Учебно-методическое пособие
(начальное)
по подготовке FPV специалистов
Издание I кв. 2025 г.
«Каспер»
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) — это аппарат многоразового или условно
многоразового использования, не имеющий на борту экипажа (человека- пилота) и
способный самостоятельно целенаправленно перемешаться в воздухе для выполнения
различных функций в автономном режиме (с помощью собственной управляющей
программы) или посредством дистанционного управления, осуществляемого человеком оператором со стационарного или мобильного пульта управления.
Впервые в мировой истории БПЛА применяются на войне столь интенсивно. Без
них уже фактически немыслимы боевые действия: корректировка огня артиллерии,
разведка и даже удары с воздуха. Малоразмерные БПЛА характеризуются малыми
геометрическими размерами, низкой тепловой контрастностью и скоростью полета, а
также малой эффективной площадью рассеивания, что не позволяет обеспечить
достаточную эффективность их поражения ЗРК или ПЗРК. А не высокая себестоимость,
возможная массовость применения и контроль нанесения удара вплоть до
непосредственного поражения цели превратили вчерашние игрушки в серьезное оружие
на поле боя…
В соответствии со стратегией научно-технологического развития Российской
Федерации, утвержденной Указом Президента России, и прогнозом научно
технологического развития Российской Федерации на период до 2030 года, определены
приоритеты перехода к передовым цифровым, интеллектуальным производственным
технологиям, созданиям систем обработки больших объемов данных, машинного
обучения и искусственного интеллекта. Представленные технологии в монографии в виде
описания процессов автоматического распознавания объектов на основе нейро-сетевых
алгоритмов и автоматизированного дешифрирования аэроснимков с использованием
аппаратно-программного комплекса обработки видовой информации. Активно развивается
обучение военнослужащих основам устройства, принципов работы и способов
использования различных беспилотных систем.
Данная работа написана, обобщена, систематизирована и отредактирована
военнослужащими и действующими инструкторами на основе их личного опыта
применения БПЛА с первых дней СВО и на конец 2024 года. А так же дополнена
различными материалами, распространяемыми среди специализированных подразделений
противника и находящаяся в открытом доступе сети интернет, способными улучшить
качество понимания материала и усовершенствования принципов боевой работы на БПЛА
мультироторного типа.
2
Глава 1
FPV-дроны — это беспилотники, в которых используется трансляция видео сигнала
в режиме реального времени с камеры FPV-дрона на монитор, очки или шлем. Таким
образом достигается максимальный эффект присутствия человека, то есть он видит то, что
«видит» дрон во время полёта.
Реалии применения БПЛА в условиях вооруженного конфликта отчетливо
показали, что оператору недостаточно умело управлять имеющимися у него бортами, но
так же необходимо качественно знать принципы его устройства для выполнения текущего
ремонта. Нужно понимать, как осуществляется связь между оператором и его БПЛА для
выбора оптимальной позиции и траектории полета, необходимо уметь подбирать для себя
оптимальную боевую часть и иметь возможность модернизировать ее и свой борт для
решения различных задач в постоянно меняющихся условиях применения БПЛА на линии
боевого соприкосновения. Поэтому мы постараемся разобрать саму суть и принципы
работы FPV-дронов и разложить ее по полочкам. Начнем с того, что вообще такое дрон,
квадрокоптер и прочие не ругательные слова, употребляемые нашими пилотами.
Мультикоптеры - аппараты, имеющие два несущих винта и более. Реактивные моменты в
таких устройствах уравновешиваются за счет вращения несущих винтов попарно в разные
стороны или наклоны вектора тяги каждого винта в нужном направлении. Copter – в
переводе с англ. яз. вертолет. Соответственно с двумя симметричными несущими винтами
- бикоптеры, трехроторные - трикоптеры, четырехроторные - квадрокоптеры,
шестрироторные - сексокоптеры, восьмироторные - октокоптеры.
Квадрокоптер (quadcopter) это самая распространенная схема построения
мультикоптеров. Наличие четырех жестко зафиксированных роторов дает возможность
организовать простую схему движения.
В целом квалификация коптеров основывается на балансе веса летательного аппарата и
используемой винтомоторной группы. Чем тяжелее коптер, тем большего размера
пропеллеры. Чем больше размер пропеллера и меньше его шаг, тем экономичнее расход
батареи, но теряется маневренность. Чем больше шаг винта, тем выше маневренность, но
увеличивается энергопотребление. Чем меньше размер пропеллера, тем выше
максимальная скорость, увеличивается маневренность, но теряется экономия расхода
энергии и грузоподъемность.
Размер устанавливаемого пропеллера ограничивается размером рамы квадрокоптера.
Рамы очень сильно влияют на характеристики полета, распределение веса, сам по себе
вес, жесткость, аэродинамику и т.д.
Рама для коптера может быть сделана практически из любого материала, который только
сможете себе вообразить: дерево, пластик из 3D принтера, литой пластик, стекловолокно,
алюминий или даже пластиковые водопроводные/канализационные трубы. Однако, самый
популярный материал — карбон (полагаю, что 99% рам сделаны именно из карбона), все
это благодаря его относительно низкой стоимости и превосходным характеристикам:
Легкий — чем коптер легче, тем он быстрее, стабильнее, тем больше полетное
время и слабее удар при падениях.
Прочный — карбон хорошо известен своей прочностью и долговечностью.
3
Жесткий — имеет высокое соотношение жесткости к весу конструкции. Жесткость
рамы имеет прямое отношение к стабильности полета и высоким полетным
характеристикам.
Однако, у карбоновых рам есть и недостатки:
Карбон проводит электричество. Если провода коснуться рамы, может получиться
короткое замыкание.
Карбон блокирует (ослабляет) радиосигналы (например: 2,4 ГГц, 5,8 ГГц), так что
приходится выносить антенны наружу.
*Дальше мы будем рассматривать только карбоновые рамы.
Конструкция рамы
Раму можно разделить на две основные части: тушка (фюзеляж) и лучи.
Тушка нужна для размещения и защиты электроники: полетного контроллера, PDB, FPV
камеры, видеопередатчика и т.д. Обычно тушка состоит из нижней пластины, верхней
пластины и нескольких стоек между ними.
На лучах устанавливаются моторы. Лучи делаются долговечными и прочными, из карбона
толщиной 3 или 4 мм. Размер рамы — расстояние между диагонально расположенными
моторами, измеряется в миллиметрах.
Размер рамы влияет на:
момент инерции;
сопротивление воздуху;
общий вес;
максимальный размер винтов.
Поскольку моторы крепятся на концах лучей то, чем дальше они от центра, тем больше
момент инерции (сопротивляемость угловому ускорению). При прочих равных
условиях, чем меньше рама, тем более вертким становится коптер.
Кроме того, чем больше рама, тем больше сопротивление воздуху при полете вперед. Ну
и, очевидно, что с увеличением размера рамы её вес тоже растёт.
4
Размер рамы определяет максимальный размер винтов, т.е. коптеры можно
классифицировать и по размеру используемых винтов. Например, можно сказать «рама
210 размера» или «пяти дюймовая (5″) рама» (если на нее можно поставить винты
диаметром 5″).
Форма рамы, конфигурация лучей
Форма рамы и конфигурация ее лучей определяется способом и формой присоединения
лучей к раме. Это часть непрерывного процесса разработки новых рам для коптеров,
новые конфигурации появляются в зависимости от потребностей пилотов. На
сегодняшний день наиболее популярные конфигурации это:
H (аш);
X (икс или крест);
гибридный X (гибридный крест);
растянутый X (растянутый крест);
квадрат (коробка, box).
5
В большинстве случаев моторы расположены примерно
прямоугольника), но каждая из этих рам ведет себя по-своему.
одинаково
(в
виде
Рамы в виде «H»
Первые коптеры были сделаны на рамах в виде буквы H. Казалось, что у них просто
неограниченное пространство для различных компонентов, что делало сборку очень
простой.
Лучи присоединяются к раме спереди и сзади, и вместе с фюзеляжем образуют букву «H».
В этом случае тушка (фюзеляж) получается достаточно длинной и туда без проблем
помещается вся электроника. HD камера и аккумулятор располагаются на верхней
пластине, а вес коптера оказывается хорошо распределенным в пространстве. Коптер на
такой раме может быть менее вертким, чем при использовании Х-рамы, из-за большого
момента инерции. Однако некоторым пилотам нравится такое поведение, получается
более плавный полет.
Рамы в виде «X» (крест)
В Х-рамах лучи пересекаются в центре и получается буква «Х», при этом будет
одинаковая длина и ширина рамы (моторы расположены по углам квадрата). Фюзеляж
делается как можно более коротким, все электронные компоненты собираются в стек, и
располагаются в самом центре рамы. Основной вес сосредоточен в центре. В результате
момент инерции будет меньше и, следовательно, получится более верткий коптер по
сравнению с H-рамами.
6
Крестообразные рамы обычно легче, потому что на фюзеляж требуется меньше
материала. Но из-за недостатка места сборка может быть более сложной. Все компоненты
приходится размещать в центре в виде башни, включая HD камеру и аккумулятор. Иногда
эти рамы называют «true-X» рамами, чтобы отличить от гибридных Х-рам.
Гибридные Х-рамы
У этих рам лучи как у крестовых, но фюзеляж от Н-рам. Иногда говорят, что в плане
полетных характеристик нет отличий от H-рам (т.к. масса распределена одинаково). Но
лично я думаю, что есть разница в том, как тяга (сила) прикладывается к раме и как
вибрации от мотора/винта передаются в полетный контроллер (ведь направление
распространения вибраций у рам разное).
Вытянутая Х-рама
Очень похожи на Х-рамы, но у них длина больше ширины. Цель улучшить летные
характеристики и увеличить скорость полета за счет:
1. удаление задних винтов от воздушных потоков передних винтов. Это позволяет
коптеру летать быстрее, стабильнее и с меньшим углом наклона
2. увеличивается стабильность по тангажу, но сохраняется верткость по крену.
Квадратные BOX- рамы
Квадратные рамы могут быть как «Х», так и «Н» вида, с дополнительными внешними
частями, которые соединяют точки установки моторов. Это увеличивает прочность рамы,
т.е. лучи сломать сложнее. Но такое решение блокирует воздушный поток от винтов,
увеличивает вес и сопротивление воздушному потоку. Не самый лучший выбор для
быстрых коптеров, хотя подойдет если вы новичок и боитесь сломать раму.
Прочие конфигурации
Конечно, есть и другие конфигурации рам, например deadcat (мертвый кот), V-tail и т.д.
Но они не очень популярны, потому что требуется настройка микшеров моторов и такие
коптеры сложнее настроить.
Unibody рамы (цельные рамы, несъемные лучи)
Раму можно сконструировать со съемными лучами, но в этом случае понадобится
дополнительный крепеж: винты, гайки и дополнительная нижняя пластина. Всего этого
можно избежать, использовав цельные рамы с несъемными лучами, т.е. лучи — это часть
нижней пластины. Этот вариант не просто легче, но и дополнительно он упрощает
процесс сборки. Однако, если вы сломаете луч, то придется заменять всю нижнюю
пластину. Вынимать всю электронику, моторы — а это дополнительное время. К тому же
жесткость подобных рам как правило ниже, что уменьшит возможности добавления
полезной нагрузки и может наложить излишнюю вибрацию от моторов на внутреннюю
электронику.
7
Итак, как уже сказано существуют общепринятые стандарты размеров рам, измеряемые в
миллиметрах по диагонали (измеряется расстояние между осями двигателей). Существуют
следующие популярные в использовании размеры 250;330;350;450;500;550... Для рамы 450
мм максимальны размер пропеллера 12 дюймов, поэтому в зависимости от цели/целей
винтомоторные группы могут варьироваться.
Винтомоторная группа - установка, создающая тягу под воздействием которой дрон
совершает различные маневры в режиме полета и посадки. Реактивный момент возникает
в соответствии с третьим законом Ньютона, то есть он закручивает корпус квадрокоптера
в противоположном от вращения винта сторону.
Для правильного расчета максимальной полезной нагрузки, при которой пилот будет
иметь достаточную возможность маневрировать и выбирать дальность полета, на которой
он сможет поразить цель с учетом расхода АКБ (аккумуляторной батареи), необходимо
понимать ряд параметров, в которые входит принцип работы и расшифровка имеющихся
маркировок на электродвигателях (моторах) квадрокоптера.
Схема бесколлекторного мотора
Из чего состоит бесколлекторный мотор
Статор. Статор — это обмотка двигателя, состоящая из трёх катушек, то есть длинных
тонких проводков, которые обматываются вокруг сердечника. Провода покрыты
эмалью/лаком, чтобы предотвратить короткое и межвитковое замыкание в обмотке. Ток,
протекающий по проводу, создает магнитное поле. А когда провод обмотан вокруг
сердечника, магнитное поле увеличивается. Чем больше ток, тем больше сила магнитного
поля и больше крутящий момент двигателя. Однако большие токи сильно нагревают
обмотку, особенно вот такие тонкие провода и защитная эмаль может оплавиться при
8
сильном нагреве, тогда произойдет короткое или межвитковое замыкание и двигатель
станет нерабочим. Существует два основных вида соединения катушек в современных
моторах это «Звезда» и «Треугольник». При соединении методом «Треугольник» мотор
становится менее оборотистым и более тяговитым. т.е. с более высоким КПД.
Так
же
следует
учитывать
параметр KV двигателей, который
зависит от количества витков
катушек статора, а количество
витков от толщины провода. Где
«KV» это есть коэффициент
отношения частоты вращения
оборотов мотора (об/мин) к
напряжению питания мотора (В).
Грубо говоря, KV показывает,
насколько быстро будут вращаться
разные моторы при одинаковом
напряжении.
Ротор
Неодимовые магниты генерируют фиксированное магнитное поле, они приклеены
эпоксидной смолой или цианокрилатом к колоколу (ротору), т.е. воторй, подвижной части
двигателя.
9
Колокол защищает магниты и обмотку. Обычно он изготовлен из легкого металла, такого
как алюминий. Более продвинутые двигатели имеют корпусы, которые сделаны как
вентиляторы, т.е. при вращении нагоняют воздух на обмотку сердечника, чтобы охлаждать
ее.
Вал мотора:
Жестко прикреплен к верхней, подвижной части, т.е. к колоколу и подвешен в статоре на
подшипниках или втулке. Это рабочий компонент мотора, который передает крутящий
момент на пропеллеры. Крепление вала: Крепление бывает 2 видов:
1). Стопорное кольцо (С-клипса). Сделана из прочного сплава железа. Вставляется в паз на
кончике вала. Для снятия и установки нужно разжать клипсу.
2). Болт. Внутри вала нарезана резьба, куда вкручивается болт.
1.
2.
10
Принцип работы бесколлекторного мотора:
Магниты и обмотка создают электродвижущую силу ЭДС благодаря взаимодействию и
созданию электромагнитного поля между ними. Это происходит при подаче постоянного
напряжения (у нас будет три фазы, т.е. три провода на мотор) на определенную обмотку.
Напряжение подается и прекращает подаваться на определенные обмотки в короткий
промежуток времени, тысячные доли секунды, заставляя крутиться верхнюю часть с
магнитами. Этим процессом полностью управляют ESC-регуляторы, это мозг моторов,
они решают, когда подавать ток, а когда нет и с какой частотой.
Бесколлекторные моторы маркируются по двум основным параметрам:
1) По размеру мотора (Пример: 2205, 2207,5, 2812). Где первые две цифры — это диаметр
статора, а вторые цифры высоту статора.
2) KV.
(Пример: 1100, 1500, 1750, 2700) Бывает, что производители маркируют и по
дополнительным параметрам, к примеру: 12N14P – 12N определяет количество зубцов на
статоре, а 14P количество магнитов на колоколе. Маркировка использующихся магнитов обычно маркируются видом N Маркировка использующихся магнитов - обычно
маркируются видом N35, N45, N50 и тд. Чем выше цифра, тем выше свойства магнитного
сплава.
Характеристики двигателя:
Как уже мы упоминали выше «KV» — это количество оборотов двигателя в минуту (RPM)
на единицу напряжения без нагрузки на валу. Рассчитывается по формуле: RPM = kv*V. К
примеру, рассчитаем количество оборотов для мотора с 2750 kv, то при подключении его к
источнику тока с напряжением 6s батареи (22,2в), он выдаст 61 050 оборотов в минуту.
11
Однако, это всё так однозначно. На практике есть нагрузка, которую создаёт пропеллер, и
создаваемое им сопротивление воздуха. Из этого следует, что обороты будут ниже, или их
не будет вообще, так как от КВ зависит крутящий момент. Чем выше параметр КВ, тем
меньшее усилие развивает электродвигатель. Поэтому для более высокого значения KV
моторов нужен легкий пропеллер, а для низких KV больше.
Крутящий момент
Постоянная крутящего момента является обратной величиной KV. Чем больше KV, тем
меньше крутящий момент. Ток, крутящий момент и KV взаимосвязаны, двигатели с более
низким KV требуют меньшего тока для вращения тяжелых пропеллеров и, следовательно,
имеют больший крутящий момент, но теряют эффективность при высоких оборотах — и
наоборот, двигатели с высоким KV требуют более высоких токов для вращения тяжелых
пропеллеров, но могут работать на высоких оборотах более эффективно. Основными
параметрами, влияющими на крутящий момент, является размер статора и количество
магнитов в двигателе. Чем больше статор и количество магнитов установлено на колоколе,
тем больше крутящий момент. И так же, чем больше магнитов установлено на колоколе,
тем больше полюсов, тем выше крутящий момент, но меньше оборотов.
Потребляемая мощность
Потребляемая мощность измеряется в ваттах. Чем больше мощность, тем быстрее
кончится батарея. Тут всё просто Тяга, она же подъёмная сила. Это тот вес, который может
поднять двигатель (включая самого себя). Тяга на прямую зависит от нескольких
параметров: - Размер мотора; - Оборотов мотора; - Пропеллер; - Напряжение. Один и тот
же мотор, естественно, может показывать разную тягу в зависимости от батареи и разных
пропеллеров. Так же тяга это один из основных показателей при проектировании дрона.
Эффективность (КПД) Эффективность измеряется в граммах/ватт и представляется как
требуемая тяга/мощность. КПД двигателя влияет на время полета, срок службы
аккумулятора и на падение напряжения в полете. Идеальный двигатель, это когда все
параметры эффективны при любых оборотах двигателя, а не только при самых высоких.
Аккумулятор должен уметь отдавать большие токи, этот параметр указывается буквой
«С». Маленькие аккумуляторы с низким «С» не смогут реализовать высокую
эффективность двигателя. Но подробнее мы это разберем, когда будем обсуждать
аккумуляторы.
Соответственно передавать наш крутящий момент с мотора будут пропеллеры. О них мы и
поговорим.
Пропеллеры
Пропеллеры нужны для того, чтобы создать подъемную силу с помощью двигателя. Они
прямо влияют на то, как себя будет вести квадрокоптер в воздухе. Чтобы максимально
эффективно использовать винтомоторную группу, нужно знать некоторые моменты о
пропеллерах. Нужно учитывать пять основных моментов: размер, шаг, форма и количество
лопастей, материал и способ крепления.
Маркировка
На рынке представлено очень большой выбор различных пропеллеров. Для того, что бы
начать разбираться в них, нужно сначала изучить их маркировку. Существует 2 типа
формата, которые используют производители. Д x Ш x К или ДДШШ x К, где Д - длина, Ш
- шаг, К - количество лопастей. Например, пропеллеры 5×4,5 (также маркируются как
5045) имеют длину 5 дюймов и шаг 4,5 дюйма. Другой пример, 5x4x3 (иногда 5040×3) 12
это трехлопастной пропеллер длиной 5 дюймов с шагом 4 дюйма. Шаг или угол наклона
лопастей - обозначает расстояние, которое пропеллер пройдет за 1 полный оборот по
своей оси.
Влияние длины и шага пропеллера
Пропеллеры создают тягу, вращаясь и перемещая воздух. Чем быстрее вращается
пропеллер, тем больше воздуха он может перемещать, а значит, тем больше тяга. Если
увеличить длину или шаг пропеллера, это даст большую тягу и приведет к большему
потреблению тока. По факту это увеличивает площадь поверхности и сопротивление,
поэтому больше воздуха может быть перемещено и больше энергии требуется для его
вращения, если количество оборотов будет одинаковым в обоих случаях. В двух словах,
более крупный пропеллер или большая длина шага увеличит скорость или тягу БПЛА, но
и потребует больше энергии. Пропеллер с меньшим диаметром или шагом может
вращаться быстрее (большее число оборотов), потому что двигателю не нужно прилагать
столько усилий, чтобы раскрутить его, поэтому он потребляет меньше тока. Они, как
правило, работают более плавно и лучше реагируют на стики пульта управления. Более
быстрое изменение числа оборотов из-за меньшей инерции способствует стабильности
квадрокоптера. Пропеллер с большим шагом перемещает большее количество воздуха, что
может создать турбулентность и привести к пропвошу. Пропеллеры будут вращаться
медленнее, и вам может не хватать ощущения резкости. Но в тоже время он создает
большую тягу и более высокую максимальную скорость за счет более высокого
потребления тока.
Более легкий пропеллер обладает меньшим моментом инерции. Обороты меняются
быстрее, и это делает ваш дрон более отзывчивым, однако и уменьшает грузоподъемность
вашего дрона.
Площадь поверхности и форма
Как мы уже сказали, чем больше площадь поверхности, тем больше воздуха может грести
пропеллер и тем самым создавать большую тягу. Но обратной стороной является более
высокое потребление тока, большее сопротивление и падение эффективности
использования мощности. Одна из задач, которую приходится решать конструкторам
пропов — это баланс между тягой и сопротивлением. Вы можете создать только столько
тяги, сколько нужно, прежде чем сопротивление станет слишком большим. Форма винта
играет большую роль в производительности, поскольку она тесно связана с площадью
поверхности. Самым характерным отличием является кончик пропеллера. Бывают три
вида: - обычный, классический заостренный кончик; - Bullnose (BN); - и гибрид из первого
и второго варианта (HBN).
13
Гибрид имеет большую площадь поверхности, чем классика, а BN имеет еще большую
площадь поверхности, чем гибрид. Классические пропеллеры являются самыми
эффективными из трех, однако они создают наименьшую тягу. Остальные 2 варианта
могут дать больше мощности за счет большего потребления тока. Если вы используете
классические пропеллеры, а они не тянут, то можно немного увеличить их «мощность»
срезав кончик, сделав из классического пропеллера пропеллеры – Bullnose. Например,
можно сделать обрезание классическому пропеллеру 9045 и получить 8050BN
Количество и форма лопастей
Классически пропеллеры представлены в нескольких вариантах лопастей от 2-х до 8-ми.
Почему вообще в принципе используют пропы с большим количеством лопастей? В
основном, конечно, их используют для дронов небольшого размера и маловероятно, что
вы увидите три или больше лопасти в размере 10” дюймов или выше и вот почему.
Добавление дополнительных лопастей увеличивает площадь поверхности, и поэтому
создается большая тяга за счет более высокого потребления тока и большего
сопротивления. Из этого следует, что многолопастный винт меньшего диаметра способен
создавать ту же подъемную силу, что и более крупный классический пропеллер. Самые,
конечно, популярные это трёх лопастные пропеллеры, но чем меньше дрон, тем больше
увеличивается количество лопастей.
Материал
Пропеллеры могут быть изготовлены из разных материалов: различные виды пластика;
пластиковый композит; углеродного волокна (карбон); дерева и т.д. Самыми популярными
являются «пластиковые» пропы, так как они находятся в категории популярных размеров
до 13” дюймов. Их обычно производят из ABS пластика «Пластиковые» пропы делают так
же из различных видов пластика и сплавов.
1). ABS пластик
2). Поликарбонат
3). Усиленный углеродный нейлон
4). Стекловолокнистый нейлон
Каждый тип материала придает уникальные свойства. Чем больше пропеллер, тем
большей жесткостью он должен обладать. Поэтому все пропеллеры больше 13” дюймов
выполняют из чистого карбона или композита полимера с углеродным волокном. Такой
материал легче, чем другие виды пластика, более жесткие, производят меньше вибраций
за счет такой жесткости. Но стоят намного дороже и очень хрупкие. Так же если
14
использовались не очень качественные материалы или не соблюдалась технология, они
могут быть разбалансированы с завода и может потребоваться дополнительная
балансировка. Пропы из ABS, поликарбоната и нейлона, грубо говоря, находятся в одной
категории, но понятно, что отличаются по своим свойствам. В общих чертах они стоят
дешевле, в большинстве случаев эластичны и после крашей можно использовать повторно.
Но они же и тяжелее, чем карбон, могут создавать больше вибраций. Выбор материала
пропеллеров зависит и от времени года. Пластмассы для пропеллеров термопластичны, то
есть, их жесткость и пластичность зависит от температуры. Если летать зимой, то лучше
ставить пропеллеры из ABS пластика, так как поликарбонат на холоде дубеет и становится
хрупким. Если летать в жару, то лучше использовать пропеллеры, армированные
стекловолокном для хорошей жесткости, так как ABS пластик и поликарбонат будут
становиться мягкими под действием жары от солнца и дрон потеряет тягу.
Направления вращения
На дронах используются два типа двигателей – CW (с вращением вала по часовой стрелке)
и CCW (с вращением вала против часовой стрелки). Схема установки моторов зависит от
типа летательного аппарата. необходимо Пропеллеры устанавливаются в соответствии с
выбранным типом БЛА. Направление вращения пропеллера определяется по его верхней
кромке, которая должна идти в сторону вращения двигателя.
Контроллеры и регуляторы
Электронный контроллер скорости, или регулятор скорости (ESC/Electronic Speed
Controller), отвечает за управление скоростью моторов в FPV-дроне. ESC получает
сигналы от полетного контроллера (FC) и разгоняет бесщеточный двигатель до желаемой
скорости. Использование высококачественных контроллеров обеспечивает надежный и
плавный полет, хотя многие другие факторы также играют роль в общей результативности.
Регуляторы скорости имеют важнейшее значение для производительности дрона, так как
они отвечают за управление переменной скоростью двигателей. Они питаются
постоянным током от вашей литий-полимерной аккумуляторной батареи и принимают
сигналы от полетного контроллера, обеспечивая трехфазный переменный ток для питания
двигателя.
15
Принцип работы регуляторов
Для простого понимания — контроллер полета посредством специального протокола
посылает данные регулятору оборотов, что нужно прибавить или убавить газ на двигателе.
Но двигателю квадрокоптера нельзя просто подать напряжение, так как он трехфазный и
требуется попеременно подавать напряжение на определенные участки обмотки. Этим и
занимается электронная плата регулятора оборотов. На ней, кроме всего прочего есть
микросхемы (транзисторы), которые называются Мосфеты (MOSFET), и эти элементы
выполняют роль ключей — открывают и закрывают подачу тока на определенные участки
обмотки.
MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) — это полевой транзистор с
изолированным затвором. Он работает как ключ — драйвер затвора подает сигнал —
MOSFET открывается и подает ток на определенную область статора, там самым,
заставляя магниты вращать колокол двигателя из-за того, что обмотка (статор)
попеременно меняет напряжение в определенных частях так, чтобы магниты начинали
притягиваться в определенный момент времени к определенной части статора — таким
образом, колокол двигателя начинает вращаться. Все это происходит много раз за доли
секунды. Драйвер затвора регулятора оборотов: Драйвер затвора управляет кучей
мосфетов, о которых рассказано выше. Он определяет, когда полевому транзистору
открыться, а когда закрыться. В регуляторах оборотах производителем могут
использоваться специальные драйверы, которые эффективны в управлении при
использовании функции активного торможения двигателями. В идеале, для каждой фазы
двигателя должен использоваться свой драйвер затвора Микроконтроллер: это мозги
регуляторов оборотов. Именно этот чип прошивается и в него загружается прошивка
16
BLHeli, Simonk и другие. Регулятор напряжения: здесь тоже все просто исходя из названия
— этот компонент регулирует напряжение для питания всех компонентов ESC. Датчик
тока: служит для отображения в OSD текущего тока, который подается на регуляторы
оборотов. Как уже говорилось выше, для общения полетный контроллер — регулятор
оборотов, используются протоколы. В списке ниже, ESC регуляторы оборотов
поддерживают различные протоколы (от более старых к новым): Oneshot42, Oneshot125,
Multishot, Dshot150, Dshot300, Dshot600, Dshot1200, Proshot1000 Двухсторонний Dishot.
