Mopo keulii: FPV multi 2.0 projektia

[varis]

Näyttää tulevan vähän pitempi projekti, jossa osallisena useampi runko/alusta. Speksin yhteenveto AV/AP/FPV-hifikopterille:

Runko

TBS Discovery Pro

FC+AP+OSD

Naze32 (+ NEO GPS)

Voimansiirto  (drive = ESC, motit, potkurit, paristo)

4S 4000, 5100mAh (Zippy Compact, ReadyMadeRC)
Sunnysky V2216-11 900KV (17.7eur http://www.banggood.com/Sunnysky-V2216-11-900KV-Outrunner-Brushless-Motor-For-RC-Model-p-78177.html thrust 1.2kg)
RCX 20A ESC
9x5, 10x5 potkurit Gemfan
9x5 Graupner
10x5 potkurit HQ E-series Carbon-Nylon

FPV+vastari

1+ kameraa, Runcam
Partom 1.3GHz /
Aomway 5.8GHz
FrSky, D4R-II

Hyötykuorma

GoPro 3
Gimbaali

Raspberry Pi? (45g + kotelo)
FPV- ym. kamerat (Runcam 20g R. Sky 18g + kaapelit)
Toinen FPV-järjestelmä (5.8G? ? g)

Projektisuunnitelma

1)fpv-laitteiden viritys DONE
2)selvitä ilmakuvaus/gimbaalit DONE
3)rakenna mikek-runko/fpv+proximity-opettelu
4)selvitä avioniikka DONE
5)speksaa vaatimukset hifistelypuolella (laitteiden koko, paino) DONE
6)valitse runko DONE
7)suunnittele voimansiirto DONE
8)hifistely
9)blogitus
10)protorunkoja

[varis]

Lyhyesti: Mielessä pyörinyt sellaisen kaikkien multikopterien äidin, eli hifistelyhenkisen FPV-H-runkoisen kopterin rakentaminen. Mukaan tekisi mieli laittaa kehittynyttä elektroniikkaa ja tietotekniikkaa, kun omaa taustaa on sulautetuissa järjestelmissä, tietoturvassa ja avoimissa ohjelmistoissa. Tuo puoli on kuitenkin aika avoinna, että mitä tällä oikeasti haluaa tehdä... Acroilu ja proximity-lentely on tarkoitus tehdä muilla oman lennoston koptereilla. No jonkun flipin tai jotain pientä puitten kiertelyä voisi ehkä joskus tehdä  Samoin olisi tarkoitus nyt päästä kunnolla kokeilemaan ilmakuvausta, eli joku phantom-taso pitäisi saavuttaa. Tavoite olisi että ilmassa ei olisi kuitenkaan mitään nelinumeroista hintalapultaan. Lähiviikkoina pitäisi saada kasaan tuo perus-FPV-systeemi, ja heinäkuun alussa olisi kiva olla jotain lentävää jo.

Isoin avoin asia on, että mistä puolesta pitäisi aloittaa suunnittelu. Speksi varmaan elää, saa nähdä tuleeko mukaan kaikki ominaisuudet kun järjestelmä on valmis 

Avoimet kysymykset:

Projektisuunnitelma

• Testataanko järjestelmiä ensin muilla rungoilla
• Aikataulun/speksin järkevyys
• Pitää päästä jyvälle millainen on hyvä ilmakuvaussetup
• Liitetäänkö alus Internetiin (suoraan tai GS:n kautta)
• Tuleeko yksityisyys (datan streamaus) tai lainsäädäntö (WLAN:ien kuuntelu) vastaan

Runko

• Mikä runkovaihtoehto
• Myös yhteistyö kotimaisen runkovalmistajan kanssa mahdollinen
• Tuleeko liian raskas 450 kokoiselle rungolle

FC+AP+OSD

• Tuleeko erillinen OSD vai FC:n kylkiäisenä
• Millä FC/softavaihtoehdoilla riittävän mielenkiintoiset ominaisuudet & tarpeeksi alhainen hinta
• Telemetrian järjestäminen: OSD vai GS, tallennus

Voimansiirto

• 4S, 5S vai 6S paras
• Sopivan lentoajan haarukointi

FPV

• Testataan perussetup esim. mikek rungolla
• Kameroiden sijoitus
• Kameroiden speksit
• Kameran valinta ohjaimen/GS:n kautta
• Miten järjestetään nauhoitus

Hyötykuorma

• Gimbaalin valinta
• Miten saadaan tärinät pois
• Joku tappajasovellus tarvitaan, ei hajua
• Miten paljon rungossa on tilaa

[rotomoto]

Hienoa hifistelyä,
Muista päivittää projektin etenemistä.

