FPV Дроны: Базовые Знания и Настройка

Вопросы, рассматриваемые в данной методичке базовых знаний
1.
Устройство fpv
2.
Какая поляризация антенн бывает?
3.
Как начать запись на очках?
4.
Визуальные отличия дипольных антенн приемника по частотам?
5.
Расшифруйте RX, TX, VRX, VTX
6.
Как визуально определить какой приемник установлен на дроне? TBS или ERLS
7.
Как забиндить ERLS?
8.
Что такое КСВ и для чего мы его измеряем?
9.
Что такое «Failsafe» (безопасный режим) функция в дроне
10.
Какую роль играет ESC в дроне?
11.
Какая основная характеристика ESC и в чем измеряется?
12.
Что такое CW и CCW?
13.
В чем измеряется мощность TX?
14.
Акселерометр, барометр, гироскоп, что измеряют эти датчики?
15.
Patch (патч) антенна является направленной или всенаправленной?
16.
Два основных используемых вида АКБ
17.
Зачем нужно параллельное и последовательное соединение АКБ?
18.
Что означает зеленый мигающий диод на RX TBS?
19.
Что такое yaw(Яв), pitch (питч), roll (ролл) в контексте управления дроном?
20.
Что такое ШИМ (PWM)?
21.
Сколько цветов имеет модуль управления (TX) TBS, ERLS? И что они означают?
22.
Что означает состояние светодиодного индикатора на RX (приемнике) ERLS?
23.
Сколько цветов имеет приемник управления (RX) TBS? И что они обозначают?
24.
Что такое MOSFET (МОП - транзистор)? И где установлен?
25.
Что такое Packet rate (пакет рейт)? В чем измеряется?
26.
Что такое RF Racing в очках?
27.
Какие протоколы управления радиосвязи бывают? (Между RX и TX)
28.
Какие протоколы связи между RX с FC (приемником и полетным контроллером) и
TX с RC (Передатчик с пультом (радио контроллером)) бывают?
29.
Что такое горячий и холодный конец на антенне?
30.
Что такое PID (три компонента, ПИД-пропорциональный, интегральный,
дифференциальный) настройка?
31.
Что мы делаем в первой вкладкеBetaflight (бетафлай)?
32.
Назовите диапазоны видеопередатчиков
33.
Назовите диапазоны управления
34.
Стандартная цветовая маркировка проводов, какой провод, что значит и за что
отвечает?
35.
Какие причины ARM (запуска моторов), бинд(связь) есть
36.
Перестройка вращения моторов в Betaflight?
37.
Для чего нужен RSSI?
38.
В чем измеряется RSSI, какой минимальный порог?
39.
Для чего нужен показатель LQ?
40.
Единицы измерения LQ?
41.
Что означает функция «Model match» в ERLS и аналогичная функция в TBS
Encryption?
42.
Можно ли включить приемник или передатчик без антенны?
43.
Какие маркировочные данные наносятся на АКБ?
44.
Что такое Diversity (Диверсити) в контексте FPV дрона?
45.
На какие контактные площадки (пины) необходимо припаять сервопривод?
46.
Что такое вынос FPV?
47.
Что такое ретранслятор FPV?
48.
Основные отображаемые данные в OSD, которые необходимы для полета?
49.
Какие факторы могут влиять на время полета квадрокоптера?
Ответы:
1) Устройство FPV:
АКБ
Приемник (RX)
Передатчик (TX)
Полетный контроллер
(Fly controller)
Камера (Cam)
Электронный регулятор
скорости (Electronic Speed
Controller)
2) Какая поляризация антенн бывает?
Вертикальная и горизонтальная – это подвиды линейной
Круговая подразделяется на правозакрученную и левозакрученную.
3) Как начать запись на очках?
В первую очередь необходимо отформатировать накопитель, если он не
использовался на очках:
1.
Для этого нажимаем на правую кнопку:
2.
Появится такое меню:
3.
В нем переходим в пункт “DVR” прокруткой колеса
4.
