Жду новый пост

Серия «FPV Фристайл. Разное»

Напоминаю о том, что посты пишутся в основном поддержать активность профиля. А профиль создан, чтобы помогать людям разбираться в фристайл квадрокоптерах. Основное уже написано: купили, собрали и настроили дрон с нуля - смотрите профиль.

Сегодня расскажу о самых маленьких FPV квадах. Их называют тинивуп (от торговой марки tinywhoop). Их маленькость не должна вводить в заблуждение, управлять ими так же непросто и все их возможности схожи с большими квадами на 5 дюймов и более.

Сначала замечу, что сейчас возможно собрать или купить дрон практически любого размера, но вся квадрокоптерная физика и электроника масштабируется неодинаково, поэтому самым манёвренным будет 5-дюймовый дрон; долголёты и дальнолёты - это как ни странно 4 дюйма и 7 дюймов; а самые маленькие квады хороши тем, что можно безопасно летать в помещении и рядом с людьми.

Плюсов у тинивупа масса:

1. Компактность и лёгкость.

2. Возможность летать в помещении, рядом с людьми и хрупкими предметами. Отсюда независимость от погоды.

3. Доступность по сравнению с крупными собратьями.

4. Очень высокая прочность популярных моделей, в основном за счёт низкой массы.

5. Аналогичный опыт пилотирования fpv, что и у 5 дюймов и более.

Однако как я раньше писал, в качестве первого дрона я тинивуп не рекомендую. И вот почему:

1. Собрать из комплектующих такой сложнее ,чем 5-дюймовый и дороже, чем купить готовый.

2. Его динамика достаточно сильно отличается от 5-дюймового фристайл дрона и полученный опыт хорошо дополняет "настоящий" фристайл, но не заменяет его.

3. Начинать учиться пилотировать в помещении идея так себе: дополнительные стены и потолок обязательно будут проверены на прочность ни один десяток раз, что не будет мотивировать пилота продолжать обучение.

4. На улице же ветер способен быстро унести квад за пределы возможностей слабого видеопередатчика.

5. Также при первой покупке всего нужного оборудования может выйти, что очки и аппаратура в два-три раза дороже дрона. Это уменьшает "серьёзность" дрона в глазах собирающего, а разбираться во всех тонкостях настройки и совместимостях там не меньше, чем в большом дроне.

Поэтому идеальным вариантом тинивуп будет в роли второго дрона. Когда в сезон мы успели полетать на улице, а в зимний период не готовы мёрзнуть и рисковать большим дроном. Для поддержания (а то и улучшения) навыка пилотирования отлично подходит комнатный дрон.

Так как я взял курс на ExpressLRS в своих постах, продолжим и здесь. Нам будут доступны три комплектации дрона:

1. Без приёмника. Докупаем самый компактный приёмник ExpressLRS, паяем на UART, настраиваем и готово.

2. Со встроенным UART приёмником. Схематически то же, что и в первом варианте, но исполненное единой платой.

3. Cо встроенным SPI приёмником.

Обычно эти параметры указаны в названии комплектации или дрона.

Между двумя последними вариантами есть тонкость. Дело в том, что приёмники ExpressLRS (как и передатчики, то есть внешние или внутренние радиомодули) хорошо бы использовать с последней прошивкой. Причём версия прошивки 3.0 в передатчике не совместима с версией 2.0 в приёмнике. И если прошить отдельный или встроенный UART приёмник (комплектации 1 и 2 выше) мы сможем без проблем стандартным софтом, то с SPI вариантом будут проблемы. Так вышло, что для SPI приёмника код прошивки ExpressLRS должен быть встроен в код Betaflight полётника. И поэтому, обновление этого кода мы должны брать у разработчиков Betaflight, а для них это не приоритетная задача. И может так выйти, что передатчик мы обновили раньше, а SPI приёмник в свежекупленном тинивупе будет на версии 2.0 и связать с нашей аппой мы его не сможем.

Возможно, когда вы читаете этот пост, проблема уже не актуальна: Betaflight выпустила прошивки с ExpressLRS v3.0 внутри, а производители вупов шьют её на заводе. Но если это не так, то нам нужно где-то найти модифицированную прошивку Betaflight под наш полётник с ExpressLRS 3.0 внутри. Если это ваш случай, обращайтесь за подробностями ко мне в телегу.

