Комплектующие для сборки коптера — Hellhog — блог

Мой опыт с самого начала

В самом начале я купил Turnigy 9X. Это было доступное решение за $60, дающее простор в плане самостоятельных апгрейдов! Вот мой обзор этой аппаратуры (англ). Но я быстро вырос, мне понадобился дополнительный функционал и поэтому купил Taranis X9D Plus.

В то же время вышла 9XR-Pro, которая была отличным обновлением 9X. Её функционал был как у более дорогих передатчиков, но стоила она значительно дешевле. Передатчик можно было перепрошить; а благодаря тому, что у него есть возможность установки внешнего радиомодуля, то получалось использовать с другими системами: Frsky, Orange (dsmx/dsm2). Благодаря поддержке сообщества появилось очень много модификаций.

Это был очень заманчивый вариант, но я рад, что купил X9D. Передатчик X9D позволяет делать очень многое, он стоит своих денег. X9D стал одним из самых популярных передатчиков в нашем хобби. Не говоря уже о доступности большого количества маленьких и легких приемников с телеметрией.

Есть и другие топовые аппаратуры управления: Futaba T10/T18, Spektrum DX9/DX18, JR-XG11/XG14 и т.д. Вот, например, сравнение DX6 и Taranis (англ).

Что такое аппаратура управления (передатчик и приемник)?

Аппаратура управления (TX) — это устройство, которое позволяет пилоту удаленно управлять коптером. Сигнал/команды получает приемник, который, в свою очередь, подключается к полетному контроллеру.

Если вы новичок и интересуетесь дронами, тогда читайте наше руководство для начинающих.

Power module quadcopter на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Перед покупкой сравните цены на power module quadcopter, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите power module quadcopter онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс power module quadcopter всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Sdk и комплекты

Понятно, DJI — не единственный пример. SDK есть у Parrot, 3DR, Skydio, Yuneec (правда 3DR, Yuneec и Parrot работают с open-source-платформами, о них мы поговорим далее). 

По сути сейчас мы наблюдаем процесс формирования целого рынка программного обеспечения для таких программируемых дронов. 

Некоторое ПО, в т.ч. на DJI (несмотря на то, что он не open-source) можно найти на GitHub.

Кстати, образовательные решения тут тоже есть. Например, тот же DJI выпускает специальный комплект из нескольких дронов, рассчитанный на обучение целой группы студентов программированию на Scratch, Python и Swift. 

Помимо проприетарных, есть множество DIY-решений, основанных на популярных универсальных полетных контроллерах. Откровенно говоря, DIY-сообщество в свое время и стало родоначальником всего рынка управляемых дронов. Компании с рынка радиоуправляемых моделей взялись за разработку БПЛА лишь тогда, когда идея стала популярна в народе и можно было построить какие-то бизнес-прогнозы.

DIY-решения обычно опираются на какую-то из доступных систем управления (автопилотов), например Ardupilot или Pixhawk. А контроллер подбирается из списка поддерживаемых для выбранного автопилота. Впоследствии его можно даже доукомплектовать оборудованием (если прошивка позволяет это сделать). Под такие решения есть свои универсальные платформы разработки, например MAVSDK (его поддерживают 3DR, Yuneec и Parrot).

По аналогии с 3D-принтерами некоторые производители выпускают кит-комплекты для DIY дронов. К примеру, в упомянутом выше хакатоне ребята работали с дронами «Иволга» отечественного производства. Есть и другие примеры, например, Ardupilot, как производитель, предлагает на рынке собственные наборы, цена на которые варьируется в зависимости от комплектации.

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Пример комплекта с Aliexpress

На базе open source контроллеров встречаются и промышленные решения.

Начиная с самосборных решений под управлением готового автопилота, некоторые энтузиасты переходят к разработкам собственного автопилота. Так мир open source в этой части постоянно расширяется. Однако это задача не для новичка. Поскольку суть заключается не столько в самом программировании, сколько в решении инженерных задач.

Антивибрационная площадка

Такая площадка нужна для гашения вибраций. Обычно ее ставят под полетный контроллер. Мой полетный контроллер уже оснащен виброизоляцией, поэтому эту вещь я купил зря.

Цена: 3$

На этом пока все. Если что-то еще прикуплю, то постараюсь дополнить список.

Балансир для пропеллеров

Замечали, что при съемке с квадрокоптера частенько возникает эффект «желе». Смотрится такое видео, прямо сказать, не очень. Такой эффект возникает из-за вибраций дрона, чтобы его нейтрализовать необходимо балансировать пропеллеры.

