогие варианты антенн, то будет обеспечена максимальная производительность.

Что касается размещения антенны VTX на дроне, ее следует располагать как можно дальше от рамы. В идеале антенна должна находиться в таком положении, чтобы между ней и антеннами на вашем шлеме или очках можно было провести воображаемую линию, при этом рама дрона не будет блокировать ее. Лучшее решение для этого — установить антенну под углом в ​​задней части квадрокоптера.

Важно хорошо закрепить антенну, чтобы в случае краша (аварии) антенна не сломала разъем видеопередатчика, так как крепление там жесткое.

Если собираетесь участвовать в гонках, то лучше использовать короткую антенну, которую сложнее повредить. Так как вы не будете далеко летать, то особого снижения качества видео не будет. Другое дело фристайл или полеты на дальние расстояния, тут нужна антенна более длинная.

Расположение и установка антенн приемника 2. 4 ghz квадрокоптера

У большинства приемников 2. 4 GHz используются две линейные антенны. В идеале они должны устанавливаться под прямым углом 90° друг к другу.

Самый популярный способ крепления — это использовать пластиковые стяжки, как показано на фото ниже. Не менее популярным местом будет и расположение антенн со второго фото, когда антенны располагаются буквой V на хвосте дрона.

Для второго способа можно купить специальное крепление для антенн, либо распечатать модельку на 3D принтере. По нашим наблюдениям, со вторым способом помехи возникают реже.

Скорость передачи данных

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

Для оценки производительности инфраструктурного режима работы и режима Ad-hoc с точки зрения максимальной пропускной способности использовалась программа iPerf, с помощью которой запускались пакеты между оконечными точками доступа. Первые измерения провели в лабораторных условиях. Мерялась скорость в нескольких режимах работы и пакетах размером 512 и 1024 байт.

Следующие измерения провели в реальных условиях. Скорость в инфраструктурном режиме выше скорости в Ad-hoc сети.

Для инфраструктурного режима работы (слева) и режима Ad-hoc (справа) при работе дрона на высоте 10 метров:

Максимальная скорость передачи данных по Wi-F различна в зависимости от версии стандарта 802. Главным образом она определяется методами модуляции, шириной канала, количеством пространственных потоков, кодированием и методами расширения спектра.

Максимально достижимые скорости для рассматриваемого эксперимента приведены ниже:

Увеличение расстояния влияет на качество связи. В свою очередь это вынуждает сетевые карты прибегать к более консервативным методам модуляции и уменьшению скорости передачи данных. В инфраструктурном режиме получается выдерживать более высокие скорости передачи.

Выше в ходе экспериментов было наглядно показано какие возможности открываются при использовании квадрокоптеров для развертки беспроводных автоматически конфигурируемых mesh-сетей. С развитием технологий связи и беспилотных летательных аппаратов возможностей для развития именно такого способа построения сети станет в разы больше

Строение fpv антенны

Каждая FPV антенна, независимо от внешнего вида, имеет одинаковый набор компонентов:

https://youtube.com/watch?v=0auX__bUVF0%3Ffeature%3Doembed

Формирует осциллирующий электрический сигнал и «передает» его в эфир в виде радиоволн. Каждая антенна имеет хотя бы один элемент. Некоторые могут иметь несколько элементов.

Этот компонент делают металлическим, он соединен с квадрокоптером посредством коннектора, также, при правильном позиционировании, усиливает сигнал, который передается до/от квадрокоптера. Основание нужно располагать так, чтобы оно было параллельно земле.

В качестве материала пластик или акрил, не проводящий материал, служит для опоры проводящих элементов.

Коаксиальный кабель представляет собой специальный тип защитного провода, который может передавать электрические сигналы от одной точки к другой без излучения радиосигнала.

Коннектор это то, чем соединяется антенна к плате или передатчику на дроне. Служит проводящим элементом.

Усилители сигналов для дронов

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

Многие девайсы работают на частоте 2,4 ГГц, позволяющей летать на дистанцию около 1 км. Если беспилотник покинет зону приему сигнала, он может потеряться. Чтобы этого не случилось, советуем ее расширить. Для этого нужно обзавестись необходимыми комплектующими.

Усилитель сигнала для квадрокоптера

Большинство изделий функционируют на частоте 2,4 Ггц: она позволяет осуществлять полеты на небольшое расстояние – в среднем 1 км. Вылет аппарата из зоны приема сигнала чреват потерей летательного устройства. Расширить зону приема сигнала помогут специальные комплектующие. Представленные на рынке модели отличаются рядом преимуществ, среди которых:

• легкий вес,
• компактные размеры,
• простота установки,
• доступная цена.