В нем выбираем пункт «Форматирование»
5.
После выхода на главный экран в левом углу верхней строчки появится объем
накопителя
6.
Нажатием на кнопку слева на очках вы начинаете запись
7.
Рядом с отображением объема у вас появится красный значок записи
4) Визуальные отличия дипольных антенн приемника по частотам:
Зависимость длинны антенны является обратной, то есть – чем длиннее антенна,
тем ниже у нее частота, и наоборот.
5) Расшифруйте RX, TX, VRX, VTX:
RX – R - receiver (приемник), X - данных
TX – T - transmitter (передатчик), X - данных
VRX – V - видео, R - receiver (приемник), X - данных
VTX – V - видео T - transmitter (передатчик), X – данных
6) Как визуально определить какой приемник установлен на дроне? TBS или ERLS
Приемник TBS выглядит так:
Приемники ERLS выглядит так: (показан пример)
1. Имеет 8 пинов;
1. Имеют 4 пина;
2. Зачастую имеет надписи
2. Надписи не стандартизированы;
“XF”, “50”, “Nano”(Могут
3. Цвет световой индикации не
написаны как вместе, так и
стандартизирован;
раздельно);
4. Припаиваются на 4 провода;
3. Имеют красно-зеленый
светодиод;
4. Припаяны на 3 провода;
7) Как забиндить ERLS?
1.
В первую очередь необходимо взять
пульт управления и передатчик управления:
3.
Зажимаем кнопку включения в середине
пульта:
5. Открываются настройки передатчика:
2.
Вставляем передатчик (TX) в ячейку
сзади:
4.
Нажимаем кнопку “Sys”, а затем
выбираем из списка пункт “ExpressLRS”:
6.
Выбираем пункт “Wi-Fi Connectivity”:
7.
Нажимаем “Enable Wi-Fi”:
8.
Видим окно подтверждения:
9. Включаем “Wi-Fi” на устройстве и
выбираем “ExpressLRS TX”, пароль expresslrs:
11. Изменяем bind фразу на свою любую:
10.Переходим на главную страницу
12.Нажимаем “Save”:
14.
13. Видим окно подтверждения изменений
и кнопку перезагрузки. Нажимаем ее, на
данный момент передатчик готов:
15.
Нас встречает такое же окно:
После подключаем питание к дрону
(можно через type-c порт полетного
контроллера, если RX не запитается, то
подключить АКБ к дрону), а затем нажимаем
на “ExpressLRS RX”, пароль - expresslrs:
16.
Вводим такую же bind фразу, что и на
передатчике:
17. После этого нажимаем “Save”:
18. Переходим во вкладку “Options”,
выбираем в пункте “Regulatory
domain” такое же значение, что и на
передатчике и нажимаем на кнопку
“Save”.
Binding закончен.
8) Что такое КСВ и для чего мы его измеряем?
КСВ (SWR англ.)– это коэффициент стоячей волны. Он показывает то
насколько хорошо антенна может принимать или отдавать радиосигнал на
определенной частоте.
Приемлемым является показатель от 1.4 - 1.5;
Хорошим 1.2 -1.39;
Отличным 1.1 – 1.19;
Идеальным 1 – 1.09;
9.
Что такое «Failsafe» (безопасный режим) функция в дроне?
Failsafe – сценарий поведения дрона при потере сигнала передатчика.
Имеет 2 этапа, где на первом этапе, в течении задаваемого пользователем
промежутка, равного менее 30 секунд (существуют методы увеличения этого
временного интервала), происходят ранее заданные действия с сигналами
управления, которые поступали от передатчика, а после активируется один из
трех сценариев (Падение) первый заключается в том, что моторы отключаются
и не будут активироваться до появления устойчивого сигнала и повторной
команды о их запуске. Второй сценарий – (Приземление) моторы остаются
активны и скорость их вращения корректируется до момента приземления
дрона при помощи средств определения положения в пространстве самого
дрона (Акселерометр, Барометр, Гироскоп). Третьим сценарием (GPS
спасение) является процедура возвращения дрона и его приземления в точку,
откуда он был запущен при помощи вышеописанных средств, а также GPS
навигации.