Я купил для этих целей такое устройство:

Цена: 3,5$

Бюджет и число каналов

Диапазон цен просто огромный, начиная от дешевых передатчиков за $50 и заканчивая аппаратурой за $1000 и выше.

Если ваш бюджет ограничен, и вы не готовы потратить $200 за Taranis, тогда чтобы ощутить все прелести полетов есть смысл потратиться на дешевую 6 канальную аппаратуру. Позже, когда станете опытнее сможете приобрести более дорогой передатчик. Хотя, я думаю, вам следует приобрести один из нормальных передатчиков, которые мы порекомендуем ниже.

Возможность установки внешнего радиомодуля

Помимо встроенного радиомодуля, некоторые передатчики имеют отсек для внешнего модуля. Внешние модули могут работать на других частотах, например, на 433 МГц, вместо 2,4 ГГц или могут использовать системы/протоколы других брендов. Т.е. Taranis с модулем Orange можно использовать с приемниками Spektrum.

Выбор аккумулятора для квадрокоптера

Для квадрокоптеров используют литий-полимерные аккумуляторы. Такие элементы питания способны на большую токоотдачу, что очень важно для энергоемких устройств.

Одна батарея литий-полимерного аккумулятора дает (в номинале) напряжение в 3.7 вольта. Для того чтобы повысить напряжение на  аккумуляторе, их изготавливают сразу из нескольких батарей (банок).

Чем больше банок на аккумуляторе, тем мощнее будет коптер. Все нахваливают четырехбаночные аккумуляторы, но цена на них очень высока. Я остановил свой выбор на 3S аккумуляторе емкостью 5500мАч и 4200мАч.

Цена 5500мАч: 35$

Цена 4200мАч: 22$

Выбор моторов для квадрокоптера

Поначалу думал, что выбор моторов будет сопряжен с массой расчетов. Но все оказалось намного проще. В документации на раму S500 есть ссылка на рекомендованные моторы:

  • 2212 KV920
  • 2216 KV880
  • 2216 KV900
  • 3108 KV900

Я выбрал самый бюджетный вариант – мотор 2212 KV920.

В маркировке двигателя есть два параметра. Первый определяет его геометрические размеры. Второй – мощность. 2212 – габаритные  размеры статора: 22 мм – диаметр статора, 12 мм – его высота. Не путайте с размерами самого двигателя, они немного больше.

KV920 – характеризует мощность двигателя и его оборотистость. Чем ниже цифра, тем больше грузоподъемность и меньше скорость дрона. Если провести сравнение с машинами, то грузовики будут иметь KV от 200 до 900, а легковушки от 900 и выше.

Так же через KV можно сосчитать число оборотов на двигателе в зависимости от поданного на него напряжения.

Что касается моего выбора, то здесь решающую роль сыграл финансовый фактор. Обозначение «KV980» говорит хоть и не о грузовом происхождении двигателя, но все же о способности поднимать тяжести. Квадрокоптер с такими моторами вполне должен справиться с подъемом камеры типа GoPro и емкого аккумулятора.

Цена: 25$

Выбор полетного контроллера для квадрокоптера

Полетный контроллер – мозг квадрокоптера. Именно от этой штуки зависят полетные характеристики будущего летательного аппарата. Зависание в одной точке, управляемость, способность сопротивляться потокам ветра, полеты по координатам – вот небольшой, далеко не полный, список возможных функций контроллера.

Чем больше функций заложено в контроллер, тем выше его цена.

Самый популярной выбор – полетный контроллер Ardupilot mega, или, если сокращенно – APM. Ориентировочная цена – 45$. Его недостаток (для многих достоинство!!!) – многочисленные настройки. Для того чтобы добиться достойных полетных характеристик будет необходимо постараться.

Я выбрал путь легче – контроллер Naza М Lite.

Этот контроллер способен выдать достойные полетные характеристики сразу из коробки, без каких либо долгих и изнурительных настроек. Цена его несколько выше, но это плата за комфорт.

Цена: 70$

Выбор приемника квадрокоптера

Мой выбор пал на FlyskyFS-IA10B. Приемник имеет 10 каналов и способен задействовать аппаратуру по полной.

