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Drone fai da te: lezione 7. FPV e distanza..

Contenuti

Introduzione

Le prime sei lezioni esaminano le considerazioni progettuali alla base della creazione di un UAV/Drone multimotore dedicato. La lezione 7 non copre gli aspetti di assemblaggio, ma descrive una serie di accessori/dispositivi aggiuntivi utilizzati per implementare il volo in prima persona (FPV) e il controllo a lungo raggio. Questo articolo è più focalizzato sull'uso del radiocomando nel "campo"; al contrario di volare al chiuso o in luoghi in cui le prese possono fornire energia. Tieni presente che questo tutorial copre solo una piccola parte delle informazioni necessarie per comprendere correttamente i sistemi FPV / a lungo raggio ed è principalmente destinato a introdurre il lettore ai concetti, ai termini, ai prodotti e ai principi alla base del controllo FPV e dei droni a lungo raggio.

First Person View (FPV)

First Person View (FPV) è una delle principali forze trainanti della popolarità in rapida crescita degli UAV multi-motore, che consente di ottenere un prospettiva completamente diversa ("vista dall'alto") del nostro pianeta e la sensazione stessa del volo. Sebbene l'aggiunta di una fotocamera a un UAV non sia una novità, la relativa facilità di controllo, il prezzo basso e l'ampia gamma di droni rendono facile l'acquisto o la costruzione di un drone con una fotocamera.

La visuale in prima persona (FPV) è attualmente implementata utilizzando un tandem preinstallato sull'aeromobile, costituito da una telecamera FPV e un trasmettitore video, che consente di inviare video in tempo reale al pilota o all'assistente. Si prega di notare che sul mercato sono presenti sistemi FPV già pronti o semilavorati, dove, a loro volta, i sistemi FPV già pronti forniscono all'utente la certezza che tutti i suoi elementi sono compatibili tra loro.

Videocamera

  • Quasi tutte le videocamere in grado di connettersi a un trasmettitore video possono essere utilizzate per implementare il volo FPV, quindi, tuttavia, il peso è importante da considerare, poiché gli UAV multi-motore lottano costantemente con la gravità e non hanno i vantaggi di un aereo alato per fornire una portanza aggiuntiva.
  • Le videocamere sono disponibili in un'ampia varietà di forme e dimensioni e possono anche avere un potenziale diverso nella qualità delle riprese, tuttavia, al momento, pochissime sono adattate specificamente per gli UAV. A causa di queste limitazioni in termini di dimensioni, peso e prestazioni, la maggior parte delle telecamere utilizzate nei sistemi FPV multi-motore provengono da "telecamere d'azione", nonché da applicazioni CCTV e di sicurezza (ad es. telecamere nascoste).
  • Le fotocamere di grandi dimensioni come DSLR (SLR) o videocamere di grandi dimensioni sono comunemente utilizzate dai professionisti, ma a causa del loro peso, il drone richiesto tende ad essere piuttosto grande.
  • Alcune videocamere possono essere alimentate direttamente da un alimentatore da 5 V (utile poiché la maggior parte dei controllori di volo funziona anche a 5 V quando alimentata da un BEC), mentre altre potrebbero richiedere 12 V o addirittura la propria batteria ricaricabile integrata.
  • La fotocamera più popolare attualmente utilizzata su UAV multi-motore è la GoPro. Ciò è dovuto alla loro durata, alle dimensioni ridotte, all'elevata qualità video/fotografica, alla batteria integrata, all'ampia gamma di accessori e alla disponibilità in tutto il mondo. Le videocamere GoPro hanno anche un'uscita USB che può essere utilizzata per la trasmissione video e alcune hanno persino il WiFi integrato per la trasmissione video a breve distanza.
  • Dato il successo di GoPro, molti altri produttori hanno creato una propria linea simile di videocamere sportive/d'azione, ma le specifiche, il prezzo e la qualità variano. Tieni presente che se hai bisogno di video 3D, avrai bisogno di due telecamere e un VTX in grado di trasmettere due segnali.