Они отличаются скоростью обмена данными, чем выше скорость, тем быстрее будет отзыв
двигателей на ваши команды.
Регуляторы бывают нескольких видов: раздельные, когда физически отдельный регулятор
припаивается к мотору; четыре в одном, когда четыре регулятора сразу располагаются на
одной плате и все моторы припаиваются к этой одной плате и встроенный
непосредственно в мотор.
Основные характеристики регуляторов:
- Входящий вольтаж. Соответственно вольтаж варьируется от 1S до 24S;
- Поддерживаемый ток (Амперы);
- Поддерживаемые протоколы работы;
- Вторичными характеристиками (компоновкой электроники, площадок для пайки моторов
и форм фактором, комплектом поставки, температурными режимами, весом и т. д.).
В повседневной работе нам необходимо учитывать некоторые параметры ESC. А именно
требования к номинальному току. Номинальный ток регулятора скорости измеряется в
амперах. Он указывает на мощность, которую может выдержать ESC, без риска
повреждения. Имейте ввиду, что это не количество тока, подаваемого на двигатели. Для
регуляторов тока существует два номинальных тока: непрерывный и импульсный. Под
номинальным непрерывным током подразумевается ток, который контроллер может
управлять безопасно длительное время. А номинальный импульсный ток подразумевает
максимальный ток, который ESC может выдержать в течении коротких периодов, обычно
не более 10 секунд.
17
Значит, если мы используем регулятор 4-в-1 на 50А (непрерывный номинальный ток), он
должен выдерживать общий ток 200А для четырех двигателей, при условии, что каждый
двигатель потребляет равное количество ампер. Если вы потребляете 100А в общей
сложности, значит, на каждый двигатель приходится примерно 25А, т.е. ток не превышает
50А.
Кроме того, предел импульсного тока ESC обычно выше, чем его предел непрерывного
тока. Это позволяет контроллеру с номинальным током 50А выдержать импульсы 70А или
даже 80А в течении нескольких секунд.
Самой распространённой для квадрокоптеров, на данный момент является система 4-в-1 с
подключением Plug-and-Play, позволяя совместить полетный контроллер с регулятором
оборотов, подключая через специальный шлейф без использования лишней пайки. В таком
виде регулятор с полетным контроллером образуют стек. И чаще всего поставляются
именно в таком, готовом виде. При самостоятельной сборке обязательно следует
учитывать распиновку обоих элементов, дабы избежать короткого замыкания и
нестабильной работы.
Полетный контроллер (FC- flight controller)
Невзирая на мнение о том, что всё полностью и управление, и контроль за FPV-дроном
всецело принадлежит оператору, всё же огромную работу по стабилизации полета, борьбе
с внешними воздействиями, приём команд от оператора и их обработку выполняет
полетный контроллер. Являясь по своей сути одной из вариаций системы «автопилота»,
представлен он в виде упрощенной вариации одноплатного компьютера.
Как и на любом компьютере, на полетном контроллере имеется процессор, от скорости
работы которого будет зависеть плавность полёта и его стабильность, игнорирование
18
внешних факторов, влияющих на квадрокоптер. Для большинства современных
квадрокоптеров используются процессоры серии STM32, где процессор F1
(STM32F103CBT6(пример)) имеет тактовую частоту 72 MHz и способен обеспечивать две
тысячи расчетов в секунду, а F2 имея также 72 MHz уже четыре тысячи операций в
секунду, F4 имеющий 168 MHz восемь тысяч расчетов в секунду, а F7 с 216 MHz тридцать
тысячи операций в секунду.
Однако, являясь прежде всего автопилотом, наш компьютер имеет на себе МЭМС (микро
электромеханическая
система),
представленный
прежде
всего
гироскопом,
акселерометром в некоторых случаях манометром (IMU – inertial Measurement Unit - блок
инерциальных измерений) которые беспрерывно считывают местоположение полетного
контроллера и соответственно квадрокоптера в целом пространстве. Соответственно,
данные датчики имеют свою скорость обработки данных, которые они подают на
центральный процессор, что в свою очередь означает следующее. При слабой скорости
работы наших датчиков мощный процессор будет большую часть времени просто
простаивать, а более слабый процессор вообще игнорировать часть получаемых данных.
Это может привести к тому, что оператор будет ощущать вибрацию и отклонение от курса
даже из-за незначительных порывов ветра.
Как правило, пилоту FPV-дрона камикадзе нет необходимости учитывать данные
характеристики. Однако, следует их понимать для полоты картины принципов работы
системы на случай необходимости самостоятельной сборки. На готовых же изделиях
предоставляемых МО РФ и связанными с ними организациями данный критерий
рассчитан в должном объеме.
Далее, на своем борту полетный контроллер имеет графический процессор. Его
непосредственное предназначение — это положение OSD (On Screen Display экранное
меню на получаемое нами с квадрокоптера изображение для информирования о тех или
иных параметрах). OSD контроллер или графический процессор, как его еще называют,
получает от процессора все необходимые параметры и выводит их на наше изображение
на мониторе, сообщая нам необходимую информацию, о выводе которой мы его
заблаговременно настроили. Благодаря OSD мы можем знать: время работы, время полета,
напряжение АКБ, потребляемый ток, израсходованный заряд, уровень сигнала приёмника,
линии искусственного горизонта и т.д.
Отдельно хотелось бы добавить про барометр, находящийся на борту нашего полетного
контроллера. В связи с различными погодными условиями и возможной высокой
влажностью на позициях для работы рекомендуется покрывать элементы плат
19
специализированным влагозащитными герметиками или лаками. Подобными покрытиями
следует обработать все элементы для защиты от короткого замыкания, за исключением
барометра и USB выхода. Ввиду того, что барометр измеряет изменение давления воздуха
его легко определить по небольшому отверстию, через которое попадает это самый воздух.
В случае покрытия лаком или герметиком доступ воздуха будет затруднен, что скажется на
его последующей работе. Так же лаком или герметиком не покрывается внутренняя часть
порта micro USB для его корректной работы при последующих подключениях.
Так как полетный контроллер является своего рода одноплатным компьютером,
соответственно он объединяет подключение и работу всех навесных агрегатов,
находящихся на борту квадрокоптера. Для этого соединения на полетном контроллере есть
специальные разъемы и порты. UART (Universal Asynchronus Receive/TRansmitter универсальный асинхронный интерфейс) - Последовательный коммуникационный порт
или УАПП (в русском языке) Универсальный асинхронный приёмопередатчик. Часть
компьютерного оборудования, которая передает данные между параллельной и
последовательной формой UART - портов обозначаются площадками RX1 (R1) - TX1 (T1),
где TX – trasmitter - передатчик, RX - приемник, а «1» - порядковый номер порта. Таким
образом, через порт RX1 полетный контроллер будет принимать информацию от внешнего
устройства, к примеру, команды управления с приемника. А через ТХ1 передавать какието данные на внешнюю устройства, к примеру телеметрию на приемник управления.
Помимо этого, полетный контроллер распределяет питание и подает его на все навесные
устройства необходимым напряжением, для чего имеет выходы с маркировками: «5V» соответствует значению в 5 вольт, «9V» - соответственно 9 вольт, а «В»; «В+»; «ВАТ» соответствует прямому подключению к напряжению батареи без понижения вольтажа,
«AG» или «gnd» (от анг. ground - земля) соответствует значению “минус”.
Видеооборудование
Курсовая камера является нашими глазами, и на борту квадрокоптера от её
характеристик будет зависеть на сколько “правильное” изображение будет передаваться
нам, будут ли отсутствовать на этом изображении искажения в виде растягивания или
размытости, что может негативно сказаться на восприятии расстояния до цели, а также
качестве изображения в условиях низкой освещенности
20
Камера современных FPV дронов, как правило, имеет функцию расширения
динамического диапазона WDR (Wide Dynamic Range) на некоторых камерах данная
функция может быть включена или выключена через настройки OSD. Данная функция
обеспечивает более качественное отображение, как хорошо освещенных, так и более
затемненных объектов в кадре. Её включение производится в настройках OSD разделе
EXPOSURE.
У камеры есть объектив, главным значением которого является угол обзора, он зависит от
фокусного расстояния. Чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол, тем больше
видно, что происходит вокруг, но и тем меньше становятся объекты и тем больше
бочкообразная дисторсия (т. е. геометрическое искажение ближе к краям кадра).
Так же на матрице камеры или на задней линзе объектива может быть нанесен
специальный фильтр, который блокирует инфракрасный свет. Камеры с таким фильтром
умеют обозначение IR BLOCK, а без фильтра IR SENSETIVE. ИК фильтр позволяет
получить более насыщенную картинку с более естественными цветами в дневном свете,
21
однако показывают низкие качества передачи изображения в условиях недостаточной
освещенности или даже условиях легкого сумрака изображение может быть довольно
тёмным.
Источники питания
Аккумуляторные батареи (АКБ ) LiPo (литий полимерная) и LiOn (литий ионные)
Аккумуляторная батарея состоит из нескольких аккумуляторов (секций). Номинальное
напряжение одной банки составляет 3,7В (стандартизировано для упрощения счёта), это
условное значение, зависящее от заряда, полностью заряженный аккумулятор имеет
напряжение 4,2В, а полностью разряженный около 3В. При последовательном соединении
аккумуляторов, образующих батарею, итоговое напряжение будет равно сумме
напряжения всех элементов (секций). Такая сборка обозначается как 1Р. При параллельной
сборке итоговое значение напряжения не будет увеличиваться, однако будет расти емкость
общей батареи. Такая сборка обозначается 2Р.
22
Так, стандартный АКБ для FPV дронов состоит из некого количества “секций”,
имеющих числовое значение, равное этому количеству аккумуляторов и буквы S.
Например, 5S указывает на 5 баночный аккумулятор и 5S1P - указывает на 5ти баночный
аккумулятор последовательный сборки, имеющий номинальное напряжение 18,5 вольт.
Также на АКБ имеется силовой кабель, как правило, со стандартным разъемом XT60(ХТ-90) для подключения к квадрокоптеру и балансировочный кабель, который припаян
к выводу каждого отдельного аккумулятора (секции) и предназначен для измерения
напряжения на каждом элементе отдельно (к примеру, при зарядке АКБ).
Количество энергии, которое аккумулятор способен в себе хранить называется емкостью
и измеряется в миллиампер часах (указывается на этикетке mAh). Стоит учесть, что
значение mAh — это миллиампер часы. Значит батарея на 3 300 mAh - будет равняться 33
Ah (ампер часа). При подборе емкости АКБ стоит учесть, что увеличение емкости продлит
работу квадрокоптера, теоретически увеличив дальность полета. Однако увеличение
емкости значительно увеличивает и размер, а также вес самой батареи, что соответственно
увеличивает нагрузку на моторы квадрокоптера, а значит, увеличивает потребление
энергии.
Следующим немаловажным значением аккумуляторной батареи является токоотдача,
обозначающаяся буквой “С”. Чтобы узнать номинальный разрядный ток в амперах
необходимо значение “С” умножить на емкость аккумулятора в Ah. К примеру, на АКБ
3300mAh со значением 60С номинальная токоотдача составит 3,3*60 =198А.
Здесь стоит вспомнить, если мы используем ESC 4-в-1 на 50А (непрерывный
номинальный ток), он должен стабильно работать с общим током в 200А (для 4х
двигателей) при условии, что каждый двигатель потребляет равное количество ампер.
Значит, АКБ с токоотдачей 198А обеспечит стабильную работу нашего ESC и
установленных двигателей. Слишком низкая же токоотдача может не обеспечить питанием
все необходимые системы, снижая КПД двигателя и понижая маневренность
квадрокоптера, а также его грузоподъёмность. Также эти значения необходимо учитывать
при заряде АКБ. Аккумуляторную батарею рекомендуется заряжать со значением 1С т. е.
АКБ на 3300mAh будем заряжать напряжением 3.3А. Хочется обратить внимание, что при
использовании новой батареи, а именно чаще всего поставляются в комплекте камикадзе
дронов, необходимо произвести расконсервацию АКБ. Связано это с тем, что при
производстве батареи в них добавляют специальное вещество, консервант, позволяющий
им дольше храниться до момента приобретения и использования. Для расконсервации
23
батареи необходимо произвести два цикла полной зарядки-разрядки (в1с) после чего
консервант будет разрушен и при последующем полном заряде батарея покажет более
высокий КПД (чем законсервированная).
При заряде АКБ большинство современных зарядных устройств можно обратить
внимание, что он отображает несколько показателей, в числе которых вольтаж каждой
секции отдельно, а также сопротивление каждой линии. Чем выше сопротивление, тем
хуже состояние АКБ. Общепринятыми являются следующие значения 0-6мОм - отлично,
7-12мОм - хорош, выше 13мОм - использование АКБ в боевой работе не рекомендуется,
выше 20мОм АКБ утилизируется не пригоден для учебных и боевых работ.
Используя полученные знания, вы можете рассчитать расчетное энергопотребление
квадрокоптера позволяющее установить примерное полетное время на вашем АКБ.
Для этого необходимо ознакомится с документацией к вашему конкретному
квадрокоптеру (в случае отсутствия документации данные можно найти в сети интернет,
там вы можете просмотреть характеристики ваших моторов с указанием подъемного веса
с определенными пропеллерами и указанием энергопотребления в А).
Используя данные из таблицы на моторы iFlight Xing-E pro X2207 2750KV, мы можем
рассчитать, что данный мотор на 70% подачи газа (а выше не целесообразно в связи со
значительным снижением маневренности) поднимает 998 грамм (табличные значения
производителя, как правило, завышены, что следует учитывать) потребляя 22.43 Ампера.
Это означает, что четыре мотора квадрокоптера могут поднять:
998 * 4 = 3992 гр. потребляя 22,42 * 4 = 89,68А
Таким образом вычитая вес квадрокоптера и АКБ, мы получим максимальный
подъёмный вес. Предположим, что вес дрона с АКБ 1кг., соответственно подъемный вес
составит 3992 - 1000 = 2992гр. Оставив запас для погрешности производителя, мы можем
оснастить наш квадрокоптер полезной нагрузкой в 2,5 кг с потреблением в 89,68А значит
используя батарею в 3300 mAh мы можем рассчитать полётное время:
3,3Ah/89,68A=0,0367975х60 = 2,2 минуты
24
Таким образом дрон из указанной таблицы с нагрузкой в 2,5 кг сможет пролететь 2,2
минуты, что, конечно, немного, но стоит заметить, что в таблице дрон с небольшими
моторами под 5 дюймовые пропеллеры. И уменьшая на нем весовую нагрузку, мы можем
отследить увеличение времени работы. К примеру: 612g*4=2448g-1000g (вес дрона)
=1448, следовательно, на 1кг груза 10.6А*4=42.4А 3.3Ah/ 42,4A=0,07783019, что
приблизительно равно 4,6 мин.
ГЛАВА 2
Часть 1. Введение в курс радиосвязи
Видеопередача
Мы уже знаем, что FPV (first person view) - вид от первого лица, это означает, что
изображение с курсовой камеры дрона в реальном времени проецируется на
принимающее устройство, как правило это очки или шлем, расположенный на голове
пилота.
Шлем - простейшее устройство, состоящее из корпуса, внутрь которого размещен
небольшой экран с приемником и линза помогающая концентрировать внимание на экране
с незначительного расстояния. При полете с устройством такого рода создается
впечатления нахождения в кинотеатре с просмотром ролика полета на большом экране.
рекомендуется людям с неустойчивым вестибулярным аппаратом.
Очки же имеют2 небольших экрана проецирующие изображение на каждый глаз в
отдельности и соответственно больше погружают в происходящее
25
Элементы управления и настройки шлема и очков схожи и имеют общий функционал.
Включающий в себя настройку качества изображения (яркость, контрастность и т.д.),
выбор и поиск канала видеопередачи, включение видеозаписи транслируемого на очки или
шлем изображения и выбор входа для получения изображения (приемник, AV, HDMI)
Касательно пилотов дронов камикадзе более предпочтительно использование именно
очков ввиду более удобной работы для глазомера и зрительного расчета оптимальной
траектории захода на цель для выполнения боевой задачи.
Трансляция
изображения
на
принимающее
устройство
осуществляется
видеопередатчиком, путем передачи радиосигнала, установленным на БПЛА, она может
быть цифровой или аналоговой. Каждая из этих систем имеет ряд своих недостатков и
достоинств.
Но давайте начнем с того, что такое радиосвязь в целом. Радиосвязь - наиболее
распространенный способ передачи информации на длинные дистанции. Сотовая или
спутниковая связь, телевидение, все это функционирует на базе передачи сигналов
посредством электромагнитных колебаний разной частотности.
Цифровая видеопередача более распространена на разведывательных дронах малого и
среднего радиуса. Осуществляется путем передачи пакета шифрованных данных на
радиочастотах.
Цифровая видеопередача имеет довольно качественную картинку вплоть до 4К,
позволяющую хорошо рассмотреть объекты в кадре даже со значительных расстояний.
Самых распространенным производителем цифровых систем для FPV, на данный момент
является DJj. Многие знакомы с их коммерческими дронами, такими как Mavic 2, Mavic 3
и 3T. Касаемо FPV фирма имеет и свой FPV-дрон, который так и называется FPV DJj и
имеет отдельную нишу в связи со специфичным управлением и сложной структурой, с
большим количеством датчиков. Однако широкого применения данная система в рядах
камикадзе не получила ввиду ряда недостатков. Первым и основным недостатком является
высокая себестоимость квадрокоптеров с цифровой системой. Даже при самостоятельной
сборке дрона и установки на него цифрового блока это в разы увеличивает его стоимость,
что логично повлечёт за собой снижение массовости использования.
Еще одним немаловажным фактором отказа от цифровой видеопередачи является тот
факт, что на данный момент, увеличение расстояния между передатчиком и приемником
появляется задержка во времени при передаче этого видео и чем больше будет это
26
расстояние, тем выше будет эта задержка. Для пилота это равносильно игре в
компьютерной onLine симулятор с существенным пингом, когда объект в кадре уже
переместился, но пилот об этом узнает только через некоторое время.
Так же стоит учесть, что цифровая видео передача, как правило, ведется на тех же
частотах, что и стандартная работа большинства малых разведывательных дронов, таких
как тот же Mavic 3, что означает, что широко распространена в окопных РЭБ и
повсеместно глушится. Только вот Mavic 3 и другие разведывательные дроны
осуществляют в автоматический переход по частотам в диапазоне работы для обеспечения
более стабильной работы. В случае с FPV, в настоящее время, такая система не
реализована, и частота передачи будет фиксированной, соответствующей определенному
каналу. Соответственно заглушить прием такого изображения станет несколько проще.
Поэтому аналоговая передача изображения на данный момент более распространена и
перспективна. Аналоговая вещание это передача светового, звукового сигнала и
изображения через распространяющийся радиосигнал.
До появления цифрового телевидения повсеместно было распространено именно
аналоговое. Означало это примерно следующее: Вы приходили домой, включали
телевизор на определенный канал с определенной частотой и благодаря расположенному
внутри приемнику и вынесенной антенне смотрели любимую телепередачу. Именно это и
есть аналоговое видеовещание. Стоит отметить, что в то же время одновременно с вами
эту передачу смотрел ваш сосед, ваш друг и тысячи сторонних людей. Происходило это за
счет того, что где-то в городе установлена телевизионная вышка, транслирующая в общий
эфир на определенных частотах телевизионное вещание.
Казалось бы, что с переводом на цифровое вещание для обывателя ничего не
изменилось, ведь телевизор по-прежнему по нажатию кнопки будет транслировать
любимую телепередачу. Однако, как уже говорилось, цифровая передача также
распространяется на радиочастотах, однако прием и передача ведется через специальный
цифровой блок, декодирующий сигнал, выдавая нам готовое изображение.
В аналоговой передаче сигнал не шифруется и передаётся на открытых частотах.
Знай! При боевой работе в аналоговом сигнале противник может видеть твой
полёт!
27
Итак, на каких частотах может происходить аналоговая видеопередача? Зачастую она
ведется в спектре 1.2 и 5.8 GHz, связано это опять же с массовостью изготовления данных
видеопередатчиков, а значит опять же с удешевлением изготовления готового изделия. И
по ряду причин, которые мы впоследствии начнем понимать.
Почему и как используются эти радиочастоты?
Для упрощения понимания представим, что имеющееся изображение имеет
определенный значительный вес и размер, который мы физически пытаемся доставить до
пользователя используя при этом различные автомобили. 1-й 5.8 GHz большегрузный
грузовик и 1.2 GHz легковой автомобиль.
Грузить наше изображение в грузовик проще, в легковой авто будет сложнее и возможно
даже целиком оно туда не влезет, заставив отказаться от каких-то элементов таких, как
цветность и отображение мелких деталей. Однако, и запас хода у наших машин разный и
легковое авто сможет доставить груз на более существенную дистанцию.
Выражаясь более компетентным языком, более низкие частоты имеют более высокую
проникающую способность и распространяются на более большие дистанции, хотя и
уменьшают количество передаваемой информации.
Более высокие же частоты такие, как 5.8 GHz более подвержены переотражению сигнала
от встречных объектов и не способны распространятся на столь большие дистанции, но
могут передавать более качественное и насыщенное изображение. Любой отраженный
сигнал это уже шум, не несущий для нас информативности.
Разобравшись с оговоренными частотами, нам следует понять, что в контексте FPV 5.8
MHz не является строго используемой частотой, ровно, как и 1.2MHz. Это диапазоны,
имеющие определенные каналы сети с частотами. Как правило:
для 1.2 MHz это
28
и для 5.8 MHz
Можно обратить внимание, что в диапазоне 5.8 MHz частота выбирается выставлением
Band (полосы частот) и канала, а в 1.2 MHz только выбором канала.
В современных условиях регулярно производится смещение и изменение сетки частот,
так что указанные таблицы могут изменяться в то же время, все же сохраняя общую
структуру.
Для передачи изображения в указанных частотах видеопередачи, передатчик и
приемник, оснащены соответствующими антеннами.
Антенны превращают электромагнитное излучение в электрический сигнал и наоборот.
Антенна для FPV обеспечивают беспроводную связь между видеопередатчиком и
приемником. Это очень важный элемент FPV оборудования, они очень сильно влияют на
качество сигнала и радиус уверенного приема.
Анатомия антенн:
Активный элемент - проводник, который передает сигнал в эфир и принимает его.
Коаксиальный кабель - специальный кабель для передачи между разъемом и
активным элементом без излучения сигнала в эфир. Используется для увеличения
длины антенны, часто сделан из прочных и жестких материалов, чтобы его можно
было согнуть под необходимым углом. Коаксиальный кабель использовать
необязательно активный элемент можно напрямую присоединить к разъему.
Разъем - используется для соединения антенны с приемником или передатчиком.
Антенны имеют довольно большое количество характеристик, мы постараемся
разобраться лишь в некоторых.
Направленные и не направленные антенны
Ненаправленные (или всенаправленные) — omni-directional
Направленные — directional
Как можно догадаться из названия, всенаправленные антенны излучают во всех
направлениях, а направленная только в одном.
Приведём аналог, как пример. Классическая аналоговая лампочка и фонарик, где
лампочка — это все направленные антенны, а фонарик — направленная. Если оба
источника света имеют одинаковую мощность, то фонарик будет светить дальше за счет
более узкого луча.
29
Также для антенны немаловажно учитывать:
Частоту, на которой она настроена и диапазон рабочих частот.
Поляризацию.
Коэффициент усиления (gain).
Диаграмму направленности.
Мы уже говорили о том, что работа по передаче изображения происходит на различных
частотах. Логично предположить, что и антенна, передающая этот сигнал на той или иной
частоте будет разная. Антенны настраиваются на определенную частоту, например, длина
диполя определяет его рабочую частоту. Антенна имеет максимальный КПД при передаче
и приеме сигнала именно этой частоты. Если прием или передача идут на немного другой
частоте, то антенна будет «приемлемо работать», и вот тот диапазон частот, в котором
антенна «приемлемо работает», и называется диапазоном рабочих частот. За его
пределами сигнал очень сильно ослабляется или вообще не регистрируется. Чтобы
выбрать наиболее подходящую частоту и канал, нужно разобраться что такое частота, на
которую настроена антенна и что такое диапазон рабочих частот. Иначе вы, скорее всего,
заметите интерференцию сигналов или даже потеряете изображение. Кроме того,
неправильно выбранная антенна может привести к перегреву и сгоранию
видеопередатчика, т.к. выходная мощность «отражается» от неподходящей антенны и
превращается в тепло.
У каждой антенны есть поляризация. Существует два вида антенн, в зависимости от
поляризации сигнала: антенны с круговой поляризацией, антенны с линейной
поляризацией
LHCP и RHCP (правая и левая поляризация) Антенны с круговой поляризацией бывают
двух видов: левая (LHCP) и правая (RHCP). Они очень слабо влияют друг на друга, т.е.
если один пилот использует LHCP антенну, а другой RHCP, то очень маловероятно, что
они будут мешать друг другу.
30
Для 1.2 MHz актуальнее говорить о линейной поляризации, для которой свойственны
горизонтальная и вертикальная поляризации. Большинство антенн 1.2 MHz работают и в
горизонтальной, и вертикальной поляризации, и способны ее менять лишь за счет смены
своего положения в зависимости от необходимой задачи.
Главное, что стоит учесть, что антенны в горизонтальной или вертикальной поляризации
должны быть обоюдно, расположены в горизонт или вертикально соответственно.
Располагая две направленные антенны в горизонтальное положение, мы (вспоминаем об
аналогии с фонариком) создаем себе радио коридор, как правило, шириной около 30°.
Если же направим, положим, обе наши антенны (на приемники и передатчики
вертикально), то ширина нашего коридора значительно уменьшится. Но изменится,
возможности более широкого маневрирования в высоте полета, что позволит располагать
квадрокоптер ниже к земле без потери сигнала.
Диаграмма направленности показывает, в каком направлении антенна излучает сильнее
или слабее. У всех направленных антенн (omni-directional) обычно сигнал ослабевает
сверху и снизу, и в 3D диаграмма направленности больше похожа на пончик.
Направленная же антенна, соответственно, будет излучать сигал непосредственно перед
собой имея незначительные лепестки по бокам.
Коэффициент усиления антенны определяет радиус уверенного приема и угол основного
лепестка диаграммы направленности угол покрытия и для упрощения вычислений
указывается, как правило, в децибелах.
Что такое dB (ДБ - децибелы)?
Мы хорошо воспринимаемые изменения каких-либо параметров в прямых величинах.
Например, напряжение в вольтах, сила тока, вампирах и т.д. Когда говорим об этом все
ясно и понятно. Когда говорим увеличении или снижении в этих прямых единицах
измерения, тоже все понятно. Например, напряжение снизилось с 220 вольт до 150 вольт.
Но когда говорят об увеличении или уменьшении того же напряжения на, скажем, 2dB?