Использование усилителей позволит увеличить дальность полетов на расстояние до нескольких километров (этот показатель зависит от модели). В комплект устройств для усиления сигнала входят панель антенны, кабели, кронштейн в качестве опоры. Усилители концентрирует излучение антенны и направляют луч сигнала от пульта ДУ. Подключение аппаратуры не требует каких-либо изменений в работе летательного агрегата.

Усилитель-отражатель на антенну

Начнем с самого простого решения – установка пассивного усилителя-отражателей на антенну.

Чертежи можно взять в статье Усилитель для антенны квадрокоптера.

Не смотря на простое изготовление и весьма несерьезный вид, такой пассивный усилитель сигнала позволяет увеличить дальность полета квадрокоптера в 0. 5-2 раза. В статье по ссылке выше есть видео положительный тестирования такого девайса с коллекторным квадрокоптером, из своего опыта скажу, что эта штука действительно работает и дальность полета увеличивается.

На видео выше производится тест параболического отражателя, дальность полета дрона с ним увеличилась на 30%. У других тестеров дальность полета увеличивается до 2-х раз, тут все зависит от загаженности эфира в месте полета.

Такой способ усилить сигнал работает с любыми передатчиками, не только произведенными фирмой DJI.

Если нет желания “рукожопить” параболический усилитель-отражатель, то можно купить уже готовые варианты усилителей сигнала.

Transmitter Antenna Signal EnhancementКупить: Phantom 3 S/SE дистанционногоКупить: Black Mirror Plate FoldableКупить: Пульт дистанционного управления усилительКупить:

Установка бустера на пульт управления дроном

На видео выше делается проверка дальности радиоуправления с мощной антенной, а так же усилителями (бустерами) на 1 и 2 Ватта.

Стоит учитывать то, что со штатной антенной дальность радиоуправления на аппаратуре с видео составляет 900-1100 метров!

Как видите, использование бустера очень сильно увеличивает дальность управления вашим дроном!

А использование бустера и направленной антенны на 2. 4 ГГц позволяет улетать на 65 км и вернуться!

Обычно такие дальние полеты выполняются на авиамоделях, тк они тратят меньше энергии на поддержание полета, но квадрокоптеры тоже могут летать далеко.

Ссылки на бустеры для пультов квадрокоптеров смотрите ниже

4G 2W Radio SignalКупить: DJI Phantom запасных частейКупить: Turbowing RY-2. 4 2. 4G RadioКупить: Оригинальный turbowing ry 2. 4Купить:

Устройство и принцип действия

Схема антенны «волновой канал»:

Излучение активного диполя (красного цвета) возбуждает ток в пассивном директоре, который переизлучает волну (синего цвета), имеющую конкретный сдвиг фазы (см. пояснение в тексте). В результате суммарное излучение активного вибратора и директора (зелёного цвета) в направлении рефлектора складывается в противофазе, а в направлении директора — в фазе, что приводит ослаблению излучения в направлении рефлектора и его усилению в направлении директора.

схема антенны — волновой канал

Антенна состоит из расположенных на траве́рсе (на рисунке — Т) активного (A) и ряда пассивных вибраторов — рефлекторов (R), расположенных относительно направления излучения за активным вибратором, а также директоров (D), расположенных перед активным вибратором.

Чаще всего применяется один рефлектор, число директоров меняется от нуля до десятков. Активный вибратор имеет длину около полуволны (0,5 λ), рефлектор — длину, немного большую 0,5 λ, а директоры имеют длину, меньшую 0,5 λ. Расстояния от активного вибратора до рефлектора и до первого директора составляют около 0,25 λ.

Излучение антенны можно рассматривать как сумму излучений всех составляющих её вибраторов. Ток, наведённый излучением активного вибратора в рефлекторе, наводит в нём напряжение. Для рефлектора, сопротивление которого носит индуктивный характер за счёт длины, большей 0,5 λ, напряжение отстаёт по фазе от напряжения в активном вибраторе на 270°.

В результате излучение активного вибратора и рефлектора в направлении рефлектора складывается в противофазе, а в направлении активного вибратора — в фазе, что приводит к усилению излучения в направлении активного вибратора приблизительно вдвое. Аналогично рефлектору работают директоры, однако из-за ёмкостного характера их сопротивления (что определяется их меньшей длиной) излучение усиливается в направлении директоров.

Каждый дополнительный рефлектор или директор дают прибавку усиления, но меньшую, чем предыдущий рефлектор и директор, причём для рефлектора эффект ослабления действия дополнительных элементов намного более выражен, поэтому более одного рефлектора применяют достаточно редко.