И ещё одна тонкость. На большинстве вупов разъём батареи - это PH2.0

Разъём совершенно не рассчитанный на большие токи. Можно заметить на фотографии, что пины представляют собой сложенную вдоль полоску металла. Это самый плохой вариант.

При большом токе, сопротивление разъёма настолько высокое, что напряжение начинает проседать практически с начала полёта и полётник предупреждает нас о разряженной батарее гораздо раньше, чем должно быть теоретически. Вариант разъёма с цельными металлическими пинами не сильно лучше.

Но индустрия не стояла на месте и предложила целых две альтернативы. Это разъём BT2.0 от компании BetaFPV. Все вупы от этой компании идут с ним.

И разъём GNB27 от производителя батарей GNB.

Замена разъёма на тинивупе с PH2.0 на любой из этих двух очень ощутимо меняет ситуацию. Я перепаял два своих вупа и все батареи на BT2.0 и не пожалел. Квад летает дольше на высоком напряжении и просадка теперь действительно указывает на то, что аккум разряжен.

И ещё до недавнего времени почему-то считалось что маленькие батареи не нуждаются в режиме хранения. Но дело в том, что все деструктивные процессы в маленькой батарее идут быстрее и страдают они от перезаряда, переразряда и неправильного хранения гораздо сильнее. Это компенсировалось низкой стоимостью батарей, но всё же появились нормальные зарядки с низкими токами и режимом хранения, например Vifly Whoopstor.

Заметьте, запитать можно от USB-C (только 9В и выше), от блока питания или от большого аккума. Есть режим хранения и поддержка как обычных LiPo так и LiHV (4.35В) батарей. Шесть независимых каналов с настройкой тока и два разъёма на выбор - PH2.0 или BT2.0. Звучит как реклама, но это реально штука, которая сделана со знанием потребностей вуп-пилотов. Если же найти хорошую зарядку получилось только под другой разъём, то можно напаять переходников. Токи заряда не такие большие и использование переходников на зарядке допустимо. На вупе же переходник ухудшит и без того плохую ситуацию ещё и добавив веса.

Кратко подведём итоги:

Тинивуп хорош как дополнительный дрон, для ситуаций, где большой дрон некомфортно использовать.

Идеальным будет дрон с UART приёмником и разъёмом BT2.0 или GNB27, а для зарядки использовать продвинутое устройство с регулировкой тока и режимом хранения.

Пришло время разобраться с цифровыми видеосистемами на дронах.

Если не понимаете о чём я, то лучше ознакомиться с моими прошлыми постами, там мы купили, настроили и собрали фристайл квадрокоптер, а теперь вдаёмся в подробности не критичных аспектов хобби.

Их всего три на рынке, но доминирует одна - DJI.

DJI - компания большая, делает разные дроны (в том числе промышленные) и всё что к ним нужно, с ней не сравнится ни одна другая, выпускающая что-то для FPV. Поэтому выпуск цифровой системы, которую можно поставить на любой дрон, в сообществе восприняли (и до сих пор воспринимают) с подозрением.

Интеграция с существующими системами минимальна: очки только DJI - спецификации закрыты; видеопередатчик только производства DJI под разными брендами; камеры возможно производятся другими фирмами, но снова совместимы только с их видеопередатчиками.

Внутри VTX находится приёмник - совместим только с аппаратурой DJI Remote Controller.

В итоге владельцы других радиосистем покупают и "катают" приёмник на дроне просто так.

НО. Картинка при этом ни в какое сравнение с аналоговой. Максимально качество 720p! Хорошее качество всех компонентов и известные характеристики видеоканала. Надёжный вариант здесь и сейчас. Из минусов - теоретический риск завершения производства компонентов в пользу более дорогой недавно анонсированной системы. Но пока системы есть в продаже.

Вторая система: недавно вышедшая - Walksnail Avatar\Fatshark Dominator HD.