Единицу измерения под названием «Бел» стали впервые применять инженеры
телефонной лаборатории американского учёного Александра Белла. Децибел является
десятой частью Бела (1 децибел = 0,1 Бел). На практике широко используется как раз
децибел. Вспомните, когда мы хотим объяснить какое-либо изменение, мы говорим, что,
например, стало ярче в 2 раза. Или, например, напряжение упало в 10 раз. При этом мы
устанавливаем определённый порог отсчёта, относительно которого и произошло
изменение в 10 или 2 раза. С помощью децибел также измеряют эти “разы”, только в
логарифмическом масштабе.
31
Например, изменение на 1 дБ, соответствует изменению энергетической величины в 1,26
раза. Изменение на 3 дБ соответствует изменению энергетической величины в 2 раза.
Причина широкого использования децибел является простота вычислений. Согласитесь,
что куда проще при вычислениях использовать небольшие числа вроде 10, 20,
60,80,100,130 (наиболее часто используемые числа при расчёте в децибелах) по сравнению
с числами 100 (20 дБ), 1000 (30 дБ), 1000 000 (60 дБ),100 000 000 (80 дБ),10 000 000 000
(100 дБ), 10 000 000 000 000 (130 дБ). Ещё одним достоинством децибел является то, что
их просто суммируют. Если проводить вычисления в разах, то числа необходимо
умножать. 17, например, 30 дБ + 30 дБ = 60 дБ (в разах: 1000 * 1000 = 1000 000). Также
децибелы очень удобны при графическом построении различных зависимостей. Все
графики вроде диаграмм направленности антенн, амплитудно-частотных характеристик
усилителей выполняют с применением децибел. Также в децибелах может выражаться и
уровень сигнала видеопередатчика.
Сигнал FPV-дрона ослабляется при прохождении через воздух, dB сигнала уменьшается
по мере того, как вы дальше улетаете.
Общее значение dB в системе FPV дрона называется энергетическим балансом линии и
определяется на основе:
Усиление антенны.
Мощности передатчика.
Чувствительности приемника.
Про коэффициент усиления антенны, измеряемый в dB, мы уже говорили. А вот
выходная мощность в видеопередатчика обычно указывается в милливаттах mW, но это же
значение можно легко переводить в dB используя уравнение:
dBm=10*Log10(mW)
Таким образом, 800 mW будет равняться 29.03 dB.
По мере роста мощности, скорость увеличения dB уменьшается, поэтому увеличение
мощности становятся все менее и менее эффективны для увеличения дальности.
Чувствительность приемника определяет радиочастотную мощность, которую может
обнаружить приемник. Чем оно больше чувствительно, тем больше отрицательное число.
Часто это число, производитель не публикует, а если оно все-таки указано, то мы не
узнаем, насколько оно точное, ведь производители всегда завышают все показатели.
Средние значения будет около -85 dB (-90 dB).
Также стоит учесть абсолютно их минимальный диапазон. Абсолютный минимальный
диапазон определяется, когда мощность сигнала падает до 0 dB, но видеопередатчики на
этот момент уже перестают, что-либо принимать и появляются сильные шумы. Чтобы
32
обеспечить надежное соединение, нужно принять минимальный уровень, который мы
хотим принимать - Link Margin. Например, 10 dB или 12 dB.
Таким образом, используя уравнения, мы можем рассчитать приемный диапазон
стабильной связи с нашим дроном.
Дистанция = 10^((FSPL-LM-32.44)-20*lOG10(f))/20)
Либо такая формула
D = 10((FSL/20- 32.44/20 - LogF))
Где:
FSPL (Free Space Path Loss) = усиление (gain) принимаемой антенны +усиление
передаваемой антенны + мощность видеопередатчика - чувствительность
приемника.
LM = Link Margin
f = частота в MHz
Таким образом, с видеопередатчиком мощностью 80 mW, работающем на канале R1
(что соответствует частоте 5658 MHz) и имеющийся спортивной антенной Lollipop V2 c
коэффициентом усиления 2.5 dB, изображение будет передаваться, до абсолютного
минимума в 10 dB на очки c приёмникам 90 dB и антенной 2.5 dB, на дистанцию 1,89 км.
Таким образом, мы определили примерный диапазон возможностей дрона, но не вплоть
до метров. Точный диапазон зависит от множества вводных данных, таких как влажность,
столбы и деревья и так далее.
В повседневной работе пилоты дронов камикадзе, как правило, находятся в укрытиях и,
соответственно, они не имеют прямой видимости с дроном, по этому радиосигналу
требуется преодолевать обильное количество объектов, которое его переотражают или
глушат.
Что бы компенсировать этот момент, используются ретрансляторы или системы
выносных антенн, размещаемые на так называемую господствующую высоту.
Ретратранслятор - приемопередающие радиотехническое устройство, располагающееся
на промежуточных пунктах линии радиосвязи, усиливающие принимаемые сигналы и
передающие их дальше.
Ретранслятор имеет антенну (или несколько, как правило два (на прием и передачу))
радиоприёмник, радиопередатчик, источник электрического питания, средства контроля и
управления.
33
Самым распространенным будет ретранслятор, принимающий сигнал 1.2 MHz от FPVдрона и дублирующий его в 5.8 MHz к оператору.
При работе с таким ретранслятором стоит учитывать следующее. При установке его,
например, на дополнительном дроне, который будет распространять дублирующий сигнал,
необходимо размещать этот дрон-ретранслятор в более выгодном положении в
пространстве для игнорирования препятствий, а так же учитывать и тот момент, чтобы не
было помех от самого дрона, несущего ретранслятор. То есть расположив ретранслятор с
1.2 MHz на 5.8 MHz на Mavic 2, мы рискуем не получить сигнал, так как работа самого
Mavic 2 происходит на частоте 5.8 MHz и, следовательно, будет забивать сигнал
ретранслятора. Чтобы этого избежать необходимо работу Mavic 2 переключить на 2.4
MHz.
Также стоит учитывать, что даже при наличии ретранслятора наш FPV-дрон не
становится вездесущим, по причине наличия радиотени на тех или иных складках
местности.
Инвенторы. Как уже говорилось, аналоговый видеосигнал распространяется в
радиоэфире без шифрования и, следовательно, может быть просмотрен любым
приемником, выставленным на ту же частоту, что и у оператора несмотря на то, что сигнал
нашего видео передатчика преображается и глушится окружающей средой что уменьшает
дальность его распространения, зачастую не позволяя противнику увидеть
непосредственно точку взлёта существует ряд причин по которым нам необходимо все же
попытаться скрыть свой сигнал от неприятеля, близкое расположение точки взлета от
позиции противника использования FPV дрона для сброса боеприпасов или минирования
территории и т.д.
Помочь в этом теоретически может установка инвентора на наше оборудование, как
понятно из названия инвентор инвертирует («зеркалит») сигнал аналоговой камеры и
приемник не может поймать синхроимпульс. Чтобы увидеть видео нужно отзеркалить
сигнал второй раз на приёмнике. Таким образом, в системе видеосвязи используются 2
инвестора - на стороне камеры и на стороне приёмника
Инвентор можно собрать по следующей схеме.
34
Часть 2. Протоколы управления.
Протоколы - язык, на котором общаются, устройства между собой. Разные компоненты
используют разные протоколы.
Мы вскользь уже касались этого вопроса, обсуждая связь между ESC и пролетным
контроллером протоколы ESC сообщают двигателям как быстро они должны вращаться.
Полётный контроллер должен связываться с ESC с большой скоростью, чтобы передавать
множество данных от датчиков, таких как гироскоп и акселерометр и, помимо этого,
сообщать команды, полученные от пилота.
Сам же полетный контроллер получает команды с аппаратуры управления через
приемник управления, который работает на своих протоколах.
Ввиду большого количества существующих систем приёма передачи, управления и
протоколов, на которых они работают, мы не станем обсуждать все существующие, а
коснемся лишь самых основных и широко применяемых на данный момент именно FPV
дронах камикадзе.
TBS -(team black sheep) фирма производитель, занимающаяся изготовлением различных
комплектующих и FPV-дронов, в частности приемников, передатчиков, а также
аппаратуры управления под свой протокол связи на базе CRSF. TBS имеет два вида
приемников, передатчиков, таких как TBS Traser - “для гонок”, работающий на частоте 2.4
MHz и имеющей довольно быструю скорость передачи данных и невысокую дальность
действия. Практически не используется на дронах типа камикадзе из-за малого радиуса
работы.
TBS Crossfire - дальнобойная система, работающая на частотах 900MHz.
Crossfire (GRSF) - патентованный протокол дальней связи на 915Mhz/868MHz, созданный
TBS. Он прост в плане установки и конфигурации, кроме того, предназначает отличную
дальность действия благодаря низкой частоте.
Так же получил широкое применение в FPV-дронах камикадзе благодаря простоте
использования.
Самым распространенным приемником управления TBS, устанавливаемым на дроны,
будет TBS Crossfire nano RX. Имеющий стандартизированный вид как на рисунке
стандартная 8-канальное (и 16-канальное) управление достигается подключением по 2
каналам Ch 1(TX) и Ch2(RX) на стандартные UART порты полетного контроллера и
подачи питания по разъемам “Gnd” и “5V” единственное, на что стоит обратить внимание
35
это реверсивность подключения, то есть TX приемника подключается на RX полетного
контроллера (TX- transmitter – передача, на RX – receiver - прием FC).
Передача команд по управлению на приемнике TBS Crossfire nano RX осуществляется с
внешних передатчиков (JR-модуль), устанавливаемый в поддерживающую аппаратуру или
внутренних встроенных в аппаратуру, например, TBS Tango 2.
Binding
Bind (связывание привязка) - процесс объединения в пару радиопередатчика и приемника
при первой настройке для их совместной работы, сопряжение приёмника для их
совместной работы и игнорирование сторонних команд осуществляется через
специальные программы, установленные на аппаратуре управления (TBS Agent Lite) или
на мобильном телефоне (ноутбуке, компьютере) TBS Agent Mobile (TBS Agent) открыв
предложение, мы увидим два пункта:
XF Micro TX - настройка и радиопередатчика и работа с ним;
XF WiFi - настройка и работа с WiFi модулем передатчиком.
зайдя в раздел XF Micro TX перед нами, откроется меню работы с радио модулем, где
первым же разделом будет Bind.
Для сопряжения приемника с передатчиком необходимо подать питание на дрон с
устанавливаемым приемником TBS Crossfire nano RX. Сделать это возможно
подключением АКБ через разъем XT-GO или подключением какого-либо устройства
(телефон, планшет, ноутбук или компьютер) через USB порт полетного контроллера при
подключении стороннего устройства на полетном контроллере появится напряжение в 5В,
которого достаточно, чтобы запитать приемник, но будет мало для работы видео
передатчика или моторов. Данный способ удобен тем, что достаточно мощные видео
передатчики, устанавливаемые на дроны камикадзе при работе, сильно нагреваются и
рассчитаны на воздушное охлаждение обдува воздухом в ходе полета, в связи с чем при
затянувшийся настройке на земле без должного охлаждения могут выйти из строя.
36
После подачи напряжения светодиод на приемнике должен засветиться красным цветом,
что сигнализирует о наличии питания и отсутствии сопряжения.
Нажав на кнопку “Bind button” на приемнике, находящуюся между красным светодиодом
и антенной приемника. Мы переведем его в режим сопряжения. О чем будет
сигнализировать зеленый мигающий светодиод.
Обращаю ваше внимание, что нажимать на кнопку Bind button следует тонким неострым
предметам, чтобы не вывести из строя приёмник.
Одновременно с переводом приемника в режим сопряжения на аппаратуре управления в
приложении TBS Agent Lite в разделе XF Micro TX нажимаем на пункт Bind, после чего
откроется окно Binding, а индикатор на передатчике замигает зелёным цветом. После
появления на экране аппаратуры надписи Binding ok мы можем выйти из предложения на
главном экране должно появиться отображение телеметрии в виде растущий шкалы,
демонстрирующей качество связи, а индикаторы передатчика и светодиод приемника
будут светиться стабильным зеленым светом.
В случае, если версии прошивки передатчика и приемника отличаются во время их
сопряжения вы увидите надпись: “Update nano RX” вместо Binding следует выбрать пункт
“Confirm” и дождаться загрузки и установки обновления, после чего сопряжение
произойдет повторно и, дождавшись Binding ok вы можете пройти покинуть приложение.
Индикатор передача во время загрузки установки обновления будет светиться голубым
светом. Для загрузки обновления вам не нужно подключение к сети интернет или
выполнение каких-либо дополнительных манипуляций. Не рекомендуется использовать
приемник с передатчиком разных версий прошивки. Это может привести к ошибкам и
потере связи.
После установления сопряжения передатчика с приемником в приложении TBS Agent
Lite (или Agent mobile) появится новый раздел XF nano RX - настройка и работа с
приёмником.
Также в разделе XF Micro TX под пунктом Bind находится раздел Radio setting - B это
раздел выставляется рабочая частота 868 MHz или 915 MHz. Обратите внимание, что в
данном разделе, помимо чистого указания частот имеются частоты с буквенными
значениями, они предназначены для того, чтобы же не нарушать законодательство стран и
регионов. Соответственно, не имеют более низкие характеристики и не подходят для
боевой работы (соответственно, и настройку регион мы оставляем open). Выбирая работу
на той или иной частоте, в настройках передатчика, нам нет необходимости что-то менять
в настройках приемника. При первом же включении они согласуют эту работу.
Выбирая частоту для работы, стоит учитывать несколько факторов приоритетным будет
чистота, которая работает ретранслятор или выносная антенна (в случае отсутствия у них
возможности смены частоты). Также стоит учитывать, что 915 MHz чистота
распространяется мобильной сетью и наличие на маршруте движения вышек сотовой
связи, может вызвать помехи в работе дрона.
37
Следующим пунктом в Radio Setting будет Max Power - мощность работы вашего
передатчика. Логично, что для боевой работы мы выберем максимальную возможную, как
правило, на стандартных JR-модулях и встроенных в аппаратуру tango 2 это 1000 mW. Но
есть модули и по 2000 mW.
Немного ниже располагается Dyn. Power. Включения и выключения динамической
мощности. Динамическая мощность предназначена для постепенного увеличения
мощности излучения передатчика от минимально возможной до максимально
установлены. Как только качество связи между передатчиком и приемником начнет
снижаться, то есть вы начнете взлет с мощностью в 25 mW, а по мере того, как вы будете
удаляться, передатчик будет увеличивать силу до значения, указанного в разделе Max
Power.
Как правило, Dyn. Power на боевой работе выключают, чтобы исключить вероятность
потери связи из-за некачественной работы динамики. Но в большинстве передатчиков TBS
данная система вполне неплохо работает и может снизить ваше излучение. Как следствие,
невозможность отображения вас на средствах РЭР противника.
В большинстве случаев для передатчика этих настроек достаточно, чтобы организовать
стабильную боевую работу и иные настройки на данном этапе вам не нужны.
Настройка приемника TBS Crossfire nano. Как мы уже говорили в TBS Agent
(Lite/mobile) после сопряжения передатчика с приемником появляется новый раздел XF
Nano RX позволяющий произвести настройки, установленного на дроне приемника.
Мы не изменяем рабочую частоту, в нем он принимает настройки от настроек
передатчика и не меняем каких-либо значений мощности их у него нет, это приёмник.
Из того, что нам может понадобиться, все настройки, находятся в подразделе General. А
именно Telemetry - отправка сигналов телеметрии (качество связи) на аппаратуру
управления. В случае выключения на аппаратуре не будет отображаться подключение, но
дрон будет выполнять все команды. Может потребоваться для снижения излучения в
радиоэфире и возможностей обнаружения дрона и средствами РЭР и РЭБ противником.
38
И пункт Failsafe Mode действие дрона на случай потери сигнала с передатчика, но на
большинстве дронов в данном подразделе выставлена Cut (резать, рубить) - т е выключить
двигатели и в случае потери сигнала, т. е. ваш дрон упадёт камнем вниз для, а для боевой
работы выбирается режим Fs. Pos. (faisafe position), при которой дрон продолжит свой
полет, сохраняя прежний курс и траекторию, исходя из положения стиков оператора на
момент потери связи. Связано это с вероятностью нахождения на цели или рядом с ней
средств РЭБ способных заглушить сигнал.
XF WiFi в приложении TBS Agent предназначен для работы с WiFi модулем,
находящимся в передатчике. Большинство передатчиков по умолчанию раздают в эфир
WiFi вида tbs _crossfire_ (номер передатчика). Предназначен он для удаленного доступа и
работы с передатчиком через сторонние приложение, как TBS Agent mobile в разделе XF
WiFi можно включить или выключить WiFi сеть (WiFi AP, где Enable выключает a Disable
выключает) и установить на нее пароль.
Данные настройки являются основой и являются минимально достаточными для работы
и выполнения большинства задач. Рекомендуется без соответствующих знаний не вносить
изменения в другие подпункты, чтобы не снизить эффективность своего оборудования.
К примеру, TBS Crossfire корректно работает на частоте отправки пакетов в 50 Гц, что
установлено по умолчанию. При выборе 150 Гц нередко теряет связь уже в 100 метрах.
Примечание:
В связи с усиленной работой РЭБ противника и попытками перехвата управления
рекомендуется: на телефоне или ПК запустить TBS Agent версии 4.3.8 или новее и
обновить передатчик аппаратуры управления на версию 6.19 или выше (с предыдущими
версиями работать не будет). Привязываем приемник без включенного шифрования,
устанавливаем обновление на него. На аппаратуре заходим в настройки передатчика Radio
Settings и в пункте encpynotion переводим в enable. Приемник должен отвалиться
передатчика. После чего повторно привязываем приемник к передатчику в таком режиме
не получится привязать более одного передатчика к приемнику, что повысит шанс того,
что дрон не поменяет оператора в воздухе.
ELRS (он же ExpressLRS – Express Long Range System) - система с открытым
исходным кодом. Есть версии на 900 МГц и на 2,4 ГГц. Бывают как внешние передачки
(устанавливаются во внешний JR-модуль аппаратуры), так и внутренние. Работает на
протоколе CRSF.
Есть несколько способов связки приемника с передатчиком ELRS мы рассмотрим лишь
один самый распространенный.
39
Как и в случае с TBS для корректной работы на аппаратуре управления, должно быть
установлено соответствующее приложение «ExpressLRS».
После открытия приложения мы увидим широкий перечень настроек. В самом низу
списка будет указана версия (Пример 3.2.1 ISM2G4). Убедитесь, что у вас установлена
версия не ниже 3.
На самом верху первым пунктом будет частота отправки пакетов, как и в случае с TBS
рекомендуемой для дальних полетов будет 50 Гц (Packet Rate 50 Hz), ниже включение/
отключение и частота работы телеметрии (Telem Ratio). Пропустив несколько не
интересующих нас пока пунктов мы увидим раздел настройки мощности передатчика (TX
Power) в нем мы можем настроить мощность, а также включить или выключить
динамическую мощность (Dynamic).
Следующим интересующим нас разделом будет WiFi Connectivity который и
понадобится нам для сопряжения передатчика с приёмником. Зайдя в WiFi Connectivity,
выбираем пункт Enable WiFi, после чего на экране аппаратуры появится окно,
сигнализирующее нам о включении WiFi модуля и появление в эфире WiFi сети с
названием Express LRS TX. Любым мобильным устройством или ПК подключаемся к
сети, пароль expresslrs един для всех передатчиков. После подключения, используя любой
браузер. Переходим на веб адрес 10.0.0.1. Нам откроется веб страницы с настройками
нашего передатчика.
40
Под надписью Express LRS будет указана наименование нашего передатчика или
аппаратуры со встроенным передатчиком частоты, на которой он работает 900MHz или 2,4
GHz.
Ниже в Runtime Options первым же пунктом будет Binding Phase. В этом разделе нам
необходимо ввести кодовое слово или фразу, по которой наш приемник и передатчик
впоследствии друг друга, идентифицировать.
Слово необходимо указывать только латинскими буквами и запомнить, вам впоследствии
необходимо будет ввести его повторно.
В случае работы с 900 MHz, чуть ниже будет раздел Regulatory clomain позволяющий
выбрать рабочую частоту 868 MHz или 915 MHz, как и в случае с TBS следует выбирать
чистое значение (оно будет и обозначением с FСC).
После указания этих параметров спускаемся в самый низ и наживаем SAVE&REBOOT.
После нажатия появится окно с подтверждением (upload succeded), где нам необходимо
повторно нажать REBOOT.
После нажатия наша аппаратура прекратит раздачу WiFi, о чем будет свидетельствовать
закрытие соответствующего окна на аппаратуре управления. На этом настройка
передатчика завершена. Нам необходимо будет отключить аппаратуру управления и на
время отложить ее в сторону.
Приступаем к настройке приемника. На коптер с установленным ELRS приемником
подается напряжение. Установка приемника на полетный контроллер происходит по
схожему с TBS принципу через свободный UART порт. Подачу напряжения также можем
производить сторонним питающим устройством или подключением к АКБ. После подачи
питания светодиод на приемнике начнет мигать, как правило, голубым или зеленым
светом в зависимости от модификации приемника, сигнализируя о подаче питания и
поиске передатчика. На приёмнике ELRS имеется кнопка, она выполняет другую функцию
и при сопряжении нажимать ее не стоит.
По истечении некоторого времени, как правило, около 30 секунд приемник начнет
быстро мигать тем же светодиодом, что и ранее. В этот момент он начинает раздавать WiFi
сеть и в эфире появится WiFi сеть Express LRS RX. Далее также любым мобильным
устройством или ПК подключаемся к сети. Пароль expresslrs един для всех приемников.
После подключения, используя любой веб браузер, переходим по адресу 10.0.0.1. Нам
откроется страница с настройками нашего приемника.
Под надписью ExpressLRS появится информация о наименовании нашего приёмника с
указанием версии прошивки и рабочей частоты. Обратите внимание, что сопряжение
происходит только между приемником и передатчиком одинаковой версии прошивки, то
есть 3.0.1 приемника и 3.2.4 работают совместно, 2.0.1 и 3.2.4 соответственно нет. Также
логично, что 2,4 GHz и 900 MHz совместно работать не смогут.
Дальнейшие действия схожи с выполнением при настройке передатчика. Нам
необходимо в строке Binding Phase указать то же слово или фразу с тем же учетом
регистра, что и при настройках передатчика. В разделе Regulatory domain указать ту же
частоту, что была выбрана при настройке передатчика. И спустившись вниз списка нажать
Save&Reboot, после чего подтвердить сохранение нажатием Reboot. Наш приёмник
перестанет раздавать WiFi сеть и вновь начнёт медленно мигать, отключаем питание.
Следующим шагом необходимо перевести приемник в режим Bind. Для этого необходимо
произвести интервальную подачу напряжения, то есть подаем питание на одну секунду и
41
снимаем подачу питания, сразу подаем повторное питание уже на две секунды и вновь
снимаем питание, в третий раз уже просто подключаем питание и не отключаем. Взяв в
руки аппаратуру управления, включаем её. По истечении непродолжительного времени на
экране аппаратуры должен появиться сигнал телеметрии с указанием качества сигнала, а
светодиод на приемнике дрона будет стабильно гореть.
Если вы не выключали аппаратуру управления, то после перевода приемника в режим
Binding необходимо на аппаратуре управления вновь зайти в приложение ExpressLRS,
найти нужный пункт Bind и нажать на него. Передатчик преподаст в эфир сигнал
зашифрованного вами слова и, найдя ответ на приемники, свяжет их для дальнейшей
работы.
Если, подготавливая следующий квадрокоптер, вы вновь зайдете в меню настроек
передатчика и измените кодовое слово, то сопряжение с первым у вас впоследствии не
произойдет. Рекомендуется однократно произвести настройку передатчика и впоследствии
производить настройку приемников однотипным способом.
Как и в случае с TBS для боевой работы предпочтительнее использовать ELRS нужных
частот. Касаемо общих принципов радиосвязи они будут обоюдно действительны как для
видеопередачи, так и для сигналов управления. Поэтому во избежание потери управления,
учитывайте диапазон рабочих частот устанавливаемой антенны управления, поляризацию
(горизонтальную на горизонтальную, вертикальную, на вертикальную) и общие принципы
распространения радиосигнала в окружающей среде. Рекомендуется использовать
выносные антенны или ретранслятор для сигналов управления.
42
Глава 3
Работа с конфигураторами и настройка аппаратуры управления.
Конфигураторы — это улиты, предназначенные для прошивки, обновления и настройки
полетного контроллера, установленного на квадрокоптере. Существуют различные версии
конфигураторов для компьютеров и мобильных устройств. Для работы с тем или иным
конфигуратором необходимо, чтобы прошивка полетного контроллера ему
соответствовала. То есть нельзя нормально настроить полетный контроллер с
установленным Inav на конфигураторе Betaflight, хотя существуют конфигураторы,
поддерживающие несколько вариаций прошивки такие, как Speedy Bee. Но обо всем по
порядку.
Betaflight — это программное обеспечение для управления полетом (прошивка) и
связанное с ним программное обеспечение, используемое для настройки и управления
мультироторными летательными аппаратами и летательными аппаратами с неподвижным
крылом. Это наиболее популярная система, устанавливаемая на большинстве современных
полетных контроллерах. Так же существенным её достоинством является наличие
русского языка в программном обеспечении для настройки коптера.
В левой верхней части главного окна конфигуратора отображена текущая версия
установленной у вас программы. В отличие от большинства гражданских приложений,
используемых военнослужащими на данный момент, имеет смысл устанавливать
обновления betaflight на своё устройство для более корректной работы с различными
полетными контроллерами.
43
В правом верхнем углу расположен интерфейс подключения вашего устройства,
включающий в себя выбор порта, скорость передачи данных между полетным
контроллером и компьютером и варианты действий с ним, обновление прошивки или
подключение конфигуратора.
При стандартной работе не рекомендуется менять установленную скорость общения
между устройствами, а выбор порта, как правило, осуществляется автоматически. Если у
вас в случае подключения полетного контроллера в разделе порт нет отображения
актуального порта и невозможно осуществить подключение, а кабель, которым
произведено подключение исправен, то вероятнее всего ваш полетный контроллер вышел
из строя и нуждается в ремонте.
В случае, если подключение по порту указано, но на экране высвечивается ошибка,
то это значит, что установленная версия прошивки не соответствует Betaflight и не может
использовать данный конфигуратор для настройки коптера. Необходимо попробовать
использовать другой конфигуратор или перепрошить полетный контроллер для
дальнейшего использования с вашим конфигуратором.
Если же версия установленного программного обеспечения соответствует вашему
конфигуратору, то откроется рабочий стол для настройки полетного контроллера.
44
В верхней части теперь будет указано помимо установленной версии конфигуратора
версия прошивки полетного контроллера и его наименование.
Далее указываются показания подключенного АКБ (при его наличии) и работа внутренних
датчиков.
Ниже на рабочем столе располагаются кнопки калибровки датчиков с пояснением о
порядке действий для их калибровки, а также возможность сбросить все установки до
заводских значений.
Калибровка акселерометра выполняется, в случае если вы обновили прошивку на
полетном контроллере или имеются некоторые отклонения при его расположении на
ровной поверхности, которые можно отследить ниже на виртуальном отображении
движений вашего дрона в пространстве.
Для калибровки акселерометра необходимо расположить дрон на максимально ровную,
горизонтальную поверхность. Убрать от него все металлические и электронные предметы,
после чего нажать кнопку «Калибровать акселерометр». Более никаких дополнительных
действий выполнять не нужно. После нажатия, дрон примет ровное положение, в котором
находится и будет воспринимать это положение как верно горизонтальное.
45
В правом углу расположены показания дрона, которые имеются на данный момент. В
числе прочих более подробная информация о питании с батареи, качества связи с
передатчиком управления и данные с GPS, в случае его наличия на борту коптера. Здесь
же отмечены причины, по которым дрон не может произвести ARM (запуск двигателей).