Для тех, кто так же впервые собирает квадрокоптер, хочу пояснить, что очень важно соблюсти совместимость устройств между собой. Так, приемник  должен быть совместим с передатчиком (пульт управления)  и полетным контроллером. Существуют различные интерфейсы связи для сопряжения этих устройств между собой. Так вот, выбирайте устройство так, чтобы их интерфейсы связи совпадали.

Цена (приемник аппаратура): 60$

Выбор пульта управления (аппаратуры) для квадрокоптера

Управление квадрокоптером осуществляется по радиоканалу, с помощью пульта. Передача команд от пульта к полетному контроллеру осуществляется через посредника (приемник). Приемник устанавливается на квадрокоптер и соединяется с полетным контроллером проводами.

Разбираться с настройками и характеристиками аппаратуры управления занятие сложное. Поэтому я положился на опыт предшественников и остановил свой выбор на аппаратуре Flysky FS-i6X 10CH. Эта аппаратура, по отзывам владельцев, является удачным выбором для начинающих пилотов.

Для меня очень важным параметром было присутствие 10 каналов передачи данных. Вообще, чем больше каналов, тем больше различных штуковин мы можем установить на коптер. Разъясню, чтобы было понятней…

На газ, поворот влево/вправо, крен влево/вправо, движение вверх/вниз необходимо 4-е канала, т.е. один канал на одно действие. Один канал нужен для переключения полетных режимов. Получаем 5 каналов – минимальный лимит на аппаратуру для квадрокоптера.

Т.к. я собираю коптер для съемок, мне будет необходим подвес для ориентации камеры. С помощью подвеса я смогу направлять камеру вверх/вниз и вправо/влево. На это мне понадобится еще два канала.

Итого, уже сейчас, я получил необходимость в семи каналах на пульте управления. Далее эти потребности будут только расти.

Цена: см.приемник

Выбор рамы для квадрокоптера

Для съемочного дрона необходима рама с форм-фактором 450 и выше. 450 – это размер между двигателями по диагонали. Самая популярная рама – F450.

Ее плюсы: дешевая (около 15$), легкая, проверенная, легко найти запчасти.

Но мой выбор пал на другую раму – S500. Во-первых, здесь чуть выше форм-фактор. Во-вторых, мне понравился внешний вид.

Такая рама мне обошлась в 30$. Запчасти на нее так же стоят в два раза дороже. Например, лучи обойдутся в 7,5$ за пару. Лучи для F450 обойдутся в два раза дешевле.

Цена: 30$

Выбор регулятора (esc) для квадрокоптера

Мотор меняет число оборотов в зависимости от поданного на него напряжения. ESC – устройство, которое отвечает за подачу и регулировку напряжения на моторе. Такое устройство называют регулятором, или в простонародье «регулем». Выглядит оно так:

Два толстых провода, которые выходят из одного конца регулятора, соединяются напрямую к аккумулятору. Три провода с другого конца к мотору. Шлейф с цветными проводками идет к мозгу дрона (полетный контроллер), который и дает команды на требуемый уровень напряжения на моторах.

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер Syma X54HW FPV Real-Time 4CH 2.4G купить с доставкой по Москве, Московской области и России

Выбор регулятора зависит от мотора. Есть два основных параметра для выбора: диапазон регулируемых напряжений, максимальный потребляемый мотором ток.

Понятно, что если мотор потребляет максимально 15 ампер, то регулятор следует выбирать с запасом в несколько ампер.

Например, мой мотор (Readytosky 2212 KV920) потребляет в районе 20А. Поэтому регулятор мне необходимо брать с характеристикой 20А и выше. Т.к. я закупаюсь в китайском магазине, где производители частенько преувеличивают возможности своих изделий, то мой выбор пал на регулятор с запасом – 30А.

Цена (за 4 шт.): 20$

Датчик температуры для зарядного устройства

Зарядка литий-полимерных батарей связанна с опасностью. В частности, такие аккумуляторы могут воспламениться при наборе заряда. Чтобы оградить себя от этого, я приобрел датчик температуры к своему зарядному устройству.

Цена: 5$

Двухсторонний скотч 3м

Многие элементы квадрокоптера удобно ставить на двухсторонний скотч. Брать нужно качественный скотч, иначе рискуем потерять что-нибудь в полете.

Цена: 2$

Для чего используются


Конструкция определяет возможное применение. Сфер, где успели «засветиться» беспилотные летательные аппараты уже довольно много. Даже если говорить только о «гражданских» машинах (не ориентированных на военных или спасателей), это:

  • геодезия и картография;
  • сельское хозяйство (в части контроля и обработки полей);
  • фермерство;
  • аэрофотосъемка,
  • обычная фото и видео съемка;
  • предпроектные исследования и контроль объектов строительства;
  • доставка товаров;
  • мониторинг протяженных объектов. 

