В продолжение моей статьи о сборке первого FPV носителя, я хочу поделиться опытом моей работы над ошибками и доработки без существенных вложений с практическими доказательствами.



Как писал ранее FPV c нуля в деталях.+178
26 июня 2015 года в 03:09 | Федор Улитин Москва
Статья http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/11880/


Собрав и настроив свой ФПВ носитель, я естественно стал задумываться в сторону улучшения его технических характеристик.

Проанализировав первый опыт пилотирования и бортовое видео я определил для себя несколько задач.
Первая, это конечно же увеличение дальности полета. В моем случае сигнал Р/У пробивал максимум на 1км в даль и 900м вверх. Видеосигнал на этих расстояниях работал безупречно. Почитав мат часть и пообщавшись с моделистами, первым делом я решил,верно расставить антенны приемника Р/У. Уточню то что первоначально антенны были установлены в верх имея между собой 90гр-й угол. Этому вопросу хочу уделить особенное внимание, так как о правильности их расположении есть несколько неоспоримых мнений. Я решил попробовать все. Сперва один ус антенны я поставил вертикально, приклеив его скотчем к пилону(пилон - вертикальная плоскость фюзеляжа)второй оставил как есть. Получил прирост дальности в 300м в даль. При расположение обоих усов вертикально в верх ситуация не изменилась и так же при расположении одного уса в низ. Прибавил 900м только после того как один ус расположил горизонтально на пилоне, концом на зад, второй вертикально на пилоне концом вверх. В итоге вышел на 1900м в даль в пасмурную погоду. Так как я не имею базы знаний в области работы вышеперечисленных частот, для меня было открытием то, что в пасмурную погоду сигнал Р/У распространяется лучше. Это лучший результат который мне удалось получить. Следующим шагом, я решил приобрести фильтр на видео-передатчик, так как видеосигнал 1.2Ггц создавал помехи на управление 2.4Ггц, тем самым ограничивая реальную дальность моего Р/У сигнала.
Фильтр взял этот.
1.4Ghz Low Pass Filter For 1.2Ghz System FPV RC AV Transmitter LPF
После установки фильтра дальность выросла до 3200м в пасмурную погоду, правда не во всех направлениях полета, думаю что это из-за особенности местности и чистоты эфира.
На достигнутом решил не останавливаться, заказал себе две антенны на передатчик Р/У
1. Модульная антенна передатчика FrSky 2.4ГГц серии-V8 с коэффициентом усиления 5Дб

Модульная антенна передатчика FrSky 2.4ГГц серии-V8 с коэффициентом усиления 5Дб

2. 2.4Ghz 7dB Антенна для FrSky радио модулей

2.4Ghz 7dB Антенна для FrSky радио модулей (и совместимых)

На 5Дб антенне в пасмурную погоду я получил дальность 4600м, а вот с патч антенной порядка 3900м и в довесок в зоне противоположной её направленности, было так что сигнал отваливался уже до 1км. В сети есть много видео об этом патче, пишут какой стороной правильно располагать к модели. Кто то пишет, что со стороны наклейки, а кто то пишет по направлению стрелки указанной на верху корпуса антенны. Правильно - верить стреле на верху корпуса.Конечно же самый эфективный способ увеличить дальность Р/У это приобретение дальнобойной РЛС системы, в моём случае частота 433Мгц. Смотрю в сторону комплекта от Эсперта РЛС Тини. Но это уже существенное вложение по крайней мере для меня. Так как меня сильно зацепили ФПВ полеты, то естественно я поставил цель о ее приобретении, но двигаться к этой цели я решил пошагово, дабы испытать/понять как можно улучшить сигнал "подручными" средствами.

Вывод: на комплекте FrSky DJT 2.4Ghz для JR с приемником V8FR-II , антенной V-8 с кофициэнтом усиления 5дб и правильным рассположением антенн приемника Р/У я получил существенно лучший результат 4600 м и в солнечную 3400м в даль.
Видео полета 4600м в пасмурную погоду
на 14-й минуте лучший результат.


Ютуб видео портит оснавательно, на деле картинка на много приятнее.