При условии полной исправности здесь может находится только MSP, т.е. соединение
через USB порт, по которому он соединен с компьютером. Все остальные флаги должны
быть отключены для успешного запуска коптера. При наведении мышки на
соответствующий флаг появляется пояснение, указывающее на то, что именно означает
данная ошибка.
С левой стороны указаны разделы по настройке полетного контроллера разбитые на
удобные подгруппы. Если интересующего вас раздела нет, то возможно он просто скрыт.
Так как приложение убирает не нужные для новичков пункты. Чтобы вернуть их
достаточно перевести ползунок в верхнем правом углу, под кнопкой подключения, в
режим эксперта.
46
Изначально разберем меню настроек без режима эксперта, впоследствии обсудим
некоторые уже более специализированные пункты.
Порты. Как уже обсуждалось в разделе о полетном контроллере, он имеет некоторое
количество портов для подключения всего необходимого оборудования представленных в
виде дорожек для пайки или в некоторых случаях подключения шлейфа, помеченного RX
и TX и имеющих некоторый порядковый номер, который и соответствует номеру порта.
Таким образом, TX1 и RX1 будут соответствовать 1му порту, т.е. UART1
Здесь необходимо оговориться, что кроме стандартных UART в разделе порты имеется
USB VCP это порт подключения через USB разъем имеющейся на полетном контроллере к
которому мы подключаемся с компьютера (телефона). Поэтому без соответствующего
знания своих действий не убирайте ползунок в разделе «Конфигурация и MSP» от порта
USB VCP. Вся ваша текущая работа происходит на UART портах, расположенных ниже.
Итак, мы разобрались, что в первом столбце «Идентификатор» расположены порядковые
значения имеющихся у нас портов, их количество может варьироваться на разных
полетных контроллерах.
47
Следующим столбцом будет «Конфигурация и MSP». Она используется только для
низкоуровневой связи с использованием MSP (MultiWii Serial Protocol) для
конфигурирования, выполняемого внешними устройствами, или для обеспечения более
прямого способа управления.
А далее идёт столбец Serial RX, который будет отвечать за подключение приемника
управления на базе CRSF, которые мы зачастую используем. Следовательно, при
установке приемника на RX1, TX1 нам необходимо установить ползунок в столбце Serial
RX на строке UART 1. Соответственно если мы установим приемник на другой UART, то
его номер изменится.
Следующий столбец «Выход телеметрии» Используется для более старых радиосистем, в
которых требуется отправка данных телеметрии обратно на приемник по UART отдельно
от того, который используется для управления. Вам также может потребоваться
установить скорость передачи данных для вашего устройства. Однако это не актуально для
большинства современных радиосистем, таких как ELRS. Современные приемники
используют 2-стороннюю связь с полетным контроллером по умолчанию, который
позволяет отправлять данные телеметрии через тот же порт, который используется для
последовательного Rx-канала.
Далее «Вход датчиков», он используется для таких вещей BLHeli_32, как телеметрия ESC,
или GPS. Чтобы GPS работал, вам также может потребоваться вручную назначить
скорость передачи данных. Соответственно при установке GPS нам обязательно
необходимо будет включить соответствующий порт со значением GPS.
И столбец «Периферия» Множество опций, позволяющих полетному контроллеру
управлять периферийными устройствами, такими как VTX, камеры, внешние экранные
меню или даже цифровые VTX вместе с MSP.
Как правило, при установке видеопередатчика на 5.8Ггц нам необходимо будет установить
на его порт соответствующий протокол управления, к примеру, VTX(IRC Tramp) чтобы
впоследствии иметь возможность его настройки в разделе «Видеопередатчик». Отсутствие
настроек видеопередатчика не означает, что он не будет работать на вашем дроне, это
функция позволяет лишь настраивать его через конфигуратор, меняя мощность или канал
работы.
Следующий раздел Betaflight конфигурация:
48
Насколько можно понять из названия, это раздел основной настройки вашего полетного
контроллера, включающей в себя, например, настройку ПИД-контура и частот гироскопа,
включение датчиков, не установленных на вкладке портов, и многое другое.
Частота обновления гироскопа и частота ПИД-регулятора – это скорость, с которой
производится выборка гироскопа, и частота, с которой выполняются вычисления ПИДконтура. В большинстве последних версий Betaflight он будет работать по умолчанию и
будет привязан к частоте. Стоит добавить, что гироскоп работает лучше всего на частотах
8 кГц для MPU6000, 3,2 кГц для BMI270 и т. д. Вот, по сути, и вся математика, которая
входит в фактическое управление полетом. При использовании dshot300 вы можете
увидеть, что контур PID сбрасывается на 4K, если вы вручную пытаетесь установить 8K,
dshot300 не отправляет обновления достаточно быстро, чтобы использовать контур 8K
PID, поэтому для экономии процессорного времени выбран 4K. Рекомендуемые
комбинации ПИД-контура и выходного сигнала двигателя с включенной фильтрацией
оборотов: 2K/dshot150, 4K/dshot300 и 8K/dshot600. Исключение составляет использование
гироскопа BMI270. В этом случае показатели составляют 3,2K/1.6K. Обычно лучше всего
установить его на ту же частоту, что и гироскоп, или половину частоты, если вы
используете более медленный микроконтроллер.
Здесь же располагаются сенсорные переключатели встроенных датчиков.
Акселерометр - включение или отключение акселерометра, который используется
для функций самостабилизации.
Барометр - Включить или выключить барометр. Если он присутствует, он
используется для измерения высоты
Магнитометр - Включение или выключение магнитометра. Если он присутствует,
он используется для определения ориентации в реальном мире
Далее располагаются персонализация, угол наклона камеры и Arming.
49
Персонализация позволяет указать позывной пилота, который в дальнейшем будет
отображаться в OSD и соответственно на записи с очков пилота.
Угол наклона FPV-камеры используется для установки угла обзора камеры, который будет
использоваться для таких вещей, как режим смешивания углов FPV и искусственный
горизонт. Только видимый, если включена опция акселерометра.
Arming необходим для установления минимального угла при котором будет доступен
запуск моторов. Обратите внимание, что угол не рекомендуется устанавливать меньше
значения 25, так как при меньшем значении этого показателя даже незначительное
отклонение коптера не позволит произвести запуск моторов. Боевым пилотам
рекомендуется устанавливать значение 180, что в принципе отключает данное
ограничение и делает возможным запуск даже на перевернутом вверх ногами
коптере. Связано это с некоторыми особенностями тактики применения FPV, когда,
например, запуск производится из окна здания и необходимо расположить дрон под углом,
чтобы обеспечить его скорейшее удаление от точки взлета и исключить шанс ненамеренно
зацепить оконную раму.
Прочий функционал и включение GPS
*Выше на скриншоте расположен список различных функций, которые могут быть
включены или отключены, а также могут присутствовать или отсутствовать на вашем
контроллере.
INFLIGHT_ACC_CAL - Позволяет калибровать акселерометр в полете
SERVO_TILT - Включает режим, позволяющий устанавливать и регулировать работу
сервоприводов
SOFTSERIAL - Эмулирует последовательный порт на другом выходе или разделяет
пару RX-TX UART. Это позволяет использовать в качестве дополнительного UART
Softserial полезен для полетных контроллеров, у которых недостаточно UART для
поддержки всех функций, которые вы хотите использовать. Однако есть некоторые
ограничения.
50
Он работает с более низкой скоростью передачи данных. Хорошо работает на 9600,
но не так хорошо на более высоких скоростях
Потребляет больше ресурсов ЦП и создает дополнительную нагрузку на ЦП.
Поэтому не идеально подходит для микроконтроллеров с низкой
производительностью
Запуск приемника на программном последовательном порту не является
идеальным вариантом из-за ограничений по рабочему циклу
Некоторые порты могут работать лучше, чем другие. обычно работает постоянно,
но, возможно, вам придется поэкспериментировать с другими.
И, наконец, вы не можете иметь более двух активных программных
последовательных портов одновременно
SONAR - Включает поддержку сонара, но в настоящее время эта функция не
рекомендуется к использованию
LED_STRIP - Включает функцию светодиодной ленты, которая позволяет
управлять WS2812B светодиодами RGB а так же использовать для некоторых
способов инициации боевой части.
DISPLAY (Дисплей) — включает функцию отображения, которая позволяет
использовать небольшой OLED-дисплей для отображения различной информации.
Если этот параметр включен и дисплей не подключен, загрузка полетного
контроллера займет примерно на 10 секунд больше времени. В настоящее время не
рекомендуется использовать
OSD - Включает экранное меню, вы можете настроить его во вкладке OSD, которая
появится при его включении
BLACKBOX - Включает функцию черного ящика, которая позволяет записывать
данные о полете на флэш-чип на полетном контроллере. Вы можете настроить его
во вкладке Blackbox, которая появится при включении этой опции. Не
рекомендуется использовать на боевых вылетах, но иногда необходим для точной
подстройки на тренировочных занятиях
CHANNEL_FORWARDING - Позволяет перенаправить дополнительный канал на
выход двигателя/сервопривода
ТРАНСПОНДЕР - Включает функцию гоночного транспондера, если ваше
оборудование ее поддерживает.
AIRMODE - Постоянное включение воздушного режима, который даст
летательному аппарату больше контроля в воздухе при 0 дроссельной заслонке.
Включение режима GPS для навигации и его настройка.
51
Протокол:
NMEA - Бинарный протокол для данных GPS
UBLOX - Текстовый протокол для данных GPS, более настраиваемый
MSP - GPS с использованием последовательного протокола MultiWii
Auto Baud - Автоматическое определение скорости передачи данных GPS
Auto Config - Автоматическая настройка GPS
Set Home Point Once - Если опция включена, начальная точка будет
установлена только один раз, при первом получении GPS. Если отключена,
исходная точка будет обновляться каждый раз, когда дрон будет запускать
моторы
Тип коррекции спутников координат позволяет выбрать используемые спутники
ГНСС на Европейские (EGNOS), Североамериканские (WAAS), Японские (MSAS) и
т.д.
*Расположение платы и датчиков позволяет виртуально сместить полетный контроллер
и другие датчики, если они установлены нестандартным способом
Настройка Dshot писка
Подача высокочастотного сигнала на выход двигателя, чтобы двигатели резонировали и
издавали звук. Хорошая альтернатива для реального зуммера, но он не может быть
активирован в полете (так как моторы вращаются), не такой громкий и не может быть
используется в течение длительного времени, так как двигатели могут потреблять
чрезмерный ток и перегреваться. Стоит обратить внимание, что Dshot писк издает
последовательный звук при подключении батареи к коптеру, который является небольшой
проверкой работоспособности системы. Стандартный звук при включении, как правило,
состоит из двух тонов, и отсутствие второго свидетельствует о некорректной работе
полетного контроллера. Этот момент необходимо учитывать при включении коптера на
боевой работе, чтобы не подключать боевую часть, если у вас есть сомнения в
работоспособности дрона.
52
Следующий раздел Betaflight питание и батарея:
Настройка всех параметров, связанных с питанием и батареей. Калибровка датчиков
напряжения и тока, чтобы полетный контроллер мог считывать значения и предупреждать
вас о них. Здесь также можно проверить текущие измерения мощности.
Выбор источника для измерения напряжения
Нет - Измерения напряжения будут недоступны
Датчик ESC - используйте телеметрию ESC для получения измерений напряжения
Встроенный АЦП - Используйте АЦП на полетном контроллере для измерения
напряжения
По умолчанию рекомендуется использовать АЦП полетного котроллера
Minimum Cell Voltage (Минимальное напряжение ячейки) - Напряжение,
которое считается критически низким и вызывает соответствующие
предупреждения
Максимальное напряжение ячейки - напряжение полностью заряженной ячейки
Warning Cell Voltage (Напряжение ячейки предупреждения) - Напряжение,
которое считается низким, и которое вызовет соответствующие предупреждения
Немного ниже расположены датчики напряжения и тока, отображающие состояние
подключённого АКБ. Если у вас есть сомнения в верности указываемых параметров, то
возможно имеет смысл проведения калибровки датчика.
53
После выбора калибровки вы получите уведомление о порядке необходимых операций.
Для этого вам потребуется мультиметр, чтобы замерить реальные показатели АКБ и
указать их в последующей таблице
54
Следующий раздел Betaflight Предустановки (Пресеты):
Используются как простой способ настройки параметров. Они представляют собой
короткие фрагменты команд CLI, которые могут быть применены к вашей конфигурации.
Все, от предустановок до настроек для конкретного продукта.
В большинстве случаев не рекомендуется устанавливать готовые настройки ввиду того,
что, во-первых, все коптеры так или иначе индивидуальны, даже при использовании
готовых коммерческих изделий всегда найдется место некоторым нюансам, которые при
установке неверных установок дополнят работу коптера излишней вибрацией и шумами.
Во-вторых, специфика нашего применения коптеров не может иметь доступных настроек
в общей сети и то, что для спортивного пилота будет хорошо может навредить пилоту,
переносящему на своем дроне взрывоопасный груз. Поэтому данный раздел не
раскрывается в данном учебном пособии.
Следующий раздел Betaflight PID настройки:
PID - Proportional Integral Derivate (пропорциональный, интегральный, производный) регулируемые параметры для изменения полетных характеристик коптера. Теоретически
PID представляет собой контур управления, который пытается свести к минимуму разницу
между измеренным значением процесса и его желаемым значением.
55
Иными словами, каждый аспект динамики полета контролируется выбранным «ПИДрегулятором». Это алгоритм, который отвечает за реакцию на нажатия джойстика и
поддержание устойчивости аппарата в воздухе с помощью гироскопов и/или
акселерометров (в зависимости от режима полета). «ПИДы» представляют собой набор
параметров настройки, которые управляют работой ПИД-регулятора.
В большинстве случаев на новом дроне установлены стоковые настройки достаточные для
адекватного использования дронов и выполнения большинства задач. Однако и этот
довольно сложный раздел нам необходимо понимать, чтобы иметь возможность
перенастройки восстановленного трофейного дрона после повреждений или
минимизировать урон на тренировочном дроне после нескольких повреждений. Связано
это с тем, что, получая некоторые повреждения дрону становится все сложнее
обсчитывать собственный шум и компенсировать его и как следствие со временем
появляются излишняя вибрация, чрезмерный шум работы моторов их нагрев и
уменьшение возможности размещения полезной нагрузки.
Первое на что стоит обратить внимание прежде, чем приступать к программной настройке
это необходимость качественного физического восстановления дрона. Любая кажущаяся
вам мелочь может быть причиной не приятных последствий, слабо затянутый болт,
создающий вибрацию, плохо зафиксированная антенна, бьющая по корпусу и т.д.
Если после того, как вы протянули всю раму и устранили все нюансы, которые могли
сказываться на плавной работе дрона, но он все же работает неравномерно, то необходимо
проверить внутренние настройки. Проверить правильность выбранного протокола работы
моторов, сверить направление вращения моторов во вкладке моторы с реальным, сверить
порядок работы моторов, а также правильность подбора и исправность конденсатора на
ESC который так же убирает некоторые электромагнитные шумы. И только после этого
обращать свое внимание на настройку ПИДов и выставление фильтров.
Для выполнения всех последующих мероприятий нам понадобится Betaflight Blackbox
Explorer, предназначенный для расшифровки логов с черного ящика нашего коптера, а
также наличие самого лога полетов. Для этого необходимо заблаговременно выставить на
соответствующем показателе записи наш черный ящик.
Для настройки фильтров необходимо установить скорость записи 2kHz и указать запись
фильтра. Для настройки ПИДов скорость будет уже в 1kHz. После этого необходимо
совершить непосредственно полеты и изучить их на графиках BlackBox Explorer.
56
Начнем с фильтров. Все происходящее с коптером в пространстве во время полета
накладывает на него некоторый шум, будь то вибрация от работы моторов, резонанс
плохо закрепленных деталей и т.д. Наша система постоянно ведет борьбу с этим шумом
пытаясь стабилизировать наш полет и компенсировать эти самые шумы. И с увеличением
количества этих шумов сделать это становиться все сложнее. Поэтому некоторые из них
необходимо игнорировать, воспринимая как обязательное условие. Чтобы увидеть наши
шумы, открыв bataflight blackbox explorer, выберем соответствующую вкладку в разделе
Workspace и выделим необходимую область, развернув наши шумы
Итак, шум может быть физическим резонансом на нашем коптере (плохо закрепленная
антенна, болтающиеся провода) который мы не смогли физически устранить. Для
наложения фильтров на эту область шума используются 2 типа фильтров
57
Gyro lowpass filter (Gyro НЧ фильтры) и Gyro notch filter (Gyro режекторные фильтры).
Lowpass фильтрует всю информацию от выставляемой частоты. И не смотря на
кажущиеся удобство на выходе, мы перекроем все информативное поле, фильтруя как
негативную, так и полезную информацию.
Но и он может приносить значительную пользу, включая 2й lowpass с частоты 500Hz мы
отфильтровываем все шумы, не входящие в поле нашего зрения, а они тоже могут быть
значительными, соответственно 2й фильтр низких частот включаем.
Для того чтобы фильтровать конкретные шумы используются Gyro notch filter (Gyro
режекторные фильтры), эти фильтры работают на какой-то конкретной частоте убирая
шум «треугольником» с указанной нами шириной.
58
Этот фильтр уже более продвинут, позволяя нам накрывать конкретный шум, однако его
явной проблемой является статичность и в случае, если шум сместиться, вследствие удара
или падения, выходя из зоны фильтрации он вновь начнет накладывать не нужные нам
последствия своего присутствия.
Поэтому более эффективным способом фильтрации будет использование динамического
notch фильтра, который сам ищет шумы, накладывая на них фильтрацию
В данной настройке нам необходимо будет указать количество «треугольников»,
фильтрующих нашу систему, а также определить для них диапазон поиска шумов. Однако
больше 3х фильтров выставлять не рекомендуется, потому как это наложит на систему
излишнюю нагрузку по поиску этих шумов и может заставить ее отфильтровывать
незначительные колебания, или и вовсе то, что фильтровать не стоило.
RPM шумы – это шумы, на прямую зависящие от работы моторов и увеличения газа,
шумы, накладываемые вибрацией наших моторов. Помимо явного шума подобные
вибрации имеют еще и гармоники, распространяясь на нашем графике несколькими
кривыми, как правило, тремя, хотя вторую, находящуюся между первой и второй, не
очень хорошо видно.
59
Соответственно, для ликвидации такого рода шума необходимо указать количество
гармоник и минимальную частоту, с которой начинаются шумы. Рекомендуется
устанавливать именно 3 несмотря на то, что в зримом спектре всего 2.
Теперь можно перейти непосредственно к PID настройке. Для этого понадобится еще одна
программа PIDtoolbox и выставленные пиды в режиме эксперта примерно по
нижеуказанному образцу
Предварительно необходимо записать логи полетов, делая соответствующие маневры.
Первый полет с указанными настройками мы летаем, максимально резко крутя дрон по
всем осям, не давая ему прийти в себя. Потом повышаем первый пункт ПИД настройки на
0.2 и повторяем процедуру. И так порядка 5 раз, доводя Damping с 0.6 до 1.4
Залив все наши логи в PIDtoolbox, мы получим примерно следующее:
60
Далее необходимо выбрать Step Resp Tool, выбираем все файлы и нажимаем Run. Снимем
значения «P» и «Y» и добавляем Y cor. и Expland
В конечном итоге мы должны увидеть нечто похожее на это:
А это сумма всех реакций на стики нам необходимо выбрать максимально подходящее для
нас, т.е. то, которое раньше всех дошло до значения 1 и при этом не «перелетело» за него
или перелет был незначителен, все дальнейшие движения были на уровне 1, без
значительных отклонений. Стоит отметить, что убрав значение Expand мы получим
график в виде точек на котором возможно будет проще определиться с выбором того какой
показатель выбрать.
61
Здесь же рядом со соответствующими цветами располагаются значения, которые мы будем
выставлять в наши настройки ПИДов
К примеру, мы решили выбрать желтый график и его значения, как максимально
соответствующие нашим запросам
Соответственно значения, которые нам необходимо установить будут 45,47,35,35. Начнем
со смещения Damping, отводим его в положение, когда значения D Max и Derevate примут
необходимые нам.
62
Переходим к значению Pitch. Вновь вернувшись в BlackBox explorer и выставляем «Р»
снимая прочие значения. После чего повторяем всю процедуру на графике и поиске
необходимых показателей.
Предположим, мы выбрали цвет со значениями 47,50,20,20 и смещаем показатель Pich
Damping до необходимых нам
Ось Yaw можно настроить по схожему образцу, но обычно указанных настроек достаточно
и в особой настройке она не нуждается. Остальные ползунки, которые мы не задействуем
при данной настройке, предназначены для увеличения отзывчивости дрона и
настраиваются скорее по личному восприятию каждого оператора индивидуально.
Следующий раздел Betaflight приемник:
Приемник — это устройство, которое (как следует из его названия) получает данные от
передатчика, обычно «Радиоконтроллера». Вкладка приемника используется для
настройки волоконно-оптического станка таким образом, чтобы он мог считывать данные
приемника. Вкладка приемника разделена на два раздела: предварительный просмотр
выхода приемника и конфигурация приемника.
63
Предварительный просмотр выходных данных приемника показывает текущее состояние
каналов приемника, как в виде значений канала, так и в виде графика, а также то, как они
влияют на движение дрона.
64
Выбор протокола связи, используемый получателем. Возможные варианты:
PPM/CPPM — устаревший протокол, который вряд ли будет использоваться в
современных установках
Серийный порт (через UART) - Большинство современных приемников
обмениваются данными по последовательному каналу, используя различные
протоколы, такие как CRSF или SBUS
PWM - устаревший протокол, вряд ли будет использоваться в современных
установках
MSP — расширенная опция, использующая протокол MSP для связи с приемником
SPI - используется для большинства интегрированных приемников, таких как
ExpressLRS на платах моноблоков tinywhoop. И, соответственно, выбор
подключаемого приемника, как правило, в настоящее время все используемые
приемники подключены через серийный порт и соответствуют протоколу CRSF не
зависимо от TBS или ELRS.
Чуть ниже находится включение телеметрии необходимое для включения или отключения
выходных данных с телеметрии (так же требуется для VTX с приемников ELRS)
65
RSSI В основном устаревшая опция, используемая для настройки отдельного аналогового
входа RSSI 0-3,3 В. Большинство современных приемников передают RSSI (вместе с
другими данными телеметрии) по тому же последовательному соединению, что и
управляющие данные. Не включайте эту опцию с современным приемником.
Таблица каналов или карта управления. Необходима для правильного выставления
получаемых команд с вашей аппаратуры. Если наблюдается несоответствие выполняемых
действий на предпросмотре с отправленными командами (например, вместо рыскания
дрон кренится в одну из сторон) необходимо перераспределить получаемые команды, в
правильном порядке меняя местами буквы, которым соответствуют команды (Roll-A,
Pich-E, Yaw-R, Throttle-T), числовые значения соответствую свичам. Существуют также
предустановленные опции для некоторых наиболее распространенных систем:
FrSky/Futaba/Hitec - приемники FrSky, Futaba и Hitec выводят каналы в том же
порядке, что и Бета-версия по умолчанию (AETR1234)
Spektrum/Graupned/JR - приемники Spektrum выводят каналы в порядке,
отличном от порядка Betaflight по умолчанию (TAER1234)
Канал RSSI: Некоторые старые приемники имели выход RSSI только на одном канале.
Если у вас более старый приемник, вы можете установить канал, используемый для
считывания значения RSSI. Обычно это AUX 4 или 12. Оставьте эту настройку
отключенной, если у вас есть современный приемник, например, использующий
протоколы CRSF или GHST.
Настройки стиков: Минимальные/центральные/максимальные значения для четырех
основных каналов управления. Они используются для установки диапазона Значения на
палочке, как правило, в целях безопасности и калибровки.
Выставление мертвой зоны: Мертвая зона — это диапазон движения джойстика, который
игнорируется. Некоторые радиоприемники/приемники могут иметь небольшое количество
фазового дрожания цифрового сигнала данных, и этот параметр можно использовать,
чтобы игнорировать его. У вас также есть возможность установить его специально для
рыскания и дроссельной заслонки в 3D-режиме.
И, включение, выключение сглаживающего фильтра, на данный момент не используется.
Следующий раздел Betaflight режимы: Режимы используются для включения или
выключения функций и запуска действий волоконно-оптического ключа с помощью
переключателей каналов AUX. Режимы включены, когда Диапазоны или Связи активны.
66
Диапазоны - активируются при совпадении канала приемника с заданными
входными значениями. Канал приемника, который дает показания между
диапазоном min/max, активирует режим.
Связь - активируется, когда активен другой связанный Режим.
Несколько диапазонов, ссылок могут быть сопоставлены, объединены с помощью
логических операторов AND или OR для объединения условий активации для режима.
Типы режимов:
ARM включает двигатель и позволяет летательному аппарату летать
Режим полета ANGLE, который стабилизирует положение дрона с помощью
акселерометра. Нажатие джойстиком влияет на угол наклона летательного
аппарата
Режим полета HORIZON, который позволяет дрону оставаться в горизонтальном
положении с помощью акселерометра. Нажатие джойстиком влияет на угол
наклона летательного аппарата, но при экстремальных значениях тангажа и крена
летательный аппарат переворачивается вверх ногами, а затем возвращается на
ровный уровень
Режим полета ANTI GRAVITY увеличивает P и I при быстрых движениях
дроссельной заслонки, чтобы улучшить отслеживание ручки и избежать дрейфа
носа
MAG активирует захват курса с помощью магнитометра (компаса)
HEADFREE, в котором рыскание выровнено по внешней системе отсчета (часто
туда, куда смотрит пилот), а не по системе летательного аппарата. Предназначен
для начинающих, но редко используется, советую режим ANGLE
HEADADJ установил новое начало рыскания для режима HEADFREE
CAMSTAB задействует сервоприводы, чтобы реагировать на движения аппарата и
автоматически выравнивать стабилизатор для стабилизации камеры
PASSTHRU пропускает ПИД-петлю и передает крен, рысканье и тангаж
непосредственно на сервоприводы для смесителя самолета
BEEPER активирует звуковой сигнал, либо звуковой сигнал двигателя dshot (если
он не поставлен под охрану), либо внешний зуммер и мигающий элемент звукового
сигнала экранного меню. Полезно для поиска потерпевших крушение кораблей.
LEDLOW включить/выключить светодиодную ленту
CALIB калибрует смещения по крену/тангажу для акселерометра в полете. Более
старый режим, и вместо этого рекомендуется делать это на стенде перед полетом
OSD включить/выключить функцию наложения экранного меню
TELEMETRY включить/выключить отправку телеметрии FC на приемник канала
управления или другой выходной порт
SERVO1 включить/выключить первый выход сервопривода
SERVO2 включить/выключить второй выход сервопривода
SERVO3 включить/выключить третий выход сервопривода
BLACKBOX включить/выключить
запись
журнала
blackbox.
Полезно
регистрировать только необходимые данные, когда хранилище черного ящика
ограничено
FAILSAFE воспроизводит событие сбоя канала управления, чтобы обеспечить
правильное падение или посадку дрона
AIRMODE включает/выключает функцию воздушного режима, которая
обеспечивает полную коррекцию ПИД-регулятора при нулевой дроссельной
заслонке для поддержания авторитета.
3D обеспечивает реверсивное направление двигателя, чтобы обеспечить
отрицательную тягу и обеспечить обратный полет. Дроссельная заслонка
становится от -100 до +100 вместо 0 до 100
67
Режим полета FPV ANGLE MIX, в котором поворот по рысканью применяется
относительно угла камеры, а не угла наклона полетного контроллера.