Применение беспилотника во многом определяется тем, какую полезную нагрузку он способен нести: может ли поднять посылку с грузом или вынужден ограничиться экшн-камерой.

Есть два уровня программирования

Если рассуждать о глубине погружения в тему программирования беспилотных летательных аппаратов, можно выделить два «уровня»:

  1. Планирование и закладка в аппарат полетного плана для готового решения, а также последующий контроль его исполнения. Этот уровень позволяет решать множество очень интересных задач, хотя и ограничен возможностями используемой платформы;
  2. Создание собственной системы управления — своего рода «системное программирование» в мире БПЛА.


На Хабре любят DIY и тут довольно много рассказов о деталях второго уровня (например

), в то время как первый до сих пор охвачен слабо. В основном обсуждают детали программирования в определенном SDK или сравнивают аппараты, что понятно лишь тем, кто в теме. Так что далее будем говорить именно про первый уровень.

Программирование под готовые платформы выводит летательные аппараты далеко за рамки класса «игрушек». Это полноценная разработка, которая просто использует библиотеки и функции автопилота для серийно выпускаемого дрона (или для open source полетного контроллера), так что создатель программы может сосредоточиться на решении своей задачи, будь то аэрофотосъемка или воздушные световые шоу.

Самое важное: программирование позволяет снять с оператора часть задач по управлению в режиме реального времени, что на самом деле упрощает применение БПЛА. Не у каждого любителя фотосъемки найдется время и желание учиться пилотировать дрон в сложных условиях.

Есть комплекты для обучения

Доступность обучающих комплектов уже потянула за собой массовое появление как кружков по работе с дронами, так и всевозможных мероприятий — семинаров, мастер-классов, олимпиад.

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Обучающий набор DJI EDU 

Например, в конце января в Точке кипения Омского технического университета (ОГТУ) проходил хакатон, посвященный программированию дронов. 

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Один из организаторов хакатона — Александр Голунов — помогал нам в подготовке этого поста

Любопытно, что до мероприятия ребята, принимавшие в нем участие, не были знакомых с беспилотниками. Некоторые из них увидели дрон вживую первый раз в жизни. Но после знакомства — блочной сборки, настройки, калибровки БПЛА, а также построения виртуального полетного плана — они смогли предложить новые способы применения дронов в быту. Как бы это о том, что ничего сложного тут, в целом, нет.

Железо дрона


С точки зрения железа дрон состоит из:

  • рамы, на которой крепятся агрегаты и защитный кожух. Последний, кстати, присутствует не всегда, но какая-то защита движущихся частей аппарата, а заодно и окружающих от удара этими движущимися частями, есть почти везде;
  • необходимого количества роторов;
  • аккумулятора;
  • набора датчиков. Самый простой дрон может летать с трехосевым акселерометром, но управлять им будет сложно. Заметно упрощают этот процесс: трехосевой акселерометр, трехосевой датчик угловой скорости (ДУС), барометр и магнитометр. Также в списке датчиков могут присутствовать: компас, гироскоп, GPS или приемник любой другой системы глобального позиционирования;
  • модуля связи. Это может быть радиосвязь с пультом управления (наземной станцией) или 4G-модем для получения команд и отправки телеметрии через интернет;
  • полезной нагрузки, например камеры на подвесе, сонара, дальномера и т.п.;
  • сердца дрона — полетного контроллера, который всем этим управляет.

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Пример состава оборудования программируемого дрона с полетным контроллером pixhawk

Железо и функционал

При выборе хорошего передатчика нужно учесть очень много вещей, например: экран (разрешение, подсветка и т.д.), как ощущаются стики (их качество), наличие памяти на несколько моделей, режим тренера и т.д. Кому-то нужны экспоненты и кривые, которые позволяют менять реакцию стиков, например, смягчают реакцию в центре (конечно, вы можете задать экспоненты и в полетном контроллере, что и предпочитает делать большинство пилотов, при этом не снижается точность передачи сигнала).

Некоторые передатчики можно программировать и перепрошивать. Их можно настраивать под себя, менять музыку, звуки, голосовые сообщения и многое другое. Прежде чем покупать изучите доступные варианты.