10.
Какую роль играет ESC в дроне?
ESC получает команды от полетного контроллера и переводит их в
обороты моторов.
11.
Какая основная характеристика ESC и в чем измеряется?
Основной характеристикой ESC является, то какой ток нагрузки эта
плата может через себя провести и управлять им. Измеряется в Амперах.
12.Что такое CW и CCW?
CW и CCW - это clockwise и clockcounterwise, вращение моторов по
часовой и против часовой , соответственно.
13.
В чем измеряется мощность TX?
Мощность передатчика измеряется в ваттах(W).
14.
Акселерометр, барометр, гироскоп, что измеряют эти датчики?
Акселерометр - (датчик линейного ускорения) используется в дронах
для стабилизации полёта;
Барометр - используется для измерения атмосферного давления, что
позволяет дрону определять свою высоту;
Гироскоп - отвечает за измерение и стабилизацию ориентации дрона в
пространстве.
15. Patch (патч) антенна является направленной или
всенаправленной?
Патч является антенной направленного действия, так как при передаче
сигнала всенаправленные антенны потребляют намного больше мощности
для достижения такой же дальности, как у направленной, а при приеме у
всенаправленной возникает намного больше наводок и шумов.
50.
Два основных используемых вида АКБ
16.
17.
Два основных используемых вида АКБ
Основными видами являются LiON и LiPO (Круглые и плоские)
Зачем нужно параллельное и последовательное соединение АКБ?
Паралельное соединение складывает емкости батарей, пословательное
складывает напряжение батарей.
18.
Что означает зеленый мигающий диод на RX TBS?
Зеленый медленно мигающий диод показывает, что RX TBS находится в
ожидании Bind’a.
19. Что такое yaw(Яв), pitch (питч), roll (ролл) в контексте управления
дроном?
20.
Что такое ШИМ (PWM)?
(инструктору на сдаче ответить, что необходим для проверки всех
портов полетного контроллера) Широтно-импульсная модуляция,
применяется для кодирования сигнала, выходящего с пинов полетного
контроллера на разнообразные дополнительные устройства по типу сбросов,
подвесов, сеткометов, стреляющих и поворачивающихся механизмов.
Представляет собой импульс, в котором присутствует одна регулируемая
временем подачи напряжения часть, и другая часть, в которой напряжение
равно (чаще) нулю или заданному пороговому значению.
21. Сколько цветов имеет модуль управления (TX) TBS, ERLS? И что
они означают?
На ERLS TX - статичный свет (единого цвета на разных моделях нет)
диода на приемнике обозначает bind. Медленное мигание диода с одинаковым
интервалом – процесс поиска bind’а, быстрое мигание диода или его
переливание разными цветами – TX перешел в режим Wi-Fi.
На TBS TX– индикация состоит из оранжевых, синих и зеленых цветов
(на пультах TBS Tango II еще присутствует фиолетовый цвет). Мигающий
зеленый – процесс поиска нового сопряжения. Статичный зеленый –
сопряжение TX и RX. Оранжевый - поиск заранее установленного
сопряжения Моргающий синий – ожидание согласия на обновление
прошивки RX или ожидание согласия на передачу настроек с TX. Статичный
синий – процесс передачи обновления прошивки на RX или процесс передачи
настроек с TX.
22.
Что означает состояние светодиода на RX (приемнике) ERLS?
На ERLS RX - статичный цвет на приемнике обозначает либо bind,
либо указывает на то, что приемник «Закирпичен»(зашита неподходящая
прошивка), либо переведен в режим загрузчика. Медленное мигание с
одинаковым интервалом – процесс поиска bind’а, быстрое мигание диода или
его переливание разными цветами – приемник перешел в режим Wi-Fi.
23. Сколько цветов имеет приемник управления (RX) TBS? И что они
обозначают?