Предназначен для того, чтобы позволить новичкам поворачиваться без
непреднамеренного перекатывания. Как правило, не рекомендуется
BLACKBOX_ERASE удаляет все данные с флэш-накопителя/microSD blackbox
CAMERA CONTROL: 1 пользовательское действие для настройки камеры,
совместимой с Runcam. Используется для управления некоторыми HDрекордерами Runcam/Caddx
Пользовательское действие CAMERA CONTROL 2 для настройки камеры,
совместимой с Runcam. Используется для управления некоторыми HDрекордерами Runcam/Caddx
CAMERA CONTROL 3 пользовательское действие для настройки камеры,
совместимой с Runcam. Используется для управления некоторыми HDрекордерами Runcam/Caddx
FLIP OVER AFTER CRASH активирует режим черепахи, в котором дрон будет
вращать двигатель с одной стороны только в обратном направлении, чтобы
перевернуться, если он разбился вверх ногами. Требуется DShot
Функция BOXPREARM, если она включена, обеспечивает 2-этапный метод
постановки. Переключатель PREARM должен быть активирован перед
использованием ARM для дополнительной безопасности
BEEP GPS SATELLITE COUNT показывает количество заблокированных
спутников GPS, издавая звуковой сигнал
VTX PIT MODE включает режим низкой мощности на VTX, чтобы предотвратить
создание помех пилотам в воздухе. Требуется поддержка VTX, редко используется
даже спортсменами, категорически не использовать боевым пилотам.
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ1 Пользовательский
переключатель
1.
Управление
произвольным выводом через PINIO
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ2 Пользовательский
переключатель
2.
Управление
произвольным выводом через PINIO
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ3 Пользовательский
переключатель
3.
Управление
произвольным выводом через PINIO
PID AUDIO включает вывод состояния ПИД-регулятора в виде звука
PARALYZE навсегда отключает сбитый корабль до тех пор, пока он не будет
включен
GPS RESCUE позволяет GPS Return To Home автономно возвращать судно в
исходную точку и приземляться, категорически запрещено к использованию
боевым пилотам.
Режим полета ACRO TRAINER, который ограничивает угол наклона аппарата
при полете в режиме acro
DISABLE VTX CONTROL отключение управления настройками VTX через
экранное меню
Система помощи при старте гонки LAUNCH CONTROL. Раскручивает моторы и
наклоняет судно вперед на нужный угол без взлета
MSP OVERRIDE включить режим MSP Override
STICK COMMANDS DISABLE отключить/включить команду stick
BEEPER MUTE - включить/выключить звуковой сигнал, включая предупреждение,
состояние и режим BEEPER
READY показать 'READY' в экранном меню с помощью переключателя
LAP TIMER RESET сброс таймера круга.
Следующий раздел Betaflight моторы:
68
Настройка параметров двигателя и регулятора. Изменяет направление двигателя и
микширование, а также настраивает расширенные функции телеметрии и полета.
Микшер управляет компоновкой двигателей и тем, как полетный контроллер будет
использовать двигатели для поддержания стабильного полета. Типичные квадрокоптеры
используют настройку "QUAD X", так что установите ее, если вы не уверены.
Направление мотора- меняет направление двигателя на противоположное.
Позволяет открыть инструмент для проверки направления двигателя, который будет
плавно вращать двигатели и легко двигаться задним ходом двигателей, чтобы они
соответствовали соответствующему направлению вращения для вашего мотора.
Переназначить моторы- позволяет изменить порядок восприятия моторов
системой и их нумерацию в случае неверно существующей. Для квадрокоптера ка
правило используется 4,2,3,1
Настройка ESC/ Моторов:
Протоколы ESC - DShot является стандартом для современных сборок и
обеспечивает наилучшие летно-технические характеристики и функции. Скорость
DShot зависит от выбранной частоты ПИД-регулятора, так как более медленные
скорости DShot не могут отправлять обновления достаточно быстро полностью
использовать более высокую скорость ПИД-регулятора. Из-за этого рекомендуется
выполнять сопряжение 8K с DShot600, 4K с DShot300 и 2K с DShot150. Другие
опции, такие как Oneshot125, нужны только на очень старых ESC, таких как
оригинальные BLHELI, более новые BLHeli_S, BLHeli_32, BlueJay или AM32 ESC
должны использовать Dshot.
MOTOR_STOP - Предотвращение вращения двигателей на холостом ходу при
постановке на disarm.
ESC_SENSOR - Предпочитать данные телеметрии ESC от подключения UART к
ESC, как настроено на вкладке Порты
Двунаправленный DShot — требуется для фильтрации RPM. Вместо того, чтобы
отправлять команды DShot на регулятор на двигателе выходных соединений FC
также будет прослушивать возвращаемые данные от ESC по тому же проводу.
Полюса двигателя - количество постоянных магнитов, стоящих внутри колокола
двигателя. Более крупные двигатели, такие как 2207 или 2306, имеют 14 в то время,
как двигатели 1103 и меньше имеют 12 магнитов. Номера магнитов обычно
изменяются от 12 до 14 в размере 14xx/15xx мотор.
Холостой ход двигателя (% статического) — устанавливает минимальное
значение мощности двигателя, чтобы обеспечить плавное ускорение двигателя от
холостого хода без задержек и без потери контроля.
69
3D позволяет двигателям работать в обоих направлениях, что позволяет выполнять
обратный полет. Нулевая дроссельная заслонка теперь является 50% ручкой и
самое нижнее положение ручки теперь обеспечивает максимальную
отрицательную дроссельную заслонку, с максимальной положительной
дроссельной заслонкой при самом высоком положении рукояти. Воздушный режим
не работает должным образом при использовании 3D-режима, следует отключить
постоянный воздушный режим на вкладке конфигурация и настроить Air Mode на
переключателе на вкладке режимы, чтобы параметр Air Mode был отключен при
активации 3D-режима. Просто установите диапазон режима «Air Mode» на те же
каналы переключения и значения, что и диапазон режима «Отключить 3D-режим».
Не рекомендуется боевым пилотам.
3D Deadband low - Запуск диапазона нулевого газа в 3D-режиме, когда тяга не
требуется
3D Deadband high - Конец диапазона нулевого газа в 3D-режиме, где тяга не
требуется
3D Deadzone neutral - Средняя точка диапазона нулевого дроссельной заслонки в
3D-режиме, где тяга не требуется
Визуализация работы двигателя. Перед проверкой двигателей необходимо снять
пропеллеры. После того, как батарея подключена и ESC находится в сети,
двигатели можно вращать с помощью ползунков.
Следующий раздел Betaflight OSD: Экранное меню Betaflight позволяет пилоту
просматривать информацию в полете и телеметрические данные, наложенные на
изображение с камеры FPV. Здесь вы можете настроить элементы экранного меню и их
расположение, а также сигналы тревоги и предупреждения, которые будут
отображаться.
Для экранного меню требуется поддерживаемое устройство. Поддерживаемые устройства
включают в себя бортовой MAX7456, используемый во многих полетных контроллерах,
Плата FrSky OSD и цифровые VTX, поддерживающие протокол MSP Displayport.
Элементы экранного меню включаются переключением флажка рядом с элементом. Затем
элементы можно перемещать, перетаскивая их на панели предварительного просмотра,
изменения отражаются в режиме реального времени и доступны для просмотра через VTX
и очки. Доступны три профиля и могут быть заменены для предоставления различных
элементов и макетов.
Следующий раздел Betaflight видеопередатчик:
70
Он необходим для изменения мощности, выставления
видеопередатчика установленного на квадрокоптере.
частоты
и
настройки
Для произведения актуальной настройки необходимо чтобы VTX был включен в
разделе порты, а также была установлена актуальная VTX таблица. Все эти данные
можно найти на сайте производителя видеопередатчика. Стандартная таблица частот и
каналов видеопередатчика 5.8Ггц выглядит так
Таблица VTX
Таблица разбита на 5 сеток и по 8 каналов.
Сетки: BOSCAM_A, BOSCAM_B, BOSCAM_E, FATSHARK, RACEBAND
Обозначаются буквами A, B, E, F, R - соответственно
Каналы: с 1 по 8, обозначаются цифрами
Частоты находятся в диапазоне от 5 600 до 5 900 ГГц.
Соответственно, каждому выбранному каналу своя частота.
Например: R7 (сетка RACEBAND, канал 7) – 5 880 ГГц.
Так же в этом можно установить мощность, на которой будет работать видеопередатчик.
+ Чем больше мощность, тем дальше будет полет, и лучше противодействие РЭБ.
- Больше мощность – больше вероятность быть замечена средствами обнаружения
БПЛА.
На видеопередатчиках типа RUSH (модели TANK, SOLO) можно добавить сетку
LOWBAND (L).
Диапазон более низких частот – от 5 300 до 5 600 ГГц.
Данный диапазон находится за нижней границей РЭБ на частоте 5,8МГц.
Как добавить LOWBAND (необходим интернет):
- Подключить дрон к компьютеру.
- Запустить Betaflight.
- Перейти в пункт «Предустановки».
- В поисковой стоке вбить RUSH.
71
- Выбрать Rush Tiny Tank, Tank Rasing…..
- В разделе «Параметры» поставить галки: CH48, Tank Solo
- Нажать «Выбрать»
- Нажать «Сохранить и перезагрузить»
- В разделе «Видеопередатчик» появится новой диапазон – LOWRACE
Для лучшего противодействия РЭБ рекомендовано и увеличения дальности:
А) на стандартной комплектации – видеопередатчика
72
- Использовать каналы R8, R1 и R2.
- Использовать максимальную мощность видеопередатчика.
Минус – с увеличением мощности, увеличивается возможность обнаружения
дрона.
Б) с усиленным видеопередатчиком (RUSH, 2,5Вт)
- использовать диапазон LOWBAND
- Использовать каналы R8, R1 и R2.
- Использовать максимальную мощность видеопередатчика
Минусы
- с увеличением мощности, увеличивается возможность обнаружения дрона
- под диапазон LOWBAND необходимо подобрать антенны для частоты 5,6МГц,
не все антенны работают на этой частоте
Следующий раздел Betaflight черный ящик. Необходим для записи технической
информации о полете и сохранении ее на памяти коптера или флешке. Некоторые
функции черного ящика описывались в разделе настройки ПИДов. Для выполнения
боевой работы рекомендуется отключать логирование, чтобы избежать попыток
неприятеля установить ваше местоположение по информации, записанной в нем.
Следующий раздел Betaflight Командная строка:
BetaFlight имеет интерфейс командной строки (CLI), который можно использовать
для:
просмотра, изменения и сохранения настройки, а также настройки волоконнооптические интерфейсы, в том числе недоступные через графический интерфейс
конфигуратора
Проверки версии прошивки
Проверку времени выполнения задач и поздних запусков
Проверку состояния оборудования
и делать многое другое, включая плохие вещи, которые могут выжечь
функциональность тормоза двигателя.
Но Bataflight не является единственным актуальным конфигуратором, используемым на
квадрокоптерах. В последнее время довольно часто можно встретить дроны с прошивкой
INAV.
73
Общий вид конфигуратора.
С подключённым дроном:
Если присмотреться, то функционал данного конфигуратора не значительно
отличается от описанного уже Bеtaflight. И исходя из выше имеющейся информации
может быть настроен самостоятельно. Из недостатков использования INAV можно
выделить отсутствие русского языка и необходимость иметь конкретную версию
конфигуратора под прошивку полетного контроллера.
Пример расхождения версии конфигуратора и прошивки дрона, где конфигуратор 7.1
не способен настраивать полетный контроллер с прошивкой INAV 6.1 предлагая
только функционал командной строки.
74
Но при желании использовать тот или иной конфигуратор всегда имеется возможность
прошить полетный контроллер под соответствующую систему.
Для этого нам в первую очередь необходимо разобраться с наименованием полетного
контроллера, проще всего посмотреть его непосредственно на самом контроллере.
Произведем прошивку этого полетного контроллера на Betaflight. Для этого нам
необходимо перевести его в режим DFU (сокращение от Device Firmware Update обновление прошивки устройства). Для этого необходимо подключить полётный
контроллер USB кабелем зажав на нем кнопку BOOT.
Соответственно сразу отобразиться в betaflight.
Если в вашем случае не так значит необходимо дополнительно установить
соответствующий драйвер. Поможет в этом специальное приложение ImpulseRC Driver
Fixer, которое самостоятельно определит ваш полетный контроллер и установит
необходимый драйвер (необходимо подключение к сети интернет). Достаточно открыть
его с подключенным контроллером в режиме DFU.
После чего вновь открываем Betaflight и видим, что наше устройство находится в
необходимом нам режиме. Переходим в рядом расположений раздел «Обновить
прошивку».
75
В поле полетный контроллер указываем наименование нашего полетного контроллера и
выбираем актуальную версию прошивки с указанием на полное стирание чипа.
В разделе Core Only указываем необходимый нам протокол связи и добавочные функции,
как правило, иногда для боевой работы требуется добавить поддержку сервоприводов.
Изменять параметр телеметрия или менять протоколы моторов, как правило, не требуется
Но, если что мы помним, что актуальным для нас будет именно DSHOT.
После этого, можно приступить к загрузке прошивки из сети интернет.
76
Мы сразу же увидим процесс загрузки нашей прошивки и после ее загрузки можно
приступать непосредственно к прошивке нажатием на пункт «Прошить прошивку», в ходе
которой мы увидим очистку внутренней памяти и установку нашей прошивки. По
завершении процесса полетный контроллер автоматически выйдет из режима DFU и будет
готов к работе. Не забудьте откалибровать акселерометр и выставить необходимый
протокол управления моторов.
Аппаратура управления:
В целом элементы настройки многих аппаратур управления схожи и интуитивно
могут быть понятны на основе знаний настройки лишь одного из образцов. Мы
разберем лишь настройку Radiomaster TX12:
Нажмите и удерживайте кнопку питания для загрузки. Перед входом в основной
интерфейс система проверит положение ручки газа и переключателя и другие условия
запуска. Если условия запуска не будут выполнены, появится соответствующее
сообщение об ошибке. Вам нужно очистить его или нажать любую клавишу, чтобы
двигаться вперед
Предупреждение о дроссельной заслонке: это предупреждение о том, что
дроссельная
заслонка
находится
не
в
самом
низком
положении
при включенном радиоприемнике. Вы можете установить ручку газа в самое низкое
положение или нажать любую клавишу для пропуска. Вы также можете отключить опцию
состояния дроссельной заслонки в меню НАСТРОЙКИ МОДЕЛИ. Сигнализация
дроссельной заслонки.
Предупреждение о переключении: это предупреждение о том, что переключатель
радиоуправления находится не в позиция по умолчанию. (Настройка по умолчанию
такова, что все направления переключения включены ↑)
Предупреждение об отказоустойчивости не установлено: это предупреждение о том,
что радиоуправляемая защита не установлена.
77
Предупреждение о SD-карте: если используемая версия файла SD-карты не
соответствует версии встроенного ПО Радиоконтроллера, появится это предупреждение.
Для рисунка требуется версия 2.3V0026
(содержимое SD-карты необходимо обновить при обновлении встроенного ПО).
Первая страница: ниже приведен пример первой страницы системы по умолчанию, вы
можете настроить отображаемые элементы на странице по мере необходимости.
Калибровка напряжения батареи:
Нажмите и удерживайте кнопку SYS, чтобы перейти к системным настройкам / Нажмите
PAGE перейдите на страницу {HARDWARD, прокрутите страницу до нижней части,
выберите калибровку батареи и введите фактическое измеренное напряжение батареи.
78
Выделите пункт RADIO SETUP, и введите диапазон уровня заряда батареи в поле
Диапазон измерения заряда, как показано ниже.
На текущей странице поверните колесо прокрутки, чтобы найти Battery low (сигнал
низкого напряжения), и введите значение аварийного напряжения, как показано ниже.
Когда напряжение радиоуправления ниже текущего установленного напряжения, система
воспроизводит голосовое оповещение и сообщает, что напряжение батареи низкое.
Калибровка стиков:
Каждый TX12 калибруется в процессе контроля качества, однако, из-за разной доставки
условия мы рекомендуем откалибровать ваш радиоприемник перед первым
использованием.
79
В настройках системы перейдите на страницу ОБОРУДОВАНИЯ, выберите Калибровку
элемент, и нажмите OK, чтобы войти в настройки.
Следуйте текстовым подсказкам вверху для калибровки. На первом шаге появится
подсказка,
нажмите
ключ
подтверждения
для
запуска
На втором шаге установите все шарниры, ручки и боковые ползунки в
среднее положение. Система получает среднее значение, а затем нажимает
клавишу подтверждения, чтобы перейти к следующему шагу.
Для третьего шага переместите все шарниры, ручки и боковые ползунки в
соответствующие максимальное и минимальное положения. Система запишет
максимальное и минимальное значения. После выполнения всех вышеуказанных шагов
нажмите клавишу Enter, чтобы завершить калибровку, и система автоматически вернется
на предыдущую страницу.
*Установите режим Стиков по умолчанию и канал по умолчанию
80
В настройках системы перейдите на страницу НАСТРОЙКИ РАДИО, выберите прокрутку
переместив колесо в нижнюю часть страницы, вы можете увидеть
Порядок канала Rx (порядок каналов приемника)
Режим ()
Поскольку порядок ввода каналов встроенного многопротоколного передающего
модуля радиоуправления RadioMaster TX12 соответствует стандарту ЕСТР, в опции
порядок
каналов
по
умолчанию
обязательно выберите порядок ЕСТР
Режим (gimbal mode) может быть выбран в соответствии с вашими личными
предпочтения:
Режим 1 (правый дроссель / распространен на рынках Азии и некоторых европейских
стран)
или
Режим 2 (левый дроссель / распространен на рынках Северной Америки)
Значки справа слева направо указывают названия стиков
соответствует положению стиков на радиоуправлении.
Левый подвес горизонтальный / Левый подвес вертикальный / Правый подвес
вертикальный / Правый подвес горизонтальный
Rud (Рыскание) / Thr (Тяга)/ Ele (Тангаж) / Ail (Крен)
Меню радио
Основной интерфейс:
Экран запуска по умолчанию выглядит следующим образом. Пользователь может
изменить содержимое, чтобы оно было отображается для настройки основного
интерфейса.
Основной интерфейс может отображать следующую информацию: Модель
название, передающее напряжение, положение кардана / переключателя и расположение
триммера.
81
Прокрутите, чтобы отобразить положение канала, значения и монитор канала
Сброс, статистика и информация:
Нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы отобразить сброс, статистику и
информацию о программе. Меню Сброса позволяет сбросить полетные данные,
таймеры и телеметрическую информацию.
Быстрый доступ к телеметрии
Нажав
кнопку
TELE
в
главном
интерфейсе,
можно
быстро отобразить важную телеметрическую информацию. Radiomaster установил два
значения - Time и Batt (системное напряжение батареи) по умолчанию; эти значения могут
быть изменены пользователем - отображается до 4 значений
Системные настройки
82
Длительное нажатие левой кнопки SYS позволяет перейти на страницу настроек
системы. Страница настройки системы разделена на 7 разделов.
ИНСТРУМЕНТЫ
Страница инструмента, которая включает в себя функцию настройки анализатора
спектра и некоторого оборудования сторонних производителей, такого как функция
настройки TBS Crossfire, настройки приемника, специфичного для Frsky
, и настройки протокола HoTT приемника Graupner.
SD-КАРТА
Страница SD-карты. На этой странице вы можете просмотреть содержимое SD-карты
и быстро настроить экран запуска, изображения модели и функцию прошивки
встроенного / внешнего модуля из файлов прошивки, загруженных на SD-карту.
83
НАСТРОЙКА РАДИОСВЯЗИ
Страница настройки радиоуправления, на этой странице представлены основные функции
радиоуправления и настройки в параметрах радиоуправления по умолчанию.
ГЛОБАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ
На этой странице можно настроить различные глобальные функции. Глобальные
функции аналогичны специальным функциям в параметрах модели, но глобальные
функции являются общими для всей модели, в то время как функции в параметрах модели
используются только текущей моделью.
84
ТРЕНЕР
Тренер, он же страница функций тренера. На этой странице вы можете установить
коэффициент управления каждым каналом из радиоуправления в режиме ученика в
режиме тренера и коэффициент вмешательства радиоуправления в режиме тренера.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Страница настроек оборудования. На этой странице вы можете откалибровать подвес
и напряжение, задать название подвеса, функции и названия переключателей и ручек и
просмотреть базовые параметры оборудования.
ВЕРСИЯ
На этой странице вы можете просмотреть тип аппаратного обеспечения
радиоконтроллера, версию прошивки OpenTX и функциональные элементы, включенные
в текущую прошивку.
85
Выбор модели
Создание модели и выбор модели
В главном интерфейсе нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы отобразить
меню Select для входа на страницу выбора модели, которая используется для выбора,
создания,
переключения,
удаления
и
копирования
моделей.
Примечание: Используемая в данный момент модель не может быть удалена, могут быть
удалены только модели, которые не используются.
Настройки модели (Model Setup) (Настройка модели)
Настройки модели (Настройка модели)
Подробные параметры настройки модели:
: Введите здесь название вашей модели.
: Вы можете выбрать файл изображения в качестве логотипа модели в
папке BMP SD-карты. Изображения можно просматривать с помощью диспетчера SDкарт.
86
: До 3 полностью программируемых таймеров, которые могут вести
обратный отсчет в большую или меньшую сторону.
On - Таймер всегда включен
Tht - Таймер всегда включается, как только дроссельная заслонка не полностью опущена
тыс.
Таймер включается, когда дроссельная заслонка не полностью опущена
TH%
Скорость
таймера
пропорциональна
дроссельной
заслонке
Со 100%-ным интервалом таймера в 1 секунду, с 50%-ным интервалом таймера в 2
секунды
Time Value - Установка таймера на значение выше 00:00 переводит его в режим обратного
отсчета
:Назовите таймер
: Таймер сохраняет свое значение, когда передатчик включен или
модель изменена
: Требуется SD-карта с установленным sound pack. В каждую минуту
произносится значение.
:-Трансляция обратного отсчета, по умолчанию 10 секунд (10 секунд)
Silent
Beeps
Voice
Haptic
Тихий режим
Звуковой сигнал
Обратный отсчет голосовой трансляции
Оповещение о вибрации
: Расширьте лимит. После проверки установите предел поворота руля
направления до ± 125% (максимум по умолчанию ± 100%).
: Расширение тонкой настройки, позволяющее выполнять тонкую
настройку по всему диапазон подвеса, вместо ± 25%
: Измените точность шага тонкой настройки. Точность может быть
модифицирован в соответствии с фактическими требованиями.
: Настройки, связанные с дроссельной заслонкой
: Реверс дроссельной заслонки
:Источник работы дроссельной заслонки (входной источник), поскольку
используется таймер запуска дроссельной заслонки, такой как функция THs, он обычно
устанавливается на канал дроссельной заслонки вместо карданного вала, чтобы работа
рычага дроссельной заслонки запускала таймер правильно
87
: Регулировка дроссельной заслонки влияет только на низкое
положение, где регулировка только влияет на холостую часть хода дроссельной заслонки
и не затрагивает всего диапазона дроссельной заслонки.
: Предполетная проверка, при загрузке модели система проверит
следующие настройки по умолчанию, если они не соответствуют следующим настройкам
модели, система отобразит страницу предупреждения о безопасности
: Показать контрольный список
: Предупреждение о состоянии дроссельной заслонки, при включении
радиоуправления или загрузке модели, если ручка дроссельной заслонки находится не в
самом низком положении, будет выдано предупреждение
: Проверка положения переключателя, определяет, будет ли
радиоуправление проверять, находится ли переключатель в заданном положении при
включении радиоуправления или при загрузке модели. Чтобы установить их, расположите
все переключатели так, как вам нравится, а затем нажмите и удерживайте ENT (клавишу
подтверждения), система сохранит все текущие положения переключателей как значения
по умолчанию
: Проверьте положение ручки и ползунка. Позиция по умолчанию
настройки ручки настройки и ползунка такие же, как указано выше.
: Центрируйте звук подсказки, выберите, будет ли карданный подвес,
ручка и ползунок будет издавать звук подсказки при достижении центральной точки.
: Используйте глобальные настройки функции, выберите, следует ли
применять глобальные настройки функций для текущей модели
: Встроенный беспроводной радиочастотный модуль, встроенный
многопротоколный радиочастотный модуль 4в1, пожалуйста, обратитесь к руководству по
использованию мультипротоколного радиочастотного модуля
: Внешний радиочастотный модуль, совместимый со многими основными
радиочастотными модулями
: Режим тренировки
:
Master/Jack
Подключение аудиокабеля, режим хоста тренера
Slave/Jack
Подключение аудиокабеля, режим ученического ведомого устройства
Master/Bluetooth Беспроводное соединение Bluetooth, режим coach (требуется внешний
модуль Bluetooth)
Slave/Bluetooth
Беспроводное соединение Bluetooth, режим student slave (требуется
внешний модуль Bluetooth)
Master/Multi
режим хоста coach с многопротоколным модулем 4в1 (Для этой
функции необходимо добавить внешний многопротоколный модуль 4в1 в качестве
режима RX приемника ввода coach )
88
4.4.2. Режим полета (Режимы полета)
Режим полета позволяет вам установить соответствующее значение точной
настройки для конкретной миссии или поведения в полете. Этот элемент в основном
используется для планеров с неподвижным крылом, чтобы использовать различные
значения точной настройки в различных условиях. Вы можете настроить значение точной
настройки 1-6 каналов, и вы можете установить его для каждого рейса. Настройка режима
плавное замедление во время замедления.
Доступно 8 режимов полета плюс стандартный FM0. Первый пункт FM1Для FM8 требуется триггерный переключатель. Когда переключатель не включен, FM0
включен по умолчанию.
Mode name Определите название для режима полета
Trims
Отрегулируйте значение точной настройки 1-6 каналов в соответствии с
вашими реальными потребностями
Fade in
Fade Out
Настройки времени медленного ввода / вывода
Check FM0
Trims
В нижней части экрана (под FM8) вам напомнят проверить точную
настройку каждого режима полета. В соответствии с выбранным в данный момент
номером
FM
отображается
соответствующее
сообщение
с
напоминанием
, например, если режим полета FM2 активен, появится надпись "Проверить настройки
FM2".
Глобальные переменные (Global Variables)
Глобальные переменные - это настраиваемые значения, которые можно использовать
в качестве временных для пользовательских операций. В сложных функциях значения
глобальных переменных автоматически изменяются с помощью определенных условий
запуска для условного суждения или любой другой цели. Глобальные переменные могут
использоваться в качестве входных или выходных параметров настройки в реальном
времени, а также могут использоваться в качестве параметров при определении режима
полета и кривой.
Глобальные переменные можно использовать в любом месте, где можно
вводить числовые значения для достижения некоторого автоматизированного управления.
Они также являются специфическими режимами полета, что позволяет избежать
необходимости использовать отдельные линии смешивания с разными значениями для
каждого режима полета. Это значительно упрощает смешивание страниц и облегчает их
понимание.
Используя опцию "Adjust GVx" на странице Специальных функций, вы даже можете
настраивать глобальные переменные "на лету", чтобы быстро оптимизировать такие
параметры, как соотношение двух скоростей, экспозиция, дифференциал, преобразование
закрылков в лифт и многое другое. Если включены всплывающие окна (обозначенные!
Рядом с меткой GV), когда переменная будет обновлена, на главном экране будет
89
отображаться
всплывающее
окно
с
именем
переменной
и
новым
значением
"Global" означает, что глобальные переменные могут быть использованы для задания
страниц для всей модели, но не для всех моделей. Каждая модель имеет свой собственный
набор глобальных переменных.
Доступно 9 глобальных переменных. 0 - это значение по умолчанию.
Измените значение напрямую или нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы открыть
подменю чтобы изменить тип и параметр глобальной переменной.
: Имя настройки
: Единицы измерения, переключаемые между обычными и%
: Точность, которая может быть использована в десятичном режиме. Вы можете
установить этот режим соответствует проценту.
