Методы, способы, оборудование для тестирования и изготовления антенн

Patch – антенна ( простая ) (для trimble 250, outback s, matrix 570, raven cruizer)

Typhoon h pro-rs realsense

• Дальность полета: 2000 м
• Продолжительность полета: 25 мин
• Камера: 2160p, 30 кадров/с
• Стабилизатор: трёхосевой

Это устройство обладает шестью винтами, поэтому правильнее называть его гексакоптером. Изделие оценено в 140 тыс. рублей, поэтому покупать его будут только профессионалы. Их должно устроить время полета, достигающее здесь 25 минут. Вряд ли они будут придираться и к функции FPV.

Трансляция видео на дисплей пульта осуществляется по частоте 5,8 ГГц, картинка хорошо принимается на всей дистанции полета, рекомендованной производителем. В теории можно улететь и за двухкилометровую отметку, здесь всё зависит от того, какая внизу местность, нет ли линий электропередач и сотовых вышек. Однако ориентироваться в такой момент придется по карте, так как трансляция видео, скорее всего, прервется.

Как уже сказано выше, поставляющийся в комплекте с Typhoon H Pro-RS RealSense пульт обладает собственным дисплеем. Он имеет 7-дюймовую диагональ и HD-разрешение. Картинка получается детализированной, как хорошо различима и вся телеметрия. С прошивкой версии 3.

0 даже появилась возможность просмотра гистограмм, что по достоинству оценят многие профессиональные фотографы. Следует заметить, что крепящаяся к трёхосевому подвесу дрона камера умеет снимать 4K-видео с частотой 30 FPS. Делает она это при помощи широкоугольного объектива, имеющего угол обзора в 115 градусов.

Интересно, что управлять гексакоптером могут два человека. В этом случае понадобится второй пульт, поставляющийся в комплекте. Он похож на обычный пульт ДУ, который используют для переключения каналов на телевизоре. С такого аксессуара задаются полетные параметры, тогда как основной пульт будет использоваться строго для управления съемкой.

Вспомогательный аксессуар располагает водонепроницаемым чехлом, поэтому переживать по поводу его сохранности не стоит. Что касается режимов видеосъемки, то их здесь достаточно много. Гексакоптер способен следовать за объектом съемки, облетать его и двигаться по конкретному маршруту.

Электроника девайса автоматически следит за высотой, поэтому дрон без труда летает даже в условиях неровного ландшафта — в ближайший холм он точно не врежется. А ещё здесь доступна съемка селфи, коптер в данном режиме ориентируется на жесты пользователя.

Xiaomi mi drone 4k

• Камера: 2160p (внешняя)
• Тип управления: радиоканал
• Дальность управления: 2000 м
• Время полета: 27 мин

Компания Xiaomi выпускает, как кажется, абсолютно всё. От зонтов до квадрокоптера Mi Drone 4K. Этот девайс продается в нашей стране примерно за 35 тыс. рублей. Но не исключено, что где-то его можно приобрести и ещё дешевле. По своим характеристикам он сравним с каким-нибудь вторым или третьим «фантомом».

В частности, здесь тоже имеются навигационный чип и несколько других вспомогательных датчиков. На крупные препятствия реагирует ультразвук, поэтому врезаться в дом дрону не удастся. Ещё здесь присутствует камера, дополненная отличным трёхосевым подвесом.

То есть, вы можете наклонять квадрокоптер вправо, влево, вперед, назад — горизонт ни в одном из случаев не завалится. Камера умеет снимать в 4K-разрешении, но лучше остановиться на Full HD. Качество картинки весьма приятное — оно уступает только камерам, которые стоят дороже этого самого дрона.

Увы, но это далеко не идеальный среднебюджетный квадрокоптер. У него есть пара ярко выраженных проблем:

• Использовать устройство предлагается в паре со специальным приложением, которое нужно установить на свой смартфон.
• Первые 300 минут полета будут в режиме новичка, когда будут действовать многие ограничения. На самом деле это сущий бред, ведь новички столь крупные квадрокоптеры не покупают — они учатся летать на более компактных и дешевых моделях.
• Передача картинки на смартфон осуществляется по USB-кабелю. Если этот порт является низкоскоростным, то картинка будет едва понятна, а на большое расстояние дрон попросту не улетит.
• Дальность полета вообще не радует. В характеристиках заявлены 2000 м, но на практике проблемы могут начаться гораздо раньше.
• Неприятные чувства вызывает ограничение в виде 120-метровой высоты. Квадрокоптер мог бы подняться и выше, но эта возможность заблокирована даже после отключения режима новичка.
• В некоторых экземплярах отказывается калиброваться цифровой компас. А это может однажды привести к печальным последствиям. Говорят, что с новой версией прошивки эта проблема устранена.

