Beginnersgids vir FPV Quadcopter Drone Racing: 16 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

As u hierdie artikel teëgekom het, is u (hopelik) geïnteresseerd in hierdie nuwe verskynsel, bekend as FPV -vlieg. Die wêreld van FPV is 'n wêreld vol moontlikhede, en as u eers die soms frustrerende proses om 'n FPV -hommel vir die eerste keer te bou/te vlieg, verbygaan, weeg die voordele ver bo frustrasies. Hierdie kort artikel neem die beginner deur die belangrikste aspekte van FPV -vlieg en 'n drone in die algemeen, en bied u 'n goeie kennisbasis waaruit u kan bou (letterlik …).

Hierdie artikel is oorspronklik op dronetrest.com gepubliseer en hier geplaas met toestemming van die outeur (wie is ek!)

Stap 1: Wat is FPV?

Dus eerstens, FPV staan vir First-Person-View. Kortom, jy sit 'n kamera op 'n vlieënde hommeltuig, jy ontvang die lewendige voer van hierdie kamera via 'n bril (of monitor) en jy vlieg die hommeltuig via hierdie lewendige voer. FPV bied u die geleentheid om u wêreld vanuit 'n voëloog te sien-dit is 'n heel nuwe uitkykpunt waarvan u eenvoudig nie genoeg kan kry nie! Behalwe dat u 'n ware vlieënier is, is dit die mees meeslepende vliegervaring wat u sal teëkom, en ek kan dit nie meer bevorder nie. Dit voel asof jy fisies in die hommeltuig is, asof jy 'n voël is, verby bome jaag en optree en deur die lug loop … alhoewel jy natuurlik jou voete stewig op die grond het.

Daar is drie hooftipes FPV -vlieg; vryslag, wedrenne en fotografie, wat elkeen hieronder verduidelik word.

FPV Freestyle Dit is die tipe FPV -vlieg wat u heel waarskynlik teëgekom het as u na 'n FPV wat op YouTube vlieg, gesien het. Dit vlieg sonder beperkinge van waarheen jy moet vlieg; jy kan laag vlieg, hoog vlieg en enige nuwe opwindende plek wat jy vind, verken. Dit is die arena waarin u truuks en flips kan uitvoer en enige toeskouers met u vaardighede kan beïndruk! Die freestyliste is die akrobate van die hommeltuigwêreld en waardeer dit nie om te hou van dinge soos renbane, bome of geboue nie … Freestyle gaan oor die vind van die beste lyne deur en om struikelblokke terwyl jy 'n paar flips gooi om goed te lyk vir YouTube video's.

FPV Racing

Geen pryse om hierdie een te raai nie - dit is waar 'n groep FPV -vlieëniers bymekaarkom en met hul hommeltuie jaag. Daar sal 'n wedloop wees, met 'n mengsel van natuurlike en mensgemaakte hindernisse (byvoorbeeld bome, hekke en vlae). Wie eerste geëindig het, wen. Dit gaan nie noodwendig oor spoed en krag nie, maar toets werklik u reflekse en wendbaarheid. Hier is baie presisie nodig …

Lugfotografie

Weereens, dit is presies wat daar op die blik staan-dit is die kuns om foto's en video's te neem vanuit die voël-oog-perspektief waaroor ons vroeër gepraat het. Die tegnologie wat in hommeltuie gebruik word, het hierdie maklike toegang tot die lug moontlik gemaak, en nou kan gewone mense soos ek en jy die asemrowende natuurskoon van die hoogte in geniet. Die tipe hommeltuig en toerusting wat in hierdie tipe vlieg gebruik word, verskil heelwat van vryslag en wedrenne. Hier het 'n gladde en maklike vlug 'n voorrang bo spoed en behendigheid, aangesien gladde beeldmateriaal noodsaaklik is. Vir hierdie doel word kamera-gimbels gebruik op 'n lugfotografiehommel, saam met 'n HD-kamera van hoë gehalte om gladde video te gee. Dit is dus FPV wat in 'n neutedop vlieg. U het 'n hommeltuig, u plak 'n kamera daarop en vlieg deur die lewendige voer te sien. Eenvoudig. As u belangstel, gaan ek na 'n paar van die meer tegniese dele (maar nie te tegnies nie!) Van die drone.