Остальные задачи модернизации будут касаться конструктивных и технических особенностей носителя.
Далее по списку, решил приобрести более ёмкостный аккумулятор. До этого летал на двух 3S 2200ман 30с Скорпионах, время полета на них составляло порядка 20-30 минут в ветреную погоду. Свой выбор решил остановить на ZIPPY Compact 5800mAh 3S 25C
Аккумулятор ZIPPY Compact 5800mAh 3S 25C Lipo Pack
Время полета получил 50-60 минут в спокойную погоду и 35-40 мин в ветреную.
Со всем этим добром вес снаряженного аппарата получился 1800гр. Летными качествами был доволен, но хотелось получить более резвый набор высоты. Напомню мотор стоял от Авионикс 1000Кв с винтом 10х6. Тягу на стенде давал около 1кг при токе 19Ам. Решил перебрать винто-моторную группу. Хотел как в той пословице; чтоб тяги по больше и токов по меньше.
Выбор остановил на моторе Turnigy D2836/8 1100Kоб/В
Turnigy D2836/8 1100Kоб/В Бесколлекторный С Внешним Ротором

и винтах

1.APC 10 Х 6
2. E-prop 11 Х 5
Тонкие пропеллеры E-prop 11 x 5 черные с вращением по часовой стрелке (2шт)
3. APC 11Х5,5
Винт APC 11x5,5 (2 шт., CCW)
4. Красный SF 11Х4,7
Hobbyking™ Propeller 11x4.7 Red (CCW) (4pcs)

В ходе испытаний получил результаты:

1.APC 10 Х 6 - ток 21,5Ам, тяга 1100гр.

2. E-prop 11 Х 5 - ток 25Ам, тяга 1340гр.

3. APC 11Х5,5 - ток 28Ам, тяга 1320гр.

4. Красный SF 11Х4,7 - ток 30Ам, тяга 1275гр.

Выбрал вариант два E-prop 11 Х 5.
В итоге получил прирост в 340гр с не большим увеличением токопотребления.
Самолет стал значительно бодрее, не ожидал таких изменений при столь незначительном увеличении тяги. Конечно не истребитель, но на верх стал забираться по быстрее, легче стало лететь против ветра, упростился старт с руки. И не смотря на увеличение токопотребления, стало возможным увеличить время полета за счет более быстрого выхода на высоту и дальнейшего планирования без мотора, рекорд продолжительности 77мин, но при том что до осечки не доводил. Конечно же в сильный ветер и при более динамичном пилотировании минимальное время нахождение аппарата в воздухе составляло порядка 29мин, опять же повторюсь до отсечки не довожу, оставляю запас.
Минимальная скорость планирования 20км/ч, Максимальная скорость полета на полном газу без изменения высоты и в безветрие, составляет порядка 70км/ч.
Видео полета на высоте с максимальным результатом 1280м в верх, можно было и по выше, но решил пока остановиться на этом результате.
Лучший результат на 18м 07сек.




Так же были переделаны провода от видеоприемника к АРку и от камеры к АРКу. Провода были сделаны из витой интернет пары, заменил на обычный провод ЮСБ от мышки. Провод самое то, для этих целей имеет нужное кол-во жил, экранирован и достаточно тонок. Экран кидал на минус со стороны АРКа. Так же не много напрягала кучка проводов от монитора к видеоприемнику, здесь на сайте посоветовали отличный провод для замены а/v провода и силового, на один. Называется ШВЭП 4Х0,12.
Провод имеет четыре жилы одна из которых экранированная. Видео посадил на первую жилу, на вторую жилу - плюс(питание видеоприемника), на третью - звук, на четвертую - минус/земля+ экран - экран a/v. Провод тонкий и прочный,стал занимать в разы меньше места.
Во время полетов обнаружил одну особенность, если при достижении моделю максимального удаления, поднять пульт Р/У над головой, можно увеличить дальность метров на 300 от максимальной. В солнечную погоду средний результат составлял порядка 3400м в даль, если совершать танцы с пультом, то можно выйти на 3700м.
Тут я задумался об установки антенны Р/У на более высокое место, штатив либо, крыша авто. Решением этого вопроса являлось два варианта, это удлинить высокочастотную часть. Это от модуля Р/У до самой антенны, либо от пульта до модуля. Второй вариант технически более верный, так как при установки удлинителя между модулем и антенной, в самом удлинителе будут потери сигнала. Собирать удлинитель между пультом и модулем не стал, так как был в наличии такой удлинитель
http://ru.aliexpress.com/item/RP-SMA-Male-RG174-3m-Cable-With-Wifi-WLAN-Antenna-Magnet-Base/32242425828.html

Решил а вдруг потери будут менее значительные по сравнению с тем что антенна будет выше и в прямой видимостью с моделью. Ан нет лучший результат 900м, в то время как без него было 3400м.
Шло время, полеты и я параллельно изучал мат часть по устройству ретранслятора Р/У. В ходе изучения открыл для себя, чудо девайс, под названием
РРМ екондер
F08290 8 Channel PPM Encoder for Pixhawk / PPZ / MK / MWC / Pirate Flight Control
И тут мне пришла в голову мысль а не сделать ли мне простенький ретранслятор, с помощью приемников и модуля от авионикса. То есть в пульт Р/У я ставлю модуль от Авионикса, передаю с него сигнал на приемник от авионикса установленного в ретрансляторе на штативе, а с приемника авионикса передаю сигнал на РРМ экондер, который преобразовывает его(сигнал) в РРМ и полученный РРМ сигнал передаю по одному проводу на модуль фрискай, установленный в том же ретрансляторе на штативе. В итоге я получаю установленную антенну Р/У на нужной мне высоте/месте, при этом я не привязан к ней проводами. То что надо. Тем более что покупка экондера(если идея прогорит) не будет бесполезной, потому что в дальнейшем понадобиться после приобретения РЛС.
В качестве корпуса взял пищевую коробочку. Для подачи 5в на приемник использовал ВЕС, питание на модуль от 3S аккумулятора, разьем от экондера к модулю сделал из скрепок.
Схема.




Это хозяйство установил на 4х метровый штатив.
Все проверил на земле, работает. Задержек визуально не заметил. Позавчера поехал на очередной вылет. Курс решил взять на запад так как в этом направлении даже в пасмурную погоду с трудом удавалось добиться удаления в 3км в пасмурную погоду.. А с ретранслятором покрыл 4200м в солнечную погоду.
Все шло в штатном режиме, единственное была болтанка, но я не придал этому сильного значения, ссылаясь на ветер. Достигнув рубежа 4200м решил развернуться пролетев метров 300 появились трудности с набором скорости, ветер был боковой. А потом скорость вовсе перестала набираться, я решил включить авто возврат, но ситуация сильно не изменилась. Сильные раскачки, потеря высоты, и потеря видеосигнала на высоте около 100м. И все тишина. Простоял на поле какое то время, надеясь на то что вдруг все таки прилетит. Прошло 5мин, потом 10ть, потом 15 и понял что это все. Первым делом посмотрел последние координаты с видео, проблема в том что эти сто метров он мог пролететь в неизвестном направлении, неизвестное кол-во метров или км, соответственно без возможности точного определения места падения. Решил проехать на машине с включенным видеоприёмником по ближе к месту последней связи, в надежде на то, что удастся поймать картинку с лежащего на земле борта. Трудность заключалась в том что последняя координата находилась в дремучем лесу на удалении от дорог и поле 2км.
Как и следовало ожидать после 3-х часовых покатушек с телевизором на соседнем сидении, солнце стало садиться и мне ни чего не оставалось как вернуться домой с пустой коробкой от самолета.



По приезду стал изучать видео полета и обнаружил что последний промежуток времени уровень газа был "Т99" , а вот потребляемый ток около 3Ам, хотя должен быть порядка 22-25Ам. На основании чего я сделал вывод о том что вероятно слетел винт и мотор вращался в холостую, отсюда маленький ток и потеря скорости и крушение. Не знал радоваться этому или нет. Но смотря на ситуацию оптимистично, у меня поселилась мысль: если слетел винт, то самолет не мог улететь далеко от последнего места связи. На следующий день взяв друга отправился на поиски. Лес довольно густ, деревья достигают 20м может выше с пушистыми ветвями и если предположить что самолет застрял на ветках, то для того чтоб его там увидеть нужно обходить каждое дерево вокруг и то не факт что увидишь. Нижняя часть леса изобилует поваленными старыми деревьями и густыми кустарниками. Если предположить что самолет упал на землю, то к нему нужно подойти на 1-2м чтоб увидеть.


В общем проходив несколько часов вокруг последней координаты, с учетом подветренной стороны в тот день, солнце стало садиться, а так как в лесу темнеет рано, пришлось собираться назад, так как дорога домой по лесу требовала определенного времени.
Огромного опыта в поисках нет, по этому пришлось смириться с мыслью о расставании с своей моделью.
Координаты на видео есть, может кто по счастливой случайности живет рядом и имеет опыт в таких делах, то я с радостью отблагодарил бы нашедшего.
На всякий случай мыло 6195852@rambler.ru
Такая вот негативная сторона нашего хобби. Если взял в руки пульт будь готов к потерям. Конечно можно было этого избежать, поставив маяк и что самое интересное он у меня был, только вот руки не доходили купить к нему рацию. Телефон то же не писал на борту. Почему? Не могу себе ответить на этот вопрос. Расчет на авось.
Но телефон я думаю не помог, так как там вряд ли кто будет случайно прогуливаться.

Подведу итог.
Вылетов сделал порядка 50, летал все лето и почти всю осень, насколько время позволяло.
Работой всех используемых комплектующих доволен, ощущения от полетов ФПВ получены не передаваемые, я думаю что это на всю жизнь. Теперь не много отдышусь и буду собирать новый.Надеюсь комуто моя статья упростит жизнь, и все трудности, с которыми мне пришлось столкнуться, вы перешагнете не глядя.
Всем мягких посадок, хорошей погоды и главное чтоб количество взлетов строго равнялось количеству управляемых приземлений.

С уважением Федор.