Gimbal

Gimbal include un telaio meccanico, due o più motori (di solito fino a tre per panoramica, inclinazione e roll), così come i sensori e l'elettronica. La telecamera è montata in modo che i motori non debbano fornire una forza angolare (coppia) per mantenere la telecamera ad un angolo fisso ("bilanciato").

Gli assi in questione consentono di eseguire la panoramica, l'inclinazione o la panoramica della telecamera. Un sistema a 1 asse che non dispone di un proprio sensore può essere pensato come un sistema di panoramica o inclinazione. Il design più popolare prevede una configurazione a doppio motore (di solito motori BLDC appositamente progettati per l'uso con gimbal) che controlla l'inclinazione e la panoramica della fotocamera. Di conseguenza, la telecamera è sempre rivolta verso la parte anteriore del drone, il che garantisce anche che il pilota non sia disorientato se la telecamera è rivolta in una direzione e la parte anteriore del drone nell'altra.

Il gimbal a 3 assi aggiunge la panoramica (sinistra e destra) ed è molto utile in tandem con due operatori, in cui una persona aziona il drone e l'altra può controllare indipendentemente la telecamera. In questa configurazione a due persone, può essere utilizzata anche una seconda telecamera FPV (fissa) per il pilota. In genere, ci sono due tipi di sistemi cardanici:

Gimbal senza spazzole

  • Motore a corrente continua senza spazzole (BLDC) o Motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) o (Motori per valvole (VD))) - Fornisce una risposta rapida con vibrazioni minime, ma richiede un controller DC brushless separato (e dedicato).
  • Per mantenere automaticamente il livello della telecamera, un'unità di misura inerziale (IMU), costituita da un accelerometro e un giroscopio, è installata da qualche parte intorno alla telecamera (di solito sotto il supporto della telecamera) in modo che la posizione del la telecamera (rispetto al suolo) può essere tracciata. Le letture dal blocco vengono inviate a una scheda controller brushless DC separata (spesso montata direttamente sopra il gimbal) che ruota i motori in modo che la telecamera rimanga in un determinato orientamento nonostante qualsiasi movimento del drone.
  • La stessa scheda controller include un microcontrollore incorporato. Il controller DC brushless del gimbal può essere solitamente collegato direttamente al canale sul ricevitore (al contrario del controller di volo), poiché risponde ai cambiamenti nell'orientamento della telecamera, non nell'orientamento UAV, e quindi non dipende dal controller di volo.
  • Tieni presente che, poiché la GoPro è una popolare action cam, la maggior parte dei gimbal brushless sono progettati per essere utilizzati con uno o più modelli GoPro (in base alle dimensioni della GoPro, al centro di gravità, alla posizione della videocamera, ecc.). Noterai anche che i gimbal BLDC hanno quasi sempre uno smorzamento che riduce al minimo le vibrazioni trasmesse dal drone alla fotocamera.
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RC servo gimbal

  • Al centro dei servo gimbal RC: i servoazionamenti tendono ad offrire tempi di risposta più lenti rispetto ai brushless giunti cardanici e vibrazioni eccessive. Allo stesso tempo, i servosistemi sono molto più economici di quelli brushless e i servo a 3 pin nella maggior parte dei casi possono essere collegati direttamente al controller di volo, il che consente di utilizzare l'IMU integrata nel PC per determinare il livello relativo a terra, quindi spostare i servi.

Trasmettitore video (VTX)

) hanno un VTX integrato, il che significa che un retrofit VTX separato è solitamente richiesto. I VTX utilizzati nell'hobby dei droni sono popolari al giorno d'oggi in quanto leggeri e piccoli. Possono essere utilizzati altri VTX di terze parti, ma in questo caso ci sono alcune importanti considerazioni sulla connessione di alimentazione da tenere in considerazione (potrebbe essere necessario configurare se il dispositivo accetta alimentazione solo dal connettore "Barrel") e la tensione di ingresso; Se il dispositivo video funziona a una tensione che non è a bordo della tua build, potresti aver bisogno di componenti elettronici aggiuntivi, come un regolatore di tensione. I VTX che non interessano l'hobby dei droni sono raramente soddisfacenti in termini di peso o dimensioni e di solito sono racchiusi in una custodia protettiva (e talvolta inutilmente pesante).