Stap 2: Hoe werk 'n drone (multirotor)

Dit gaan 'n kort gedeelte wees van die 'wetenskap' agter 'n hommeltuig. Eerstens is 'n 'drone' tegnies iets wat outonoom kan vlieg, maar dit het 'n algemene term geword vir alles elektronies wat vlieg. In die FPV -stokperdjie gebruik ons dikwels die woord quadcopter, of 'multirotor'. 'N Multirotor is 'n voertuig met verskeie' rotors ', dit wil sê motors, en die algemeenste motor in die lug is 'n quadcopter - 'n multirotor met 4 motors.

Hoe beheer 'n mens 'n multirotor? 'N Multirotor het 4 kontrolepunte; rol, gooi, gee en stoot. As u ondervinding het met vliegtuie/helikopters, weet u wat dit is, maar vir diegene wat u nie het nie, hier is 'n eenvoudige oefening om dit reg te kry. Hou u hand omhoog, palm tot op die grond - u hand is nou die multirotor.

• Rol - wieg jou hand van kant tot kant - dit is jou rol.
• Pitch - kantel jou hand op en af - dit is jou toonhoogte.
• Yaw - hou jou handpalm na onder, draai jou ha links en regs - dit is jou gawe.
• Stoot/gaskrag - lig jou hand op en jy kry jou krag.

U gebruik hierdie 4 kontrolepunte saam met u om u multirotor in enige rigting te laat beweeg. Dit vlieg soortgelyk aan hoe 'n helikopter doen. Om vorentoe te gaan, moet u 'n kombinasie van toonhoogte en druk hê.

As u 'n gevoel wil hê van FPV -vlieg sonder om die risiko van 'n hommeltuig te laat val, is 'n goeie beginpunt met 'n FPV -vlugsimulator.

FPV is nie net vir quadcopters nie. FPV met behulp van quadcopters is verreweg die gewildste manier om FPV te vlieg, maar daar is baie vaste vlerkvlieëniers wat kameras aan meer tradisionele radiobeheervliegtuie koppel. Maar in hierdie gids behandel ons die basiese beginsels van FPV vanuit 'n quadcopter -perspektief, want dit is waarmee die meeste mense begin.

Stap 3: Bou u eie of koop gereed om te vlieg?

Nou, ek het hierdie vraag 'n afdeling gegee, aangesien dit 'n baie belangrike vraag is; bou u u eie quadcopter of koop u 'n voorafgemaakte FPV-quad-ready-to-fly (RTF)? Ek gaan dadelik sê dat ek bevooroordeeld is om te bou - dit is nie net lekker nie, maar jy kry ook 'n goeie prestasie as jy jou eie quad in die lug kry. Dit wil nie sê dat die koop van 'n RTF -kit verkeerd is nie - u kan 'n paar uitstekende kits kry wat fantasties sal presteer, en ek is seker dat u tevrede sal wees met u besluit.

Die kern van die probleem vir my is dat u baie keer sal neerstort. Sommige van hierdie ineenstortings lei nie tot iets rampspoedig nie en u hoef slegs 'n paar stutte te vervang. Sommige van hierdie ineenstortings (veral as u dapper begin raak!) Lei tot meer ernstige skade. Miskien moet u 'n motor, die videosender of die vlugbeheerder van die quad self vervang. As u in hierdie situasies nie self die masjien gebou het nie, weet u nie noodwendig hoe u dit moet regmaak nie. Miskien moet u dus weer 'n hele stel koop - dit kan baie vinnig duur raak. As u dit egter van nuuts af opgebou het, ken u die ins en outs van die quad en sal u dus die probleem kan identifiseer en dit redelik maklik kan oplos.

So my raad? Bou. As dit u begeerte het, sal ek nou die anatomie van 'n hommeltuig noem, en u kan die drone -kennis opbou …

Stap 4: Anatomie van 'n FPV Racing Drone

Kom ons gaan in detail oor wat die quadcopter -hommeltuig uitmaak. Al die belangrikste komponente van 'n tipiese FPV -hommeltuig word in die bostaande beeld getoon.

'N FPV -hommeltuig kan in drie' dele 'verdeel word; die vlugstelsel, die kragstelsel en die FPV -stelsel.