: Минимальное значение, которое может быть ограничено при изменении значения
динамически
: Максимальное значение, которое может быть ограничено при использовании
значений динамического изменения
: Вы можете указать значение для каждого режима полета или установить его
таким же. как и для других режимов полета. Нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы
переключить вводимое значение и выбрать режим полета в этом поле. При
редактировании значения оно будет увеличиваться / уменьшаться на 1 или 0,1, в
зависимости от приведенного выше параметра "Точность".
Источник входного сигнала (Входные данные)
Страница "Входные данные" определяет источник входных данных. Перед выводом
на канал вы можете выполнить предварительные настройки для источника входного
сигнала, такие как ограничение объема операций, увеличение кривой, использование пары
переключателей для переключения и т.д.
Источником входного сигнала может быть физический операционный источник,
такой как карданный подвес, ручка или переключатель радиоуправления, или это может
быть глобальная переменная Gvar, логический переключатель, телеметрические данные и
т.д.
90
Чтобы установить запись, нажмите и удерживайте клавишу ENT на текущей
записи, и появится подменю
Выберите Edit, чтобы изменить настройки
: Название текущей записи. Используйте колесо прокрутки, чтобы выбрать
букву или цифру. Нажмите и удерживайте клавишу ENT для переключения между
верхним и нижним регистром. Нажмите клавишу ENT, чтобы переключиться на
следующий символ.
: Поскольку каждая запись может иметь несколько строк конфигурации, вы
можете присвоить каждой строке имя, чтобы избежать путаницы в будущем
: Нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы войти в меню выбора источника
входного сигнала. Прокрутите вверх или вниз до нужной категории и нажмите ENT,
чтобы выбрать соответствующий источник ввода
Нормальный диапазон - это значение в пределах ± 100%, которое будет увеличено
для стика. Если вы введете отрицательное значение, например -100%, это означает
обратный результат. Обратите внимание, что при инверсии канала не должны
91
использоваться отрицательные значения на странице "Входы ", а для реверсирования
каналы должны быть реверсированы на странице "Выходы".
: Настройка смещения средней точки
: Настройки кривой
Diff
Expo
Отрегулируйте величину штриха с одной стороны, используя среднюю
точку в качестве границы
Настройка кривой Expo. Увеличение положительного значения сделает
подвес более плавным при приближении к средней точке, в то время как
увеличение отрицательного значения сделает подвес более острым при
приближении к средней точке.
Func
Preset
Function
X>0
X<0
|X|
f>0
f<0
|f|
Cstm
Функция
Предустановленная функция
Положения выше 0 (средняя точка) соответствуют выходному
сигналу кардана, все операции ниже средней точки привязаны
к среднему значению 0
Противоположность предыдущему
Абсолютные значения, отрицательные значения, меньшие
средней точки, всегда будут становиться положительными
значениями, а фактическая производительность представляет
собой
V-образную
кривую
Ниже средней точки 0 фиксируется на средней точке 0, выше
средней
точки
фиксируется
на
100,
фактическая
производительность заключается в том, что карданный вал
становится равным 0 и переключается на 100, промежуточного
процесса нет
Противоположность предыдущему
Вызовите пользовательскую кривую (CV1-CV32),
пользовательская кривая задается на странице curve
КРИВАЯ
: Выберите соответствующий режим полета и выходное значение обрезки
то, что влияет на эту запись, может быть установлено с помощью записи режима полета
: Выберите переключатель, чтобы активировать этот элемент (Примечание: Эта
настройка добавлена к этому элементу, чтобы добавить несколько строк разных настроек
для переключения, если есть только одна строка настройки, не устанавливайте
переключатель активации, иначе переключение приведет к тому, что этот
элемент будет полностью недействительным)
: Односторонняя установка с серединой в качестве границы. Независимо от того,
как это элемент установлен, он будет установлен в одностороннее действие рядом.
x>0 Все значения ниже средней точки фиксируются на 0, а обычный выходной сигнал
выше средней точки
x<0 Все значения выше средней точки фиксируются на 0, а обычный выходной сигнал
ниже средней точки
: Вы можете выбрать, эффективна ли точная настройка для этой записи, или вы
можно определить тонкую настройку, которая влияет на эту статью отдельно.
Управление смешиванием (Mixer)
92
Страница микширования для настроек канала
Страница управления микшированием позволяет вам комбинировать столько
входных источников, сколько вы хотите , и сопоставлять их с любым одним или
несколькими из 32 выходных каналов. Наконец, используйте следующую страницу
(Outputs), чтобы привести эти чисто логические выходные данные в соответствие с
моделью устройства
У вас есть полная гибкость в управлении микшированием с любого входного сигнала на
любой выходной канал.
Микс помещает один входной сигнал в один канал. Входные данные настраиваются во
Входных данных страница, которая определяет любой тип ввода.
Страница управления микшированием также может использовать другие каналы в
качестве источника текущего канала и выводить данные с текущего канала после
повторного микширования.
Он
также
может
микшировать
один
или
несколько каналов с другим или многоканальными выходами, что может сочетать в себе
очень -мощные сложные функции.
Все входные данные варьируются от -100% до + 100%. Карданы, ручки, ползунки, каналы,
глобальный переменные и входные данные тренера.
Если вы хотите, чтобы сервопривод штекера № 2, подключенного к ресиверу,
управлялся подъемом (ELE), вам нужно только создать запись микширования на CH2 и
использовать вход Ele в качестве источника работы.
Каждый канал может иметь много линий, и вы можете выбрать операцию между
каждая строка. Долго нажимайте клавишу ENT и выберите Вставить до / После, чтобы
создать новую строку.
По умолчанию все строки на одном канале складываются вместе, и следующая
строка может быть наложена или умножена на значение канала предыдущей
строки и заменена полностью.
Пожалуйста, обратите внимание, что текущая активная строка настроек будет
выделена жирным шрифтом, что позволит с первого взгляда легко распознать
используемый
в
данный
момент
элемент.
Канал CH1, показанный на рисунке, вводится карданом Ail, а три состояния
переключателя SA используются для переключения трех тактов.
93
Чтобы отредактировать элемент управления микшированием, используйте колесо
прокрутки для выбора элемента управления микшированием вверх и вниз, а также
нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы войти в подменю редактирования. Выберите
Редактировать и на мгновение нажмите клавишу ENT.
Подробные настройки для смешивания записей
: Настройка имени Используйте колесо прокрутки для выбора букв и цифр и
нажмите и удерживайте клавишу ENT для переключения между верхним и нижним
регистром. Короткое нажатиеклавиши ENT для установки следующего символа.
: Длительное нажатие клавиши ENT приводит к появлению меню категории
источника входного сигнала.
: Количество перемещений по каналу, диапазон составляет -500 / + 500. Значение
по умолчанию равно 100. Отрицательные значения указывают на выход обратного канала.
: Смещение средней точки, вы можете добавить смещение входного значения,
положительное или отрицательный. Диапазон составляет -500 / + 500
: Вы можете выбрать, эффективна ли точная настройка для этой записи, или вы
можно определить тонкую настройку, которая влияет на эту статью отдельно.
: Настройки кривой
Diff
Expo
Отрегулируйте величину штриха с одной стороны, используя среднюю
точку в качестве границы
Настройка кривой Expo. Увеличение положительного значения сделает
подвес более плавным при приближении к средней точке, в то время как
94
увеличение отрицательного значения сделает подвес более острым при
приближении к средней точке.
Func
Preset
Function
X>0 Положения выше 0 (средняя точка) соответствуют выходному
сигналу стика, все операции ниже средней точки привязаны к среднему
значению 0
X<0 Противоположность предыдущему
|X|
Абсолютные значения, отрицательные значения, меньшие средней
точки,
всегда
будут становиться положительными значениями, а фактическая
производительность
представляет
собой
V-образную
кривую
f>0
Ниже средней точки 0 фиксируется на средней точке 0, выше средней
точки фиксируется на 100, фактическая производительность
заключается в том, что карданный вал становится равным 0
и переключается на 100, промежуточного процесса нет
f<0
Противоположность предыдущему
|f|
Выше средней точки фиксируется на + 100%, а ниже средней точки
фиксируется на -100%. Фактическая производительность заключается
в том, что карданный подвес становится -100% и + 100% для
переключения. Нет никакого промежуточного процесса.
Выберите соответствующий режим полета и выходное значение
обрезки то, что влияет на эту запись, может быть установлено с
помощью записи режима полета
Выберите переключатель, чтобы активировать этот элемент
(Примечание: Этот параметр добавлен к этому элементу, чтобы
добавить несколько строк разных настроек для переключения, если
есть только одна строка настройки, не устанавливайте переключатель
активации, иначе переключение приведет к тому, что этот
элемент будет полностью недействительным).
Установите звуковой сигнал оповещения
Метод суперпозиции, выводимый после наложения со значением
предыдущая величина хода
Add: Аддитивная суперпозиция, текущее значение добавляется
к
значению
предыдущей
строки
и
выводится
Multiply: умножение, текущее значение умножается на
значениепредыдущей
строки
и
выводится
Replace: прямая замена, значение предыдущей строки
непосредственно заменяется значением этой строки
Комбинация этих операций позволяет создавать сложные
математические операции и часто считается одним из самых
больших
преимуществ
использования
OpenTX.
Ответ выходного сигнала может быть отложен по мере изменения
входных данных.(В секундах).
Что касается изменений входных данных, то отклик выходных
данных
может
быть
замедлен.
Например, низкая скорость может быть использована для замедления
95
втягивания,
приводимого
в
действие
обычным пропорциональным сервоприводом. Выходные данные
будут
охватывать
время
в
секундах
от
100
до + 100%.
Результат (Outputы)
Страница общего вывода, общие настройки конечного вывода канала
Чтобы быстро установить верхнюю / нижнюю и центральную точки, нажмите enter на
нужный канал для открытия меню быстрого доступа
Выберите Edit, чтобы изменить конкретные выходные значения
Кривые
Кривую можно использовать для изменения отклика управления на страница Inputs,
Mixes или Outputs. Стандартные кривые, содержащие Expo и Differential, могут быть
использованы непосредственно в этих разделах. Эта страница используется для настройки
любого вида кривой.
Может настроить до 32 кривых
96
Кривая может иметь длину от 2 до 17 точек и может иметь фиксированный или
пользовательский- определяемая координата x.
Значение X представляет входные данные, такие как направление стика от низкого к
высокому
Значение Y представляет выходные данные, такие как процесс вывода канала от низкого к
высокому
Назовите кривую, которую легко найти при вызове кривой в других
настройках
Тип кривой
Standard
Custom
Стандартный тип, можно редактировать только точку Y (выходные
данные) в диапазоне от -100 до 100
Пользовательские типы, как точки X (входные), так и точки Y
(выходные), доступны для редактирования, начиная от -100 до 100
Количество точек на кривой, от 2 до 17.
Если установлен флажок, создайте плавную кривую через все точки.
При настройке переместите курсор в координаты X и Y и измените
расположите каждую координатную точку в соответствии с вашими
потребностями.
В зависимости от выбранного выше типа, это позволяет записать координату X для
стандартная кривая или координаты X и Y пользовательской кривой.
Длительное нажатие клавиши ENT на координатной точке позволяет войти в подменю
97
Выберите предустановки с наклонами -45 °, -33 °, -22 °, -11 °, 0 °, 11 °, 22 °,
33 °, 45 °. При определении более сложных кривых выбор разумных
предварительных настроек Позволит сократить некоторые этапы.
Зеркально отразите кривую по вертикали.
Очистите текущую кривую.
Логические переключатели (Logical Switches) (Логические переключатели)
Логический переключатель - это виртуальный переключатель, запрограммированный
пользователем. Как и физический переключатель, логический переключатель также
является переключателем, но в отличие от физического переключателя, который можно
перемещать рукой, логический переключатель является внутренним переключателем,
срабатывающим
при
определенных
запрограммированных
пользователем
условиях. Установленное вами условие оценки позволяет радиоуправлению
автоматически включать или выключать логический переключатель для выполнения
определенного или серии автоматизированных действий.
Настройка примера L01 на рисунке выражается следующим образом: Когда
возвращаемое значение V1 меньше 11,0 В, переключатель L01 включается
автоматически. В настройках других страниц L01 выполняет ту же функцию, что и
физический переключатель. Вы можете определить соответствующую функцию для
включения или выключения L01. Таким образом, переключение выполняется
автоматически в соответствии с параметрами, которые изменяются в режиме
реального времени.
Система радиоуправления обеспечивает 64 логических переключателя, каждый из
которых имеет три методы суждения:
1. Сравните значения параметров a и b, a соответствует V1, b
соответствует V2, a и b могут быть любым источником, таким как источник ввода, канал,
переключатель,
или элемент возврата и т.д.
2. Сравните значение параметра a и данные x, a соответствует v1, x
соответствует v2, а x - фиксированное значение, которое используется для сравнения с
параметром a
98
3. Параметр a можно сравнить с его собственным результатом расчета. Например,
изменение параметра a само по себе может повлиять на текущее состояние логического
переключателя.
Функции
a=x
Срабатывает, когда параметр v1 равен данным v2. Например, если значение
thr gimbal меньше -90, текущий логический переключатель включается,
когда нагрузка на карданный подвес составляет менее -90%.
a~x
Срабатывает, когда параметр v1 приблизительно равен данным v2,
приблизительно равным диапазону около 10%
a>x
Срабатывает, когда параметр v1 больше, чем данные v2
a<x
Срабатывает, когда параметр v1 меньше, чем данные v2
|a|>x
Срабатывает, когда абсолютное значение параметра v1 больше, чем v2,
абсолютное значение заключается в том, что оно становится
положительным,
независимо
от
того,
является
ли
оно
положительным или отрицательным
|a|<x
Срабатывает, когда абсолютное значение параметра v1 меньше, чем v2
AND
операция запускается, когда оба параметра v1 и v2 удовлетворяют
условиям. Например, v1 - это переключатель SA ↑, а v2 - это SB ↑ ,
что указывает на то, что текущий логический переключатель может быть
включен, когда оба переключателя SA и SB находятся в положении ↑.
OR
операция, которая может быть запущена, когда один из параметров v1
и v2 удовлетворяет условиям, или когда выполнены все условия
XOR
Исключение Или операция, срабатывающая, когда один из параметров v1 и
v2 удовлетворяет условиям, не срабатывающая, когда выполнены все
условия или не выполнены все условия
Edge
Является
кратковременным
переключением
(очень
короткой
продолжительностью, около 30 мс), оно будет срабатывать, когда V1
удовлетворит условиям
V1: Может быть физическим переключателем, логическим переключателем,
кнопкой обрезки
V2: Он разделен на две части [t1: t2], t1 - минимальное значение, а
t2 - максимальная продолжительность V1. Логический переключатель
срабатывает только после t1, когда V1 удовлетворяет условиям, и
закрывается перед t2.
Если t2 оставить как "---", то применим только t1. Когда V1 изменится с
включения на выключение (т.Е. спадающий край), сработает логический
переключатель,
а
затем
логический переключатель будет включен на 1 цикл обработки (около 30
мс). Если для t2 установлено значение "<<", логический переключатель (т.Е.
восходящий
фронт)
срабатывает
, когда V1 переключается с выкл. на вкл.
99
a=b
Срабатывает,
когда
параметр
v1
равен
параметру
v2.
Например, когда значение карданного подвеса thr и значение ail
стика равны, тип v2 на данный момент является не цифровыми данными, а
источником
a>b
Срабатывает, когда параметр v1 больше параметра v2
a<b
Срабатывает, когда параметр v1 меньше параметра v2
△≥x
△ - математический символ Delta (разностное значение). Он
срабатывает,
когда
разница
самого
параметра
v1
больше
или равна значению данных v2. Switch, этот элемент оценивает
разницу только тогда, когда v1 изменяется с малого на большой
|△|≥x
Срабатывает,
когда
абсолютное
значение
разницы
самого
параметра
v1
больше
или
равно
значению
v2.
Это
определяет абсолютное значение. Поскольку отрицательное значение также
становится положительным, изменение с v1 на v или с v1 для запуска
текущего логического переключателя
Timer
Переключатель, который автоматически переключается все время. V1 - это
время включения, а v2 - время выключения. Это может быть определено с
помощью v1 и v2 для автоматического цикла с постоянными интервалами.
Sticky
v1 может только включаться, v2 может только выключаться
С помощью арифметического переключателя этот элемент может
установить любой физический переключатель и логический
переключатель. Текущий логический переключатель может быть
активирован, когда переключатель, установленный этим элементом, и
текущий элемент соответствуют условиям
Время удержания, продолжительность текущего логического
переключателя после его срабатывания. Если параметр отсутствует,
значение по умолчанию всегда включено. Если этот параметр
установлен
на
время
(0,1-25
секунд), текущий логический переключатель автоматически
выключится по истечении этого времени.
Задержка, после включения триггера, составляет от 0,0 до 25 секунд.
Специальные функции
Комбинация логических переключателей, специальных функций, глобальных
переменных
и
элементов
передачи
обратно открывает множество захватывающих новых возможностей для RadioMaster
TX12.
Например.:
-Изменения в данных о напряжении батареи, возвращаемых приемником, могут вызвать
голосовое оповещения
100
-Данные о высоте, возвращаемые с барометра на самолете, транслируются в режиме
реального времени от высоты полета воздушного судна
-Определяя голос для коммутатора, голосовая трансляция в режиме реального времени на
радиоконтроллер
-Используйте логические переключатели и глобальные переменные, чтобы позволить
радиоконтроллеру выполнять однократное или серия автоматизированных действий
-Вызывайте скрипты lua с переключателями или логическими переключателями для более
продвинутого пользовательского функции
-Используйте ручку для регулировки громкости
-Используйте переключатель для регулировки яркости подсветки
В дополнение к нескольким обычно используемым методам, перечисленным выше, когдалибо-изменяющиеся функции позволяют вам реализовать свое воображение
Три примера на рисунке представлены в виде:
SF1
Когда положение переключателя SF равно ↑, канал CH3 будет перекрыт на 100.Обычно эта настройка используется для блокировки дроссельной заслонки.
SF2
Когда логический переключатель L01 автоматически включается, будет
транслироваться
предупреждающий
звуковой
сигнал
lowbat
(низкое
напряжение
батареи).
Самые
правые
3
секунды
означают,
что
голос будет транслироваться каждые 3 секунды. включается, когда
Каждая модель может иметь 64 специальные функции. Кроме того, существует 64
глобальных параметра, которые являются общими для всех моделей. Чтобы использовать
глобальную функцию, пожалуйста, войдите на страницу глобальных функций в
настройках системы радиоуправления, чтобы настроить ее.
Каждая настройка активируется с помощью триггерного переключателя. Вы можете
выбрать физические переключатели, логические переключатели, кнопки точной
настройки и режим полета. Существуют две другие специальные опции: ON и Ones
(которые всегда включаются при включении устройства), и One (которая выполняется
только один раз при включении устройства).
Нажмите и удерживайте клавишу ENT, чтобы войти в подменю для отображения
источников по категориям. Прокрутите вверх или вниз, чтобы выбрать нужную
категорию, и нажмите клавишу ENT.
101
Следующие функции запускаются выбранным выше переключателем
Override
Переопределить значение канала
Trainer
Переключатель включения режима тренера, рекомендуется
установить в положение SH rebound switch, этот переключатель
используется для активации или остановки работы студенческой
машины
Inst.Trim
Одно касание сохраняет текущее положение кардана в качестве
значения точной настройки
Сброс, вы можете выбрать сброс всех настроек или сброс одним из
способов по отдельности. Содержимое опции сброса такое же, как и в
главном интерфейсе.
Set Time
Используется для установки таймера, установки времени таймера и
включения при включении переключателя
Adjust
Настройте глобальную переменную Gvar и введите фиксированное
число напрямую
Reset
Нажмите и удерживайте всплывающее меню Ent, чтобы изменить
способ установки Gvar.
Есть
три
варианта:
Mixer Source: установите значение Gvar на источника ввода
Global
var,
еще
одна
глобальная
переменная
Inc / Decrement: увеличение или уменьшение
Volume
Выберите ручку или ползунок для регулировки громкости
SetFailsfe
Установить файл
Используйте переключатель для установки защиты приемника от несанкционированного
доступа в любое время, где угодно
Play Sound
Play Track
Воспроизведи
! 1x: Воспроизведение звука один раз,
1x:
воспроизведение
звука
1s-60s: трансляция с интервалами (секунды)
не при
один
звук
запуске
раз.
Воспроизведение wav-файла на SD-карте, одиночная трансляция и
циклическая трансляция такие же, как указано выше
102
Play Value
Значение голосовой трансляции, может транслировать значения из
любого источника, такие как значения в реальном времени, такие как
подвес, напряжение, высота, время и т.д.
Lua Script:
Вызовите указанный скрипт, и файл скрипта должен быть помещен в
папку/ SCRIPTS / FUNCTIONS / SD-карты.
BgMusic
Фоновая музыка, циклическое воспроизведение файлов wav, вступает
в силу сразу после включения питания
BgMusic II
Приостановите фоновую музыку
Vario
Значение параметра широковещательной передачи
Haptic
SD Logs
Backlight
шок
Начните записывать журналы, сохраните на SD-карте, можно
установить временной интервал 0,2-25,5 секунды
Чтобы управлять яркостью подсветки, необходимо сначала
определить яркость включения и выключения подсветки в системных
настройках. При этом используется переключатель для переключения
соответствующей
яркости
включения
и
выключения
подсветки.
Пользовательские Скрипты
Пользовательский скрипт позволяет настраивать функции радиоконтроллера.
Используемый язык сценариев - Lua, который представляет собой легкий встраиваемый
язык сценариев.
Вам необходимо реализовать пользовательские функции в радиоконтроллере. Существует
три основных типа:
Одноразовый: скрипт запускается только один раз, а затем завершается.
Инициализация некоторых параметров и мастер создания новой модели. Скрипт хранится
в папке SCRIPTS на SD-карте.
Mix: скрипт, который выполняется в цикле, аналогичном основной программе, и
всегда выполняется во время удаленной работы.
Функция: Скрипт вызывается в Специальных функциях. Этот скрипт разрешается
выполнять только тогда, когда включен переключатель в специальной функции, и
закрывается, когда переключатель выключен.
Есть несколько предостережений - если скрипт перестает выполняться, вы никогда
не должны использовать скрипты модели Lua для управления любым аспектом модели,
который
может
вызвать
сбой.
Причина в том, что если скрипт попытается использовать слишком многопроцессорного
времени или памяти, он будет закрыт и больше не запустится при выборе модели.
103
Страница пользовательских сценариев предназначена для сценариев смешанного типа,
которые выполняются непрерывно.
Эти скрипты должны быть помещены в папку / SCRIPTS / MIXE / на SD-карте.
Может быть до 9 пользовательских скриптов.
Для разработки скрипта и документации, пожалуйста, обратитесь к OpenTX 2.3 Lua
Справочное Руководство:
https://legacy.gitbook.com/book/opentx/opentx-2-3-lua-referenceруководство / подробности
Цифровая передача и телеметрия
Каждое значение, полученное с помощью цифровой передачи, считается отдельным
датчиком со своими собственными свойствами. Можно подключить несколько
идентичных типов датчиков, но физический идентификатор должен быть изменен.
Например, датчик для каждой батареи в литиевой батарее 2-6 S или контроль тока
отдельных двигателей в модели с несколькими двигателями. Каждый датчик
может быть сброшен индивидуально с помощью специальных функций.
Индикатор уровня сигнала приемника (RSSI): значение, передаваемое приемником
данной модели на радиоконтроллер, указывающее уровень принятого сигнала.
Предупреждение может быть настроено на предупреждение, когда оно ниже
минимального
значения,
указывающего
на
то,
что
вы
находитесь в опасности за пределами дальности полета. Факторы, влияющие на качество
сигнала, включают внешние помехи, большие расстояния, плохое рулевое управление или
повреждение антенны и т.д.
Это не абсолютное измерение, а число, представляющее отношение
сигнала к некоторому исходному "хорошему" значению. Это число является
относительным, но может указывать на то, что модель может быть близка к пределу
дальности полета управляющего самолета.
Когда обратный сигнал полностью пропадет, радиоприемник выдаст сообщение “Lost
return signal” Пожалуйста, обратите внимание, что из-за сбоя обратной связи
радиоконтроллер больше не может предупреждать вас о RSSI или любых других
аварийных состояниях, поэтому больше никаких сигналов тревоги не звучит.
Настройки телеметрии:
104
Дисплей
Здесь доступны 4 настраиваемых варианта отображения
Значения указаны численно, на каждой странице отображается до 8
элементов
Значения показаны графически, на каждой странице отображается до 4
полос графики
Возможность
загружать
сторонние
настраиваемые сценарии отображения
105
сценарии
отображения
или
Глава 4
Картография
В настоящее время специальные программы зачастую заменяют бумажные варианты карт.
Соответственно нам для боевой работы и ориентировании на местности необходимо
уметь и понимать, как пользоваться подобным программным обеспечением. Самой часто
используемой программой на данное время в ВС РФ является AlpineQuest. Его
функционал и возможности мы и разберем.
Программное обеспечение AlpineQuest (далее – программа) предназначено для
ориентирования на местности и выполнения навигационных и расчетных задач с
использованием различных картографических данных.
Программа применяется на мобильных устройствах под управлением
операционной системы Android версии 2.1 и выше и удовлетворяющих следующим
минимальным системным требованиям:
- объем оперативной памяти – от 4Гб;
- объем внутренней памяти – от 64 Гб;
- наличие спутникового навигационного модуля.
Программа поставляется в виде установочного файла с расширением .apk.
1. Подготовка мобильных устройств к применению
в районе выполнения задач
Для безопасного использования мобильного устройства в районах выполнения
задач необходимо выполнить его подготовку.
1) Извлечь из мобильного устройства все Sim-карты.
2) Перед установкой программного обеспечения AlpineQuest сбросить
устройство до заводских настроек через сервисное меню.
3) В разделе настроек «Конфиденциальность» отключить доступ к камере и
микрофону, направление отчетов об ошибках, службу персонализации Android.
4) В разделе «Местоположение» отключить историю местоположений,
отслеживание действий, геолокацию Google и геолокацию в экстренных
ситуациях. В диспетчере разрешений указанного раздела отключить все
разрешения геолокации для приложений, кроме разрешения для ПО
«AlpineQuest».
5) В разделе «Безопасность и экстренные ситуации» отключить беспроводные
экстренные оповещения. Отключить Google Play Защита.
6) Отключить все ненужные сервисы (особенно Google).
7) Ограничить доступ к мобильному устройству посредством надежного пароля.
Не использовать предоставление доступа по отпечатку пальца или
распознаванию лиц (глаз).
2. Установка программы
Для установки программы необходимо скопировать установочный файл во
внутреннюю память либо на карту памяти мобильного устройства (рис. 1). После
копирования следует открыть файл для начала установки (рис. 2) и нажать «Установить».
Если появится запрос на разрешение установки приложений из неизвестных источников,
следует принять его.
После установки на рабочем столе мобильного устройства, либо в списке
установленных приложений появится значок программы (рис. 3).
106
Рис. 1
Рис. 3
Рис. 2
3. Основы работы с программой
При первом запуске программы после появления окна приветствия (рис. 4)
следует нажать ОК. Откроется рабочая область программы (рис. 5).
Рис. 4
Рис. 5
Рабочая область состоит из следующих элементов (рис. 6).
Масштабирование (увеличение и уменьшение) карты производится либо
кнопками масштабирования (+ и -, рис. 6), либо одновременным движением двух пальцев
по экрану (навстречу друг другу – уменьшение, в стороны друг от друга – увеличение),
либо, после выполнения соответствующих настроек, слайдером (см. стр. 7).