Словом, дрон у Xiaomi получился неплохим, но со своими недостатками. Однако рассмотреть вариант его покупки вполне можно. Но многие люди предпочтут подождать выпуска второй модели.

Аналогия лампочки

Начнем с простой аналогии для понимания принципа работы радиосвязи. Представьте, что вы стоите посреди поля в полной темноте. У вас есть квадрокоптер, на который вы повесили лампочку. Вы ее включили, дрон взлетел и начинает летать вокруг вас. Теперь вашей целью будет поставить около себя камеру, которая всегда должна улавливать свет от лампочки квадрокоптера, при том, что он летает.

Как вы это сделаете? Сделаете лампу яркой, чтобы она лучше светила и камере было проще видеть свет? Будете использовать объектив на 360 градусов? Или может несколько объективов с поворотными механизмами? Смысл этой аналогии в том, что свет, который излучает лампа, является формой электромагнитного излучения, подобного радиоволнам. Так работают и антенны, они должны уловить радиоволны.

Мы применим эту аналогию к системе видеопередачи с квадрокоптера:

• Интенсивность источника света представляет собой выходную мощность VTX (измеряется в милливаттах или мВт/mW).
• Тип источника света (лампочка, фонарик, флуоресцентный свет и т. д.) — это тип антенны на видеопередатчике.
• Тип объектива на камере, — это тип антенны на вашем шлеме или очках.
• Чувствительность камеры (часто выраженная в мегапикселях) — это чувствительность вашего шлема или очков.

Целью антенны является преобразование осциллирующей электрической энергии в электромагнитное излучение и наоборот: преобразование электромагнитного излучения в колебания электрической энергии в цепи.

Электромагнитное излучение — это научный термин для «радиоволн», это физическое «вещество», которое несёт видео, звук и данные по радиоволнам.

В обычном квадрокоптере есть две радиосистемы: система радиоуправления для управления дроном и видеосистема для трансляции видео через FPV камеру.

Передающими элементами этих двух систем будет радиопередатчик, который вы держите в руках (пульт), и передатчик видео на борту дрона, который называется видеопередатчик или VTX. Принимают сигналы приемники.

Более простое объяснение — вы поворачиваете стик, сигнал с пульта отправляется на приемник, который есть в квадрокоптере, он обрабатывает сигнал. Камера на дроне отправляет свой сигнал на видеопередатчик, который находится на борту квадрокоптера, он отправляет этот сигнал в приемник ваших очков или шлема и вы видите видео.

Давайте поговорим конкретно о видеосистеме квадрокоптера. В этой системе передатчик видеосигнала принимает аналоговый видеосигнал от камеры в качестве входного сигнала и преобразует его в импульсы электрической энергии, которые колеблются 5 800 000 000 раз в секунду или 5,8 GHz.

Эта энергия направляется в антенну, которая преобразовывает ее в очень «яркие» радиоволны 5,8 GHz. При правильной настройке и позиционировании эти волны подхватываются второй антенной, установленной на ваших очках или шлеме FPV. В зависимости от того, насколько удален ваш квадрокоптер, эти волны будут значительно «тусклее» или «ярче».

Антенна преобразует волны обратно в электрические колебания, а затем плата управления переходит к преобразованию этой энергии обратно в аналоговый видеосигнал —  противоположный процесс, который происходил в передатчике квадрокоптера — после этого вы видите видео на экране шлема.

Все найденные дроны в одной таблице

Вместо GPS трекера можно поставить радиомаяк. Поиск по радиомаячку показан на видео выше.

Радиомаяк отлично помогает найти дрон в пределах пары километров, для обычных полетов этого вполне хватает, так как дальность действия пульта управления 900-1500 метров.

А вот квадрокоптеры дальнолеты необходимо оборудовать передачей GPS данных – по видеоканалу или с помощью маячка.

Обязательно включайте запись полетного видео с курсовой камеры! Она нужна как раз для поиска квадрокоптера если он улетел и упал! 