Запасные гайки для моторов

Гайку с левой резьбой просто так в магазине не купишь. Поэтому потерянная гайка может обернуться месячным простоем в полетах (посылка столько идет). Не буду испытывать судьбу и закажу гайки заранее.

Цена (комплект 4 гайки): 3$

Зарядное устройство для аккумулятора

Это устройство, на котором очень хотелось сэкономить. Но литий-полимерные аккумуляторы оказались очень капризными. Поэтому пришлось покупать хорошее, многофункциональное устройство. Мой выбор пал на китайский IMAX B6 mini.

Цена: 30$

Зачем вкладываться в хороший передатчик?

Качественный передатчик — это долгосрочное вложение.

С дополнительными скриптами мы можем выполнять разные интересные вещи, например, настраивать PID коэффициенты или рейты прямо в полете. Т.е. наличие дополнительных каналов управления — это огромное преимущество. Еще одно преимущество хорошего передатчика — это возможность настраивать отдельные профили для разных моделей.

Еще одна фишка, которую «нужно иметь» — прямое подключение передатчика к компьютеру через USB, это позволяет вам использовать передатчик в симуляторах безо всяких дополнительных железок. Тренировка в FPV симуляторах позволит вам почувствовать стики и натренировать мышечную память. Некоторые дешевые передатчики в таких случаях требуют дополнительных усилий и железок.

История изменений

  • Октябрь 2021 — первая версия статьи
  • Июнь 2021 — обновление статьи
  • Июнь 2021 — статья обновлена, добавлена информация о приемниках

Кабель usb flight simulator

Для того чтобы научится управлять дроном, совсем не обязательно его иметь. Можно установить на компьютер специальную программу и оттачивать свои навыки там. Для соединения аппаратуры управления с компьютером нужен специальный кабель.

Как выбрать приёмник

Ваши требования к приёмникам (доступность, размер, вес) также влияют и на выбор передатчика. Например, система FrSky стала популярной благодаря небольшому размеру приемников, она идеально подошла для миникоптеров.

В этом списке мы описали все самые популярные приемники FrSky для мини и микро коптеров.

Также нужно учесть какие протоколы будут доступны в приемнике — PWM, PPM, SBUS. В общем и целом, SBUS лучше, чем PPM благодаря низкой задержке сигнала, и они оба лучше PWM, благодаря количеству необходимых проводов. Более подробно про протоколы в приемниках (англ).

Клей герметик для резьбовых соединений

Стопорная смазка нужна для того чтобы в полете не раскрутились винты. Мой выбор пал на эту жидкость:

Цена: 1$

Комплектующие для сборки коптера — hellhog — блог

Вы уже ознакомились с общими понятиями о полетных контроллерах. Теперь рассмотрим варианты полноценных полетных контроллеров с GPS, OSD, автопилотом способным вернуть коптер домой и другими функциями.

Сложный много модульный полетный контроллер способен превратить Ваш мультикоптер в беспилотный летательный аппарат.

Ниже, в таблице, перечень самых популярных, полетных контроллеров.

Сюда не включены FY-DoS, DJI A2, Zero Tech по причине высокой цены и низкой популярности. Для первого коптера лучше выбрать «что-нибудь» популярное и «по дешевле».

На сегодняшний день самые покупаемые контроллеры это DJI Naza-M Lite и APM ardupilot mega.

Популярность DJI Naza-M Lite обеспечена тем, что это фактически не Lite версия, а полноценная Naza M v2 в которой программно отключены все дополнительные функции. Т.е. Lite версия пере-прошивается в полноценную.

Достоинства Naza: оснащена 32 битным процессором STM32 позволяющий эффективнее использовать внутреннюю шину данных. Наза работает стабильнее и надежнее, проще в настройке.

Недостатки — это высокая цена самого контроллера и модулей, поэтому можно найти не мало материала в интернете о том, как установить дешевые модули.

APM — популярен своей доступностью по цене и широченным диапазоном возможностей. В отличии от назы APM оснащен всего лишь 8 битным процессором Atmel 2560, но разрядность процессора напрямую никак не отражается на поведении мультикоптера, а играет важную роль в развитии и модернизации полетного контроллера. Технически из за низкой разрядности (8 бит) шина данных, в которой передаются данные от датчиков, переполнена и на сегодняшний день APM 2.5 — 2.8 не может позволить себе развитие и расширение (т.е. новые прошивки). Последняя прошивка — это ArduCopter 3.2.1, все новые прошивки рассчитаны на 32 разрядного «брата» — Pixhawk.