107
Курсо
р
Координаты
и
высота
(при
наличии)
точки
Масштаб
местоположе
текущего
ния
курсора
отображен
ия карты и
масштабна
я линейка.
Кнопка
настроек
програм
мы
Кнопка
выбора
и настроек
Кнопка
карт
настроек
маршрутов,
маршрутны
х
точек,
меток
и
поиска
Слайдер
плавного
масштабиров
ания
карты
(отображаетс
я
после
выполнения
настроек)
Кнопки
масштабиров
ания карты
Кнопка
Кнопка
настрое
настрое
к
к
компас
навигац
Рис.6 а
ии
66
Сдвиг карты осуществляется движением пальца по экрану.
Поворот карты осуществляется поворотом в нужную сторону одновременно двух
пальцев по экрану.
Рис. 7
После поворота карты значок кнопки настройки компаса примет вид,
изображенный на рис. 7. Чтобы восстановить исходное положение карты
(ориентированное по сторонам света), необходимо коротко нажать на кнопку настройки
компаса, при этом изображение замка исчезнет.
4. Основные настройки программы
По умолчанию координаты местоположения курсора отображаются в системе
координат WGS-84. Для работы в отечественной системе координат СК-42 необходимо
выполнить следующие действия:
108
1) Нажать кнопку настроек программы (рис. 6).
2) В отобразившемся меню выбрать пункт «Настройки» (рис. 8).
3) В следующем меню выбрать пункт «Формат местоположения» (рис. 9).
Рис. 8
Рис. 9
4)
В следующем меню (рис. 10), сдвигая список вниз, найти пункт «RUSSIA РОССИЯ» (рис. 11) и выбрать его.
5)
В развернувшемся меню выбрать необходимую систему координат и формат
отображения координат (рис. 12), для чего нажать на требуемый пункт меню.
Примечание: для отображения плоских прямоугольных координат х и у
(СК-42) необходимо выбрать пункт СК-42 (Gauss-Kruger zones), для отображения
широты и долготы B и L (СК-42) – пункт Pulkovo 1942 (DMS).
Рис. 10
Рис. 11
Рис. 12
Далее в меню «Настройки» можно выбрать отображение дополнительных
координат в другой системе координат, например, UTM (плоские прямоугольные
координаты, применяемые на картах противника) (рис. 13). Порядок выбора аналогичный
(необходимо выбрать пункт «UTM» (рис. 14)).
109
Рис. 13
Рис. 14
Рис. 15
Далее в меню «Настройки» выбрать пункт «Направление на север» (рис. 15) и
установить требуемое отображение направления на север:
«Истинный (географический) север» - карта будет ориентирована по направлению
истинного (геодезического) меридиана (то есть, параллельно рамке топографической
карты). При измерении направлений по карте будет выдаваться значение истинного
азимута.
«Координатный север» - карта будет ориентирована по северному направлению
линий координатной сетки. При измерении направлений по карте будет выдаваться
значение дирекционного угла.
«Магнитный север» - карта будет ориентирована по северному направлению
магнитного меридиана. При измерении направлений по карте будет выдаваться значение
магнитного азимута.
Примечание: для отображения магнитного азимута мобильное устройство
должно быть оснащено магнитным датчиком.
Далее, для удобства работы с программой, рекомендуется выставить следующие
параметры (рис. 16):
- снять галочки с пунктов «Поворот карты жестом» (чтобы исключить вращение
карты при масштабировании пальцами), «Перспективный вид карты», «Автоматический
вход в режим «Путевой компьютер»», поскольку эти параметры удобны лишь при
пользовании онлайн-картами.
Рис. 16
Рис. 17
110
Рис.
18
- выбрать пункт «Управление масштабом карты», выставить параметры в
соответствии с рис. 17 (Управление масштабом карты: кнопки и слайдер; все галочки в
меню ниже убрать) и нажать ОК (после этого можно осуществлять плавное
масштабирование карты слайдером, отображающимся над кнопками масштабирования).
Далее, для стабильной работы системы определения местоположения по сигналам
спутников необходимо снять галочку напротив пункта меню «Отключение в фоновом
режиме» (рис. 18).
При необходимости можно настроить отображение на карте координатной сетки
для основной и дополнительной систем координат, а также круговую масштабную
линейку для быстрой оценки расстояний между объектами карты и приближенного
измерения углов на карте. Для этого необходимо:
1)
Нажать кнопку настроек программы (рис. 6).
2)
В появившемся меню нажать пункт «ОПЦИИ» (рис. 19)
3)
Поставить галочки в квадратах возле требуемых пунктов меню (рис.
20).
Примечание: пункт «Ночной режим» уменьшает яркость экрана для работы в
условиях низкой освещенности.
После установки вышеперечисленных параметров рабочая область программы
примет вид, изображенный на рис. 21, где:
- черным цветом отображаются координаты х и у в основной системе координат
(СК-42), а также координатная сетка в этой системе;
- синим цветом отображаются координаты х и у в дополнительной системе
координат (UTM), а также координатная сетка в этой системе.
Рис. 19
Рис. 20
Рис. 21
Рис. 22
Кроме того, в первоначальном меню настроек имеется ряд функций для работы с
программой (рис. 22). Это функции «Скрыть кнопки меню» (позволяет скрывать
неактивные кнопки меню в нижней части экрана, для возвращения кнопок необходимо
нажать на кнопку настроек программы), «Блокировать экран» (позволяет заблокировать
экран мобильного устройства от случайного нажатия, например, при переноске в кармане
или сумке), «Снимок экрана» (позволяет сохранить текущее изображение на экране в виде
отдельного файла изображения).
111
5. Настройка навигационных параметров
Для отображения на карте текущего местоположения мобильного устройства и
определения координат этого местоположения необходимо произвести настройку
навигационных параметров.
При первом запуске программы определение местоположения отключено. Чтобы
включить его, необходимо нажать кнопку настроек навигации (рис. 6). В появившемся
меню (рис. 23) необходимо включить переключатель «GPS-положение» (рис. 24).
Примечание: первое определение местоположения по сигналам спутников
рекомендуется выполнить на открытой местности.
После включения в правом верхнем углу экрана под окном масштаба появится
окно «Статус позиционирования» (рис. 24). Определение местоположения производится
по сигналам спутников (при их наличии). В окне «Статус позиционирования»
отображается способ определения местоположения и погрешность определения
местоположения (± Х м) (рис. 25). При определении местоположения по сигналам
спутников положение пользователя на карте отображается стрелкой.
При наличии сигнала спутников справа от координат точки местоположения
отображается высота данной точки над уровнем моря в метрах (рис. 25). Стрелка перед
значением высоты обозначает ее знак (стрелка вверх – выше уровня моря
(положительный), стрелка вниз – ниже уровня моря (отрицательный)).
Координаты точки местоположения в левом верхнем углу рабочей области
отображаются тогда, когда курсор находится в этой точке. При сдвиге карты отображаются
координаты положения курсора на карте. При этом под курсором отображается расстояние
до точки местоположения, а синей линией показывается направление на нее (рис. 26). При
этом в окне «Статус позиционирования» отображаются расстояние до точки
местоположения, азимут с точки местоположения на точку положения курсора и разница
высот точки местоположения и точки положения курсора.
Рис. 23
Рис. 25
Рис. 24
Рис. 26
При сдвиге карты относительно точки местоположения кнопка настроек
навигации примет вид, изображенный на рис. 26 (с замком). Для того, чтобы вернуть
курсор в точку местоположения, необходимо нажать на кнопку настроек навигации. После
возвращения курсора в точку местоположения значок замка на кнопке исчезнет.
6. Настройка карт
При первом запуске программы автоматически загружается базовая карта. При
необходимости и возможности (вне зоны выполнения задач) можно загрузить ряд других
карт (требуется подключение к сети Интернет). Для этого необходимо нажать кнопку
настроек карт (рис. 6). В появившемся меню надо выбрать пункт «Доступные карты» (рис.
112
27). В появившемся списке (рис. 28) можно выбрать различные источники карт (карты
OSM, карты Bing, карты Google и другие).
После выбора источника карт в появившемся списке (рис. 29) можно выбрать тип
карты (обычная, спутниковый снимок, гибрид и т.п.). Для начала использования
выбранной карты следует нажать на ее наименование. Одновременно с картой можно
выбирать слои (Layer), которые будут накладываться на основную карту (при их наличии).
При выборе другой карты предыдущая автоматически отключается.
Часть онлайн-карты можно сохранить в память мобильного устройства для
дальнейшего использования в оффлайн-режиме (более подробно см. стр. 29)
При необходимости можно подключать карты, созданные самостоятельно или
полученные из различных источников и загруженные в память мобильного устройства
либо на карту памяти. Для этого необходимо в меню «Доступные карты» нажать на
изображение трех линий в левом верхнем углу возле слов «Карты онлайн» (рис. 29).
Рис. 27
Рис. 28
Рис. 29
В появившемся меню (рис. 30) следует выбрать один из пунктов раздела «Карты
на устройстве» (в данном примере – «SD-карта», то есть, карта памяти, на которую
загружены файлы карт). В появившемся списке (рис. 31) необходимо найти и открыть
папку, в которую были загружены карты (в данном примере – «Mapps»). Далее необходимо
выбрать желаемую карту аналогично выбору карт в меню «Карты онлайн» (рис. 32).
При необходимости любую карту или набор карт можно добавлять как слой (то
есть, с отображением одновременно с основной картой). Это целесообразно, при
необходимости добавить фотоплан к карте, либо файл с названиями улиц на фотоплан
города. Например, на устройстве открыта топографическая карта и к ней необходимо
добавить фотоплан местности (рис. 33). Для добавления на карту фотоплана в виде слоя
следует нажать кнопку настроек карт (рис. 6).
Рис. 30
Рис. 31
113
Рис. 32
В появившемся меню надо выбрать пункт «Доступные карты» и открыть папку с
файлом фотоплана, как описано в предыдущем абзаце (в данном примере – файл
«Относово») (рис. 34). После этого необходимо нажать на изображение трех точек справа
от названия файла и в появившемся меню выбрать пункт «Добавить как слой» (рис. 35).
Рис. 33
Рис. 34
Рис. 35
В зависимости от настроек отображения карты и фотоплана, выставленных при их
создании, фотоплан отобразится либо поверх карты, либо под картой (синей
полупрозрачной заливкой) и будет виден при увеличении масштаба отображения (рис. 36 37).
Изменить порядок отображения, а также настроить одновременное отображение
карты и фотоплана (так называемая «фотокарта»), можно следующим образом:
Рис. 37
Рис. 36
1) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6) и выбрать пункт меню «Карты на экране».
2)
Нажать на
изображение трех точек справа от названия добавленной карты (фотоплана,
слоя) (рис. 38) и выбрать пункт «Переместить вниз» («Переместить вверх», в
зависимости от текущего порядка отображения) (рис. 39). После этого
выбранный слой будет перемещен под (поверх) карты, к которой он был
добавлен.
3)
Если
в
меню (рис. 39) выбрать пункт «Режим смешивания слоев», и в появившемся
меню выбрать пункт «Умножение» (рис. 40), то оба слоя (в данном примере –
114
фотоплан и карта) будут отображаться в режиме фотокарты (условные знаки
карты на фоне фотоплана) (рис. 41). Для отмены данного режима отображения
необходимо в пункте «Режим смешивания слоев» выбрать пункт «Нормальный
(По умолчанию)»
Рис. 38
Рис. 39
Рис. 40
Рис. 41
В силу особенностей технологического процесса изготовления электронных карт
для применения в программе, некоторые карты (фотопланы) отображаются с белой
(черной) рамкой по краю изображения, которая может перекрывать часть изображения
смежной (нижележащей) карты (рис. 42). Чтобы удалить рамку, необходимо:
1)
Нажать
кнопку настроек карт (рис. 6) и выбрать пункт меню «Карты на экране».
2) Нажать на изображение трех точек справа от названия добавленной карты
(фотоплана, слоя) с рамкой.
3) В появившемся меню (рис. 43) выбрать пункт «Удалить цвет».
4) Если рамка белая, она удалится автоматически (рис. 44). Если рамка черная,
необходимо сдвинуть ползунки влево до упора.
Рис. 42
Рис. 43
Рис. 44
В случаях, когда изготовляются карты на значительные по площади территории,
файлы карт создаются в границах номенклатурных листов определенного масштаба
(например, 1:200000). Если возникает задача работать на стыке номенклатурных листов,
необходимо включить отображение нескольких номенклатурных листов (файлов)
одновременно. Для этого все номенклатурные листы (файлы), которые требуется
отобразить одновременно, должны находиться в одной и той же папке на устройстве.
Для подключения одновременного отображения нескольких листов требуется
выполнить следующие действия.
115
1) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6) и выбрать пункт меню «Доступные
карты».
2) Выбрать источник карт (папку) (см. стр. 9 - 10).
3) В появившемся окне нажать на изображение трех точек в правом верхнем углу
(в строке «Карты за пределами экрана») (рис. 45).
4) В появившемся меню выбрать пункт «Показать все» (рис. 46).
На отобразившихся картах необходимо убрать рамки листов, перекрывающие
изображение смежных карт (см. предыдущий раздел) (рис. 47). Для этого необходимо:
1) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6) и выбрать пункт меню «Карты на
экране».
Рис. 45
Рис. 46
Рис. 47
2) Нажать на изображение трех точек справа от названия первой карты в списке.
3) В появившемся меню (рис. 48) выбрать пункт «Удалить цвет».
4) Если рамка белая, она удалится автоматически (рис. 49). Если рамка черная,
необходимо сдвинуть ползунки влево до упора.
5) Последовательно выполнить те же действия для каждой карты в списке.
6) В результате выполненных действий карты будут отображаться единым полем
без разрывов. При этом в меню карт под наименованием каждой карты будет
отображаться примененное к ней действие («Удалить цвет») (рис. 50).
Рис. 48
Рис. 50
Рис. 49
116
ВНИМАНИЕ! После перезапуска программы или работы на других картах
все действия по настройке изображения необходимо будет выполнять заново. Чтобы
избежать повторной настройки изображения, необходимо создать избранную карту
(набор карт). Для этого необходимо сразу после выполнения настроек по удалению
цвета:
1) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6) и выбрать пункт меню «Карты на экране».
2) Справа над списком требуемых карт нажать иконку с изображением вымпела с
крестом (рис. 51).
3) В появившемся поле ввести имя, под которым будет отображаться карта (набор
карт) и нажать ОК (рис. 52).
После выполнения вышеперечисленных действий карта (набор карт) со всеми
выполненными настройками будет сохранена в рабочей папке программы. В дальнейшем
для вызова его на экран необходимо нажать кнопку настроек карт и в появившемся меню
(раздел «Избранные карты и наборы карт») нажать на поле с названием соответствующей
карты (набора) (рис. 53).
Для редактирования или удаления карты (набора карт) из раздела «Избранные
карты и наборы карт» необходимо нажать на поле с названием карты (набора) в течение 12 сек. до появления меню редактирования (рис. 54), а затем выбрать требуемый пункт
меню.
Рис. 51
Рис. 52
Рис. 53
Рис. 54
7. Применение матрицы высот (отображение высот оффлайн без наличия
спутникового сигнала).
В программе возможно использование данных о высотах точек местности,
предоставляемых в виде набора файлов (матрицы высот). При установке матрицы высот в
программу данные о высотах точек местности под курсором будут отображаться на экране
даже при отсутствии сигналов спутников.
Набор файлов матрицы высот имеет вид (рис. 55) и поставляется на отдельные
участки местности.
Для его установки необходимо:
1) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6)
2) В появившемся меню нажать пункт «ОПЦИИ».
3) Убедиться, что в появившемся меню снята галочка напротив пункта
«Автоматическая загрузка данных высот».
4) Подключить мобильное устройство к ноутбуку, либо к носителю информации,
с которого будет осуществляться копирование файлов.
5) Когда мобильное устройство определится, как «Внутренний общий
накопитель», последовательно войти в папки «Внутренний общий накопитель»
- «Android» - «data» - «psyberia.alpinequest.full» - «files» - «datastore».
117
6) В папке «datastore» создать папку «dem».
7) Скопировать файлы матрицы высот в папку «dem».
8) Отключить мобильное устройство от источника файлов и перезапустить
программу «AlpineQuest».
9) Убедиться, что при отключенном определении местоположения и
отсутствующем доступе к сети Интернет отображается значение высоты точки
под курсором (рис. 56).
Рис. 55
Рис.
56
В дальнейшем необходимо контролировать, чтобы не был включен пункт
«Автоматическая загрузка данных высот» (см. п. 3 этого раздела), иначе установку файлов
придется выполнять заново.
8. Создание и редактирование меток и маршрутов движения. Применение
мобильного устройства в качестве средства навигации
8.1. Создание и редактирование меток
Программа позволяет наносить на карту различные метки (путевые точки,
фототочки), планировать и наносить маршруты движения, выделять на карте
произвольные области.
Для создания меток (путевых точек, фототочек) достаточно навести курсор на
требуемое место на карте и нажать на него (рис. 57). В появившемся меню следует в
строке «Создать метку» выбрать тип создаваемой метки (путевая точка
или
фототочка
). При выборе путевой точки необходимо ввести имя точки, которое
будет отображаться на карте (рис. 58), и нажать ОК. При выборе фототочки будет
автоматически включена камера мобильного устройства для создания снимка и привязки
его к карте в выбранном месте.
ВНИМАНИЕ! Использование фотокамер в районах выполнения задач
запрещено!
118
Рис. 57
Рис. 58
Если в меню на рис. 58 выбрать значок флажка, то в появившемся списке можно
выбрать иконку точки, в том числе, созданную самостоятельно, если файл изображения
иконки был предварительно загружен в память устройства (более подробно см. стр. 27)
Если выбрать значок палитры, то в появившемся меню можно изменить цвет
метки, которым она будет отображаться на карте.
Если выбрать значок редактирования свойств (карандаш и три линии), то можно
добавить текстовый комментарий к метке.
Если выбрать пункт «Ещё…», то можно выбрать одно из вышеперечисленных
действий редактирования и ряд дополнительных. Например, если выбрать пункт
«Галерея», то можно прикрепить к метке файл изображения, уже имеющийся на
мобильном устройстве.
Если выбрать непосредственно пункт меню «Создать метку», то в следующем
меню будет предложен весь набор инструментов по созданию меток (создание путевых
точек, наборов точек, маршрутов, путей, произвольных и круговых областей) (рис. 59).
Также выбрать инструменты можно в меню, появляющемся при нажатии кнопки
настроек маршрутов, маршрутных точек, меток и поиска (рис. 6), пункт «Создать метку».
Редактирование уже имеющихся меток производится аналогично. Сперва на карте
либо в списке меток выбирается требуемая метка, а затем производится ее редактирование
вышеперечисленными инструментами.
Рис. 59
Рис. 60
Рис. 61
119
Рис. 62
8.2. Создание и редактирование маршрутов
Для создания маршрута необходимо выбрать соответствующий инструмент и,
последовательно наводя курсор на точки на карте, выбираемые в качестве маршрутных,
нажимать кнопку «Путевая точка». По завершении создания маршрута следует закрыть
инструмент нажатием кнопки ×. Созданный маршрут отобразится на карте фиолетовой
линией (по умолчанию) (рис. 60 – 62). При желании цвет линий маршрутов можно
изменить.
Если выбрать инструмент «Путь» (рис. 59), то можно проложить маршрут одной
произвольной линией (начертить) перемещением курсора по нужной траектории. Для
этого в появившемся после ввода названия маршрута меню необходимо поставить галочку
возле пункта «Начертить» (рис. 63) и начать отрисовку маршрута перемещением курсора
по нужной траектории. В ходе отрисовки в нижнем окне отображается длина
отрисованного маршрута и высотный профиль местности по траектории отрисовки.
При нажатии поля «Путевая точка» положение курсора будет запомнено как точка
маршрута (рис. 64). После этого отрисовку можно продолжать.
По завершении отрисовки маршрута следует закрыть инструмент нажатием ×.
Инструменты «Область» и «Круг» позволяют отрисовывать на карте площадные
объекты и подписывать их характеристики. При выборе инструмента «Область» можно
отрисовать произвольный контур перемещением курсора по экрану. При выборе
инструмента «Круг» отрисовка будет выполняться окружностью с центром в точке
положения курсора.
Редактирование маршрутов и областей производится аналогично редактированию
меток. Кроме того, при выборе соответствующего инструмента возможно редактирование
промежуточных точек (их удаление, добавление, изменение свойств, а также объединение
разных маршрутов в один).
Рис. 63
Рис. 64
8.3. Обмен данными с другими пользователями
Созданными маршрутами, путевыми точками, областями и другими
пользовательскими слоями можно делиться с другими пользователями. Для этого следует
выбрать слой, который необходимо передать другому пользователю. Выбрать слой можно,
нажав на изображение маршрута, путевой точки или области непосредственно на карте,
либо по названию в пункте меню «Локальные метки» (нажать кнопку настроек
маршрутов, маршрутных точек, меток и поиска (рис. 6) и выбрать пункт «Открыть метки»
(рис. 65 - 66). Затем необходимо нажать на изображение трех точек рядом с меткой,
которой необходимо поделиться. В появившемся меню метки (рис. 67) необходимо
выбрать пункт «Поделиться» и выбрать способ передачи слоя (например, по Bluetooth).
120
ВНИМАНИЕ! Использование
выполнения задач запрещено!
Рис. 65
Bluetooth
Рис. 66
непосредственно
в
районе
Рис. 67
Передать слой другому пользователю можно, скопировав его из папки программы
и записав в папку программы на другом мобильном устройстве. Определить
местоположение файла слоя можно, нажав пункт «Детали» (рис. 67) и выбрав в
появившемся меню раздел «Файл».
8.4. Применение мобильного устройства в качестве средства навигации
Для применения мобильного устройства в качестве средства навигации (далее навигатора) необходимо включить функцию позиционирования (см. раздел «Настройка
навигационных параметров») и дождаться определения местоположения по сигналам
спутников. Этот процесс занимает, в зависимости от открытости местности, от 5 до 20
минут, поэтому первоначальное включение желательно осуществлять заблаговременно.
Для отображения и записи траектории движения пользователя необходимо
включить переключатель «GPS-трекер» в меню настроек навигации. После этого
траектория движения пользователя будет отображаться на карте синей линией (по
умолчанию).
Для движения к выбранной точке на карте необходимо навести курсор на
требуемую точку и нажать на него. Если точка уже отмечена на карте (создана метка), то
следует нажать на эту метку (наводить на нее курсор необязательно). В появившемся меню
необходимо выбрать пункт «Установить как цель» (рис. 68). После этого в окне навигации
(рис. 69) будут отображаться расстояние до точки, угол на точку и превышение точки
относительно местоположения пользователя.
Для движения по заранее нанесенному маршруту следует выбрать требуемый
маршрут (нажав на его изображение на карте, либо в меню меток) и в появившемся меню
выбрать пункт «Движение по треку» (рис. 70).
121
Рис. 68
Рис. 69
Рис. 70
В появившемся меню следует, после установки желаемых параметров, нажать ОК.
Мобильное устройство переключится в режим путевого компьютера (если был выбран
соответствующий параметр) с отображением информации, необходимой для навигации
(оставшегося расстояния до следующей точки маршрута, азимута на точку, скорости
движения, направления движения) (рис. 71).
ВНИМАНИЕ! В режиме движения по треку оповещения о событиях
(приближение/удаление от точек маршрута, завершение маршрута и т.п.)
сопровождаются звуковыми сигналами. В районе выполнения задач необходимо
контролировать отключение звука на мобильном устройстве.
Для выхода из режима движения по треку следует нажать × в правом нижнем углу
рабочей области.
При пользовании мобильным устройством как навигатором необходимо
постоянно визуально контролировать местоположение относительно местных предметов
(ориентиров), поскольку возможно воздействие аппаратуры подавления (подмены)
спутникового сигнала со стороны противника.
Рис. 71
122
9. Поиск по карте. Использование поисковых баз
9.1. Поиск по параметрам (координатам и т.п.)
По умолчанию программа позволяет осуществлять поиск по названиям объектов
только на онлайн-картах при наличии подключения к сети Интернет.
В оффлайн-режиме по умолчанию возможен только поиск по координатам,
азимуту, расстоянию либо по совокупности азимута/расстояния.
Для выполнения поиска по координатам необходимо:
1) Нажать кнопку настроек маршрутов, маршрутных точек, меток и поиска (рис.
6).
2) В появившемся меню выбрать пункт «Поиск на карте» (рис. 72).
3) В появившемся меню выбрать пункт 2 в разделе «Критерии поиска» (рис. 73).
Если нажать на серое поле, можно выбрать параметры поиска (по
координатам, азимуту, расстоянию и т.п.) (рис. 74). Для примера произведем
поиск по известным координатам в системе СК-42.
Рис. 72
Рис. 73
Рис. 74
4) Ввести в полях ниже координаты точки (Х и У) (рис. 73). Если поставить
галочку в пункте «Единое поле (для копирования/вставки)», можно вводить
координаты в одной строке (сперва Х, потом У), разделяя их пробелом (рис.
75).
Рис. 75
Рис. 76
123
5) Нажать «Поиск»
6) Как видно из примера (рис. 76), объект поиска – водонапорная башня на
северо-западной окраине населенного пункта Богородицкое.
Результат поиска отображается на экране как метка и сохраняется в памяти
программы (рис. 76). При необходимости ее можно редактировать либо скрыть/удалить
аналогично любой метке.
Для поиска по азимуту, расстоянию либо их совокупности порядок действий
аналогичен поиску по координатам, только следует выбрать соответствующий раздел
поиска и ввести требуемые значения параметров.
9.2. Поиск по названию (использование поисковых баз)
Для поиска по названию оффлайн необходимо наличие поисковой базы (файла в
формате .kml). Поисковые базы создаются на отдельные районы и предоставляются по
запросу.
Для загрузки поисковой базы в программу необходимо:
1) Подключить мобильное устройство к источнику файлов (ноутбуку, внешнему
носителю информации).
2) Скопировать файл поисковой базы на мобильное устройство в выбранную
(созданную) папку. Папка, как правило, создается в папке, где хранятся карты для
программы.
3) Запустить программу и нажать кнопку настройки маршрутов, маршрутных точек,
меток и поиска (рис. 6).
4) В появившемся меню выбрать пункт «Открыть метки» (рис. 77).
5) В появившемся меню «Локальные метки» нажать на изображение трех
горизонтальных линий слева от надписи «Локальные метки» и выбрать папку, в
которую был скопирован файл поисковой базы (рис. 78).
Рис. 77
Рис. 78
Рис. 79
6) Нажать на название требуемого файла.
7) Дождаться окончания импорта файла (рис. 79).
8) В появившемся меню нажать «Открыть» (рис. 80).
9) Закрыть появившееся меню, нажав × в правом верхнем углу.
Файл загружен. Необходимо убедиться, что он отображается в разделе «Метки на
экране» меню «Метки».
Теперь возможно осуществлять поиск по названию тех объектов, которые
имеются в поисковой базе. Для этого необходимо:
1) Открыть меню поиска, как было описано в предыдущем разделе.
2) Выбрать параметр поиска «Метки на экране» (нажав на серое поле) (рис. 81)
124
3) В строке «Имя» ввести требуемое название (рис. 81).
4) Нажать «Поиск».
Результаты поиска будут выведены на экран списком (рис. 82). Под каждым
названием будет отображаться удаление данной точки от точки текущего положения
курсора на карте (в километрах). Для отображения требуемой точки на карте необходимо
нажать на ее наименование в списке. После этого курсор будет перемещен в
соответствующую точку на карте (рис. 83).
Если в результате каких-либо действий поиск перестал функционировать,
необходимо повторить действия по импорту файла поисковой базы (см. пп. 3 - 9 порядка
загрузки поисковой базы, стр. 23).