На видео выше поиски велись по последнему кадру на записи, это позволило сильно сузить поисковую зону.

В российском законодательстве нет слова “нашел”, есть слово “украл”!

Подобрать найденный дрон по закону можно только для возврата владельцу или передачи его в компетентные органы.

Статья 227 ГК РФ. Находка

1. Нашедший потерянную вещь обязан немедленно уведомить об этом лицо, потерявшее ее, или собственника вещи или кого-либо другого из известных ему лиц, имеющих право получить ее, и возвратить найденную вещь этому лицу.Если вещь найдена в помещении или на транспорте, она подлежит сдаче лицу, представляющему владельца этого помещения или средства транспорта. В этом случае лицо, которому сдана находка, приобретает права и несет обязанности лица, нашедшего вещь.

2. Если лицо, имеющее право потребовать возврата найденной вещи, или место его пребывания неизвестны, нашедший вещь обязан заявить о находке в полицию или в орган местного самоуправления.

3. Нашедший вещь вправе хранить ее у себя либо сдать на хранение в полицию, орган местного самоуправления или указанному ими лицу.

Фактически, если нашедший не связался с владельцем или не написал заявление в полицию о находке, то на него могут завести дело по “Статья 158 УК РФ. Кража.”

Если на дроне будет выгравирован номер телефона, то – во первых его легко опознать, во вторых с вами легко будет связаться. Да и нашедшему будет сложно отвертеться от 158 статьи.

Сразу начинайте отслеживать объявления в интернете по вашему городу о продаже квадрокоптеров. Связывайтесь с продавцами, просите фото (дескать хотите посмотреть комплектацию и состояние дрона). 

Если вы смогли опознать свой дрон – отправляйтесь к продавцу захватив пару друзей в качестве свидетелей и, желательно, участкового или любого другого полицейского из участка где проживает продавец. 

Если полиция не горит желанием вам помогать – то вместе с друзьями-свидетелями отправляйтесь к продавцу и вместо покупки доказывайте владение дроном (документы о покупке, если на дроне есть ID производителя, гравированный номер телефона, фотографии отличительных особенностей дрона и тд), предлагайте “вернуть за вознаграждение” (или без оного), обясните разницу между находкой и кражей.

В случае отказа возвращать квадрокоптер – вызывайте полицию для оформления кражи.

Знакомимся с квадрокоптерами и важными обозначениями

Квадрокоптер – это беспилотный летательный аппарат, разрешенный для использования гражданскими лицами. Обычно он имеет Х- или Н-образную раму и поднимается ввысь с помощью четырех моторов. Пропеллеров соответственно тоже четыре, причем два вращаются по часовой стрелке, а два против.

В корпусе спрятаны гироскоп и/или акселерометр для измерения крена, тангажа и рыскания. Эти термины взяты из авиации, они дают информацию о том, как устройство расположено в пространстве относительно трех осей. Используя позиционные данные, пропеллеры корректируют свое положение и работу, чтобы устройство изменяло курс или удерживало высоту для зависания в одной точке.

Квадрокоптеры невероятно маневренны. В этом причина их частых крушений: на высокой скорости в руках неуверенного оператора устройство теряет контроль и врезается в первое попавшееся на пути препятствие. От слабенького квадрокоптера после сильного удара останется мокрое место, но если оснастить пропеллеры защитой, последствия крушений можно снизить.

От физического размера беспилотника зависит его класс. Обычно в названии модели присутствует числовой индекс, который указывает на расстояние в миллиметрах между двумя моторами по диагонали. Это и есть класс. Самые крошечные устройства относятся к классам мини и микро – менее 250 мм.

Их можно запускать в помещении или на улице, но только в безветренную погоду. Далее следуют классы 250, 350, 450 и выше. Дроны классом от 550 относятся к тяжеловесным устройствам. Они способны нести на борту небольшой груз, например, профессиональную съемочную оптику.

Далеко не все аппараты могут лететь прямо из коробки. Готовность к запуску описывают следующие сокращения.

RTF – готов к полету (Ready To Fly). Устройство имеет все необходимое, чтобы подняться в воздух в течение нескольких минут после распаковки. При условии, конечно, что батарея заряжена.

ARF – почти готов к полету (Almost Ready To Fly). Такое изделие понравится DIY-щикам и всем, кто не прочь поработать руками, чтобы лучше понять устройство аппарата. Квадрокоптер ARF поставляется в разобранном виде. Для его сборки пользователю требуются познания в пайке, механике и смежных областях (либо умение точно следовать инструкции).