Potenza VTX

VTX è generalmente valutato per una potenza di uscita specifica, ma non si deve presumere che chiunque possa utilizzare qualsiasi potenza disponibile sul mercato. Le frequenze e l'alimentazione wireless sono attentamente monitorate e regolamentate, quindi si consiglia vivamente di controllare le normative wireless nel paese in cui ci si trova.

La potenza consumata da un VTX influenza direttamente la portata massima dei suoi segnali. In Nord America, un trasmettitore wireless che consuma più di una certa potenza (in watt) richiede che un operatore sia autorizzato da un operatore radioamatore (HAM) per operare. Ad esempio, in Canada, un operatore FPV a lungo raggio è solitamente tenuto a superare almeno un test di competenza radioamatoriale di base per operare alla potenza richiesta per le applicazioni wireless a lungo raggio.

Se non si è qualificati, si consiglia vivamente di utilizzare un trasmettitore video inferiore a 200 mW per evitare il rischio di azioni legali (le autorità potrebbero contattarvi se il segnale interferisce con altri segnali wireless).

L'alimentazione per il VTX è solitamente fornita dal BEC da uno degli ESC, che alimenta anche il resto dell'elettronica. Se si sospetta che tutta l'elettronica assorba più corrente di quella che un BEC può fornire, è possibile utilizzare il BEC del secondo ESC per alimentare il VTX. Non è consigliabile utilizzare una batteria separata per alimentare il VTX.

Frequenze/canali VTX

La maggior parte dei VTX funziona a una delle frequenze elencate di seguito. Tieni presente che poiché probabilmente utilizzerai già apparecchiature di controllo standard che operano a una frequenza specifica, è consigliabile selezionare il VTX in modo che le frequenze non corrispondano. Ad esempio, se il tuo telecomando funziona a 2,4 GHz, dovresti cercare un VTX con una frequenza operativa di 900 MHz, 1,2 GHz o 5,8 GHz.

900MHz (0.9GHz)

  • I segnali a bassa frequenza possono penetrare più facilmente nei muri e negli alberi
  • Le antenne fai-da-te sono facili da fare perché le basse frequenze implicano antenne grandi
  • La qualità dell'immagine non è buona come a 5,8 GHz
  • Può avere un impatto negativo sui ricevitori GPS
  • Considerata tecnologia "vecchia"
  • Nel complesso migliore per la fascia media

1,2 GHz (da 1,2 a 1,3 GHz)

  • Utilizzato per voli FPV a lungo raggio in quanto offre una buona distanza
  • Molte diverse antenne sul mercato
  • Frequenza tipicamente utilizzata da molti altri dispositivi
  • I muri e gli ostacoli hanno un impatto maggiore rispetto alle frequenze più basse
  • Medio/lungo raggio

2,4 GHz (da 2,3 a 2,4 GHz)

  • Utilizzato per FPV su lunghe distanze con pochi ostacoli
  • Una delle frequenze più utilizzate per Per dispositivi wireless
  • Sono disponibili molti accessori (antenne, trasmettitori, ecc.)
  • Non utilizzare vicino a trasmettitori RC paralleli o altri dispositivi che potrebbero causare interferenze.
  • Può operare con altre frequenze, ma non sarà trattato in questa sezione.

5,8 GHz

  • Ottimo per applicazioni a corto raggio
  • I muri e altri ostacoli hanno un impatto significativo sulla portata
  • Le antenne sono piccole / compatto
  • Ideale per FPV in corse di droni

Come avrai notato, molti dispositivi wireless comuni funzionano a 2,4 GHz (router wireless, telefoni cordless, bluetooth, apriporta da garage, ecc.). Ciò è in gran parte dovuto al fatto che i regolamenti statali della FCC, è determinato che la banda di frequenza intorno a questo intervallo non richiede una licenza per operare; lo stesso per 900MHz, 1.2GHz e 5.8GHz (entro l'intervallo di potenza specificato). La gamma di frequenze senza licenza comprende la cosiddetta gamma ISM libera (dall'inglese Industrial, Scientific, Medical: industrial, science and medical range), occupa la banda di frequenza: da 2400 a 2483,5 MHz negli USA e in Europa e da 2471 a 2497 MHz in Giappone. Ciò significa che qualsiasi consumatore può acquistare un dispositivo wireless che opera su una di queste frequenze senza preoccuparsi di regolamenti o linee guida. Ulteriori informazioni sull'assegnazione delle frequenze radioamatoriali sono disponibili su Wikipedia.

Connettori VTX

Non tutti i VTX hanno gli stessi connettori, quindi è importante sapere quale connettore è installato nella telecamera selezionata e anche per vedere se è possibile collegarsi e lavorare con il VTX selezionato. I connettori più popolari sono i connettori compositi, mini/micro USB e 0,1 "(analogici). Esistono numerosi adattatori / adattatori sul mercato, ad esempio: connettore Tx FPV da 0,1 ″ - miniUSB per l'uso con una fotocamera GoPro, che semplifica notevolmente l'uso di tali prodotti.

Alcuni VTX possono anche avere un ingresso audio, tuttavia nella maggior parte dei casi il rumore del gruppo propulsore coprirà qualsiasi suono che si spera di registrare. Se hai bisogno di suono, assicurati di posizionare il microfono il più lontano possibile dai motori (ci vorranno molti test per trovare la posizione ottimale massima) e seleziona un ricevitore compatibile.

Antenna VTX

Le antenne VTX utilizzate su veicoli aerei senza equipaggio tendono ad essere "Duck" o "Whip". Le antenne Duck sono le più comuni e hanno il vantaggio di essere omnidirezionali, compatte, economiche e di rimanere ferme durante il volo grazie al loro profilo ridotto.

La selezione dell'antenna deve corrispondere alla frequenza VTX. Le frequenze più alte richiedono antenne più piccole, ma i segnali trasmessi hanno maggiori difficoltà a superare gli ostacoli. Le basse frequenze sono meno suscettibili alle interferenze, ma richiedono antenne grandi/lunghe. Un'antenna direzionale non è molto spesso utilizzata per la trasmissione video, poiché l'UAV può effettivamente essere in qualsiasi orientamento nello spazio tridimensionale. Idealmente, l'antenna dovrebbe essere posizionata da qualche parte sull'UAV, dove non ci sono fonti di altri segnali wireless o interferenze elettriche.

Ricevitore video (VRX)

Il ricevitore video tende ad essere leggermente (fisicamente) più grande e più pesante del VTX perché il il ricevitore è solitamente fermo (collegato allo schermo) mentre il trasmettitore è montato sul drone e, come tale, dovrebbe essere piccolo e leggero. Per risparmiare spazio, alcuni produttori di display LCD includono ricevitori wireless a frequenza standard nei loro display.

Molti appassionati di FPV utilizzano antenne Clover Leaf o Pinwheel sui loro occhiali FPV, il che consente loro di orientare la testa nella direzione del drone per massimizzare la potenza del segnale. Anche diversi produttori di occhiali FPV hanno sostenuto questa tendenza e hanno iniziato a includere un ricevitore video wireless e un'antenna nella confezione dei loro occhiali.

Ovviamente, la frequenza alla quale opera il ricevitore video deve corrispondere alla frequenza del trasmettitore. Alcuni modelli di ricevitore, tuttavia, offrono un'ampia varietà di canali (uno alla volta), rendendoli compatibili con una varietà di VTX. L'uscita del ricevitore video tende ad essere composita (la più comune) o HDMI. Sta a te decidere cosa collegare all'uscita (display video) e alcune delle opzioni sono descritte di seguito. L'alimentazione di un ricevitore sul campo implica sempre l'utilizzo di una batteria che fornisce una tensione di uscita che corrisponda alla tensione operativa del ricevitore o una batteria collegata a un regolatore di tensione per fornire la tensione richiesta. Si prega di notare che non ci sono ricevitori video "a lungo raggio" poiché la portata del segnale dipende dalla potenza del trasmettitore e dall'antenna corretta.

