FPV-миникоптеры

Материал из Multicopter Wiki
Перейти к: навигация, поиск

FPV-миникоптеры, «миники», гоночные коптеры - как правило, квадрокоптеры небольшого размера, от 200 до 280 мм (есть тенденция к размеру 160 мм), минимум которого определяется способностью разместить на борту FPV-камеру с достаточно мощным видеолинком (также отдельно - записывающую камеру), а максимум - способностью с большим ускорением разгоняться и так же резко тормозить, делая «миники» чрезвычайно быстрыми (до 160 км/ч), маневренными и удобными для экстремальных гоночных полётов по пересечённой местности на небольшой высоте (часто - буквально сквозь препятствия).

Гоночные миникоптеры зародились как класс в 2014 году, когда моделисты начали гонять на них по паркам, стройкам, складам и автопарковкам, а уже в первой половние 2015 года перешли от стадии хобби к отдельному виду спорта со своими лигами, соревнованиями, спонсорами и т.п.

Учитывая скоростные особенности аппаратов и полёты на грани возможности управления, устраивать полёты на гоночных миникоптерах следует вдали от людей, на пустынных пространствах, либо, в случае проведения организованных мероприятий, необходимо продумать и обеспечить безопасность зрителей и пилотов.

Содержание

Готовые FPV-миникоптеры

Комплекты для сборки

Что покупать для сборки?

Рекомендуемый сетап для входа в FPV-гонки, потянет любые акки 3s или 4s, будет летать аки ракета, примерно на таком сетапе летает половина из тех, кто гоняется по трассам.

Ниже представлены эти и другие часто применяемые комплектующие для гоночных FPV-миникоптеров.

В качестве руководства по сборке можно использовать следующие материалы:

Рамы для миникоптеров

Полётные контроллеры

В принципе, любой полётный контроллер подойдёт для FPV-миникоптеров, но, учитывая размеры рамы квадрокоптеров 250-го класса (места для размещения не так уж и много), следует выбирать контроллеры с размерами не более 35x35 мм.

Почему Naze32 лучше CC3D

  • проект OpenPilot переживает не лучшие времена, команда опять разделилась на 2 проекта, хотя есть и альтернативные прошивки.
  • поддержка CC3D прекращена, не будет новых фишек для этого мозга
  • в CC3D можно прошить CleanFlight, но места на чипе впритык, новые версии (1.10 бета) туда уже не влезают, прошить можно только затерев родной бутлоадер через FTDI
  • в CC3D нет сенсора батарейки, а в Naze32 телеметрия батарейки на Taranis без дополнительных датчиков
  • в CC3D нет пищалки (для CleanFlight можно припаять, но очень сложно)
  • с родной прошивкой намного сложнее работать с OSD, нужно искать специальную прошивку которая не факт что дальше вообще будет поддерживаться
  • CleanFlight намного быстрее развивается и шире используется, будет легче найти настройки под похожий конфиг коптера
  • появились китайские клоны Naze32 хорошего качества и по низким ценам, полную версию можно взять за $25, acro за $20 и ниже.
  • В CC3D будет легче настроить PID по калькулятору, но Naze32 полетит хорошо в широком диапазоне PID.
  • В следующих версиях CleanFlight должны доделать g-tune (аналог PID калькулятора для CC3D).

Пропеллеры

Можно сразу взять bullnose от HQprop, можно за те же деньги купить несколько комплектов 6-дюймовых и обрезать (сделать те же bullnose). Считается, что в сравнении с обычными 5", bullnose дают бо́льшую тягу, а за счет большой площади поверхности у обрезанных 6-дюймовых пропеллеров еще и эффективность лучше.

Ещё насчет того, зачем обрезают пропеллеры: у кого-то в раму влазят только 5", кто-то летает на 5" из-за возможно большей маневренности (холивар 5" vs 6"), кто-то просто принципиально ставят только 5".

  • Чемпион 2015 года Чед Новак рассказывает среди прочего про свои сетапы, что комбинации 2000kv+6045 и 2300kv+5045 имеют право на жизнь и что он выбирает нужный в зависимости от обстановки. Для акро и фристайла ему больше нравится 5045, а для гонки с большим количеством поворотов он использует сетап с 6045.
  • Видео от деда: Сравнение пропеллеров: Gemfan 5045 "bullnose" c HQ5045

Моторы для миников

Самые ходовые

Самые используемые в среднем по больнице - размер 2204, Cobra или более бюджетные аналоги.