• Die vlugstelsel bestaan uit die dele wat die quadcopter laat vlieg, soos motors en vlugbeheerder.
• Die kragstelsel bestaan uit die onderdele wat u hommeltuig elektriese krag verskaf, soos die battery en die kragverspreidingsbord.
• Die FPV -stelsel bestaan uit die dele wat vir die videostroom gebruik word, insluitend u kamera, videosender en bril.

Ons sal elkeen van hierdie stelsels in die volgende stappe in meer besonderhede bespreek

Stap 5: Die raam

Eerstens moet die drie stelsels op 'n hommeltuig aan iets gekoppel word, bekend as die raam. Dit is die skelet van die hommeltuig en bied nie net die sterkte van die multirotor as geheel nie, maar ook die finale voorkoms van die hommeltuig. Daar is soveel verskillende style en variasies van multirotoriese rame, dit is onmoontlik om te tel, maar almal het dieselfde algemene kenmerke. Hulle wil almal so sterk as moontlik wees, maar ook so lig as moontlik (want dit is natuurlik die beste kombinasie). Daarom word koolstofvesel dikwels gebruik, aangesien dit oor die algemeen sterk maar liggewig is.

Rame word ook gekategoriseer, maar hul grootte. As ek die grootte van 'n raam sê, bedoel ek die asafstand wat die diagonale lengte (in mm) is van die middel van die een motor tot die middel van die motor direk diagonaal daarteen. Die meeste FPV -rame het 'n asafstand van 220 mm en laer as die tegnologie slimmer en kleiner word.

Verdere leeswerk: volledige gids vir die aankoop van 'n FPV Quadcopter -raam

Stap 6: Die vlugstelsel

Die vlugstelsel bevat alles wat die multirotor benodig om te vlieg. Dit sluit die vlugbeheerder, die motors, die elektroniese snelheidsbeheerders (ESC's), die radioontvanger en die propellers in.

Die manier waarop die vlugstelsel werk, is soos volg:

• Pilot beweeg die stokke op die R/C -kontroleerder, dit word draadloos na die ontvanger gestuur
• Die R/C -ontvanger stuur die vlieënierstokopdragte na die vlugbeheerder
• Die vlugbeheerder interpreteer hierdie opdragte en bereken teen watter snelheid elke motor moet beweeg en stuur hierdie sein na die ESC
• Die ESC skakel hierdie sein om na 'n spanning wat dit na die motor stuur
• Die motor is die dryfveer om die hommeltuig eintlik te laat beweeg

Hierdie proses vind honderde kere per sekonde plaas. Kom ons kyk na elke komponent in meer detail

Stap 7: Die R/C -beheerder en -ontvanger

Die radiobeheerder is die toestel wat die vlieënier in hul hande hou met twee joysticks wat gebruik word om die hommeltuig te laat vlieg. Die radio -ontvanger is die klein elektroniese toestel wat op die hommeltuig geïnstalleer is (en aan die vlugbeheerder gekoppel is). Die beheerder stuur radioseine na die ontvanger en die ontvanger voer dan die inligting aan die vlugbeheerder. Daar is baie opsies om u R/C -beheerder en ontvanger te kies. Op die oomblik is die Frsky Taranis -radio's die gewildste in die FPV -gemeenskap.

Stap 8: Die vlugbeheerder

Soos die naam aandui, beheer hierdie toerusting die vlug en kan dit dus as die 'brein' van die hommeltuig beskou word. Die vlugbeheerder neem data van twee insette en gebruik dit om die multirotor stabiel te hou en die hommeltuig te stuur. Hierdie twee data-insette kom van ingeboude sensors op die vlugbeheerder, en van die vlieënier via die R/C-beheerder. Die sensors vertel die vlugbeheerder dinge soos die oriëntasie en hoogte, en die vlieënier vertel die vlugbeheerder in watter rigting hulle wil hê die multirotor moet gaan.

Afhangende van hoe diep u wil gaan, kan u ook u vlugkontroleerder volgens u presiese spesifikasies verfyn en programmeer-net soos met 'n renmotor. Op hierdie manier kan u die beste uit u drone haal.