Достоинства — дешевая цена контроллера и модулей. Модули:

модуль питания (Power Module) передает данные об аккумуляторе — вольтаж, потребляемый ток, позволяет рассчитать длительность полета,

APM PM

GPS модуль используется в таких фукнциях, как авто полет по ранее заданным точкам, возврат домой, полностью автоматизированный полет от взлёта до посадки, удержание позиции — это возможность коптера оставаться на одном месте несмотря на ветер или другие факторы,

«Как выбрать» и «что необходимо знать о GPS» модулях. Существует несколько популярных моделей GPS модулей производителя ublox:

— NEO-6M — 11$, самый дешевый, популярный модуль, со скоростью обновления 5 Гц (5 раз в секунду)

— LEA-6H — 44$, отличается от NEO более высокой скоростью обновления данных 10Гц (10 раз в секунду), более точным позиционированием благодаря антенне большего размера и экранированию, которое делает модуль более тяжелым, но это того стоит,

— NEO-7M — 38$ это модуль нового поколения (по отношению к двум предыдущим), частота обновления 10 ГЦ для GPS, 1 ГЦ для ГЛОНАСС. Так же поддерживает QZSS и Galileo, но это не так важно, главное — это более стабильная работа, минимальное количство глитчей, более точное позиционирование,

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер на APM 2.x и вибрация | Пикабу

— NEO-M8M — самый свежий модуль, 8го поколения, поддерживающий GPS, Uлонасс, Galileo, Beidou, QZSS и sbas

OSD (on screen display) вывод телемерических данных (скорость, высота, заряд аккумулятора и д.р.) через канал видео передатчика FPV,

minimosd

Радиомодем (так же известно как радиомодуль APM, модуль радиотелеметрии) устройство для соединения полетного контроллера APM (или PIXHAWK), через Mission Planner, по радиоканалу. Работает на частоте 915 Мгц или 433Мгц.

APM radio

Краткий гайд по квадрокоптерам для fpv. часть четвёртая — поговорим о мозгах?

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптеры Syma 📦 Купить дрон Сима, цены | Москва и регионы, модели

Пищалка для lipo аккумулятора

Как уже писал выше, литий-полимерные батареи очень капризны. Если разрядить такой аккумулятор нижи трех вольт на банку – он выходит из строя. Пищалка оповестит вас о критическом уровне заряда на батарее.

На Али нашел два типа пищалок. Одина в пластмассовом корпусе, другая в термоусадке. Себе выбрал такую:

Цена:1.8$

Пластиковые стяжки

Пластиковая стяжка двусторонний скотч изолента – основные крепежные изделия для фиксации элементов на раме.

Цена: 1$

Подвес для камеры

Для того чтобы мои видеоролики, снятые с коптера, получились хорошего качества, мне пришлось приобрести специальный подвес. Он представляет собой систему моторов расположенных в трех осях. Такая конструкция позволяет сделать картинку плавной, без рывков и тряски.

Мой выбор пал на подвес HAKRC Storm 32. По отзывам пользователей, он может работать сразу из коробки.

Цена: 54$

Поддержка телеметрии

Чем больше я занимаюсь коптерами, тем больше ценю телеметрию. Это очень полезный функционал, он позволяет приемнику отправлять данные назад в аппаратуру управления, например, RSSI (уровень принимаемого сигнала), напряжение аккумулятора, потребляемый ток и т.д.

Поисковая пищалка для квадрокоптера

Если мой квадрокоптер упадет в траву, мне не придется его долго искать. Я щелкну на пульте тумблером, и активируется поисковая пищалка, которая поможет отыскать коптер.

Цена: 4.7$

Приёмники

Обычно в комплекте с передатчиком идет и приёмник. Важно помнить, что передатчики работают (как правило) с приемниками только того же производителя. Например, если вы купили FrSky Taranis, то нужно будет использовать приемники FrSky, или другие приемники, совместимые с FrSky.

Привязка приемника к передатчику — очень простой процесс, делать это нужно только один раз при покупке нового приемника. Большинство аппаратур управления позволяют использовать множество приемников. Т.е. вы можете создать несколько профилей разных моделей и менять для них настройки индивидуально. Просто прочтите инструкцию к вашему приёмнику.

После того как приёмник привязан к передатчику, он будет игнорировать команды других передатчиков.