По заявленным характеристикам она лучше DJI - максимальное качество 1080p. Компания Fatshark - бесспорный лидер среди производителей аналоговых очков. Это компания, которая хорошо знает рынок FPV и, за время существования, заработала хорошую репутацию надёжного производителя именно FPV оборудования. То есть теоретически будет слушать сообщество и реагировать на критику гораздо охотнее чем это делает DJI. Это плюс. Walksnail до анонса видеосистемы себя в FPV не проявляла, а Fatshark имеет компетенцию исключительно в очках, даже приёмные модули не пользовались успехом.

Из минусов же - пока система не смогла сравняться по параметрам с DJI - видео менее стабильно и не такое качественное как у DJI, хотя и сравнимо, а режим 1080р, насколько я знаю, пока вообще не рабочий. Но Walksnail\Fatshark деватьcя некуда, либо доводить до ума эту систему, либо сгинуть.

Тут упомяну минусы обеих систем. Дело в том, что для цифровой передачи видео нужен кодек и процесс кодировки\декодировки картинки занимает время. В аналоговом режиме картинка формируется практически одновременно с сигналом. Поэтому, когда сигнал становится слабым (из-за препятствия или большого расстояния), аналоговая картинка становится с помехами, но при этом обновляется так же быстро, а вот цифровая "рассыпается" на крупные блоки, либо задерживается целиком. Так вот, минус цифровой системы не столько в общей задержке (которая есть и даже различается хорошим пилотом) сколько в её непредсказуемых перепадах. К стабильной, пусть высокой задержке можно адаптироваться, но плавающая задержка может дезориентировать больше чем помехи (но все люди, конечно, разные).

Именно поэтому, насколько я знаю, ни один топовый чемпионат по гонкам на квадах не выигрывался пилотом с DJI системой.

По той же причине, хоть на бумаге мы имеем 720p или 1080p, производитель пытается выжать из плохого сигнала максимум пользы. Режимы с худшим качеством имеют ниже задержку, также есть Focus Mode, в котором на периферии кадра качество ниже чем в центре.

Стоит упомянуть, что для хорошего качества требуется более широкая полоса частот и поэтому одновременно комфортно летать могут меньше пилотов.

Третья цифровая система - это HDZero. Сейчас очков под неё в продаже нет, есть только модули для очков, в которых есть вход HDMI (такой же модуль есть и для Walksnail).

Особенность этой системы в том, что алгоритмы были изначально разработаны на низкую ("нулевую" - zero) задержку. Поэтому, при плохом сигнале, картинка портится по типу аналогового сигнала, много маленьких блоков начинают "выпадать", общая картинка при этом деградирует, но даёт представление о происходящем с низкой задержкой. И вот на этой системе как раз был пилот который выиграл топовый чемпионат, это отмечалось производителем с большой гордостью.

Минус один - качество изображения где-то посередине между DJI и "аналогом".

Ну а общим минусом всех цифровых систем будет стоимость, причём как очков, так и камер с видеопередатчиками, что удорожает сам дрон и заставляет пилота больше осторожничать и собирать меньше разных дронов.

За пределами поста останутся подробности о том, что при равных мощностях передатчика эти системы имеют немного разную дальность; что где-то доступны лёгкие передатчики для мелких квадов, а где-то нет; как системы справляются с переотражениями сигнала и как все эти параметры соотносятся с аналоговыми системами. Также какое взаимное влияние они друг на друга оказывают и как это минимизировать. Есть тонкости какого типа антенны использовать на каких разъёмах и т. д. С такими вопросами - в телегу.

Кратко подведу итог:

1. Лучшее сейчас - это DJI.

2. Если веришь в светлое будущее и хочется финансировать "правильные" компании, то Walksnail. 3. Гонщик - HDZero.

Стоимость всех систем сопоставима.

Мы продолжаем углубляться в тонкости fpv фристайла. Для случайного читателя снова напомню, что, если вы прочитаете мои посты со второго до последнего, то сможете купить, собрать, настроить и управлять фристайл квадрокоптером.

Сегодня настроим аппаратуру, так, чтобы она предупреждала нас перед включением, от том, что некоторые тумблеры выставлены в неверное положение. Например нам не нужно, чтобы при включении аппы квад сразу армился (включались моторы) - это опасно. Но тумблер арма мог случайно переключиться в рюкзаке, а перед включением мы забыли проверить самостоятельно.

