DrohnezumSelbermachen

DIY-Drohne: Lektion 7. FPV und Entfernung der Entfernung..

Inhalt

Einführung

Die ersten sechs Lektionen untersuchen die Designüberlegungen hinter der Entwicklung eines dedizierten mehrmotorigen UAV/Drohnes. Lektion 7 behandelt keine Montageaspekte, sondern beschreibt eine Reihe von zusätzlichem Zubehör / Geräten, die verwendet werden, um den Ego-Flug (FPV) und die Fernsteuerung zu implementieren. Dieser Artikel konzentriert sich mehr auf den Einsatz der Funksteuerung im "Feld"; im Gegensatz zum Fliegen in Innenräumen oder an Orten, an denen Steckdosen Strom liefern können. Bitte beachten Sie, dass dieses Tutorial nur einen sehr kleinen Teil der Informationen abdeckt, die zum richtigen Verständnis von FPV / Long Range-Systemen erforderlich sind, und hauptsächlich dazu gedacht ist, den Leser in die Konzepte, Begriffe, Produkte und Prinzipien hinter FPV und der Langstrecken-Drohnensteuerung einzuführen.

First Person View (FPV)

First Person View (FPV) ist eine der treibenden Kräfte hinter der schnell wachsenden Popularität von UAVs mit mehreren Triebwerken, die es Ihnen ermöglichen, ganz andere Perspektive ("Vogelperspektive") unseres Planeten und das Fluggefühl. Während das Hinzufügen einer Kamera zu einem UAV nichts Neues ist, machen es die relative einfache Steuerung, der niedrige Preis und die große Auswahl an Drohnen einfach, eine Drohne mit einer Kamera zu kaufen oder zu bauen.

Die First-Person-View (FPV) wird derzeit mit einem im Flugzeug vorinstallierten Tandem, bestehend aus einer FPV-Kamera und einem Videosender, implementiert, mit dem Echtzeit-Videos an den Piloten oder Assistenten gesendet werden können. Bitte beachten Sie, dass es auf dem Markt vorgefertigte oder halbfertige FPV-Systeme gibt, bei denen wiederum vorgefertigte FPV-Systeme dem Anwender die Gewissheit geben, dass alle Elemente miteinander kompatibel sind.

Videokamera

  • Nahezu jede Videokamera, die an einen Videosender angeschlossen werden kann, kann verwendet werden, um FPV-Flug implementieren, daher ist das Gewicht zu berücksichtigen, da mehrmotorige UAVs ständig mit der Schwerkraft kämpfen und die Vorteile eines geflügelten Flugzeugs fehlen, um zusätzlichen Auftrieb zu bieten.
  • Camcorder gibt es in den unterschiedlichsten Formen und Größen und können auch ein unterschiedliches Potenzial in der Filmqualität haben, jedoch sind derzeit nur sehr wenige speziell für UAVs angepasst. Aufgrund dieser Einschränkungen in Größe, Gewicht und Leistung stammen die meisten Kameras, die in mehrmotorigen FPV-Systemen verwendet werden, aus "Action-Kameras" sowie CCTV- und Sicherheitsanwendungen (zB versteckte Kameras).
  • Große Kameras wie DSLR (SLR) oder große Camcorder werden häufig von Profis verwendet, aber aufgrund ihres Gewichts ist die benötigte Drohne in der Regel recht groß.
  • Einige Camcorder können direkt über ein 5V-Netzteil betrieben werden (nützlich, da die meisten Flugsteuerungen auch mit 5V arbeiten, wenn sie von einem BEC gespeist werden), während andere 12V oder sogar einen eigenen eingebauten Akku benötigen.
  • Die beliebteste Kamera, die derzeit bei Multi-Engine-UAVs verwendet wird, ist die GoPro. Dies liegt an ihrer Langlebigkeit, geringen Größe, hoher Video-/Fotoqualität, eingebautem Akku, umfangreichem Zubehör und weltweiter Verfügbarkeit. GoPro-Kameras verfügen außerdem über einen USB-Ausgang, der für die Videoübertragung verwendet werden kann, und einige haben sogar integriertes WLAN für die Videoübertragung über kurze Distanzen.
  • Angesichts des Erfolgs von GoPro haben viele andere Hersteller ihre eigene ähnliche Linie von Sport-/Actionkameras entwickelt, aber die Spezifikationen, der Preis und die Qualität variieren. Bitte beachten Sie, dass Sie für 3D-Video zwei Kameras und einen VTX benötigen, der zwei Signale übertragen kann.