Для тяжёлых и мощных сетапов

Тяжёлых относительно 250-го класса, конечно.

Маломощные моторы

Для большинства этих моторов пропеллеры 6030 и 5040 - это максимум. Бо́льшие размеры могут перегрузить двигатель и он может сгореть.

Регуляторы

Важная характеристика - максимальный ток, который может пропускать регулятор (ESC) через мотор. Для спокойных полётов на пропеллерах 4" или 5" подойдёт и 12A, для 6" нужно уже 15-18A, для гоночных полётов выбирают 20A. Есть регуляторы и на 30-40A подходящих для миникоптеров размеров.

Самые ходовые - SN20A и BL20A. Покруче - RG20A.

Для экстремалов - KISS 30A (Автоматическое определение OneShot (если нельзя отключить, могут быть проблемы с луптаймом меньше 1100, т.к. сигнал может быть спутан с PWM), функция работы от второго резервного мозга если сигнал от первого пропадает, всякие защиты от сгорания при превышении напряжения).

Аккумуляторы

Липучки для крепления аккумуляторов.

На место куда кладётся аккумулятор приклеивают подложку чтобы не скользил, варианты:

  • Одну часть липучки приклеить на раму, вторую часть - на аккумулятор. После установки аккумулятора - прихватить его липучкой в обхват.
  • Коврик для ящика на кухне из икеи/хозмага
  • Специальный коврик
  • Поролон на скотче (отлично держит, стяжка прижимает мягкий поролон и аккумулятор в крашах остаётся на месте).

FPV

FPV-камеры

Видеопередатчики

Полезно ознакомиться с практическими замерами мощностей видеопередатчиков (раздел «Ссылки»).


Приёмники

Антенны

FPV очки и мониторы

OSD

Для гоночных миников нужен простейший OSD – отображение текущего уровня напряжения батареи и таймер.

Полезное

  • Фильтр питания для FPV
  • LC-фильтр против помех. С нанотеком 1300 3S 45C после установки фильтра стало гораздо лучше летать за деревьями. Зато появилась проблема с zippy compact 1500 3S 35С. С ним не могу далеко отлететь даже в прямой видимости, метров 150-200 и появляются сильные помехи и картинка вообще может пропасть на пару секунд. [1]

Прочие комплектующие

PCB

Распредплаты, платы распределения питания и сигналов.

  • Защитные оплёточные трубки, в которые вставляются провода от моторов к регуляторам - гуглить по словам «змеиная кожа». В Хоббикинге - Wire Mesh

Подсветка

  • Под питание 3S 4S

Аварийное оборудование

Материалы

  • Состав КПТД для заливки регуляторов, OSD и прочей электроники. Альтернатива «жидкой изоленте». Паста эластична и является отличным диэлектриком, но главное отличие - паста очень теплопроводна и может использоваться для отвода тепла и его распределения. Есть некоторое неудобство - состав двухкомпонентный. С другой стороны, это и преимущество: при намазывании достаточно жидкий, можно спокойно намазать все что нужно, прежде чем начнёт застывать. Совершенно не воняет.

FAQ

Можно ли одновременно подключать полётный контроллер к USB и подавать на него питание?

CC3D, Naze32, Flip32 без последствий подключаются. Иначе и не настроить.

Поддерживает ли полётный контроллер S-BUS?

CC3D сразу поддерживает, для Naze32 нужен будет либо кабель-инвертор, либо можно применить простой хак (всего один пин откусить и припаять проводок от пина к контактной площадке рядом).

Особенности режима Acro+

Можно иметь довольно низкие расходы (rates) стиков для лучшей управляемости при попытках пролететь через какую-нибудь дыру или в ворота, но одновременно с этим, при сильных отклонениях стика квадрик может быть полностью безумным и вертеться с той скоростью, на которую способна ВМГ квадрика (или, с другой стороны, реакция пилота). При использовании такого режима можно отключить экспоненты в пульте.

Что такое настройка cmix?

Микс моторов по сути это таблица, которая индивидуализирует величину силы тяги, отдаваемую каждым мотором коптера. Для квадро форм-фактора X4, каждый мотор выдает 100% мощности по всем 3 гиро осям потому что рама симметрична по 3 осям. Multiwii, BaseFlight, CleanFlight и т.п. имеют предварительные настройки для разных типов рам, tricopter, hexacopter, octocopter и т.д.