Мы можем заставить аппаратуру автоматически проверять положение тумблеров и напоминать нам переключить их перед включением.

Скрин будет для Radiomaster Zorro, но разница с другими будет минимальная.

Нажимаем кнопку MDL, дальше PAGE, отображается меню SETUP. В нём крутилкой идём до строчки S-Warning и нажимаем на крутилку. В строке перечислены все двух- и трёхпозиционные переключатели. Здесь мы задаём положение, в котором аппа позволит нам её включить. Если положение отличается от заданного, то аппа не включится (не станет передавать команды по радио), пока переключатели не займут настроенное положение (возможность проигнорировать тоже будет).

Тумблеры обозначены буквами, эти буквы можно найти на корпусе рядом с переключателем (будет SA, SB, SC..., что в интерфейсе соответствует A, B, C...).

По умолчанию рядом с буквой - пробел. Это означает не учитывать положение тумблера.

Выбрав букву крутилкой, мы можем нажатием менять настройку. Стрелка вверх или вниз означает крайнее верхнее или крайнее нижнее положение тумблера соответственно. Прочерк означает среднее положение для трёхпозиционного тумблера. Удобно настроить тумблеры все вверх или все вниз, тогда можно быстро, наощупь их переключить в нужное положение перед включением.

Эта функция - не единственная, которая предотвращает случайное включение квада после подачи питания, но настроить её необходимо, так как максимально безопасным квад становится тогда, когда все функции настроены правильно и есть право на ошибку (человеческую или программную).

Жду всех в телеге с вопросами (не канал =).

Для случайных читателей: я в серии своих постов "научил" читателя выбирать, собирать настраивать и управлять фристайл дроном и теперь продолжаю углубляться в тонкости этого хобби. Предполагается, что ваши знания ограничиваются только моими постами.

Сегодня настроим RPM filtering - фильтрацию вибраций основанную на оборотах двигателя. Эта функция эффективно улучшает качество полёта (а c ним и картинку) так как динамически подстраивается под основной источник вибраций - вращение моторов.

Для выполнения этой задачи, полётник должен знать текущее значение RPM (обороты в минуту) каждого мотора. Эту функцию добавили в прошивку регулятора относительно недавно, поэтому алгоритм выглядит так:

1. Прошить свежую версию BLHeli_32 (или убедиться, что свежая уже прошита).

2. Включить двунаправленный протокол управления моторами (Bidirectional DShot).

3. Убедиться, что считывается верное значение RPM.

4. Включить RPM фильтрацию в полётном контроллере.

5. Отключить более простой фильтр.

Теперь по пунктам подробнее.

1. Прошить регулятор можно только когда он соединён с полётником и на него подано питание, поэтому лучше это делать на собранном дроне. Нужен софт BLHeli_32 Suite. Подключаем полётник к компу, а батарею к регулятору (квад без пропеллеров!).  Нажимаем Connect и Flash BLHeli.

Выбираем последнюю версию и жмём OK.

Закрываем BLHeli32 Suite и отключаем батарею.

2. Запускаем Betaflight Configurator и на вкладке Motors включаем Bidirectional DShot. Для правильной работы полётнику нужно знать сколько магнитов в моторе, но значение по-умолчанию работает для абсолютного большинства моторов подходящих для нашего 5-дюймового квада. Если вы настраиваете что-то другое, лучше по моим постам этого не делать.

3. Дальше можно подключить батарею и ползунком запускать каждый мотор. В поле R: должны появиться обороты, а поле E: (ошибки) должно оставаться на нуле. Отключаем батарею.

4. Дальше вкладка PID Tuning и раздел Filter Settings, там включаем Gyro RPM Filter.

При включении будет напоминание, что нужно настроить всё, что мы настроили и автоматически применится настройка фильтра.

5. Теперь можно отключить фильтр Gyro Lowpass 1 (или это произойдёт автоматически)

Всё, теперь фильтрация будет динамической и зависеть от оборотов двигателя.

Чем больше фильтров, тем больше времени нужно полётнику на реакцию, тем менее "отзывчив" квад, однако без фильтров реакция на вибрации заставит слишком часто и интенсивно реагировать моторами на ситуацию и приведёт к большому расходу, шуму и нагреву моторов. А иногда и к "положительной обратной связи" - ситуации, когда слишком резкие корректировки приводят к ухудшению ситуации и к ещё более резким корректировкам. Поэтому экспериментировать с фильтрами нужно со знанием дела. Только что настроенный фильтр - один из немногих полезных и безопасных настроек фильтров, который улучшает поведение и раскрывает потенциал микроконтроллеров на борту.

Как обычно телега для всех вопросов.

Собрал ответы на самые частые вопросы (с повторами из прошлых постов).

Предполагаю, что вы уже знаете, что такое fpv квадрокоптер и фристайл. Если нет, то вот мой первый пост из серии, а вся серия в профиле.

1. Сколько стоит?

За 50к полный набор: пульт, шлем, аналоговый дрон несколько батарей и зарядник с БП. Следующий дрон уже не потребует большей части трат: на шлем, пульт, батареи (не всегда) и зарядник с БП.

2. Почему так дорого? Вон на али есть дрон всего за <мало денег> рублей!

Собранный нами дрон будет невероятно динамичный, подрыв с места будет выглядеть как если с разбегу пнуть мяч. Готовые недорогие дроны имеют тягу чуть больше чем нужно, чтобы просто висеть в воздухе. Фристайл же дрон имеет тягу перекрывающую массу в разы. Помимо этого, наш дрон специально спроектирован для падений - это его базовый функционал. В тесных пространствах другие дроны будут летать либо до первого столкновения, либо очень медленно.

Если в недорогом дроне есть камера, то она всегда отвратительного качества (что поначалу не мешает радоваться видео с воздуха) и, если вещает картинку по wifi, то летать по ней динамично невозможно, так как задержка будет порядка секунды и этого просто слишком много, чтобы адекватно управлять квадом.

3. А сколько стоит научиться? По-любому будут же падения.

Нисколько, если начать с симулятора и выходить на улицу только после адекватно набранного опыта. Тогда падения будут не фатальными и приведут лишь к новой царапине на раме. Не устану повторять, что научиться летать акро сложно! Несколько десятков часов в симуляторе обязательны даже если вы - лётчик-истребитель. Больше всего времени уйдёт не на постройку и настройку дрона, а на приобретение навыка пилотирования.

4. Так раз симулятор так хорош, зачем вообще выходить на улицу?

Любой симулятор - условность и если вы учли всё в этой условности, это всё равно мало соотносится с реальностью. А вот учесть всё в реальности - это реальный навык, который поможет развить другие навыки (см. пункт 8).

5. Меня тошнит только от просмотра фристайл-видео, как управлять при этом?

В автомобиле тоже водителя со стажем может тошнить, когда он едет пассажиром. Это потому, что он не знает манёвра реального водителя и ускорения и торможения застают вестибулярку врасплох. Тут так же, смотреть чужие видео сложнее чем управлять, хотя и первые свои видео будут тот ещё блеватрон. Но поначалу, конечно, лучше летать сидя. Привыкаешь быстро и больше о проблеме не вспоминаешь.

6. У пилота нечеловеческая реакция, у меня такой нет.

Это так кажется. Пилот хорошо знает местность, летал эту линию несколько дублей, а повадки квада у него в мышечной памяти, поэтому он всё делает ровно вовремя. Для зрителя же происходящее предстаёт в первый раз.

7. Видео ускорено, я же вижу.

А вы видели неускоренное видео? С чего вы решили? Квад управляется по всем трём осям очень и очень динамично, при правильном планировании траектории можно пролететь её уверенно и быстро. Нет никакого смысла ускорять видео, все соревнования проводятся вживую, а все талантливые пилоты известны и зарабатывают на жизнь не на Ютубе (чтобы хайповать на фейках). Кстати, любому скептику дам очки и время-место местных дрон гонок (или тренировок), чтобы он сам увидел уровень пилотирования дрона средним пилотом. А для фристайл-пилота это своеобразное достижение, когда наконец в комментах к его видео появляются обвинения в ускорении видео.