Пример 1: dji


Для программирования проприетарного дрона DJI необходимо

девелоперский аккаунт.

Пример 2: pixracer r14

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог

Pixracer — одно из поколений полетного контроллера Pixhawk, который широко используется в DIY-проектах.

Примеры программирования дронов


Учитывая разнообразие решений на рынке, мы не имеем возможности рассказать о всех вариациях в программировании дронов, но покажем, как это происходит на паре примеров.

Провода и разъемы для квадрокоптера

Разъемы XT60 (10 шт. мама-папа) – 2,2$.

Разъемы JST (10 шт. мама-папа) – 1,3$.

Dupont кабеля для arduino – 3$.

Силиконовый провод для соединения электроники – 2,5$.

Пропеллеры для квадрокоптера

Пропеллеры – расходный материал. Мой первый полет чудом закончился без поломки винтов. Второй полет начал отчет сломанным лопастям. Поэтому этот компонент нужно приобретать с запасом.

Я выбрал вот такие:

Как только научусь летать, приобрету карбоновые пропеллеры, а для начала хватит и пластиковых.

Цена (комплект 5 пар): 5,5$

Рабочая частота

Самая популярная частота — 2,4 ГГц. Более низкие частоты тоже используются (27 МГц, 72 МГц, 433 МГц, 900 МГц и 1,3 МГц), но в нашем хобби (коптеры) они значительно менее популярны.

Если вам интересно, то вот краткое техническое описание.

Те, кто занимаются моделизмом довольно давно, должны помнить частоты 27 МГц и 72 МГц с номерами каналом и кварцами (кварцевые резонаторы нужны были для настройки на определенный канал, в приемнике ставился аналогичный кварц для привязки его к передатчику).

Этой технологией пользовались десятилетиями, она позволяла передавать сигнал на большие расстояния, а сигнал хорошо огибал препятствия. Однако такой сигнал мог глушиться другими передатчиками, работающими на тех же частотах (даже при использовании разных брендов).

2,4 ГГц — новое поколение систем, в настоящее время это самая популярная частота для управления устройствами как летающими в небе, так и ездящими по земле. С появлением алгоритмов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, благодаря которым нет необходимости вручную выбирать частоты и каналы, эта частота стала стандартной для радиоуправляемых моделей. Антенна меньше, вес тоже меньше, но обычно радиус приема меньше, чем у 27/72 МГц (спорный вопрос, прим. перев).

Возможно вы слышали о других частотах, например, 1,3 ГГц, 868/900 МГц, 433 МГц; на этих частотах работает дальнобойное оборудование для тяжелых моделей.

Все производители передатчиков используют алгоритмы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, так что использовать аппаратуру стало очень просто. Программное обеспечение постоянно сканирует эфир для поиска наилучшей частоты, отслеживает помехи, и автоматически переходит на свободные каналы.

Рекомендации по выбору передатчика

Лично я предпочитаю Taranis X9D Plus и Taranis QX7.

  • Обе эти аппаратуры работают под управлением прошивки с открытым исходным кодом, OpenTX
  • Совместимы с большим количеством приемников FrSky, которые поддерживают PWM, PPM, SBUS; они доступны по цене, маленькие по размеру и весят совсем немного
  • У QX7 тумблеров меньше, чем у X9D; кроме того, меньше разрешение экрана, но это совсем не важно для коптеров. Некоторые говорят, что QX7 лучше лежит в руках чем X9D, хотя это дело личных предпочтений

Обновление (март 2021) — FrSky выпустила обновленную версию, X9D SE (Special Edition) в которой установлены стики на датчиках Холла (M9 Gimbals), корпус под карбон, новые тумблеры.

Самодельный передатчик

В 2021 году я попытался самостоятельно собрать передатчик. Но так и не протестировал его с коптерами.

Сервотестер

Это устройство служит для тестирования моторов после покупки. Как оказалось, пульт и передатчик могут заменить такое устройство. Если вы решите в дальнейшем заняться моделями всерьез, то такое устройство лишним не будет, а так – пустая трата денег.

Цена: 3,5$

Стяжки с липучкой

Такими стяжками очень удобно фиксировать аккумулятор на квадрокоптере. Легко снять, легко поставить.

Цена (10 шт.): 1.8$

Сумка безопасности для литий-полимерного аккумулятора

В инете полно видео с воспламеняющимися литий-полимерными аккумуляторами. Я рисковать не стал и приобрел специальную сумку для хранения и зарядки LiPo батарей.