BNF – нужна привязка к пульту управления (Bind’n’Fly). Изделия типа BNF комплектуются всем необходимым за исключением передатчика сигнала. Покупатель волен использовать любой передатчик на свое усмотрение. Привязка к комплектному приемнику проводится согласно инструкции.

В данном руководстве мы сконцентрируемся на моделях RTF, так как они не потребуют от вас никаких навыков, сложнее умения разрезать скотч на упаковке.

Патч антенна на 5.8 ггц своими руками – страница 2 – сделай сам

Патч-антенна, изготовление и практика

Первые полеты «от первого лица»

Долгожданная посылка пришла. Взял у друга GoPro Hero 2 и установил всё на коптер. Первый полет — ощущения непередаваемые.

Это компьютерная игра, тип «симулятор полета», с очень сложным управлением и одной жизнью, но только в реальности.

(На видео дополнительно запечатлены моя жена, родители и собака. Но я думаю никто не обидится.)

В общем — это круто! Если вы думаете, стоит или нет этим заниматься, то я вам советую: стоит! Только сначала прочитайте статьи PaulMan — там очень четко, может даже чересчур подробно, написано, с чего стоит начинать, как тренироваться и т.д.

Но, конечно, всё проходило не так гладко, как хотелось бы. Сигнал видео становился зашумленным уже через 50 метров (но это на моей тестовой поляне — в том месте до сих пор иногда пробивается шум). Пульт при тестах на земле то работал на 300 метров, то терял связь через 100.
Первым делом решил переделать видео антенны. Решил делать 3х лепестковый “клевер” на передатчик и 4х лепестковый на приемник. Сигнал изменился в разы! Наземный тест показал дальность 3 километра — сигнал ещё был, но дальше по прямой ехать было уже некуда. Пульт всё так же работал на 100-300 метров.

Полетав один день так, я понял, что хочу летать дальше! Но я даже не мог улететь на всю дальность пульта — телеметрии нет — RSSI (Received Signal Strength Indication) данные передавать нечем. Обратной связи у пульта тоже нет.Заказал модули OpenLRS для пульта и для модели.

Опять ожидание и учебные полеты с FPV. За это время прикупил GoPro Hero 3 Black.

Забрав с почты долгожданную посылку, прикручиваю всё к коптеру. OpenLRS с оригинальными антеннами, вызывающий подозрения фильтр для видео можно выкинуть, и кончено OSD — сразу чувствуешь себя как пилот истребителя!

Естественно, не обошлось без кучи перепрошиваний OpenLRS, причем USB-UART переходник на 3.3 вольта я заказать забыл, так что пришлось вытравить самому (одна FT232RL обошлась в 3 раза дороже, чем готовое изделие оттуда, но зато плату сделал универсальную на 3.3 и 5 вольт).

Теперь у пульта есть обратная связь! Он пищит при потере пакетов. Отлетаю на ~150 метров — и раздается писк. Мда… Система для дальних полетов… Надо попробовать сделать антенны! Для аппаратуры я выбрал простейшие Vee-dipole антенны. И опять результат великолепный — за всё время с этими антеннами было попискивание только один раз, когда я залетел за ЛЭП. Дальность не мерил, но отлетал на 3км в сторону и 1км в высоту — сигнал был стабильный.

Приемопередающая аппаратура

Для радиомоделей самые распространенные частоты передачи видео сигнала это:

Чем больше длинна волны, тем лучше у неё проникаемость через объекты, но тем меньше данных можно передать. Так же от частоты напрямую зависит размер антенн.

Качество картинки (количество передаваемых данных) в пределах этих частот, вроде бы, меняется несущественно, хотя некоторые говорят, что на 5.8 качество куда лучше.

Выбирать как-то надо. Опыта нет. Примеры посмотреть негде. Ну ладно, начнем с отсеивания:

Остаются 1.2ГГц и 5.8ГГц.

Основываясь на данных с форумов (а они очень сильно разняться — кто-то говорит, что на 5.8 даже за одинокое дерево залететь нельзя, а кто-то уверяет, что за домом спокойно летал), решил рассматривать более низкую частоту.

Она тянет за собой две проблемы:

И вроде бы логичный выбор: брать 5.8ГГц — и летать с ним. Но меня сильно угнетало, что на форуме очень много пишут про слабую проникающую способность.