Gimbal

Gimbal beinhaltet einen mechanischen Rahmen, zwei oder mehr Motoren (normalerweise bis zu drei für Schwenken, Neigen und Rolle) sowie Sensoren und Elektronik. Die Kamera ist so montiert, dass die Motoren keine Winkelkraft (Drehmoment) aufbringen müssen, um die Kamera in einem festen Winkel ("ausgeglichen") zu halten.

Die betreffenden Achsen ermöglichen das Schwenken, Neigen oder Schwenken der Kamera. Ein 1-Achs-System ohne eigenen Sensor kann man sich als Pan- oder Tilt-System vorstellen. Das beliebteste Design beinhaltet ein Dual-Motor-Setup (normalerweise BLDC-Motoren, die speziell für die Verwendung mit Gimbals entwickelt wurden), die das Neigen und Schwenken der Kamera steuern. Folglich zeigt die Kamera immer zur Vorderseite der Drohne, was auch dafür sorgt, dass der Pilot nicht die Orientierung verliert, wenn die Kamera in die eine Richtung und die Vorderseite der Drohne in die andere Richtung zeigt.

Der 3-Achsen-Gimbal fügt Schwenks (links und rechts) hinzu und ist am nützlichsten in Kombination mit zwei Bedienern, bei denen eine Person die Drohne bedient und die andere die Kamera unabhängig steuern kann. In dieser Zwei-Personen-Konfiguration kann auch eine zweite (feste) FPV-Kamera für den Piloten verwendet werden. Typischerweise gibt es zwei Arten von Kardansystemen:

Bürstenlose Kardansysteme

  • Bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) oder Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) oder (Ventilmotoren (VD.))) - Bietet eine schnelle Reaktion mit minimalen Vibrationen, erfordert jedoch einen separaten (und dedizierten) bürstenlosen DC-Controller.
  • Um das Niveau der Kamera automatisch zu halten, wird irgendwo um die Kamera (normalerweise unter der Kamerahalterung) eine Trägheitsmesseinheit (IMU), bestehend aus einem Beschleunigungsmesser und einem Gyroskop, so installiert, dass die Position des Kamera (relativ zum Boden) verfolgt werden. Die Messwerte des Blocks werden an ein separates bürstenloses DC-Controller-Board (oft direkt über dem Gimbal montiert) gesendet, das die Motoren so dreht, dass die Kamera trotz jeder Bewegung der Drohne in einer bestimmten Ausrichtung bleibt.
  • Das Controller Board selbst enthält einen eingebetteten Mikrocontroller. Der bürstenlose DC-Controller des Gimbals kann normalerweise direkt an den Kanal des Empfängers (im Gegensatz zum Flugcontroller) angeschlossen werden, da er auf Änderungen der Kameraausrichtung, nicht der UAV-Ausrichtung, reagiert und daher nicht vom Flugcontroller abhängt.
  • Da es sich bei der GoPro um eine beliebte Action-Kamera handelt, sind die meisten bürstenlosen Gimbals für die Verwendung mit einem oder mehreren GoPro-Modellen konzipiert (basierend auf GoPro-Größe, Schwerpunkt, Kameraposition usw.). Sie werden auch feststellen, dass BLDC-Gimbals fast immer über eine Dämpfung verfügen, die die Vibrationen, die von der Drohne auf die Kamera übertragen werden, minimiert.
    • ​​​​

RC-Servo-Gimbal

  • Das Herzstück von RC-Servo-Gimbals - Servoantriebe bieten tendenziell langsamere Reaktionszeiten als bürstenlose Kardanringe und übermäßige Vibrationen. Gleichzeitig sind Servosysteme viel billiger als bürstenlose, und 3-Pin-Servos können in den meisten Fällen direkt an den Flugregler angeschlossen werden, wodurch Sie die eingebaute IMU im PC verwenden können, um den Pegel relativ zu bestimmen Boden, und bewegen Sie dann die Servos.