Antenna ricevitore video

Le antenne utilizzate sui ricevitori video possono essere omnidirezionali (capaci di ricevere un segnale da qualsiasi direzione) o direzionali. Le antenne più comuni che si possono trovare su un ricevitore video sono: Antenna a papera, Quadrifoglio/Girandola o, in rari casi, direzionali (es. "Yagi"). Un'antenna direzionale sarà rilevante solo quando l'UAV sta volando in una certa direzione rispetto all'operatore e il drone sarà sempre "davanti" all'antenna per non perdere il segnale. Le situazioni possono includere l'esplorazione di un'area specifica (come un campo) o di un'area distante dall'operatore.

Display video

Monitor LCD (monitor LCD)

  • Quando si considera un monitor LCD, è importante conoscere la differenza tra un monitor LCD desktop/computer o una TV LCD e uno destinato a essere portatile. Un monitor TV / computer ha quasi sempre un connettore di alimentazione compatibile con un cavo di alimentazione standard per computer (cattura direttamente l'alimentazione CA), rendendo molto difficile l'utilizzo con una batteria. Il display LCD/OLED, che dovrebbe essere più portatile, assorbe spesso corrente continua e richiede un trasformatore esterno per il collegamento alla rete (A/C).
  • Le dimensioni, la frequenza di aggiornamento e la qualità di visualizzazione del display utilizzato per le applicazioni FPV vanno da piccoli monitor con immagini sgranate, quelli che si aggiornano più volte al secondo, a display di grandi dimensioni che, se combinati con il VTX e il ricevitore corretti, visualizza immagini HD di grandi dimensioni senza alcun ritardo apparente. Tieni presente che qualsiasi display 2D scelto deve essere collegato a una fonte di alimentazione e installato, all'interno della stazione base UAV (descritta di seguito) o collegando il monitor FPV all'apparecchiatura di controllo.

Occhiali FPV

  • Gli occhiali 2D
  • La qualità video offerta dagli occhiali FPV economici può essere piuttosto bassa, quindi se il budget è importante, considera che puoi ottenere un'esperienza migliore da un monitor LCD più grande allo stesso prezzo degli occhiali FPV....

Tracciamento della testa

  • Il tracciamento della testa è essenzialmente lo stesso del tracciamento del movimento, ovvero misura l'orientamento/gli angoli 3D in contrasto con moto lineare. Il complesso di sensori è costituito da chip MEMS di un accelerometro, giroscopi o unità di misura inerziale (IMU). I sensori sono installati (o incorporati) in occhiali FPV / VR e inviano dati al microcontrollore per interpretare i dati del sensore come angoli, che quindi invia i dati tramite apparecchiature di controllo (per modelli di fascia alta) o tramite un trasmettitore wireless separato. Il sistema di tracciamento della testa ideale è compatibile con il trasmettitore, quindi gli angoli possono essere inviati con il trasmettitore su due canali RC liberi.

3D / Realtà virtuale

  • Occulus Rift, Samsung Gear, Morpheus, occhiali VR basati su smartphone e molti altri 3D / Head i display VR montati possono essere adattati per l'uso con i droni. Sebbene questi dispositivi siano solitamente costruiti per PC/console di gioco 3D o come alternativa alla TV, questi dispositivi sono nativamente compatibili con il 3D e spesso hanno sensori di tracciamento della testa integrati, diventando sempre più interessanti per la comunità FPV dei droni.

Dispositivi intelligenti

  • Smartphone, tablet o laptop possono essere utilizzati per visualizzare video in diretta. Le loro batterie sono integrate e i dispositivi stessi sono leggeri. La difficoltà nell'utilizzo di dispositivi intelligenti risiede nel fatto che la maggior parte dei ricevitori non è progettata per ricevere un segnale video da un ricevitore video wireless (uno dei due è cablato o wireless). Un laptop o un tablet con una scheda video incorporata o USB può ricevere un normale video composito. Lo smartphone attualmente funziona al meglio con i video inviati tramite Wi-Fi (dal Wi-Fi della fotocamera all'adattatore Wi-Fi). L'utilizzo del segnale video Wi-Fi e dell'app mobile di GoPro è uno dei modi più semplici per implementare FPV, ma vale la pena notare che la portata del segnale Wi-Fi della videocamera è molto limitata (10-20 metri). Poiché gli smartphone sono molto diffusi e i droni sono di gran moda, i produttori rilasciano regolarmente nuovi prodotti di cui traggono vantaggio, quindi pensaci bene prima di decidere.

On Screen Display (OSD)

  • On Screen Display (OSD) consente al pilota di vedere vari dati del sensore inviati dal aereo. Uno dei modi più semplici per visualizzare i dati sullo schermo è utilizzare una telecamera con uscita analogica e posizionare un tabellone tra l'uscita della telecamera e VTX. La scheda adattatore OSD ha ingressi per vari sensori e sovrapporrà i dati sul video, quindi il pilota riceverà un video con i dati di telemetria già sovrapposti.

Considerazioni sulla distanza

  • sulla potenza del trasmettitore (apparecchiatura di controllo, nonché video, se applicabile). Tipicamente i trasmettitori RC includono un sistema RF composto da joystick e interruttori, elettronica e un trasmettitore RF e componenti RC meno costosi, questo sistema è quasi sempre una singola unità. I modelli di fascia alta hanno spesso un modulo RF, che può essere visto come una scatola situata sul retro dell'apparecchiatura di controllo. In Nord America, è anche un requisito legale che l'UAV rimanga nel campo visivo del pilota (per informazioni). Tuttavia, le leggi cambiano, quindi è meglio consultare prima di tentare di eseguire operazioni senza equipaggio su lunghe distanze.

Potenza

UAV / Drone

Il tuo UAV / Drone è composto da molte parti diverse, ognuna delle quali richiede un voltaggio specifico. L'elettronica più comune che troverai in un sistema FPV o in un drone a lungo raggio include:

  1. Motori: La maggior parte dei motori UAV di medie dimensioni tende a funzionare a 11,1 V o 14,8 v.
  2. Controllore di volo, ricevitore, GPS: idealmente dovrebbero essere alimentati dal BEC di uno degli ESC.
  3. Ricevitore di rilevamento della testa: funzionerà anche da BEC.
  4. Servo Gimbal: Un servo gimbal può essere alimentato da uno dei BEC all'ESC e funzionare a 5V.
  5. Gimbal BLDC: Alcuni gimbal BLDC possono essere collegati al connettore di carica della batteria principale, mentre altri potrebbero richiedere una certa tensione. Controlla le specifiche del gimbal che stai acquistando.
  6. Fotocamera: Le fotocamere utilizzate per il volo FPV tendono a funzionare a 5V (da BEC) o 12V (batteria principale). La maggior parte delle action cam ha la propria batteria integrata.
  7. VTX: La maggior parte funziona a 5V e può essere alimentata dal BEC.
  8. Elettronica aggiuntiva (illuminazione, paracadute, ecc.): 5V.

Si raccomanda che l'UAV abbia una sola batteria principale e si dovrebbe considerare l'utilizzo di una batteria da 11,1 V o 14,8 V su un drone di medie dimensioni. Se più di un ESC non ha BEC, avrai bisogno di un regolatore di tensione esterno da 5 V per alimentare l'elettronica e assicurarti che possa fornire abbastanza corrente per tutto.

Pilota

Mentre l'utente medio di droni deve preoccuparsi solo delle prestazioni dell'apparecchiatura di controllo, il pilota di un impianto FPV completo può finire per trasportare grandi batterie e una varietà di apparecchiature aggiuntive.

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  1. Apparecchiatura di controllo portatile: La maggior parte dei telecomandi è alimentata da batterie "AA" (4 × AA o 8 × AA) per impostazione predefinita, ma FPV potrebbe richiedere una batteria esterna per l'attrezzatura...
  2. Trasmettitore RF opzionale: Se non si utilizza il trasmettitore/ricevitore RF fornito con il telecomando, i modelli di fascia alta di solito hanno un'uscita di potenza a cui è possibile collegare questo modulo... In alternativa, puoi alimentarlo con una batteria esterna ricaricabile che alimenta il telecomando.
  3. Ricevitore di rilevamento della testa: Di solito questa unità può essere alimentata da 5V.
  4. Ricevitore video: La maggior parte richiede 12 V, ma spesso ha un intervallo di tensione di ingresso abbastanza ampio. Molto spesso, il ricevitore viene fornito con un adattatore di alimentazione che non utilizzerai sul campo. Controllare gli intervalli di tensione in ingresso per vedere se è possibile utilizzare la stessa tensione per alimentare il trasmettitore e il ricevitore (ad es. 7,4 V o 12 V).
  5. Display video: Assicurarsi di selezionare un display LCD portatile con un connettore “Barrel” in modo da poter utilizzare il pacco batteria per l'ingresso. Gli occhiali FPV di solito hanno anche un input Barrel, ma non dimenticare di controllare. La tensione più comune per gli LCD portatili è 12V, che potrebbe non essere la migliore per altri dispositivi.
  6. Antenna Tracker: Descritto di seguito. Questo dispositivo motorizzato è spesso costituito da servomotori radiocomandati, un microcontrollore e sensori/elettronica aggiuntivi. Esistono pochissimi sistemi commerciali per il mercato dei droni per hobby, quindi se progetti e costruisci un sistema del genere, dovrai progettare una configurazione di alimentazione.

Stazione base

Come detto sopra, c'è un sacco di equipaggiamento che il pilota deve trasportare e alimentare, e che può essere molto ingombrante. Le stazioni base sono spesso utilizzate per liberare l'operatore da questo onere/confusione e possono essere costituite da un numero qualsiasi di apparecchiature e compartimenti elencati di seguito. Non è difficile immaginare che quanto bene è assemblata la stazione base, come i cablaggi collegano tra loro tutti questi dispositivi, dipenda dall'esito della preparazione per il volo.

La stazione base può includere:

  • La batteria principale, eventualmente utilizzata per alimentare il monitor LCD e/o Occhiali FPV e possibilmente un ricevitore video.
  • Batteria ausiliaria per trasmettitore e/o videoricevitore.
  • Supporto per monitor LCD e/o supporto per occhiali FPV.
  • Supporto per ricevitore video.
  • Spazio di archiviazione per apparecchiature di controllo.
  • Supporto dell'antenna a lungo raggio (o posizione per un'antenna direzionale portatile)
  • Una posizione per un caricabatterie per le batterie principali.
  • Spazio per pezzi di ricambio per il drone (eliche, motori, batterie, elementi del telaio).

La "stazione base" non è necessariamente un prodotto di produzione commerciale che può essere facilmente utilizzato con qualsiasi applicazione senza pilota, al contrario, può essere progettata e costruita da un pilota amatoriale in proprio. In genere, la costruzione di una stazione base inizia con la scelta di una custodia per il trasporto durevole (come un Pelican o un Nanuk), sebbene sia possibile utilizzare/adattare anche uno zaino rigido. Spesso viene utilizzato un treppiede per montare l'antenna più in alto da terra.

Antenna tracker

Antenna tracker è un dispositivo elettromeccanico che traccia la posizione di un drone in tre dimensioni utilizzando le coordinate GPS e, conoscendo la posizione del localizzatore GPS, dirige l'antenna verso il drone laterale. Gli inseguitori di antenne sono comunemente usati nelle missioni a lungo raggio e non ci sono molti prodotti commerciali sul mercato. Il localizzatore è costituito da un ricevitore GPS, una bussola (e talvolta un IMU), un microcontrollore, un ricevitore dati (per ricevere le coordinate GPS del drone), un motore rotante e uno tilt, un telaio meccanico, un'antenna direzionale e una batteria. Per ridurre l'impatto negativo degli ostacoli, i sistemi di localizzazione dell'antenna vengono sollevati da terra utilizzando un treppiede.

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