1.5 kg lentopaino ja 450 runko riittää. Muutoin tarvitset pitemmät huiskat.
Itse yritän pysytellä noissa rajoissa.

Tuossa omia laskelmia. Aina vain päädyn tuohon 920kv moottoriin.
weight with battery   battery   motor    prop   flight time (min)   additional payload
1524g   4000(324g)   SK 900 (98g)   10x47   5,0   361g
1524g   4000(324g)   SK 900 (98g)   9x47   6,7   -69g
1524g   4000(324g)   SK980 (56g)   10x47   4,7   451g
1524g   4000(324g)   SK980 (56g)   9x47   6,2   31g
1467g   3300(267g)   SK980 (56g)   10x47   4,0   465g
1467g   3300(267g)   SK980 (56g)   9x47   5,2   61g
1377g   2100(177g)   SK980 (56g)   10x47   2,8   407g
1377g   2100(177g)   SK980 (56g)   9x47   3,6   55g
1524g   4000(324g)   AXI920 (57g)   10x47   6,0   85g
1524g   4000(324g)   AXI920 (57g)   9x47   7,7   -245g
1467g   3300(267g)   AXI920 (57g)   10x47   5,0   144g
1467g   3300(267g)   AXI920 (57g)   9x47   6,4   -186g
1377g   2100(177g)   AXI920 (57g)   10x47   3,3   188g
1377g   2100(177g)   AXI920 (57g)   9x47   4,2   -127g

[jinx]

Hifistelyyn sopis mun mielestä Discovery pro, ei tarvitse kikkailla erillisten gimbalien kanssa. Ground stationissa fpv kuvan tallennus, matkustajanäyttö ja live stream nettiin. Vois selvitä alle nelinumeroisella summallakin.

[mikek]

Jos on tarkoitus tehdä ilmakuvauskopu gimbalilla, lähtisin ihan tylsään vaihtoehtoon ja Naza:an Siihen sitten iOSD, kamera ja lähetin.

[rotomoto]

Laseria ja infrapunaa pitää olla

[varis]

Tulikohan haukattua vähän iso pala. Tän piti alunperin olla ensisijaisesti teknologia-alusta, kun tätä syystalvella mietin. Toisin sanoen DIY virittely-kehittelyprojekti, jolla työntäisi omaa teknologista kirjekuorta siihen maastoon mitä multit ehkä voisi olla lähitulevaisuudessa. Mutta kun luki RCG:n FPV-aluetta, niin alkoi tulla sellainen terve kunnioitus tuota harrastuksen osa-aluetta kohtaan. Ilmakuvaus ei varmaan sekään ole mikään triviaali juttu, joten jos päätyisi noihin kalliimpiin runkoihin niin aika paljon huomiota menisi kyllä tuohonkin. Jos en halua muuntaa liikaa varallisuutta gimbaaliteknologiaksi, keskitytään enemmän muihin puoliin kuin ilmakuvaukseen. Sitten vielä se, että luultavasti haluan lentää jonkin verran dynaamisesti, enkä vain leijutella kameraa.

Tietotekniikka- ja elektroniikkahifistelyyn jää ehkä aikaa kun noi perusalueet on otettu hyvin haltuun. Toisaalta erilaisia järjestelmiä (laser jne) voisi kokeilla ihan missä vaan erillisessäkin kopterissa. Loppupeleissä kaikki palautuu synergiaan ja kopun tehtävänmäärittelyyn. Laitteella pitäisi olla joku hyvin määritelty spesialiteetti ja sitten sellaiset järjestelmät jotka tukevat juuri sitä. Toisin sanoen kannattaisi tässä keskittyä nimenomaan sellaiseen hifitekniikkaan joka tukee hyvin FPV:tä (tai ilmakuvausta).

Vähän alkaa hahmottua mistä päästä kannattaa lähteä avaamaan (kts projektisuunnitelma). Tehtävämäärittelyn painopiste sitten ohjaa runkovalintoja ym. Hifistely Raspberry Pillä ja muilla vimpaimilla jäänee lähemmäksi syksyä, nyt voisi kartoittaa alustavia ideoita ja mitä ne vaatisivat kopterilta, tästä nyt oli kaikenlaista epämääräistä ideaa, pitää brainstormata ääneen jossain vaiheessa.