Videosender (VTX)

) haben einen eingebauten VTX, wodurch eine separate VTX-Nachrüstung möglich ist ist in der Regel erforderlich. VTXs, die im Drohnen-Hobby verwendet werden, sind heutzutage beliebt, da sie leicht und klein sind. Andere VTXs von Drittanbietern können verwendet werden, aber in diesem Fall müssen einige wichtige Überlegungen zum Stromanschluss berücksichtigt werden (müssen möglicherweise konfiguriert werden, wenn das Gerät nur Strom über den "Barrel"-Anschluss akzeptiert) und die Eingangsspannung; Wenn das Videogerät mit einer Spannung betrieben wird, die nicht an Bord Ihres Builds ist, benötigen Sie möglicherweise zusätzliche Elektronik, z. B. einen Spannungsregler. VTXs, die das Drohnen-Hobby nicht berühren, sind in Bezug auf Gewicht oder Größe selten zufriedenstellend und werden normalerweise in einer Schutzhülle verpackt (und manchmal unnötig schwer).

VTX-Leistung

VTX ist im Allgemeinen für eine bestimmte Ausgangsleistung ausgelegt, es sollte jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass jeder auf dem Markt erhältliche Nennleistung verwenden kann. Funkfrequenzen und -leistung werden sorgfältig überwacht und reguliert, daher wird dringend empfohlen, dass Sie die Vorschriften für das Funknetz des Landes, in dem Sie sich befinden, überprüfen.

Die von einem VTX verbrauchte Leistung beeinflusst direkt die maximale Reichweite seiner Signale. In Nordamerika muss ein Funksender, der mehr als eine bestimmte Leistung (in Watt) verbraucht, von einem Funkamateur (HAM) lizenziert werden. In Kanada zum Beispiel muss ein FPV-Betreiber mit großer Reichweite normalerweise mindestens einen grundlegenden Amateurfunk-Fähigkeitstest bestehen, um mit der Leistung zu arbeiten, die für drahtlose Anwendungen mit großer Reichweite erforderlich ist.

Wenn Sie nicht qualifiziert sind, wird dringend empfohlen, einen Videosender mit weniger als 200 mW zu verwenden, um rechtliche Schritte zu vermeiden (Behörden können Sie kontaktieren, wenn Ihr Signal andere drahtlose Signale stört).

Der VTX wird normalerweise vom BEC von einem der ESCs mit Strom versorgt, der auch den Rest der Elektronik versorgt. Wenn Sie vermuten, dass die gesamte Elektronik mehr Strom verbraucht, als ein BEC liefern kann, können Sie das BEC des zweiten ESC verwenden, um den VTX mit Strom zu versorgen. Es wird nicht empfohlen, eine separate Batterie zur Stromversorgung des VTX zu verwenden.

VTX-Frequenzen / Kanäle

Die meisten VTXs arbeiten auf einer der unten aufgeführten Frequenzen. Bitte beachten Sie, dass es ratsam ist, den VTX so auszuwählen, dass die Frequenzen nicht übereinstimmen, da Sie wahrscheinlich bereits Standardsteuergeräte verwenden, die auf einer bestimmten Frequenz arbeiten. Wenn Ihre Fernbedienung beispielsweise mit 2,4 GHz arbeitet, sollten Sie nach einem VTX mit einer Betriebsfrequenz von 900 MHz, 1,2 GHz oder 5,8 GHz suchen.

900MHz (0,9GHz)

  • Niederfrequente Signale können leichter Wände und Bäume durchdringen
  • DIY-Antennen sind einfach zu machen, weil niedrige Frequenzen größere Antennen erfordern
  • Bildqualität ist nicht so gut wie 5,8 GHz
  • Kann sich negativ auf GPS-Empfänger auswirken
  • Gilt als "alte" Technologie
  • Insgesamt am besten für Mittelstrecken

1,2 GHz (1,2 bis 1,3 GHz)

  • Wird für FPV-Fliegen mit großer Reichweite verwendet, weil es eine gute Distanz bietet
  • Viele verschiedene Antennen auf dem Markt
  • Frequenz, die typischerweise von vielen anderen Geräten verwendet wird
  • Wände und Hindernisse haben mehr Einfluss als niedrigere Frequenzen
  • Mittlere / lange Reichweite

2,4 GHz (2,3 bis 2,4 GHz)

  • Wird für FPV über große Entfernungen mit wenigen Hindernissen verwendet
  • Eine der am häufigsten verwendeten Frequenzen für Für drahtlose Geräte
  • Viele Zubehörteile sind erhältlich (Antennen, Sender usw.)
  • Verwenden Sie nicht in der Nähe von parallelen RC-Sendern oder anderen Geräten, die Störungen verursachen können.
  • Kann mit anderen Frequenzen betrieben werden, wird aber in diesem Abschnitt nicht behandelt.

5,8 GHz

  • Großartig für Anwendungen mit kurzer Reichweite
  • Wände und andere Hindernisse haben einen erheblichen Einfluss auf die Reichweite
  • Antennen sind klein / kompakt
  • Am besten für FPV in Drohnenrennen

Wie Sie vielleicht bemerkt haben, arbeiten viele gängige drahtlose Geräte mit 2,4 GHz (drahtlose Router, schnurlose Telefone, Bluetooth, Garagentoröffner usw.). Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die staatlichen Vorschriften der FCC vorschreiben, dass das Frequenzband um diesen Bereich herum keine Lizenz für den Betrieb erfordert; dasselbe für 900MHz, 1,2GHz und 5,8GHz (innerhalb des angegebenen Leistungsbereichs). Der unlizenzierte Frequenzbereich umfasst den sogenannten freien ISM-Bereich (aus dem Englischen Industrial, Scientific, Medical: industrial, Scientific and Medical Range), belegt das Frequenzband: von 2400 bis 2483,5 MHz in den USA und Europa und von 2471 bis 2497 MHz in Japan. Dies bedeutet, dass jeder Verbraucher ein drahtloses Gerät kaufen kann, das auf einer dieser Frequenzen betrieben wird, ohne sich um Vorschriften oder Richtlinien zu kümmern. Weitere Informationen zur Zuteilung von Amateurfunkfrequenzen finden Sie auf Wikipedia.

VTX-Anschlüsse

Nicht alle VTX haben die gleichen Anschlüsse, daher ist es wichtig zu wissen, welcher Anschluss in der ausgewählten Kamera installiert ist und ob eine Verbindung und ein Arbeiten damit möglich ist der ausgewählte VTX. Die beliebtesten Anschlüsse sind Composite-, Mini-/Micro-USB- und 0,1" (analog) Anschlüsse. Es gibt eine Reihe von Adaptern / Adaptern auf dem Markt, zum Beispiel: 0,1 FPV Tx-Anschluss - miniUSB zur Verwendung mit einer GoPro-Kamera, was die Verwendung solcher Produkte erheblich vereinfacht.

Einige VTXs haben möglicherweise auch einen Audioeingang, aber in den meisten Fällen übertönen die Geräusche des Antriebsstrangs jeden Ton, den Sie aufnehmen möchten. Wenn Sie Ton benötigen, positionieren Sie das Mikrofon so weit wie möglich von den Motoren entfernt (es erfordert viele Tests, um die maximal optimale Position zu finden) und wählen Sie einen kompatiblen Empfänger aus.

VTX-Antenne

VTX-Antennen, die auf unbemannten Fluggeräten verwendet werden, sind in der Regel entweder "Duck" oder "Whip". Duck-Antennen sind die gebräuchlichsten und haben den Vorteil, omnidirektional, kompakt, kostengünstig zu sein und aufgrund ihres kleinen Profils während des Fluges stationär zu bleiben.

Die Antennenauswahl sollte der VTX-Frequenz entsprechen. Höhere Frequenzen erfordern kleinere Antennen, aber übertragene Signale haben größere Schwierigkeiten, Hindernisse zu überwinden. Niedrige Frequenzen sind weniger störanfällig, erfordern aber große/lange Antennen. Eine Richtantenne wird für die Videoübertragung nicht sehr oft verwendet, da das UAV im dreidimensionalen Raum tatsächlich in jeder beliebigen Ausrichtung sein kann. Idealerweise sollte sich die Antenne irgendwo auf dem UAV befinden, wo es keine Quellen für andere Funksignale oder elektrische Störungen gibt.

Videoempfänger (VRX)

Der Videoempfänger ist tendenziell etwas größer und schwerer als der VTX, da die Der Empfänger ist normalerweise stationär (mit einem Bildschirm verbunden), während der Sender an der Drohne montiert ist, und sollte daher klein und leicht sein. Um Platz zu sparen, bauen einige Hersteller von LCD-Displays drahtlose Standardfrequenzempfänger in ihre Displays ein.

Viele FPV-Enthusiasten verwenden Clover Leaf- oder Pinwheel-Antennen an ihren FPV-Brillen, die es ihnen ermöglichen, ihren Kopf in Richtung der Drohne auszurichten, um die Signalstärke zu maximieren. Einige Hersteller von FPV-Brillen haben diesen Trend ebenfalls unterstützt und haben damit begonnen, einen drahtlosen Videoempfänger und eine Antenne in das Paket ihrer Brillen aufzunehmen.

Offensichtlich muss die Frequenz, mit der der Videoempfänger arbeitet, mit der Frequenz des Senders übereinstimmen. Einige Empfängermodelle bieten jedoch eine Vielzahl von Kanälen (einen nach dem anderen), wodurch sie mit einer Vielzahl von VTXs kompatibel sind. Der Ausgang des Videoreceivers ist in der Regel entweder Composite (am häufigsten) oder HDMI. Was Sie an den Ausgang (Videoanzeige) anschließen, bleibt Ihnen überlassen, und einige der Optionen werden unten beschrieben. Die Stromversorgung eines Empfängers im Feld erfordert immer die Verwendung einer Batterie, die entweder eine Ausgangsspannung bereitstellt, die der Betriebsspannung des Empfängers entspricht, oder eine Batterie, die an einen Spannungsregler angeschlossen ist, um die erforderliche Spannung bereitzustellen. Beachten Sie, dass es keine „Long Range“-Videoempfänger gibt, da die Signalreichweite von der Leistung des Senders und der richtigen Antenne abhängt.

Videoempfängerantenne

An Videoempfängern verwendete Antennen können omnidirektional (in der Lage ein Signal aus jeder Richtung zu empfangen) oder direktional. Die gängigsten Antennen, die an einem Videoempfänger zu finden sind, sind: Entenantenne, Kleeblatt / Windrad oder in seltenen Fällen Richtantennen (zB "Yagi"). Eine Richtantenne ist nur relevant, wenn das UAV in Bezug auf den Bediener in eine bestimmte Richtung fliegt und die Drohne immer "vor" der Antenne ist, um das Signal nicht zu verlieren. Situationen können das Erkunden eines bestimmten Bereichs (z. B. eines Felds) oder eines Bereichs umfassen, der vom Bediener entfernt ist.