Цена: 4.2$

Типы бпла

Исторически сложилось так, что беспилотники классифицируют по исполнению — самолетному и мультироторному. Мультироторные можно разделить по количеству винтов: монокоптеры, квадрокоптеры, гексакоптеры и т.д. Такие БПЛА получили широкое распространение, поскольку им не нужны дополнительные устройства для взлета и посадки.

Чем занимается полетный контроллер

Насколько легко или сложно управлять конкретным дроном, в том числе и программировать его, определяет полетный контроллер и его программное обеспечение. Именно на него ложится задача управления физикой полета. Благодаря контроллеру оператору достаточно знать только базовые понятия и определения, и нет необходимости защищать докторскую по аэродинамике, чтобы совершить первый полет.

Контроллер решает классические задачи по:

  • ориентации беспилотника вокруг его центра масс;
  • ориентации центра масс беспилотника в пространстве;
  • движению БПЛА по маршруту;
  • избежанию коллизий с другими беспилотниками, если это групповой полет, или с иными объектами. Например, есть много разработок безопасных дронов, которые не сталкиваются с людьми, — все зависит от конкретной задачи;
  • управлению полезной нагрузкой — камерой, захватами для груза и т.п.;
  • передаче информации, в частности, приему команд с пульта, если управление осуществляется вручную;
  • корректировке полета, в т.ч. в больших формациях.

Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Полетный контроллер Arducopter
Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог
Полетный контроллер DJI A3

Полетные контроллеры присутствуют на рынке как самостоятельно, так и в составе готовых дронов.

Среди готовых решений широко известны китайские DJI. Вслед за полетным контроллером, шесть лет назад, китайцы предложили SDK, с которым можно создавать вполне профессиональные решения. Вот лишь небольшой список уже решенных задач:

  • контроль неправильно припаркованных автомобилей и дорожного движения в целом;
  • обследование и обработка территорий в сельском хозяйстве (в том числе, поля и виноградники);
  • 3D-реконструкция модели поверхности земли — маркшейдерские работы, трехмерная реконструкция природных туристических объектов и т.п.;
  • контроль флотилии дронов для развлекательных целей или быстрого прочесывания местности.

Эргономика

Эргономика — вещь достаточно личная, никто не сможет сказать вам, какой передатчик будет лучше лежать именно в ваших руках. Учтите вес передатчика, расположение стиков и тумблеров, насколько крупные у вас руки, длинные или нет пальцы, всё имеет значение.

Я не думаю, что нужно очень сильно этим заморачиваться. Передатчики, описанные здесь выпускаются компаниями, которые занимаются этим годами и они знают как сделать хороший передатчик. Если вы все еще сомневаетесь, тогда сходите на какое-нибудь местное мероприятие и попробуйте аппаратуру других пилотов.

Языки и среды разработки

В двух словах программирование дрона сводится к контролю координат промежуточных точек и высоты над землей с одновременным управлением полезной нагрузкой в зависимости от поставленной задачи.

Используемый для программирования язык, как и среда разработки, определяется системой управления, а в случае с проприетарными решениями — производителем контроллера.

Но пока на рынке царит настоящий зоопарк подходов и языков.


Часть производителей вообще предлагает собственные среды — как упомянутый выше DJI.

Сообщества, разрабатывающие опенсорсные полетные контроллеры, от них не отстают. Исторически сложилось, что большинство DIY решений основано на среде Arduino. Тот же Ardupilot в свое время разрабатывался для управления дроном с контроллером ATMega 2560, а в качестве среды разработки использовал оболочку Arduino.

Но сегодня этого уже недостаточно. Задачи, возложенные на беспилотники, усложняются, а вслед за этим растут требования к железу и ПО. Так что аппаратная составляющая меняется. Даже опенсорсные решения уже базируются не на контроллерах, а на полноценных процессорах с ARM-архитектурой (по аналогии со смартфонами).

Среды разработки, соответственно, также дорабатываются и усложняются. Они становятся кроссплатформенными, но пока все еще ориентированы на конкретный автопилот. И хотя на данный момент существуют общепринятые частные стандарты (например, передачи данных или взаимодействия беспилотников с наземными станциями), до выявления лидера среди языков разработки и SDK пока далеко.

С точки зрения гарантированного выбора направления развития этот этап становления рынка абсолютно непредсказуем. Однако именно сейчас время самых интересных проектов, ведь столько задач еще не решено!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector