Apuja aloittelijan multicopter-projektiin 4G-datayhteydellä

[Antiec]

Hei,

Minun olisi tarkoitus toteuttaa diplomityötäni varten multicopter, jota voi ohjata 4G-datayhteyden ylitse. Nyt toivoisinkin, että voisin saada tältä palstalta hyviä vinkkejä. Kopterien suhteen kokemukseni rajoittuu FP microkopteriin (Nine Eagles Solo Pro V2). Tätä työtä varten ohjauksen viiveellä ei pitäisi olla väliä, olettaen että vakautus ja GPS-lock toimivat. Tarkoituksena olisi ohjata puhelinta kallistelemalla. Käsittääkseni tällaista 4G-ohjattavaa kopteria ei vielä markkinoilta saa?

Perjaatteessa vaihtoehtona voisi olla jokin WiFi-ohjattava kopteri, kuten AR.Drone, jonka purkkaa toimimaan. Tai sitten järeämpään malliin esim. ZeroTechin YS-X4. Onko kellään kokemusta ZeroTechin tuotteista normaalissa käytössä?

Toisena vaihtoehtona olisi esim. ArduCopter projekti. Onko kenelläkään kokemusta siitä?

Entä onko suosituksia rungoista, jotka jaksaisivat nostaa esim. 2kg tai 4kg lisäpainoa? RTF paketeissa taitaa olla aina FC jo valmiiksi mukana, vai tietääkö kukaan pakettia, jossa olisi kaikki FC:tä lukuunottamatta?

Osaatteko suositella jotain muuta WiFi/LTE FC:tä?

Kiitoksia tähän hätää, lisää kysymyksiä jatkossa.
Lassi

[Jalippo]

Ipadilla/phonella kallistelemalla ohjattavia lelukoptereita on olemassa, toimivat kai wifin yli?

[Picofly]

Skydrone välittää videokuvaa matkapuhelinverkon yli, mutta siinä ei taida olla ohjaussignaalia mukana

http://www.skydrone.aero/fpv

[okallio]

Käy katselemassa myös Mikrokopter ja sen foorumi läpi. MKn FCssä on valmiina mahdollisuus ohjata kopteria sarjaportin kautta. Siis saman minkä kautta se juttelee telemetria ym tiedot joko XBeen, bluetoothin, wifin tms linkin kautta maa-asemalle.

Softat noihin ainakin aiempiin on olleet open sourcea tosin uudemmissa bootloaderi on lukittu. Softa itsessään kuitenkin on (ainakin ollut) avoin. Samoin siis kuin Ardussa, Wii -varianteissa jne.

Itse jos lähtisin tämmöistä tekemään niin valinta olisi joko Ardu, Nano/MultiWii tai sitten MK. Valmiimmat ratkaisut ZeroTech, DJI ja Ar.Drone jättäisin niihin projekteihin missä pitää saada jotain lentävää nopeasti aikaiseksi Tosin täytyy myöntää että tuo Ar.Drone skene on viimeaikoina jäänyt vähemmälle huomiolle. Sitten on olemassa AutoQuad ja OpenPilot jotka kumpikin pitäisi olla enemmän tai vähemmän avoimia. Kumpikin kuitenkin pitäisi olla aika monipuolinen ja nörttiystävällinen. Kummankin käyttäj(i?)ä täältäkin foorumilta löytyy joten noitakin voisin haulla koittaa. Ai niin ja NG-UAVP jossa muistaakseni kanssa oli sarjaporttiohjaus???