На TBS RX– цветовая индикация приемника состоит из двух цветов:
красный и зеленый. При наличии bind’а диод приемника и передатчика будут
гореть статичным зеленым. При отсутствии bind’а диод приемника будет
гореть красным, а диод передатчика оранжевым. Во время поиска bind’а
передатчик и приемник будут моргать зеленым цветом с одинаковым
интервалом между морганиями.
24.
Что такое MOSFET (МОП - транзистор)? И где установлен?
MOSFET (МОП - транзистор) – это транзистор типа металл-оксидполупроводник или разновидность полевого транзистора, в котором
управление током через канал осуществляется электрическим полем,
создаваемым напряжением на затворе. Простыми словами, это «электронный
переключатель», который позволяет при помощи небольшого напряжения
управлять мощной нагрузкой постоянного тока. Установлен перед выходами
к моторам на плате ESC.
25.
Что такое Packet rate (пакет рейт)? В чем измеряется?
Packet rate - это скорость передачи данных в секунду (для
дальнобойности выставляется 50Hz); Измеряется в герцах(Hz);
26.
Что такое RF Racing в очках?
RF Racing - это режим адаптации под гонки, в котором приёмник
работает только в RaceBand;
27. Какие протоколы управления радиосвязи бывают? (Между RX и
TX)
1.
SBUS - Цифровой серийный протокол. Позволяет
передавать до 16 каналов управления по одному сигнальному проводу. Это
снижает сложность проводки по сравнению с традиционными PWMсигналами, для которых требуется отдельный провод на каждый канал.
Особенности:
i. Цифровой протокол, который менее подвержен помехам по
сравнению с традиционными PWM-сигналами.
ii. Поддерживает интеграцию телеметрии: в сочетании с
протоколом S.Port SBUS позволяет передавать данные
телеметрии от полётного контроллера обратно к приёмнику, а
затем к передатчику.
iii. Поддерживает резервные настройки: можно связать
несколько приёмников и, если один теряет сигнал, другой
может автоматически принять его.
2. CRSF - Протокол, разработанный командой BlackSheep для
системы Crossfire RC.
Особенности:
i. Широкополосный полнодуплексный протокол
последовательной передачи данных с низкой задержкой.
ii. Служит двойной цели: облегчает управление
радиоуправлением и получает телеметрическую информацию от
транспортного средства или диспетчера полёта.
iii. Совместимые RC-передатчики могут использовать этот
протокол для установления плавного канала связи с управляемым
устройством.
3. PPM (Pulse Position Modulation) — аналоговый формат сигнала,
который используется для передачи команд в виде позиции импульса.
Протокол позволяет через один провод передавать последовательно до 8
каналов.
28. Какие протоколы связи между RX с FC (приемником и полетным
контроллером) и TX с RC (Передатчик с пультом (радио контроллером))
бывают?
29.
Что такое горячий и холодный конец на антенне?
Горячим называют тот конец, который уходит на антенну. Холодным —
тот, на который подаётся сигнал от ГСС (Генератор стандартных сигналов),
его выходное сопротивление обычно около 50 Ом. Важно учитывать, что эти
названия условные и не обязательно соответствуют реальным физическим
свойствам концов.
Другими словами, часть до передатчика или приемника – холодная,
после передатчика или приемника – горячая.
30. Что такое PID (три компонента, ПИД-пропорциональный,
интегральный, дифференциальный) настройка?
PID-настройки — это параметры, которые используются полётным
контроллером для стабилизации дрона и точного контроля его движений.
Аббревиатура от «Proportional, Integral, Derivative» («Пропорциональный,
Интегральный, Дифференциальный»).
В PID-настройках дронов FPV используются три параметра:
1.
P (Proportional)— определяет силу реакции дрона на отклонение от
заданного положения. Чем выше значение P, тем быстрее дрон будет пытаться
вернуться в нужное положение.
2.
I (Integral)— помогает компенсировать небольшие ошибки, которые
могут накапливаться во время полёта. Например, если дрон немного
дрейфует в одну сторону, I-параметр поможет исправить это.
3.