Характеристики

Трёхэлементный волновой канал имеет усиление около 5—6 dBd, 5-и примерно 8, шестиэлементный — около 9 dBd (как у меня), десятиэлементный — около 11 dBd. Для длинных (более 15 элементов) антенн можно считать, что усиление увеличивается примерно на 2,2 dB на каждое удвоение длины антенны.

Дальность полета квадрокоптера зависит от мощности передатчика установленного на пульте управления.

Обычно дальность полета составляет около километра, так как пульты управления использующие частоту 2. 4 ГГц имеют гарантированную дальность в 900 метров.

Если летать за городом и с удалением подниматься выше в небо, то дальность может составить и 2 километра от точки взлета.

Для того, что бы улетать дальше — надо использовать усиление сигнала или использовать аппаратуру радиоуправления с более мощной ВЧ частью.

Я использую пульт управления Taranis.

На фото он нижнем левом углу. У Taranis гарантированная дальность радиоуправления 1. 5 километра. За городом удавалось улетать на 3 км от точки взлета.

По центру на стульчика — видеошлем для FPV полетов, авиамодель — это Volantex Ranger 757, на столе из паллет пара квадрокоптеров — Eachine Racer 250 и Typhoon G.

Для более дальних полетов можно пойти по нескольким путям.

Увеличение дальности полета за счет антенны

Можно установить антенну с большим dBi или установить параболический отражатель. На фотографии выше как  раз самодельный параболический отражатель.

Если нет желания делать такой своими руками, то можно купить готовый параболический отражатель тут или здесь.

Не смотря на свою простоту — такой антенный усилитель работает, в среднем дает прирост на 900 метров к полетам без усилителя.

На картинке выше — два полета, нижний — без параболического отражателя (1. 3 километра), верхний с отражателем (2. 4 км), как видите — прирост весьма значительный.

Установка промежуточного усилителя на пульт управления квадрокоптером

Обычный пульт управления имеет мощность передатчика в 10мВт, если между ВЧ частью и антенной поставить промежуточный усилитель в 1-2 Ватта, то дальность полета с 900 метров увеличится до 10 километров.

Я так далеко не отлетал, а знакомый проводил эксперимент — на приемник поставил RC-Switch, который включал лампочку. Лампу поставил на окно, отъехал на 10 км и с помощью подзорной трубы наблюдал как включается и выключается лампочка с помощью пульта управления. 🙂

Купить усилитель сигнала пульта управления можно тут.

Установка LRS модуля в пульт управления

Третий способ увеличения дальности полета квадрокоптера — это установка LRS модуля.

Купить LRS передатчик и приемник.

В пульт управления Taranis или Turnigy такой ВЧ модуль вставляется без проблем, останется только установить приемник в ваш квадрокоптер и можно будет отлетать на 3-5 км от точки взлета.

Увеличение дальности FPV

Кроме управления надо дорабатывать и FPV часть, так как улететь с одним из вышеприведенных вариантов то не проблема, но проблемой может стать потеря видеосигнала.

Для увеличения дальности можно установить видеопередатчик повышенной мощности.

Видеопередатчик на 600 мВт — с нормальными антеннами позволяет улететь на 2-3 километра.

Видеопередатчик на 2000 мВт — дальность полета с таким видеопередатчиком будет около 10 км.

Так же можно улучшить и видеоприемник установкой на него направленной антенны.

Направленная антенна не позволит летать «вокруг себя», но при полете в одну сторону сильно увеличит дальность приема даже на имеющемся видеопередатчике.

• Про доработку пульта управления для увеличения дальности полета написано здесь
• Для WiFi квадрокоптеров хорошая статья тут: Дальность wifi 2.4 в квадрокоптере

Константин, Обзор квадрокоптеров

Обсудить на форуме

Квадрокоптеры стали очень популярной техникой. Их часто используют в качестве игрушек для детей, применяют для организации съемки с воздуха, отслеживания каких-либо объектов. И высокий спрос на дроны, конечно, становится причиной стремительного увеличения количества предложений от производителей. Выставленная на продажу техника отличается стоимостью, функциональностью, уровнем надежности. И главное – подобрать подходящую модель, чтобы достичь поставленных целей в ходе ее эксплуатации. А учитывая то, что одной из самых важных характеристик беспилотника становится дальность полета, на этом моменте и остановимся.

Для чего нужно знать дальность полета

Дальность полета дрона – важная характеристика. Она показывает, на какое расстояние от точки вылета может удалиться аппарат, сохраняя способность принимать команды от пульта управления, оставляя достаточно зарядки аккумулятора на обратную дорогу.