Videoanzeige

LCD-Monitor (LCD-Monitor)

  • Es ist wichtig, den Unterschied zwischen einem Desktop- / Computer-LCD-Monitor oder LCD-TV und einem tragbaren Monitor zu kennen. Ein Fernseh-/Computermonitor hat fast immer einen Stromanschluss, der mit einem Standard-Computerstromkabel kompatibel ist (zieht direkt Wechselstrom), was die Verwendung mit einer Batterie sehr schwierig macht. Das LCD / OLED-Display, das tragbarer sein sollte, verbraucht oft Gleichstrom und benötigt einen externen Transformator zum Anschluss an das Stromnetz (A / C).
  • Die Größe, Bildwiederholfrequenz und Anzeigequalität des für FPV-Anwendungen verwendeten Displays reicht von kleinen Monitoren mit körnigen Bildern, die mehrmals pro Sekunde aktualisiert werden, bis hin zu großen Displays, die in Kombination mit dem richtigen VTX und Empfänger, große HD-Bilder ohne sichtbare Verzögerung anzeigen. Denken Sie daran, dass das von Ihnen gewählte 2D-Display an eine Stromquelle angeschlossen und installiert werden muss, entweder in der UAV-Basisstation (unten beschrieben) oder durch Anschließen des FPV-Monitors an das Steuergerät.

FPV-Brillen

  • 2D-Brillen
  • Die von preiswerten FPV-Brillen gebotene Videoqualität kann ziemlich niedrig sein. Wenn es also auf das Budget ankommt, bedenken Sie, dass Sie mit einem größeren LCD-Monitor zum gleichen Preis wie FPV-Brillen eine bessere Erfahrung erzielen können....

Head-Tracking

  • Head-Tracking ist im Wesentlichen dasselbe wie Motion-Tracking, nämlich die Messung der 3D-Orientierung / -Winkel im Gegensatz zu lineare Bewegung. Der Sensorkomplex besteht aus MEMS-Chips eines Beschleunigungsmessers, Gyroskopen oder Inertial Measurement Units (IMU). Die Sensoren sind in FPV / VR-Brillen installiert (oder eingebaut) und senden Daten an den Mikrocontroller, um die Sensordaten als Winkel zu interpretieren, der die Daten dann entweder über Steuergeräte (für höherwertige Modelle) oder über einen separaten drahtlosen Sender sendet. Das ideale Headtracking-System ist mit dem Sender kompatibel, sodass Winkel mit dem Sender auf zwei freien RC-Kanälen gesendet werden können.

3D / Virtual Reality

  • Occulus Rift, Samsung Gear, Morpheus, Smartphone-basierte VR-Brillen und viele andere 3D / Head -montierte VR-Displays können für die Verwendung mit Drohnen angepasst werden. Während diese Geräte normalerweise für 3D-PC-/Konsolenspiele oder als Alternative zum Fernsehen gebaut werden, sind diese Geräte nativ 3D-kompatibel und haben oft Head-Tracking-Sensoren eingebaut, was für die Drohnen-FPV-Community immer interessanter wird.

Smart Devices

  • Zur Anzeige von Live-Videos können Smartphones, Tablets oder Laptops verwendet werden. Ihre Batterien sind eingebaut und die Geräte selbst sind leicht. Die Schwierigkeit bei der Verwendung intelligenter Geräte liegt darin, dass die meisten Empfänger nicht dafür ausgelegt sind, ein Videosignal von einem drahtlosen Videoempfänger zu empfangen (einer der beiden ist kabelgebunden oder drahtlos). Ein Laptop oder Tablet mit integrierter oder USB-Grafikkarte kann normales Composite-Video empfangen. Das Smartphone funktioniert derzeit am besten mit Videos, die über Wi-Fi gesendet werden (vom Wi-Fi der Kamera zum Wi-Fi-Adapter). Die Verwendung des Wi-Fi-Videosignals und der mobilen App von GoPro ist eine der einfachsten Möglichkeiten, FPV zu implementieren, aber es ist erwähnenswert, dass die Reichweite des Wi-Fi-Signals der Kamera sehr begrenzt ist (10-20 Meter). Da Smartphones weit verbreitet sind und Drohnen in aller Munde sind, bringen Hersteller regelmäßig neue Produkte auf den Markt, von denen sie profitieren, also überlegen Sie gut, bevor Sie sich entscheiden.