D (Derivative)— отвечает за сглаживание движений. Если значение D
слишком высокое, дрон может «дергаться», а если слишком низкое — он
станет менее точным.
31.
Что мы делаем в первой вкладке Betaflight (бетафлай)?
В первой вкладке Betaflight производится колибровка акселерометра;
32.
Назовите диапазоны видеопередатчиков:
Диапазоны видеопередатчиков –
1.2, ГГц
1.5, ГГц
3.3, ГГц
5.8 ГГц
33.
Назовите диапазоны управления:
Диапазоны передатчиков управления – 500 МГц, 900 МГц, 2,4 ГГц
34. Стандартная цветовая маркировка проводов, какой провод, что
значит и за что отвечает?
Черный – зачастую обозначает «Минус» или «Землю», красный –
«плюс» или питание, по этим проводам осуществляется течение тока ко всем
потребителям напряжения. Желтый от камеры до полетного контроллера или
от полетного контроллера до видеопередатчика обозначает видеопровод, по
которому идет видеосигнал. Желтый от приемника управления до полетного
контроллера – провод по которому пакеты данных управления идут от
приемника до полетного контроллера.
35. Какие причины ARM (запуска моторов), бинд(связь) есть.
a. Не выставлен CH5 во вкладке Mixes;
b. Разные раскладки (AETR и TAER) на приемнике и передатчике;
c. Неправильная пайка контактов rx и tx между полетным контроллером и
приемником;
d. Не выставлен Aux во вкладке «Режимы»;
e. Выставлен неправильный порт приема во вкладке «Порты»;
f. Выбран неправильный протокол моторов;
g. На рычаге arm’а не выбрано то, сколько позиций он может принимать
(2pos, 3pos, none).
36.
1.
Перестройка вращения моторов в Betaflight?
Открываем betaflight
2.
После чего мы видим страницу
и нажимаем вкладку
настройки моторов
«Моторы»
3.
Затем нажимаем на
«направление мотора»
5.
Нажимаем «Пуск /
вращение двигателей»
7.
Нажатием на цифру
мы меняем направление
вращения мотора на дроне
с соответствующей
цифрой, а затем нажимаем
закрыть
4.
Откручиваем пропелеры, если они
прикручены, нажимаем на «я понимаю
все риски»
6.
Сверяемся со схемой расположения
дрона в схеме и перед нами
8.
Нажимаем «переназначить моторы»
9.
Нажимаем на «я
понимаю все риски
11. Нажимаем
поочередно на те моторы,
которые начинают
двигаться после
очередного выбора
10.
Сверяемся с расположением дрона
на схемене и перед нами
12. Заканчиваем процедуру
переназначения моторов.
37.
Для чего нужен RSSI?
RSSI (индикатор уровня принимаемого сигнала) измеряет мощность
принимаемого сигнала и имеет решающее значение для определения
оставшегося запаса хода во время полёта.
38.
В чем измеряется RSSI, какой минимальный порог?
RSSI измеряется в дБм (децибел милливаттах) по логарифмической
шкале, в отличие от мВт (милливатт), которые измеряются по линейной
шкале.
RSSI начинается с 0 как максимального значения и уменьшается по
мере ослабления сигнала. -130 дБм — это нижний предел, однако на практике
минимальное значение RSSI обычно не такое низкое, поскольку оно зависит
от частоты обновления и частоты сигнала.
Использование дБм предпочтительнее, чем мВт, потому что приёмники
могут улавливать невероятно слабые сигналы, которые сложно выразить в
мВт. Например, мы можем выразить 0,000000000001 мВт как -120 дБм.
Таблица с наименьшими значениями RSSI (пределом
чувствительности) для каждого радиочастотного режима (скорости передачи
пакетов). Если значение RSSI опустится ниже этих пределов, сработает
защита.
Режимы
D250/D500/F500/F1000
500 Гц/333 Гц в полном объёме
250 Гц
150 Гц/200 Гц/100 Гц в полном объёме
100 Гц
50 Гц
25 Гц
Предел чувствительности
-104 дБм
-105 дБм
-108 дБм
-112 дБм
-117 дБм
-117 дБм
-123 дБм
39.