Но если рама имеет нестандартный дизайн (отсутствует симметрия по одной из осей, или моторы имеют выкос), нормальный полет с настройками по умолчанию возможен, но моторы могут выдавать тяги больше или меньше необходимой. Установив правильные параметры cmix снижается необходимость дополнительной коррекции пидами.

См. также: [2] [3]

Мнения:

  • Очень сомнительно использование функции кастомных миксов моторов в ZMR250 и аналогах. Они симметричны относительно горизонтальной оси, симметричны относительно вертикальной, этого достаточно, поскольку пиды pitch и roll не связаны. Пиды учитывают не только разницу в длине лучей, но и разницу в моменте инерции рамы относительно разных осей. Для "автобуса" с длинной и узкой центральной частью, где сосредоточена основная масса, пиды ролл и питч в любом случае будут отличаться, и смысла менять миксы моторов нет - рама симметрична. Смысла учитывать разные плечи у моторов относительно двух осей - мало, т.к. они и так учитываются пидами.
  • Другое дело, если геометрия рамы не симметрична по одной из оси, например в такой раме (не симметрична относительно горизонтальной оси). Передние моторы стоят уже задних (чтобы передние пропеллеры не попадали в кадр). Здесь кастомные миксы бы очень даже пригодились, поскольку, например, поворот по yaw, рассчитываемый по обычным формулам, приводит к наклону по roll. Контроллеру при этом приходится также компенсировать наклон по роллу, с использованием своих миксов моторов этого бы не требовалось. [4]

Нужно ли устанавливать экспоненты в пульте?

В пульте экспоненты можно не настраивать, оставить стандартные настройки.

Но считается, что полезно уменьшить расход канала газа до 90%, чтобы остался запас в 10% тяги «на нужды стабилизации», т.к. иначе при полном газе у моторов не останется физической возможности стабилизировать коптер по командам полётного контроллера и коптер может сильно раскачиваться. В CleanFlight это уже предусмотрено, так что в этом случае опять же лучше оставить стандартные настройки пульта.

Что тогда ковырять в мозгах квадрика?

Что такое «тилт» и зачем он нужен?

Тилт в контексте гоночных FPV-миникоптеров - это наклон камеры и/или моторов относительно горизонтального положения. Служит для компенсации наклона корпуса квадрокоптера при скоростном полёте. Тилт как правило фиксированный (около 10°-20°), т.к. по наклону камеры (наклону горизонта в кадре) определяется положение и наклон квадрокоптера в пространстве: в быстрых полетах с ручным режимом это очень важный источник информации для пилота, а при применении активной стабилизации камеры по горизонту (например, с помощью сервомашинки) этот источник информации для управления будет потерян.

Без тилта камеры или моторов быстро летать не получится (камера «утыкается в землю», не видно куда лететь). Почти все, кто быстро летают, используют тилт либо моторов, либо камеры, либо и того и другого.

Погнул вал, что делать?

Выпрямить в домашних условиях нереально - будет биение. Изготовить можно из сверла подходящего диаметра и дремеля с тонким отрезным диском. Но вал у мотора сложной формы и выточить без токарного станка маловероятно. Проще заказать валов и подшипников в ЗИП и менять по ситуации.

Вал со стороны пропмаунта (если смотреть на мотор сбоку, будет видно маленькое отверстие) зафиксирован маленьким винтиком, вал в этой части имеет паз. Вытаскивается после извлечения винта всё равно с усилием. Следует заодно проверить и подшипники, с большой долей вероятности их тоже придётся менять.

Потерял крышку клевера, чем заменить?

При падениях немудрено потерять пластиковый корпус антенны с круговой поляризацией типа «Клевер». Заменить можно:

  • капсулой от киндер-сюрприза (такие жёлтые, обычно), целиком или половинкой. Чтобы не раскрывалась можно скотчем обернуть линию разделения.
  • шарик для настольного тенниса (стоит копейки). Также целиком (сначала разделить, а когда антенна внутри, закрепить скотчем или широкой термоусадкой). Можно использовать и половинку с любой жёсткой, но лёгкой подложки (что-то вроде ламинированного пенокартона или тонкой сэдвич-панели), но тут больше колхоза.

Ссылки

Обсуждения

Источник — «http://multicopterwiki.ru/index.php?title=FPV-%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BF%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%8B&oldid=7712»
Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты
Группа ВКонтакте