On Screen Display (OSD)

  • On Screen Display (OSD) ermöglicht dem Piloten, verschiedene Sensordaten zu sehen, die vom Flugzeug. Eine der einfachsten Möglichkeiten, Daten auf dem Bildschirm anzuzeigen, besteht darin, eine Kamera mit analogem Ausgang zu verwenden und eine Anzeigetafel zwischen dem Kameraausgang und dem VTX zu platzieren. Die OSD-Adapterplatine verfügt über Eingänge für verschiedene Sensoren und überlagert Daten auf Video, sodass der Pilot ein Video mit bereits überlagerten Telemetriedaten erhält.

Abstandsbetrachtungen

  • auf die Leistung des Senders (Steuergeräte sowie Video-, wenn anwendbar). Typischerweise beinhalten RC-Sender ein RF-System bestehend aus Joysticks und Schaltern, Elektronik und einem RF-Sender und weniger teuren RC-Komponenten, dieses System ist fast immer eine einzelne Einheit. High-End-Modelle verfügen oft über ein HF-Modul

Stromversorgung

UAV / Drohne

Ihr UAV / Ihre Drohne besteht aus vielen verschiedenen Teilen, die jeweils eine bestimmte Spannung benötigen. Die gebräuchlichste Elektronik, die Sie in einem FPV-System oder einer Langstreckendrohne finden, sind:

  1. Motoren: Die meisten mittelgroßen UAV-Motoren arbeiten in der Regel mit 11,1 V oder 14,8 V.
  2. Flugregler, Empfänger, GPS: idealerweise sollten sie vom BEC von einem der ESCs mit Strom versorgt werden.
  3. Head-Tracking-Empfänger: funktioniert auch vom BEC.
  4. Servo-Gimbal: Ein Servo-Gimbal kann von einem der BECs zum ESC gespeist und mit 5V betrieben werden.
  5. BLDC-Kardanringe: Einige BLDC-Kardanringe können an den Hauptladeanschluss der Batterie angeschlossen werden, während andere möglicherweise eine bestimmte Spannung benötigen. Überprüfen Sie die Spezifikationen des Gimbals, das Sie kaufen.
  6. Kamera: Kameras, die für FPV-Flug verwendet werden, arbeiten in der Regel mit 5 V (vom BEC) oder 12 V (Hauptbatterie). Die meisten Action-Kameras haben einen eigenen eingebauten Akku.
  7. VTX: Die meisten arbeiten mit 5V und können vom BEC gespeist werden.
  8. Zusatzelektronik (Beleuchtung, Fallschirm etc.): 5V.

Es wird empfohlen, dass das UAV nur eine Hauptbatterie hat und Sie sollten erwägen, eine 11,1 V oder 14,8 V Batterie für eine mittelgroße Drohne zu verwenden. Wenn mehr als ein ESC kein BEC hat, benötigen Sie einen externen 5V-Spannungsregler, um die Elektronik mit Strom zu versorgen und sicherzustellen, dass er genug Strom für alles liefern kann.

Pilot

Während sich der durchschnittliche Drohnenbenutzer nur um die Leistung der Kontrollausrüstung kümmern muss, kann der Pilot eines vollständigen FPV-Rigs große Batterien und eine Vielzahl zusätzlicher Ausrüstung mit sich führen.