Для чего нужен показатель LQ?
LQ, или качество соединения, показывает, какой процент данных
проходит через приёмник без искажений.
Для ExpressLRS вы можете найти RFMD, а также соответствующие
режимы и скорости передачи пакетов в следующей таблице. Для 9:100
скорость передачи пакетов составит 500 Гц.
RFMD
Режимы
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
F1000
F500
D500
D250
500 Гц
333 Гц
250 Гц
200 Гц
150 Гц
100 Гц в полную силу
100 Гц
50 Гц
25гц
Скорость Передачи
пакетов
1000 Гц
500 Гц
500 Гц
250 Гц
500 Гц
333Гц
250 Гц
200 Гц
150 Гц
100 Гц
100 Гц
50 Гц
25гц
Пределы
чувствительности
-104 дБм
-104 дБм
-104 дБм
-104 дБм
-105 дБм
-105 дБм
-108 дБм
-112 дБм
-112 дБм
-112 дБм
-117 дБм
-120 дБм (900 МГц)
-115 дБм (2,4 ГГц)
40.
Единицы измерения LQ?
LQ отображается в формате, например, 9:100, где первое число
обозначает «RFMD» (или радиочастотный режим), а второе — фактическое
значение качества соединения (в процентах от 0 до 100).
41. Что означает функция «Model match» в ERLS и аналогичная
функция в TBS Encryption?
Model Match — это номер, который можно присвоить приёмнику. Это
позволяет использовать профиль модели на радиопередатчике только для
управления конкретным приёмником.
Функция «совпадение моделей» полезна для моделей, требующих
специальные настройки, например для самолётов и крыльев.
42.
Можно ли включить приемник или передатчик без антенны?
Нет, иначе TX или RX выйдет из строя.
43.
Какие маркировочные данные наносятся на АКБ?
На АКБ наносятся такие данные как:
• Напряжение на одну ячейку;
• Общая емкость АКБ;
• Маркоровка типа соединения (в данном случае 6S2S -6
последовательно и по 2 паралельно соединенных ячеек)
• Номинальная мощность
44.
Что такое Diversity (Диверсити) в контексте FPV дрона?
Это технология, которая автоматически выбирает лучший сигнал для
поддержания стабильной связи между RX и TX. Вместо того чтобы
использовать одну антенну, приёмник с технологией diversity подключает две
и более антенн, расположенные на расстоянии друг от друга или с разной
ориентацией. Это позволяет минимизировать помехи и прерывания.
45. На какие контактные площадки (пины) необходимо припаять
сервопривод?
Сервопривод паяяется на контакты в названии которых имеются буквы:
• E (Engine) – Двигатель (Только начиная с E5 или E7 в
зависимости от количества двигателей);
• M (Motor) – Мотор (Только начиная с M5 или M7 в зависимости
от количества моторов);
• S (Serialmotor) – последовательный мотор (Только начиная с S5
или S7 в зависимости от количества последовательных моторов);
• L (Led) – Светодиод;
46.
Что такое вынос FPV?
Вынос FPV представляет из себя антенны с TX и VRX, находящиеся
друг от друга на расстоянии не менее 10 м и на некотором возвышении
(Телескопический штатив, дереья, дома и тд), и подключенные к средствам
переферии (Пульт и очки) через провода, но не подключенные к Мастерпульту НСУ.
47.
Что такое ретранслятор FPV?
Ретранслятор – это средства усиления и/или преобразования сигнала
управления/видео.
Бывают как наземные, так и устанавливаемые на дроны.
48. Основные отображаемые данные в OSD, которые необходимы для
полета?
49.
Какие факторы могут влиять на время полета квадрокоптера?
Факторы влияющие на время полета:
• Процент заряда АКБ;
• Погодные условия;
• Переносимый вес;
• Манера пилотирования дроном (резкие движения или плавный
полет);