Комплектующие для сборки коптера - Hellhog - блог

Как выбрать полетный контроллер с GPS, OSD, функции автопилота "возврат домой", держание позиции по GPS

2016-05-24T08:15:18+00:00

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.

Наименование	Полный комплект	Базовый набор
DJI Naza-M Lite	200$	80$
APM ardupilot	150$	36$
DJI Naza M v2	346$	-
PIXHAWK PX4	175$	80$

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,

- 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,

Сторона с антенной	NEO-6M

LEA-6H	NEO-7M

GPS модуль в защитном пластиковом кейсе

"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,

- 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,

- 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.

Как выбрать полетный контроллер (мозг)

2016-05-24T03:03:39+00:00

Полётный контроллер - это плата управления мультикоптером. Синхронизирует работу всех двигателей, стабилизирует и удерживает летательный аппарат. "Слушает" от пилота "желаемые" команды:

pitch - тангаж - наклон вперед-назад,

roll - крен - вращение относительно продольной оси (влево-вправо),

yaw - рыскание - вращение в плоскости горизонта,

и выполняет их с приоритетом к программному обеспечению, т.е. например можно ограничить чтоб крен не превышал 20 градусов.

Принцип работы в упрощенной форме: самый простой полетный контроллер (мозг), состоит из процессора и датчиков акселерометр, гироскоп, барометр. Барометр дает процессору данные о высоте, гироскоп данные о положении в пространстве, акселерометр позволяет подсчитать инерцию (ускорение, замедление) для внесения поправок в стабилизацию, удержание, управление. Обладая этими датчиками и программным обеспечением процессор контроллера выполняет функцию Пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД, англ. PID) регулятора. Вот об этих PID настройках часто поднимаются разговоры.

Как выбрать полетный контроллер для первого квадрокоптера? Для начала решите:

1. будет ли это простой полетный контроллер для полетов в пределах видимости,

2. сложный много модульный с GPS (ГЛОНАС) навигацией, с функциями автопилота, датчиком заряда батареи, OSD модулем для FPV.

Ниже таблица популярных простых полетных контроллеров (сортировка по популярности):

Модель	Цена
Hobbyking i86	18$
AfroFlight Naze32 Acro	21$
Hobbyking KK2.1	17$
MultiWii	12$
CC3D Open pilot	22$

Чем популярнее модель, тем легче найти материал в интернете по его настройке, конфигурации, ремонту, обслуживанию т.е. тем удобнее становится в использовании.

Обычный полетный контроллер прост в настройке. Настраиваться может через ПК или через собственное устройство для конфигурации. Инструкция по настройке обычно предоставляется продавцом.

Хочется добавить, что по статистике более 50% покупателей тянутся к много модульным контроллерам, т.е. можно купить базовую плату контроллера по более низкой цене нежели чем полный комплект, в дальнейшем докупая необходимые модули, хотя покупка комплекта выходит немного дешевле.

Как выбрать двигатель, регулятор оборотов ESC, пропеллеры

2016-05-23T10:18:27+00:00

ВМГ - винтомоторная группа - это группа состоящая из воздушного винта и двигателя, обеспечивающая определённую подъемную силу, которая необходима для полёта мультироторного летательного аппарата. Не забывайте, что для стабильного полета должен быть запас тяги т.е. если у Вас квадрокоптер - 4 двигателя, каждый двигатель даёт тягу в 1 кг, то суммарная тяга составит 4 кг. При весе квадрокоптера 2 кг и тяге 4 кг тяговооруженность составит 2 - это нормальный показатель, но если вес летательного аппарата снизить до 1.5 кг тяговооруженность составит 2.6, что сделает полет более устойчивым, маневренным и комфортным. На мультикоптерах принято держать тяговооруженность между 2.5 - 3. Тяговооруженность важный фактор при проектировании ВМГ Вашего будущего мультикоптера. Тяговооруженность 1 - это когда дрон не сможет взлетать или набирать высоту, но сможет только удерживаться на месте в безветренном помещении.

Чтоб выбрать двигатель и винт для своего первого мульткоптера существует несколько способов:

1. использовать Калькулятор пропеллеров (eCalc) http://ecalc.ch/xcoptercalc.php?ecalc&lang=ru

Ссылка на двигатель: http://www.parkflyer.ru/ru/product/981530/

Это отличный, качественный инструмент, но Вы должны уметь ориентироваться в моделях двигателей и их производителях.

Другой сайт http://rc-calc.com/ru/copter здесь можно не искать двигатель по наименованию и производителю, а вводить технические параметры.

2. способ второй: фактически Вам нужно знать сколько дает тяги, в килограммах (граммах), один двигатель с пропеллером, при нагреве не более 50 градусов, эти данные могут быть на сайте продавца, на форумах, в комментариях.

3. третий способ взять пример с уже готового мультикоптера, т.е. найти в продаже готовый аппарат, совпадающий с Вашим по массе посмотреть в спецификации тип двигателей и пропеллеров и заказать идентичные.

Регулятор оборотов ESC (Electronic Speed Controller) выбирается по току, а требуемый ток регулятора указывается в технических характеристиках двигателя.

Что нужно знать выбирая регулятор оборотов для мультикоптера?

1. Для мультироторов принято использовать специализированные регуляторы со специальной прошивкой (программным обеспечением) позволяющая сделать управление летательным аппаратом более стабильным и устойчивым (технически уменьшается время реакции двигателя на поступающий сигнал от пилота). На сегодняшний день существуют два типа семейств прошивок SimonK и BLHeli, предпочтение отдается SimonK. Рекомендуется при выборе ESC обращать внимание на наличие специализированной прошики.