​​​​
  1. Tragbare Steuergeräte: Die meisten Fernbedienungen werden standardmäßig mit „AA“-Batterien (4 × AA oder 8 × AA) betrieben, aber FPV benötigt möglicherweise eine externe Batterie, um die ausrüstung...
  2. Optionaler HF-Sender: Wenn Sie den mit der Fernbedienung gelieferten HF-Sender/Empfänger nicht verwenden, verfügen höherwertige Modelle normalerweise über einen Stromausgang, an den dieses Modul angeschlossen werden kann.. Alternativ können Sie es mit einem externen Akku betreiben, der die Fernbedienung mit Strom versorgt.
  3. Head-Tracking-Empfänger: Normalerweise kann dieses Gerät mit 5V betrieben werden.
  4. Videoempfänger: Die meisten benötigen 12V, haben aber oft einen ziemlich weiten Eingangsspannungsbereich. Meistens wird der Receiver mit einem Netzteil geliefert, das Sie nicht im Feld verwenden werden. Überprüfen Sie die Eingangsspannungsbereiche, um festzustellen, ob Sie Sender und Empfänger mit derselben Spannung versorgen können (zB 7,4 V oder 12 V).
  5. Videodisplay: Wählen Sie unbedingt ein tragbares LCD-Display mit „Barrel“-Anschluss, damit Sie den Akku für die Eingabe verwenden können. FPV-Brillen haben normalerweise auch einen Barrel-Eingang, aber vergessen Sie nicht, dies zu überprüfen. Die gebräuchlichste Spannung für tragbare LCDs beträgt 12 V, was für andere Geräte möglicherweise nicht die beste ist.
  6. Antennen-Tracker: Unten beschrieben. Dieses motorisierte Gerät besteht oft aus funkgesteuerten Servomotoren, einem Mikrocontroller und zusätzlichen Sensoren / Elektronik. Es gibt nur sehr wenige kommerzielle Systeme für den Hobby-Drohnenmarkt. Wenn Sie also ein solches System entwerfen und bauen, müssen Sie ein Leistungs-Setup entwickeln.

Basisstation

Wie oben erwähnt, gibt es eine Menge Ausrüstung, die der Pilot tragen und mit Strom versorgen muss, und die kann sehr sperrig sein. Basisstationen werden oft verwendet, um den Betreiber von dieser Belastung / Verwirrung zu befreien und können aus einer beliebigen Anzahl verschiedener Geräte und Fächer bestehen, die unten aufgeführt sind. Es ist nicht schwer vorstellbar, dass das Ergebnis der Flugvorbereitung davon abhängt, wie gut die Basisstation montiert ist, die Kabelbäume, die all diese Geräte verbinden, sind verlegt.

Die Basisstation kann enthalten:

  • Die Hauptbatterie, die möglicherweise zur Stromversorgung des LCD-Monitors und / oder. verwendet wird FPV-Brille und möglicherweise ein Videoempfänger.
  • Hilfsbatterie für Sender und / oder Videoempfänger.
  • LCD-Monitorhalterung und / oder FPV-Brillenhalterung.
  • Halterung für Videoempfänger.
  • Stauraum für Steuergeräte.
  • Weitreichende Antennenhalterung (oder Ort für eine tragbare Richtantenne)
  • Ein Ort für ein Ladegerät für die Hauptbatterie(n).
  • Platz für Ersatzteile für die Drohne (Propeller, Motoren, Batterien, Rahmenelemente).

Die "Basisstation" ist nicht unbedingt ein kommerziell hergestelltes Produkt, das problemlos mit jeder unbemannten Anwendung verwendet werden kann, im Gegenteil, sie kann von einem Amateurpiloten selbst entworfen und gebaut werden. Typischerweise beginnt der Bau einer Basisstation mit der Auswahl einer haltbaren Tragetasche (wie einem Pelican oder Nanuk), obwohl auch ein starrer Rucksack verwendet / angepasst werden kann. Oft wird ein Stativ verwendet, um die Antenne höher über dem Boden zu montieren.

Antennen-Tracker

Der Antennen-Tracker ist ein elektromechanisches Gerät, das die Position einer Drohne in drei Dimensionen mithilfe von GPS-Koordinaten verfolgt. richtet die Antenne auf die Seitendrohne. Antennen-Tracker werden häufig bei Langstreckenmissionen verwendet und es gibt nicht viele kommerzielle Produkte auf dem Markt. Der Tracker besteht aus einem GPS-Empfänger, einem Kompass (und manchmal einer IMU), einem Mikrocontroller, einem Datenempfänger (zum Empfangen der GPS-Koordinaten der Drohne), einem Dreh- und einem Neigemotor, einem mechanischen Rahmen, einer Richtantenne und einer Batterie. Um die negativen Auswirkungen von Hindernissen zu reduzieren, werden die Antennen-Tracker-Systeme mit einem Stativ vom Boden abgehoben.

.
Ähnliche Artikel