MKhon on monenmoisia modeemiliityntöjä "valmiina" ja ainakin tuossa vanhassa DubWisessa oli mahdollisuus ohjata kopteria kallistelemalla puhelinta. Siinä tosin data liikkui joko bluetoothin tai Xbeen tms yli mutta periaatteessa. Omppusovelluksissa (IKopter) ei muistaakseni tuota kallistusohjausmahdollis uutta ollut/ole. Tosin en tiedä olisiko sen kehittäjä innokas tämmöiseen projektiin softia antamaan. Ehkä...

http://www.mikrokopter.de/en/home
http://svn.mikrokopter.de/websvn/
http://forum.mikrokopter.de
http://wiki.mikrokopter.de/DUBwise
http://wiki.mikrokopter.de/iKopter

Voisitko vähän avata mikä sulla työssä tulee olemaan varsinainen "kohde"? Tutkitko jotain erityistä osa-aluetta vai onko tavoite vain saada tuollainen laite lentämään?

[Antiec]

Kiitos vastauksistanne.

Jalippo, esim. mainitsemani AR.Drone on juurikin tuollainen lelukopteri. Toimii wifin yli.

Picofly, jep, skydrone lähettää pelkästään kuvaa. Ehkä tuollainen tulossa kameraksi kokoonpanoon. Vähän pitkä toimitusaika vain.

okallio, no voi pojat! Tuohan näyttää hyvältä! Pitää tutkia syvällisemmin! En tosin jonkimmoisella tutkimisella löytänyt vielä mahdollisuuksia ohjaukseen, mutta uskotaan ja tutkitaan lisää!

[jannesa]

Mitenkäs olisi Raspberry Pi perustainen ohjaus. Raspberryhän on pieni linux-purkki, johon saa helposti kytkettyä 4G -mokkulan ja liiketila-anturit. Muutamia multikopteriprojekteja on Raspberryllä tehty, mm:
http://jeanleflambeur.wordpress.com/
http://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=37&t=35746&sid=228e50f655e701a93b3990082c35809b&start=100
https://code.google.com/p/owenquad/
Viimeisen linkin ajatus jo aika lähellä, siitä pitäisi vaan korvata RC-vastaanotin sen 4G -mokkulan kautta Raspberrylle tulevalla tiedolla. Toki tuossa joutuu aika rankasti tekemään itse juttuja, mutta sittenhän saisi täysverisen linux-pohjaisen lennonhallintayksikön ja kaupanpäälle vaikka 100m korkeudessa leijuvan web-palvelimen...

[mop]

Ihan mielenkiinnosta: miten ajattelit toteuttaa tuon 4G-linkin? Onnistuuko D2D-yhteytenä vai käytetäänkö jonkun operaattorin verkkoa? Jos liikennöidään operaattorin kautta, niin tuleeko väliin joku gateway-systeemi? Ainakin osalla operaattoreista on kaikenlaisia nat-virityksiä ja suora linkki voi olla vaikea muodostaa.

Wifi-ratkaisuissahan ohjataa yleensä joko suoralla yhteydellä, jolloin FC:n wifipalikka leikkii tukiasemaa, johon ohjain ottaa yhteyden tai sitten luodaan erillisellä tukiasemalla verkko, johon sekä ohjain että FC liittyvät.

[Antiec]

jannesa, Ihan hauska ajatus, ehkä tuohonkin voi vähän tutustua. Eniten huolettaa RasPin virrankulutus, joka saattaa vähentää lentoaikaa turhan paljon tai tarvitsee lisäakun. Lisäksi voi olla liian työlästä saada toimimaan, kun tuon kopteriosuuden on tarkoitus olla vaan lähtökohta työlle. Eli sitä parempi, mitä valmiimpana saan kaiken. Lisäksi pitäisi olla mahdollisimman luotettava, ettei putoa 4 k€ kivenä taivaalta.

mop, tarkoitus on käyttää yksityistä testiverkkoa, eli sen puoleen ei ongelmaa tule. Työn päätarkoituksena on yrittää virittää verkkoa niin, että lennättäminen olisi mahdollisimman miellyttävää. Ehkä työn loppupuolella kokeilen julkista verkkoa. Käsittääkseni siinäkin on jotkut jo onnistuneet, mutta ongelmia tulee varmasti. D2D-yhteyttä voisi myös kokeilla jossain välissä.

Lisäkysymyksenä semmoinen, että osaako kukaan sanoa, kuinka mahdollista tai helppoa olisi saada oikean radio-ohjaimen signaalit jonkin muun linkin, esim. wifi, ylitse? Lähinnä mietityttää, kun sellaisenhan voi liittää PC:hen simulaatiota varten, niin onko noiden laitteiden lähettämät signaalit kovinkaan monimutkaisia? Löytyykö signaaleja "analysoivia" ohjelmia? Vai kertooko ne PC:lle vaan "yaw 50%", "Throttle 30%" tms. yksinkertaista? Toisaalta, esim. PS3-ohjaimella se taitaa olla suht helppoa.

Ja onkos täällä asiantuntijoita, jotka sattuisivat opiskelemaan Aalto-yliopistossa Otaniemessä?

[mop]

Raspin energiankulutus on kopterin kokoluokkaan suhteutettuna merkityksetöntä, mutta kyllä mäkin lähtisin ennemmin jonkun testatumman alustan päälle rakentamaan.

RC-ohjaussignaalin penkomiseen pwm ja ppm on hyviä hakusanoja googleen. Esim. arduinolle löytyy valmista koodia, miten sopivaa signaalia voi lukea tai tuottaa. Yksi täysin FC-riippumaton ratkaisuhan olisi toteuttaa radiovastaanottimen korvaava 4g-palikka, joka tuuppaa vastaavaa signaalia ulos kuin normivastarikin.

[Antiec]

Totta, radiovastaanotinhan on yleensä erillinen moduuli. Tuota pitääkin tutkia vielä astetta enemmän.

[Antiec]

okallio, pahoittelen vajaata vastaustani. Luin viestisi kovassa kiireessä ja innolla läpi, joten jäi sitten päälle puolet lukematta Tässähän nimittäin tahtoo tulvia päähän tietoa sellaisella vauhdilla, ettei meinaa perässä pysyä. Nimim. jatkuvasti 20 tabia auki.

Sattumalta oikeastaan vastasinkin jo aikaisemmassa viestissäni myös sinun kysymykseesi, mutta tässä vähän tarkennusta vielä. Tarkoituksena on saada kopteri vain lentämään ja käyttää sitä työkaluna datan tuottamiseen ja latenssin kokemiseen. Tästä sitten kerätään tietoa ja optimoidaan verkkoa 5G:tä varten. Siihen on kuulemma tavoitteena saada <5ms vasteaika, jolloin multikopterin lennättämisessä ei pitäisi olla ongelmaa. Mitä enemmän telemetriaa liikkuu, sitä parempi. Lisäksi pitää joku kamera laittaa jatkuvaa videota varten. Toivottavaa olisi myös, että mukaan saisi vaikki kilon muuta painolastia.

Oikeastaan puhelimella lentelyyn ei sinänsä ole tarvetta, nyt kun olen ehtinyt ottamaan asioista enemmän selvää. Tärkeintä on autolevel jne. toiminnot, ettei liiasta latenssista olisi haittaa. Eli hyvin todennäköisesti ohjain on joku PS3 tms. vastaava. Todennäköisesti lentelen aika pitkään rauhallisesti, matalalla ja lyhyellä etäisyydellä. Toisaalta voisi olla hyvä, jos saisi tavallisen ohjaimen toimimaan samanaikaisesti, että voi vaihtaa manuaaliin GPS:n pettäessä.

[Antiec]

Voisinpa tässä mainostaa, että ensimmäinen LTE-lento on nyt suoritettu, kaikenmoisten ongelmien jälkeen. FC:ksi valikoitui Pixhawk / Arducopter, sille kun oli valmiit ohjeet. Ainakin GPS-avustetussa "Loiter"-moodissa ei latenssia juuri huomannut.