Если будет куплен беспилотник с недостаточной дальностью полета, есть риск не добиться поставленных целей в ходе его эксплуатации или потерять аппарат из-за внезапного разряда аккумулятора при попытке отправить его на большое расстояние.

Если приобрести дрон с большой дальностью полета, но использовать его на значительно меньших расстояниях, ничего плохого не случится. Только зачем переплачивать большие деньги за возможности, которые не применяются?

Ввиду сказанного несложно понять, почему дальность полета квадрокоптера становится важной характеристикой, должна учитываться при выборе техники.

От чего зависит дальность полета

Рассматривая тему с технической точки зрения, отметим, что дальность квадрокоптера определяется двумя основными факторами:

• Технология связи. Самые дешевые беспилотники работают через Bluetooth. Они летают на очень маленькие расстояния, зачастую – до 50 метров. Обычно такие модели покупают для детей в качестве игрушки. Чуть функциональнее будет техника, управление которой осуществляется через Wi-Fi. Управлять ею получается только в зоне действия сигнала. Обычно – это 100 метров в помещении, до 300 метров на открытом пространстве. А если говорить про дрон, дальность полета которого окажется самой большой, это будет техника на радиоуправлении. Если управление моделью происходит по радиосвязи на частоте 2,4 ГГц, то она может удалиться от точки вылета на 5-10 км, не теряя при этом сигнал.
• Емкость аккумуляторной батареи. Чем она больше, тем дольше держится заряд, и тем дальше сможет отлететь от точки вылета беспилотник, вернувшись после этого обратно. Конечно, емкость аккумулятора оказывает прямое влияние на стоимость аппарата. Дрон с большой дальностью полета будет стоить значительно дороже, чем модель с аккумуляторной батареей небольшой емкости, способная преодолеть расстояние не более 1 километра. Но важно понимать, что характеристики аккумулятора позволяют определить только ориентировочную дальность полета. Она будет корректироваться весом самого беспилотника, погодными условиями, в частности, силой ветра, а также качеством сигнала.

В любом случае, теперь вы знаете, за счет чего может летать квадрокоптер на дальние расстояния, на какие моменты обращать внимание при выборе техники.

Ценовые категории дронов

Глядя на цену, также можно сориентироваться в том, насколько далеко удастся отлететь от точки вылета дрону, не теряя сигнала, оставаясь управляемым. Если говорить про самый дешевый квадрокоптер, дальность полета такого аппарата не превысит 250 метров. Обычно такие беспилотники летают на 100-150 метров. Цена техники – до 100 долларов.

Более дорогие дроны летают на расстояние до 500 метров, оставаясь управляемыми, имея достаточно заряда аккумулятора, чтобы вернуться назад. Стоимость аппаратов колеблется в пределах 200-300 долларов. При этом данная категория техники считается самой популярной, и ее производители наполняют новыми моделями активнее всего. Это говорит о том, что, скорее всего, в рассматриваемой ценовой группе вскоре удастся найти и квадрокоптер с большой дальностью полета – до 1 километра.

Самые дорогие беспилотники, цена которых превышает 300 долларов, летают еще дальше – на 5-7 км от пульта управления и даже более. В этой группе также систематически появляются новые модели, превосходящие предшественников по техническим возможностям и параметрам. По последним данным, полученным в результате мониторинга предложений на рынке, максимальная дальность полета квадрокоптера составляет 12-18 километров (модель DJI Air 2S). Такой аппарат обходится покупателю больше 1000 долларов. Опять же, возможности беспилотников продолжают расширять. И, возможно, в скором времени в продаже появятся более функциональные модели.

В любом случае, вы узнали, какой может быть максимальная дальность полета дрона, разобрались, от чего она зависит.

Какой радиус действия квадрокоптера?

Обычно такие беспилотники летают на 100-150 метров. Цена техники – до 100 долларов. Более дорогие дроны летают на расстояние до 500 метров, оставаясь управляемыми, имея достаточно заряда аккумулятора, чтобы вернуться назад

Как далеко может улететь квадрокоптер?

расстояние FPV удаления в свободной от помех зоне: 10/6 км (FCC/CE). Средний максимальный результат дальности полёта на практике: 8/5 км (FCC/CE)

Как далеко может летать беспилотник?

Высота полета достигает 5-6 км, продолжительность — 10-20 часов. И, наконец, «макси» — аппараты массой от 1000 кг до 8-10 т. Их потолок — 20 км, продолжительность полета — более 24 часов