8. Какой в этом практический смысл?

Такой же, как и в любом хобби. Каждый находит своё, но чтобы не размазывать умные слова, скажу конкретно. Опыт успеха в чём-то - неотъемлемая часть развития человека. Знать, что ты можешь, если захочешь, делать конкретные вещи очень важно, и этого знания многим не хватает в жизни. Пробуй, учись, ошибайся, совершенствуйся в каком-то деле и пойми, что ты научился пробовать, учиться, ошибаться и совершенствоваться во всём.

9. Зачем собирать, если есть готовый?

Становится доступен самостоятельный ремонт, узнаются принципы работы всех компонентов, можно улучшать дрон и другие компоненты постепенно, можно тестировать новые компоненты, понимаешь какие вещи удобны, а какие - маркетинговый пук, ну и кайф от успешно собранного дрона. А готовых наборов дронов именно фристайл 5-дюймовых в продаже почти нет, всё равно придётся отдельно покупать и разбираться с аппаратурой и видеоканалом.

10. Можно ли на этом зарабатывать?

Можно, однако запрос на сложные техничные полёты невысок и его перекрывают немногочисленные профессионалы, а на облётах недвижимости и внутри заведений достаточная конкуренция.

11. Как летать по закону?

Это тёмный вопрос в наше время. Я не могу дать правильных рекомендаций, но в худшем случае нужна регистрация дрона на сайте и предоставление плана полёта за несколько дней, звонок за час и непосредственно перед вылетом, а также при видеосъёмке может потребоваться предоставление всех записей в ФСБ.

12. А зимой можно летать?

Да, обычно проблемой становятся замерзающие руки, а дрон, если батарея была в тепле, ведёт себя совершенно так же. Падения в снег, при правильном реагировании, повреждения не наносят. Также можно покрыть электронику лаком для пущей водостойкости. В дождь, кстати, летать не выйдет, одна капля на камере может полностью испортить изображение.

13. Как долго\далеко летает?

Отправной точкой по времени берём 5 минут, по расстоянию - 1км прямой видимости. Это плата за лучшую манёвренность среди всех дронов, её можно разменять на время и дальность построив более медленный дальнолёт\долголёт. Почему ставим манёвренность в приоритет? Потому что цель - пилотирование, а не съёмка или шпионаж =) Если опять сравнить с автомобилями, то ресурс шин у дрифт- или джимкхана-болидов куда меньше, чем у дальнобойного семейного минивэна, да и расход будет поболе. 

14. Бабки не проблема - заверните самое лучшее.

Цель - не собрать идеальный квад, а вникнуть в тему и выяснить, что хочется конкретно вам. Поэтому гораздо эффективнее будет на имеющиеся деньги собрать по моему (или другому) гайду дрон такой, какой получится, а потом самостоятельно, с учётом полученных знаний и своих хотелок, собрать свой личный идеал. Параллельно приобрести навыки пилотирования, чтобы от полётов долго и уверенно получать удовольствие, а не ремонты и траты времени и денег на запчасти.

15. Хочу летать, но бабки - проблема, мне бы подешевле.

Основная проблема выбора товара за свои деньги всем известна: дёшево - плохое качество, дорого - .... ну дорого! А в нашем случае мы ещё и разбить можем. Очень дешёвый квад испортит вам впечатление: потеря видео или управления, вибрации влияющие на картинку, низкая выживаемость после падения, частые ремонты и снова потеря времени на ожидание запчастей. Дорогой квад заставит вас слишком осторожничать, не рисковать, чем замедлит прогресс в обучении. Поэтому в своих постах я давал средние по цене комплектующие. Однако средний по меркам хобби бюджет может для кого-то оказаться не таким уж и средним. Тут я могу предложить рассрочку. Мы сразу покупаем аппаратуру и начинаем учиться летать в симуляторе, а по мере выделения денег покупаем всё необходимое. Так можно, например, провести зимний сезон, растягивая приобретение квада на несколько месяцев. Да и собрать его можно будет аккуратней и более вдумчиво, когда руки не чешутся запустить на улице.

На любые вопросы по теме готов отвечать в телеге.