2. Важные параметры регулятора:

- режим отсечки (Cut-Off Mode) - защита аккумулятора от сильного разряда, LiPO аккумулятор нельзя разряжать ниже 2.8 на каждой ячейке т.к. это может повредить его или полностью вывести из строя. Режим отсечки (режим среза) уменьшает выходную мощность до полной остановки двигателя. Принято отключать эту функцию т.к. остановка двигателей ведет к неминуемому крашу. Отключив режим отсечки Вы получите несколько минут в запасе чтоб сохранить мультикоптер ценой аккумулятора. Настраиваются ESC при помощи специального программатора (Programming card), пульта или сразу продаются с фиксированными настройками,

Срыв синхронизации - это явление, когда магнит ротора проскакивает отталкивающий полюс и попадает на притягивающий при этом происходит резкая остановка двигателя и дальнейшая его работа выглядит как рывки. Происходит это из за ошибок обратной связи по неактивной фазе.

Причина не правильная эксплуатация мотора, а именно не правильно выбранный режим работы двигателя, например: мощный (~500 ватт) низко оборотистый двигатель (500kv) с питанием 6S рассчитанный на пропеллеры 12"-14" - установим на него маленький винт 9"-10" - тогда он будет работать с пониженной нагрузкой и на высоких оборотах. Из за маленького пропеллера будет низкая инерция, увеличение оборотов будет неравномерным и с ростом оборотов начнется увеличение ошибок обработки обратной связи, пока это не приведет к тому, что из за низкой инерции магнит не проскочит отталкивающий полюс и не попадет на притягивающий.

Срыв синхронизации в основном распостранен на гоночных квадрокоптерах с низкой инерцией ВМГ т.е. с маленькими пропеллерами и с широким диапазоном использования ручки газа (20-100%), например, когда требуется резко набрать максимальную мощность (сделать рывок в небо), а затем также резко сбросить газ на ноль для снижения.

Снизить риск возникновения срыва поможет использование максимального размера рекомендуемых пропеллеров и брендовых регуляторов оборотов со стабильными версиями прошивок.

Какую купить раму для мультикоптера

2016-05-23T08:20:27+00:00

И так Вы ознакомились с таблицей типов размеров рам мультикоптеров и готовы купить подходящую Вам.

Начните ознакомление по ценам с популярного продавца Хоббикинг или его Российский агент Паркфлайер, здесь продаются достаточно качественные запчасти и комплекты, не всегда по доступной цене и в некоторых случаях с дорогой доставкой. Покупку на Алиэкспресс можно сравнить с покупкой "кота в мешке" 50% на 50%, "повезет не повезёт", не рекомендую для первой покупки.

В продаже Вы можете найти рамы из разных материалов: карбон, алюминий, пластик - выбирайте по вкусу, но помните, что в случае неудачи Вас ждет ремонт. Обратите внимание есть ли в продаже запасные части (лучи - анг. "arms") для выбранной Вами рамы.

Пример:

рама Q450 V3 450мм (~400 гр)

15$

запасной луч (arm) с Алиэкспресса

2$ - 1шт

Типы рам:

Тип мультиротора	Форма
трикоптер	Y
квадрокоптер	классический крест - X,+ H, deadcat ("летающий кот")
гексакоптер	6 роторов
октокоптер	8 роторов

Для первого квадрокоптера не будем рассматривать рамы:

Y6 - это трикоптер с 6ю двигателями или с поворотным двигателем на хвосте трикоптера (V tail),

X8 - квадрокоптер с 8ю двигателями.

Рамы бывают складные и фиксированные. Складная рама обычно стоит дороже потому, что складной механизм должен быть надёжным т.е. обеспечивать жесткость рамы - не допускается люфт и прогибания. Не рекомендуется покупать складную раму для первого квадрокоптера если Вы не можете её посмотреть, "пощупать".

Как выбрать раму для квадрокоптера

2016-05-23T05:52:02+00:00

Измеряется рама в миллиметрах по диагонали между осями двигателей.

Существуют различные общепринятые стандарты рам для коптеров: 250 мм, 330 мм, 390 мм, 450 мм, 550 мм, 700 мм, 800 мм. На самом деле видов типов размеров очень большое множество, поэтому для упрощения выбора смотрите таблицу ниже. Отверстия креплений двигателей имеют различные размеры 16х19 мм, 19х22 мм, 19х25 мм (уточняйте при покупке).

Для сборки первого летательного аппарата необходимо знать следующее о размерах рамы:

Размер, мм		Применение	Пропел- лер	Акку- мулятор	Вес, гр
до 250
250-330	лёгкий	лёгкие и "гоночные" квадрокоптеры	5-7"	2S-3S	400-800
450-550	средний	отлично подходит для первой сборки, квадрокоптер или гексакоптер на такой раме возможно разместить не только стандартную комплектацию, но так же FPV, бесколлекторный подвес (200-300 грамм) и камеру GoPro (~70 грамм) или ее аналоги	10-12"	3S-4S (6S)	900-2500
более 550	тяжёлый	большая рама расчитана для установки стандартной комплектации, а так же бесколлекторного подвеса и камеры от 300 грамм до 2 кг.	12-15"	6S	2500-6000

Ориентируясь на таблицу выберите подходящую Вам раму. Если это Ваш первый квадрокоптер предусмотрите "запас". Для этого подсчитайте вес комплектующих, которые Вы собираетесь купить (узнайте на сайте продавца) и выбирайте раму согласно веса.

Если Вы впервые задумались о покупке или сборке квадрокоптера и у Вас есть свободное время почитайте о том какие они бывают: Виды квадрокоптеров: основные типы, виды и цели