Verdere leeswerk:

FPV Racing Flight Controller Koopgids

Stap 9: Die elektroniese snelheidsbeheerders (ESC's)

Die ESC's is die komponente wat die opdragte van die vlugbeheerder neem en dit in krag na die motors vertaal. Die ESC sê die motor moet vinniger of stadiger draai, gegewe die instruksies van die vlieënier. Elke motor het dus 'n toegewyde ESC, aangesien elke motor op 'n gegewe tydstip teen 'n ander snelheid as die ander beweeg.

Die tipe en grootte van ESC wat geskik is vir u drone hang af van watter kragstelsel u gebruik en watter motors u gebruik.

Verdere leeswerk

Waaraan moet u dink as u 'n ESC vir u multirotor koop

Stap 10: Die motors

Die motors is die dryfkrag van die multirotor en bied die dryfkrag (saam met die propellers). Die belangrikste ding om te weet in terme van FPV -hommeltuigmotors, is hoe motors ingedeel word.

U het baie verskillende motors van verskillende groottes, maar wat beteken dit? Kom ons neem die ChaosFPV CF2205 2300Kv PRO -motor as voorbeeld. Dit is 'n 2205 -motor met 'n KV -gradering van 2300KV. Die getal 2205 verwys na die afmetings van die motor; die motor is 22 mm in deursnee en het 'n statorhoogte van 5 mm. Hoe langer die motor (groter statorhoogte) is, hoe vinniger kan dit reageer, terwyl motors met 'n hoër deursnee meer wringkrag en krag gee, maar stadiger reageer. Die KV -gradering word gedefinieer as die omwentelinge per minuut (RPM), per volt. Laer KV -motors word gewoonlik die beste gebruik met groter rekwisiete.

Verdere leeswerk:

Borsellose motors - hoe hulle werk en wat die getalle beteken

Stap 11: Die propellers

Die propellers is aan die motors vasgemaak en bied die nodige krag. Daar is baie verskillende tipes rekwisiete op die mark, van u tradisionele 2-lem propellers tot die 5-lem propellers. Weereens word skroewe op 'n standaard manier benoem, bv. 5x3x3. Dit beteken eenvoudig dat u 'n 5 duim -skroef het met 'n hoogte van 3 duim en dat daar 3 lemme is.

Stap 12: Die kragstelsel

Die kragstelsel van 'n hommeltuig bestaan uit die dele wat krag verskaf, en stuur die krag na al die elektronika. In 'n tipiese FPV -quadcopter is daar net twee komponente, 'n kragverspreidingsbord (PDB) en die battery.

Die PDB Die kragverdelingsbord neem eenvoudig die krag uit die battery en versprei dit na die relevante bronne. In die eenvoudigste vorm is dit 'n aparte bord waarop u die battery aansluit en waarop u die ander komponente van die vlugstelsel (soos ESC's) kan koppel. Soms bevat 'n PDB ook 'n paar spanningsreguleerders wat 'n konstante 5V of 12V outout lewer om van u ander elektronika aan te dryf. U sal ook vind dat vlugbeheerders ook 'n ingeboude PDB het, wat beteken dat u die battery (en ESC's) direk aan die vlugbeheerder koppel. Vir meer inligting, kyk gerus

Die battery

Nou kom ons by die komponent wat u multirotor verskaf - die battery. Drones word gewoonlik aangedryf deur litiumpolymeer (LiPo) batterye wat uit verskeie 'selle' bestaan. Elke sel het 'n spanning van 3,7V en deur meer selle by te voeg, voeg u meer spanning by. Byvoorbeeld, 'n battery met 3 selle (aangedui as 3S) hou 'n spanning van 11.1V. Soos aangedui in die 'Motors' -afdeling, is die snelheid waarmee die motor draai direk gekorreleer met die spanning wat verskaf word. Om u motor vinniger te laat draai, benodig u dus meer spanning. U kan ongelukkig nie net 'n battery van 10 selle op u hommeltuig slaan om vinniger te werk nie - daar is altyd 'n goeie balans tussen gewig en krag as u die regte battery kies.

Lees verder: LiPo -batterye - hoe om die beste battery vir u hommeltuig te kies.

Stap 13: Die FPV -stelsel

Die FPV -stelsel bestaan uit 'n kamera, 'n videosender wat die videostroom terugstuur na u videoglasbril op die grond. Om die FPV -stelsel te verstaan, is die maklikste analogie om na te dink oor hoe televisie werk, aangesien dit amper dieselfde is, net op 'n baie kleiner skaal. Daar is 'n kamera op u hommeltuig wat 'n video opneem. Hierdie sein word na 'n videosender gestuur, wat 'n sein draadloos uitsaai (soos 'n televisie -ateljee sou doen). Die FPV -bril op u quadcopter is soos 'n televisiestel wat die sein sal opneem. Maar om spesifiek te wees, sal die video -ontvanger die sein opneem en dit op die skerm in die bril vertoon. Die meeste FPV -brille het 'n geïntegreerde video -ontvanger, of kan een via 'n module -aansluiting aansluit.

Die FPV -kamera

Die FPV -kamera is miskien die belangrikste komponent van enige FPV -hommeltuig, aangesien dit die toerusting is waarmee u na u FPV -platform vervoer word. FPV -kameras het begin as kringtelevisiekameras, maar namate die stokperdjie gevorder het, maak baie vervaardigers pasgemaakte kameras wat spesifiek vir FPV ontwerp is. Dit beteken dat FPV -kameras ontwerp is om die laagste moontlike latensie te hê (die tyd wat dit neem om 'n raam op te neem en terug te stuur). Die meeste FPV -kameras lewer egter NIE HD -uitset nie, aangesien dit die latensie van die voer verhoog, wat rampspoedig is vir FPV -vlieg. As u meer as 80 km / h ry, maak elke millisekonde vertraging 'n verskil.

Stap 14: Die videosender (VTX)

Sonder 'n videosender wat aan u kamera gekoppel is, is die kamera heeltemal nutteloos. Dit is die komponent wat die videostroom van die kamera draadloos na u FPV -bril op die grond stuur.

FPV VTX's kom in 'n verskeidenheid groottes, kragte en funksies voor, maar hulle word hoofsaaklik ingedeel in terme van hul oordragkrag (in milliwatt, mW). Die twee hoofkragte is 25mW en 200mW senders - 200mW is die algemeenste onder FPV -vlieg.

U moet ook daarop let dat daar 'n paar regulasies is oor hoeveel krag u met u FPV -sender kan gebruik. Binne die EU is die maksimum krag wat u wettiglik kan gebruik 25mW. As u 'n hoër oordragvermoë hieroor wil gebruik, moet u toestemming hiervoor verkry.

Lees verder: Alles wat u moet weet oor FPV -videosenders

FPV antenna gids

Stap 15: Die FPV -bril

U sien die lewendige videostroom van u hommeltuig met 'n FPG -bril. Tegnies ontvang 'n video -ontvanger die sein en die skerm in die bril wys dit. Maar deesdae is 'n FPV -ontvanger ingebou, of word dit byna op elke FPV -bril vasgemaak, sodat ons dit gewoonlik as een ding beskou.

Die lewendige videostroom word op 'n klein skerm in die bril vertoon, en net soos virtuele realiteit sien u wat die kamera sien en word u in die lug vervoer! Net soos met elke ander komponent in multirotorbou, is daar baie verskillende soorte, style en handelsmerke van FPV -brille. As u die geld het, kan u kies vir 'n eersteklas paar met briljante skermkwaliteit, dubbele ontvangers vir 'n beter ontvangs en spesiale funksies soos DVR-vermoëns (wat beteken dat u kan opneem wat u sien). U kan egter ook 'n baie soliede bril in die hande kry vir nie soveel geld nie, wat die werk uitstekend vir 'n beginner sal doen.

Verdere leeswerk: FPV Goggle -koopgids

Stap 16: In opsomming

FPV -vlieg is dus net 'n daad om jou FPV -hommeltuig met 'n aangehegte kamera te vlieg terwyl jy na die lewendige beeldmateriaal kyk en jou hommeltuig daarvolgens bestuur. U kan alleen aan hierdie aktiwiteit deelneem (alhoewel as u 'n beginner is, word dit aanbeveel dat u saam met 'n ervaringsvlieënier gaan) of in 'n groep. U kan u eie renbaan bepaal en teen mekaar wedloop om te sien wie die uiteindelike FPV -vlieënier is. Dit gee u 'n heel ander blik op die wêreld om u en stel u in staat om 'n nuwe vaardigheid te ontwikkel terwyl u uself in 'n wonderlike ervaring verdiep.