В конце концов неожиданно для себя я решил: беру 1.2-1.3 ГГц, докупаю для него фильтр высоких частот и, если что-то будет не устраивать, докуплю приемник и передатчик на 433MHz для пульта.

Следующая проблема: мощность. Передатчики бывают от 10мвт до нескольких ватт (обычно уже с усилителями, но всё же). Какая мощность мне нужна? Многие говорят, что 800 мвт — хорошо. Другие говорят, что 100 мвт выше крыши. Я прикинул, что разнести видео-излучающую и принимающую управление антенны я сильно не смогу.

Так же для себя решил, от греха подальше, брать комплект, чтобы не ошибиться по совместимости (хотя выглядело всё просто — и приемник, и передатчик должны поддерживать хотя бы один одинаковый канал).И вот я заказал 1.3Ghz 400mW передатчик в комплекте с приемником (да-да, не 200, а 400 — передумал в последний момент) ну и фильтр для него.Начались недели ожидания и практика полетов.

Про квадрокоптеры на человеческом языке

Разновидности квадрокоптеров

В первую очередь вам нужно понять, для каких именно целей будет использоваться устройство. Согласитесь, незачем брать профессиональную модель, если изделие приобретается ребенку. Обратный пример тоже вполне логичен — для профессиональной видеосъемки не подойдет дрон с простенькой 2-мегапиксельной камерой, продающийся за 5 тыс. рублей.

Все современные квадрокоптеры условно делятся на несколько разновидностей:

• Дроны-игрушки — такие изделия имеют наименьший ценник. Чаще всего они получаются очень маленькими, в связи с чем их не рекомендуется выносить на улицу, где ветер попросту сдует такой квадрокоптер. Многие модели управляются при помощи смартфона, что сильно снижает радиус действия.
• Любительские дроны — их сейчас производится больше всего. Такие квадрокоптеры тоже бывают совершенно разными. Чаще всего производитель делает выбор в пользу средних размеров, а управление возлагает на специальный пульт. Некоторые модели имеют встроенную камеру. Однако её разрешение редко достигает приемлемого значения, да и съемка без стабилизатора ни к чему хорошему не приводит.
• Любительские дроны с камерой на подвесе — уже достаточно продвинутые решения, за которые просят немалую сумму. Тем не менее, для съемки качественного видео такие модели всё ещё не подходят, так как они не оснащены продвинутым функционалом. Да и не всегда в их состав входит стабилизатор — иногда приходится «колхозить», устанавливая его самостоятельно. Сколь-либо тяжелую камеру подобный квадрокоптер не поднимет.
• Профессиональные дроны среднего ценового уровня — поле, где царствует компания DJI. Такие изделия летают на километры вокруг, поднимаясь на достаточно большую высоту. Им не составляет труда нести камеру GoPro или ей аналогичную. Бывают и компактные модели со встроенной камерой — к их работе тоже не возникает никаких претензий. Также профессиональные устройства отличаются присутствием продвинутых функций — автоматическим возвращением на точку старта, самостоятельной съемкой выбранного объекта и многими другими.
• Профессиональные дроны высшего класса — эти изделия по карману только киностудиям и фирмам, зарабатывающим созданием видеоклипов или рекламных роликов. Даже свадебные фотографы практически не используют столь дорогостоящие изделия. Подобные квадрокоптеры способны поднять груз весом в несколько килограммов. Это позволяет применять их для съемкой профессиональной камерой традиционного или панорамного типа. Также эти устройства используются для транспортировки груза, военной разведки или даже спасательных действий.

Конечно же, это только условное деление. На самом деле профессиональный квадрокоптер не обязан быть большим — в ассортименте той же DJI имеется и миниатюрная модель, которая даже в школьном рюкзаке много места не займёт. Но именно на вышеприведённый список нужно ориентироваться после того, как вы определитесь с предназначением гаджета.

Самостоятельное изготовление антенны типа "клевер"

Ссылки на товары облегчающие поиск квадрокоптеров

Vifly Finder 5V Super
Купить: , , Signal loss Alarm &
Купить: , 5 Pcs Signal loss
Купить: , iMars™ Micro GPS Tracker
Купить: , GPS GSM GPRS Tracker
Купить: , Motorcycle Motor TK102 Mini
Купить: , Real time Mini
Купить: ,

Константин, Обзор квадрокоптеров