Рис. 81
Рис. 80
Рис. 82
Рис. 83
10. Использование компаса
Инструмент «Компас» будет функционировать только в том случае, если
мобильное устройство оснащено встроенным магнитным датчиком. В противном случае
при попытке включить функцию «Компас» будет отображено оповещение «Невозможно
активировать компас».
Для использования мобильного устройства в качестве компаса необходимо нажать
кнопку настроек компаса (рис. 6). В появившемся меню следует включить переключатель
125
«Компас» (рис. 84). Если программа запросит калибровку компаса, следует выполнить
действия в соответствии с запросами, выдаваемыми программой.
После калибровки окно программы примет вид (рис. 85).
Если при включении компаса нажать на надпись «Компас», то окно программы
примет вид (рис. 86). При этом изображение стрелки компаса на экране можно отключить,
сдвинув переключатель «Компас» влево.
Если нажать на изображение шестеренки в строке «Компас» (рис. 86), то можно
выбрать тип отображаемого компаса, а также тип отображения (истинный север,
координатный север, магнитный север) (см. стр. 6).
Работоспособность компаса мобильного устройства следует периодически
контролировать при помощи обычного компаса.
Рис. 84
Рис. 86
Рис. 85
11. Отдельные возможности и функции программы
11.1. Вкладка «Инструменты»
Если нажать на курсор, то в появившемся меню в нижней строке отобразится
пункт «Инструменты» (рис. 87). При нажатии на него отобразится меню (рис. 88), в
котором имеются две полезные функции: «Измерения» и «Уклон».
Рис. 87
Рис. 88
126
Функция «Измерения» позволяет измерить по карте расстояние и угол
(направление) между точками. Для этого необходимо:
1) Нажать на пункт «Измерения».
2) Сдвинуть курсор в точку, на которую необходимо измерить направление (рис. 89).
Значение дирекционного угла (азимута, магнитного азимута, в зависимости от
выбранных настроек (см. стр. 7)) будет отображаться возле курсора.
3) Если нажать кнопку «Позиция» (рис. 90), текущее положение курсора будет
запомнено как промежуточная точка, и можно выполнять измерение направления на
следующую точку. При этом значение предыдущего измеренного направления (угол
и расстояние) будет отображаться на карте рядом с линией соответствующего
направления (рис. 90).
Таким образом, можно спроектировать, например, маршрут движения по
азимутам, снятый с обычной (бумажной) карты и осуществлять движение по нему. Для
этого необходимо нажать на точку маршрута и выбрать пункт «Движение по треку» (см.
раздел «Использование мобильного устройства в качестве средства навигации»). Также
можно осуществлять движение по азимутам с использованием компаса и карты на
мобильном устройстве в случае отказа модуля определения местоположения по сигналам
спутников, либо воздействия аппаратуры подавления спутникового сигнала.
Функция «Уклон» позволяет измерить превышение между точками на карте.
Порядок действий такой же, как в функции «Измерения». На карте возле линии
направления будет отображаться уклон между точками в промилле (рис. 91).
11.2. Инструмент «Пользовательская кнопка»
Инструмент «Пользовательская кнопка» позволяет вывести дополнительную
кнопку меню в меню настроек программы и присвоить ей требуемую функцию. Таких
кнопок можно создать несколько.
Рассмотрим добавление пользовательской кнопки на примере функции
«Спроектировать местоположение».
Рис. 89
Рис. 90
Рис. 91
Функция «Спроектировать местоположение» в целом аналогична поиску по
азимуту/расстоянию (см. стр. 21). Для подключения ее к пункту меню «Пользовательская
кнопка» необходимо:
1) Нажать кнопку настроек программы (рис. 6) и выбрать пункт «ОПЦИИ».
2) Нажать поле «Пользовательская кнопка» под пунктом меню «Снимок экрана».
3) Выбрать пункт «Спроектировать местоположение»
В дальнейшем при пользовании этой функцией необходимо навести курсор на
начальную точку и ввести требуемые значения азимута (дирекционного угла) и
127
расстояния. Направление и значения введенных параметров отобразятся на карте, а курсор
автоматически перейдет на следующую точку. Таким образом, можно спроектировать
сколь угодно длинный маршрут.
11.3. Добавление пользовательских иконок для меток (знаков оперативной
обстановки)
В программу можно добавлять пользовательские значки для меток (например,
знаки оперативной обстановки). Для этого можно применять уже готовые наборы значков
(при наличии), либо отрисовывать их самостоятельно в любом графическом редакторе,
позволяющем выполнять сохранение изображений в формате .png.
Основные требования к файлу значка:
- изображение в формате .png;
- размер не более 600×600 пикс.
Готовые файлы значков необходимо загрузить с ноутбука на мобильное
устройство в папку: Android/data/psyberia.alpinequest.full/files/icons Если папка icons
отсутствует по указанному адресу, ее необходимо создать вручную.
Загружать файлы значков можно как единым массивом, так и заранее
распределенными по отдельным папкам.
В дальнейшем для нанесения значка необходимо:
1)
Создать метку на карте (см. раздел «Создание и редактирование меток
и маршрутов движения. Применение мобильного устройства в качестве
средства навигации» (стр. 16)) (рис. 92).
2)
В ее свойствах (рис. 93) ввести имя метки и, нажав изображение
флажка, выбрать требуемый значок (рис. 94 - 95).
Рис. 93
Рис. 92
Рис. 95
Рис. 94
128
Отобразившийся значок (рис. 96) вращать невозможно, поэтому следует заранее
выбрать значок требуемого направления. Как правило, значки, которые необходимо
ориентировать по направлению, предоставляются в нескольких видах, ориентированными
через 45° (рис. 97).
В дальнейшем созданную метку можно редактировать аналогично обычной метке.
Рис. 96
Рис. 97
12.4. Выгрузка участков онлайн-карт для их использования в оффлайнрежиме.
Вне зоны выполнения служебно-боевых задач, при наличии доступа к сети
Интернет, возможно выполнять выбор и выгрузку в память мобильного устройства
участков карт, находящихся на серверах программы в сети Интернет (онлайн-карт) (см.
стр. 19).
Для выгрузки необходимо:
1) Загрузить карту, участок которой необходимо выгрузить (см. стр. 9).
2) Нажать кнопку настроек карт (рис. 6).
3) В появившемся меню выбрать пункт «Сохранить участок карты» (рис. 98).
4) Растягивая отобразившийся на карте прямоугольник (нажать и перемещать
любую из угловых точек), выбрать участок карты, который требуется
выгрузить (рис. 99).
5) Перемещая ползунок «Масштаб», выбрать максимальный масштаб, до которого
будет отображаться карта в оффлайн-режиме. При этом в поле сверху под
названием карты будет отображаться количество тайлов (фрагментов карты,
которые будут выгружены) и объем выгружаемой карты. Чем крупнее
масштаб, тем больше будет объем карты и дольше выгрузка (рис. 100).
6) Нажать на изображение дискеты справа от ползунка «Масштаб» (рис. 100).
7) Дождаться завершения выгрузки карты. В ходе выгрузки в нижнем поле, под
названием выгружаемой карты, будет отображаться скорость выгрузки,
оставшийся объем и время выгрузки (рис. 101).
8) Если необходимо отменить выгрузку карты, следует нажать на изображение
квадрата в правом нижнем углу рабочей области (рис. 101).
129
9) Об окончании выгрузки свидетельствует оповещение «Завершено успешно» в
нижней части рабочей области (рис. 102).
Рис. 98
Рис. 99
Рис. 100
Чтобы открыть выгруженный участок карты в оффлайн-режиме, необходимо:
1)
Нажать кнопку настроек карт (рис. 6)
2)
Выбрать пункт «Доступные карты»
3)
Выбрать пункт «Карты онлайн»
4)
Выбрать название карты, выгрузка которой производилась. О наличии
выгруженных данных свидетельствует значок дискеты и указанный объем
выгруженных данных под названием карты (рис. 103)
5)
Нажать на поле с названием выбранной карты.
Рис. 101
Рис. 102
130
Рис. 103
Глава 5
Вариант работы штатного расчета FPV
Штатный FPV расчет должен включать в себя:
- Командира расчета, организовывающего работу расчета, дисциплину, эффективное
использование технических средств и внешнее взаимодействие;
- Оператора FPV дрона, выполняющего непосредственное управление БПЛА;
- Оператора-сапера (техника), осуществляющего предполетную проверку, организацию
боевой части и техническое обслуживание БПЛА;
- Оператора разведывательного дрона (мавиковод), обеспечивающего комплекс мер по
наблюдению за текущей обстановкой и выполняющего объективный контроль поражения
целей;
Минимальный набор комплектующих для работы должен включать в себя:
- Непосредственно FPV дроны и минимум два разведывательных БПЛА с пультами
управления;
- Заблаговременно настроенную аппаратуру управления и очки оператора FPV;
- Аппаратуру отображения и записи данных. Экран с приемником для дублирования
изображения и планшет (телефон) для работы с оффлайн картами (используется только
в «режиме полета» с отключенной геолокацией, мобильной сетью и беспроводными
интерфейсами);
- АКБ для БПЛА и средства их зарядки и контроля.
- Ретрансляторы или выносные антенны;
- Рации для общения внутри расчета и со старшим начальником;
- ЗИП для БПЛА. Запасные винты, лопасти, кабели для передачи данных и иные
комплектующие;
- Набор инструмента, таких как, отвертки для точных работ, кусачки, пинцет, мультитул,
нож, портативный паяльник и паяльные принадлежности;
- Инженерные принадлежности, такие как, мультиметр, изолента, стяжки, клей,
проволока, различные взрыватели и детонаторы, необходимые для монтажа боеприпасов
и ремонта дрона.
- Шлейка для аппаратуры управления (крепление пульта к оператору), чтобы избежать
внезапной потери аппаратуры из рук;
- Грелка, это актуально в холодную погоду для сохранения заряда аккумуляторов дрона,
самым простым будет являться способ использование химической грелки в рюкзаке;
- Компас;
- Блокнот и карандаш для записей и пометок.
Командир расчета организовывает расположение личного состава, маскировку,
определяет местоположение и установку выносных антенн или ретрансляторов.
Проверку маскировки собственной позиции перепроверяют мавиком, на наличие
демаскирующих признаков для вражеских разведывательных дронов. При обнаружении
таковых, производится немедленное их устранение и повторная проверка.
Оператор, совместно с оператором-сапером производят проверку бортов и снаряжение их
боевой частью (БЧ). Подготовленные и снаряженные БЧ дроны должны располагаться
отдельно от личного состава в заблаговременно подготовленной нише имеющей укрытие
от воды и соответствующую маскировку.
131
Оператор разведывательного дрона ведет постоянную разведку вверенного для работы
расчета сектора и в случае обнаружения неприятеля докладывает командиру расчета.
Командир расчета, доложив о противнике, принимает решение на поражение цели. Так же
огневое поражение организуется по команде старшего начальника, при обнаружении в
зоне ответственности расчета противника, обнаруженного другими средствами разведки
или иными разведывательными дронами. Полученные при этом координаты дублируются
оператору разведывательного дрона для ведения объективного контроля.
При принятии решения на работу командир совместно с оператором-сапером производят
включение и установку выносных антенн по направлению предполагаемого маршрута
работы оператора FPV дрона.
В это время оператор разведывательного дрона демонстрирует оператору фактический
вид цели и близ расположенные ориентиры.
Оператор включает и подготавливает аппаратуру управления и очки.
Оператор-сапер выносит на заранее подготовленную площадку FPV дрон с боевой
частью, и поддерживая общение с оператором по средствам радиосвязи или голосом
производит предполетную проверку БПЛА. Включающую в себя, подключение АКБ и
проверку DShot писка на исправность системы, о чем сообщает оператору командой,
«питание» или шифрованным сигналом согласно таблицы команд. Оператор
самостоятельно, или дублируя через командира расчета, подтверждает наличие
телеметрии и получения изображения на очки. Получив отзыв, оператор-сапер дает
команду на проверочный запуск моторов. Убедившись, что все моторы работают,
крутятся в необходимом направлении (лопасти не перепутаны) и лопасти не задевают
выступающие части крепления АКБ или боеприпаса, дает команду на остановку моторов.
После глушения двигателей, оператор-сапер, не выключая питания дрона, подключает
боевую часть, размещая электродетонатор, взрыватель с системой накалывания или иной
способ инициации боевой части. Поместив систему подрыва, оператор-сапер,
незамедлительно покидает площадку взлета, и уже находясь в укрытии или на безопасной
дистанции от точки взлета, отдает распоряжение на взлет.
Командир расчета, используя экран с приемником и оффлайн карту, контролирует
полет оператора, давая ему словесные указания по направлению дальнейшего движения.
В случае отсутствия экрана или отсутствия на нем изображения контроль осуществляется
через вербальное общение между оператором и командиром расчета. Пример, оператор
докладывает, вижу: «Г- образную посадку». Командир направляет и устанавливает
дальнейший маршрут: «Проходи по правому краю посадки, за ней должно быть озеро.
Видишь озеро?». Оператор подтверждает: «Озеро вижу». Командир направляет и
устанавливает дальнейший маршрут: «Держись левого берега озера, за ним должен быть
поселок. Тебе нужна 3-я улица. Видишь поселок?». Оператор подтверждает: «Вижу
поселок». Командир направляет и устанавливает дальнейший маршрут: «Тебе нужна 3-я
улица по направлению движения, дом с зеленой крышей. Цель находится, сразу за этим
домом...». И так далее.
В случае перемещения цели оператор-разведчик немедленно докладывает командиру
расчета, наглядно демонстрируя на экране пульта, куда сместилась или смещается цель. В
случае если цель выходит за рамки выделенного коридора выносных антенн, командир
может отдать приказ оператору-саперу на их поворот в сторону цели.
Важно!!! Стоит помнить и учитывать, что радиосигнал распространяется не со
скоростью света и соответствующее смещение необходимо выполнять до выхода
дрона из зоны действия антенн.
Контроль командиром за расчетом маршрута движения оператора выполняется до
поражения цели или до полной потери сигнала с БПЛА (контроля точки разрыва связи с
разведывательным дроном). После чего принимается решение на вылет еще одного дрона
или сворачивание и маскировку оборудования.
132
Во время выполнения полета, оператор-сапер производит подготовку следующего борта
и подбор необходимого типа боеприпаса и в случае необходимости сразу размещает его
на стартовой площадке.
Важно!!! После размещения нового дрона, перед подачей питания, оператор-сапер
убеждается у оператора о выключении всех тумблеров, отвечающих за включение
двигателя или активацию боевой части.
И уже после получения утвердительного ответа подключает АКБ и проводит полную
предполетную проверку по вышеописанному алгоритму.
Глава 6
Боевая часть
Так как наш дрон является способом доставки боевой части, то нам необходимо
качественно осознавать порядок и принципы работы с ней. Более подробно эти аспекты
будут разбираться на учебных занятиях по углубленной инженерной подготовке с
операторами-саперами непосредственно соответствующими инструкторами во время
несения военной службы. Однако, общие принципы и некоторые нюансы работы
различных боеприпасов, несомых на квадракоптерах, мы начнем разбирать уже сейчас.
И разумеется, начнем с общих требований безопасности при обращении с различными
взрывчатыми веществами (ВВ).
При любых операциях с ВВ должна соблюдаться максимальная осторожность: ВВ не
должны подвергаться ударам и толчкам. Запрещается толкать, бросать, волочить,
перекатывать (кантовать) и ударять ящики с ВВ.
При обращении с ВВ запрещается курить, а также применять открытый огонь ближе 100 м
от места их расположения.
При работе с ВВ запрещается иметь при себе огнестрельное оружие, спички и другие
зажигательные, а также курительные принадлежности. Как исключение, спички и иные
зажигательные принадлежности разрешается иметь взрывникам, лаборантам и другим
лицам, которые в процессе работы непосредственно производят зажигание
огнепроводного шнура.
Запрещается применять замерзшие или полузамерзшие ВВ с содержанием жидких
нитроэфиров выше 15%, производить какие-либо действия, не связанные с их
оттаиванием, а также нарушать их целостность и форму: ломать, резать, мять, снимать
оболочку, делать углубление для детонатора и т.д и т.п.
Порошкообразные аммиачно-селитренные ВВ в патронах для шпуровых зарядов и в
мягкой упаковке перед применением должны осторожно разминаться без нарушения
целостности оболочки.
Категорически запрещается применять при взрывных работах слежавшиеся (не
поддающиеся размятию руками) порошкообразные аммиачно-селитренные ВВ (за
исключением зарядов на открытых работах) или ВВ, увлажненные более установленной
нормы.
Так же хотелось бы подчеркнуть порядок безопасного обращения с самодельными
взрывными устройствами (СВУ) на различных БПЛА противника и дать общую
информацию (только для общего представления и понимания основ личной безопасности)
по обезвреживанию электрических СВУ/боеприпасов с электрической инициацией (ЭДПр) через различные платы управления:
133
1. Осмотреть БПЛА и СВУ/боеприпас и принять решение исходя из целесообразности
обезвреживания и опасности.
2. Сдёрнуть СВУ/боеприпас кошкой с верёвкой из-за укрытия или достаточно безопасного
расстояния, так как возможно применение ловушки на вибрацию, наклон, изменение
положения.
3. Удостовериться, что применяется только электрический способ инициации (возможны
механические ловушки).
3. Извлечь электродетонатор(-ы) из заряда/боеприпаса (очень желательно дистанционно
(верёвкой), и обязательно до перерезания провода, так как может быть реализован
подрыв на изменение сопротивления цепи!).
4. Обрезать провода электродетонатора(-ов), также желательно дистанционно, или
применением экрана/защиты от взрыва детонатора.
5. Извлечь АКБ дрона, ОБЯЗАТЕЛЬНО в последнюю очередь, так ловушка может быть на
обрыв цепи питания, падение напряжения источника питания ниже минимального
значения.
ВНИМАНИЕ!!! Все описанные выше и ниже алгоритмы действий по
обезвреживанию СВУ/боеприпасов производятся только специалистами (саперами),
и данная информация приведена исключительно в ознакомительных целях для
общего представления работы сапера!
После, исходя из состояния боеприпаса и обстановки, принимается решение на
уничтожение боеприпаса или его транспортировку, изучение (в крайнем случае повторное
использование), дрон с платой управления желательно сохранить и передать старшему
начальнику/компетентным людям, дрон службе БПЛА, плату управления сапёрам или
людям занимающимися ударными БПЛА для изучения (желательно фото прислать в бот
канала, разберём и выложим на общее обозрение). Сейчас массово противник применяет
платы с датчиком ударного типа из пьезо элементов, их было выявлено не мало, но
противника нельзя недооценивать, и применение дронов/сброс предметов интереса с
ловушками был известен уже давно, и возможен массовый выпуск более
функциональных плат.
ВНИМАНИЕ!!! На данный момент противником часто используются
энергонезависимые геометки, не заметные, собранные на платах БПЛА. И,
соответственно, если принести такой «подарок» с собой, то это значит - рассекретить
свой маршрут передвижения и само местоположение подразделения.
Будь бдительны!
Для инициации боевой части используются различные способы активации. Одним из
самых распространенных вариантов боеприпасов, устанавливаемых на дрон, будет
использование СВУ, заблаговременно изготовленного, с удобной форой для размещения
на дроне. То есть использовать такой для боеприпаса корпус, который с легкостью можно
будет закрепить и оказывать минимальное воздействие на летные характеристики нашего
устройства. Как правило, для этих целей используют обыкновенную сантехническую
трубу, возможно заблаговременная подготовка какого либо корпуса на 3D принтере или
использование других подручных средств, таких как пластиковые бутылки, тубусы из под
чипсов и прочее. В наш подготовленный корпус необходимо разместить ВВ, зачастую для
этого используют пластит. Благодаря своим свойствам он надежно заполнит наш корпус
без риска высыпания или выливания его при транспортировке. А так же обеспечит
относительную безопасность и удобство во время изготовления и подготовки СВУ.
Пластит – это бризантное взрывчатое вещество нормальной мощности. Пластит обладает
примерно такими же взрывчатыми характеристиками, что и тротил и все его отличие
состоит в удобстве применения при производстве взрывных работ.
134
Основные характеристики:
1.Чувствительность: практически не чувствителен к удару, прострелу пулей, огню, искре,
трению, химическому воздействию. Надежно взрывается от стандартного капсюлядетонатора № 8, погруженного в массу ВВ на глубину не менее 10мм.
2.Энергия взрывчатого превращения - 910 ккал/кг.
3. Скорость детонации: 7000 м/сек.
4. Бризантность: 21мм.
5. Фугасность: 280 куб.см.
6. Химическая стойкость: не вступает в реакцию с твердыми материалами (металл, дерево,
пластмассы, бетон, кирпич и т.п.), не растворяется водой, не гигроскопичен, не изменяет
своих взрывчатых свойств при длительном нагреве, смачивании водой. При длительном
воздействии солнечного света темнеет и несколько повышает свою чувствительность
(теоретически). При воздействии открытого пламени загорается и горит ярким
энергичным пламенем. Горение в замкнутом пространстве большого количества может
перерасти в детонацию.
7. Продолжительность и условия работоспособного состояния: продолжительность не
ограничивается. Длительное (20-30 лет) пребывание в воде, земле, корпусах боеприпасов
не изменяет взрывчатых свойств.
8. Нормальное агрегатное состояние: пластичное глинообразное вещество. При
отрицательных температурах значительно снижает пластичность. При температурах ниже
-20 градусов затвердевает. С ростом температуры пластичность возрастает. При +30
градусах и выше теряет механическую прочность. При +210 градусах загорается.
9. Плотность: 1,44 г./куб см.
Пластит представляет собой смесь гексогена и пластифицирующих веществ (церезин,
парафин и др.). Процентное содержание гексогена в пластите от 75% до 90%. Внешний
вид и консистенция сильно зависит от применяемых пластификаторов. Может иметь
консистенцию от пасты до плотной глины. Стандартный ПВВ-4 имеет консистенцию
плотной глины коричневато-кремового цвета. На ощупь пластилин с песком.
По сути просто разместив ВВ в определенную тару мы уже подготовили СВУ способное
поражать противника. Однако такой вид боеприпаса будет фугасным.
Фугас – это вид снаряда, который поражает противника в первую очередь при помощи
взрывной волны. Мощность и эффективность фугасного снаряда определяется
количеством и качеством взрывчатого вещества.
Более эффективным против живой силы противника будет добавление в наш боеприпас
осколочных элементов. Их можно разместить на внешней стороне нашей тары
равномерно распределив по всей поверхности и закрепив подручными средствами, к
примеру, расположив их под обычный скотч. При подготовке фугасно-осколочного
боеприпаса стоит учитывать, что при детонации пластита выделяется крайне высокая
температура, способная рас плавить большую часть наших осколков. Соответственно при
подборе осколочных элементов необходимо отдавать предпочтение тем элементам,
которые будет выдерживать высокие температуры. К примеру, каленные саморезы или
осколочные элементы других боеприпасов (осколки МОН-50).
Таким образом, военнослужащие, могут самостоятельно подготавливать боеприпас,
имея возможность подбора его габаритных размеров и веса. А, имея возможность
маневрировать с весом боевой части, появляется возможность подготовить различные
боеприпасы для разных дистанций полета, отправляя на большую дистанцию более
легкий боеприпас, давая возможность экономить заряд АКБ.
Подготовленный таким образом боеприпас осталось лишь активировать,
непосредственно доставив его к неприятелю. Несложным способом, который можно
организовать непосредственно на передовых позициях будет использование взрывателя
МД-5 и механизма накола.
135
Принцип действия основан на размещении взрывателя непосредственно в заряд
(следует заблаговременно подготовить для него соответствующее отверстие) а на сам
взрыватель дополнительно разместить небольшой механизм, который передаст
кинетическую силу от удара дрона на него и активирует. Наиболее несложным вариантом
изготовления для этих целей будет использование МУВ-4. Модернизированный
упрощенный взрыватель (минный универсальный взрыватель). Вернее лишь составные
части от него в виде корпуса и ударника. Корпус МУВ-4 специально предназначен для
размещения на взрыватели типа МД-5, соответственно используя стандартную резьбу,
разместить его будет не сложно.
Ударник располагается в передней части корпуса от МД-5 таким образом, чтобы
вследствие удара боеприпаса, расположенного на дроне, он накалывал взрыватель. На
ударник стоит дополнительно разместить некий уплотнитель, чтобы избежать его
движений и раннего накола, вследствие оказываемого воздухом от движения давления.
Так же рекомендуется дополнительно разместить на передней части накольника какойлибо предмет способный увеличить нажимную площадь, однако слишком большая
нажимная площадка увеличивает риск преждевременной детонации вследствие того же
давления воздуха во время взлета и непосредственно полета.
Данный тип активации БЧ прост в изготовлении и может подготавливаться
непосредственно на позиции, но имеет ряд существенных недостатков. Основным из них
будет тот факт, что удар боеприпаса, и как следствие накол взрывателя, должны
проходить строго под определенным углом, иначе существует риск его выхода из строя, в
результате залома, и как итог отсутствие детонации.
Более эффективным будет использование электро системы самого дрона. Однако,
подобный способ требует более тщательной, заблаговременной подготовки в
изготовлении самой боевой части.
Основан данный способ на наличии у используемого дрона элемента питания и
свободных проводов имеющих, как отрицательный, так и положительный заряд,
достаточный для активации электродетонатора. Примером будет являться подключение к
балансировочному разъему АКБ квадрокоптера.
Отрицательно провод (минус) нашего балансировочного разъема мы нарастим,
произведя непосредственное подключение к электродетонатору, расположенному в нашем
СВУ по вышеописанному принципу. Положительный же провод (плюс), нам необходимо
вывести через прерывание в виде замыкателя. К примеру, выведя положительный провод
на один из передних лучей квадрокоптера и заизолировав его, чтобы не допустить
замыкания с рамой, мы подключим его к жесткой проволоке, выходящей вперед перед
дроном. На втором переднем луче, мы так же разместим кусок жесткой проволоки,
который будет исключать случайное соприкосновение с первым, однако будет иметь
возможность соприкосновения с ним вследствие удара или падения квадрокоптера.
Соответственно, от второго куска проволоки нам необходимо провести вторым проводом
непосредственно к электродетонатору.
В итоге, после падения или удара о какой либо объект оба куска нашей проволоки
соприкоснуться, пропуская положительный заряд от аккумулятора до электродетонатора,
вызывая детонацию основного заряда. Данный способ более распространен и все
последующие модификации, так или иначе, основываются именно на нём. Добавляя в
описанную систему различные средства предохранения от преждевременной детонации в
виде различных реле, сервоприводов и плат контроля.
136
Источники, используемые при написании учебно-методического пособия:
1. https://rcdetails.info/ramy-dlya-mini-kopterov-harakteristiki-razvitie-i-evolyutsiya
2. https://betaflight.com/docs/wiki/configurator
3. Биндинг - ExpressLRS.RU
4. www.team-blacksheep.com
5. http://unmanned.ru/service/aerophoto.htm
6. https://vuzlit.ru/740809/opredelenie_prodolnyh_poperechnyh_perekrytiy
7. https://mysku.ru/blog/china-stores/58134.html
8. https://blog.rcdetails.info/kak-vybrat-otlichnuyu-hd-kameru-dlya-mini-koptera/
9. https://www.ixbt.com/surv/modern-analog.shtml
10. https://mysku.ru/blog/china-stores/63651.html
11. https://blog.rcdetails.info/kak-vybrat-kameru-dlya-fpv-perevod/
12. http://mobiuscam.ru/goods/RunCam-Split-2 14. https://mysku.ru/blog/chinastores/58134.htm
13. https://www.radiomaster.com
Отдельная благодарность:
https://t.me/baza_voron
137
2025 г.
138