Hyvä kysymys on että olisiko esim. BSDP mulle se oikea runko, ei nuo FPV/ilmakuvaustaidot nykyisellään riitä siihen että siitä saisi ihan kaikkea irti.

[varis]

Monet oikein yllyttää ostamaan BSDP:tä, olisi sitten ainakin riittävän ilmakuvauksellinen tuo runko  Payloadiin pitäs varata jotain 200 grammaa, ja voin haluta lentää isolla paristollakin jos kuvausleijutellaan. Kun raportoidut lentopainot on ihmisillä 1.7kg DP:lle, niin arveluttaa... mulla tulis 2 kg, mikä voi olla jo liikaa tolle rungolle?

Esim. jos vilkaisee moottoreita, http://www.rctigermotor.com/html/2013/Professional_0912/44.html 980kV versio antaa vaan 890g nostetta 9x3 huiskalla; http://www.rctigermotor.com/html/2013/Professional_0912/45.html 900kV versiolla menis jo 10x3.3 huiskalle jotta saa 940g, mikä vois olla melkein riittävä. 4S:llä toi kai pitäs tehdä, vaikka muuten oon suosinu 3S:ää.

En oo ihan varma, olisiko Naza luotettava FC. Ajattelin kyllä ensin, että se voisi olla tohon kopuun oikein hyvä, mutta en tykästy ajatuksesta että kopu vois törmätä kuvauskohteita tai ikihonkia päin yllättäen. APM varmaan olis yksi vaihtoehto listalla, open source -säätö kuulostaa vähän sellaiselta mun jutulta... DP:ssä olis integroitu OSD, eli tarviisi kakkos-OSD:tä virittää vasta myöhemmin, joko päällekkäin tai sit toi vakio vois olla vaikka FPV-matkustajalle/kakkosoperaattorille 

[jinx]

Jos DP on disco pro, niin noihin discoihinhan suositellaan 9x5 ja 10x5 potkureita. Selvästi isommalla nousulla siis.

[varis]

Laseria ja infrapunaa pitää olla

Tuttu Youtube-kasvo näemmä asialla  Tämähän on hyvä esikuva, vähän samoja ominaisuuksia voisi hakea mutta pienemmässä paketissa (tosin kun roinaa alkaa liikaa lisäämään niin tulee ongelmia... ehkä voisi olla useita vaihtoehtoisia payloadeja  ). Laseri oli hieno, mietin myös että tähtäyspisteestä voisi olla jotain hyötyä, samoin laseria voisi käyttää etäisyyden mittaamiseen ja tulostaa tuloksen OSD:hen.

Oliko tuossa yönäkö infrapunalla? Ei selvinnyt videosta tai sivuilta. Noissa järjestelmissä voi olla ongelmana koko, hinta tai ominaisuudet (jossain IR-kamerassa näkö rajoittui 8 metriin mikä tosin sekin voisi olla hyödyllinen), mutta pitää tutkia enemmän jossain vaiheessa.

[varis]

FC-vaihtoehtoja näyttää olevan karkealla tasolla kolme:

1) APM-perhe eli arduino-pohjaiset ja yhteensopivat... näitä aika sekalainen joukko ja yhdessä ovat aika iso osa multikopteriskeneä. Kehutaan että lentävät hyvin (taidetaan melkein kaikista FC:stä mistä vaan internetissä kirjoitetaan väittää että lentää paremmin kuin Naza  ) ja ominaisuudetkin riittää, valitsee vain oikean softan. Miinuksena tietysti jumppa GPS:n kanssa aina akunvaihdossa ellei mene hot bootilla/lentologin latauksella mutta sama ongelma vähän kaikilla GPS:ää käyttävillä systemeillä.

2) Naze 32. Hieman yksinkertaisempi vaihtoehto mutta voisi olla sopiva. Ei ole kaikista yleisin FC mutta käyttäjiä löytyy kuitenkin vähän joka paikassa ja näyttää yleensä saavan pelkkää kehua. Lentää oikein nätisti ja muutenkin hyvä FC. Ottaisin sen kehittyneemmän version GPS:llä.

3) Sekalaisia kaupallisia. Hyviä vaihtoehtoja löytyy jostain oman budjetin keski- tai yläpäästä. Hienoja ominaisuuksia uusimmissa ja on helppoja ottaa käyttöön. Hinta toki pieni miinus ja ei ole laajaa joukkoa käyttäjäkokemuksia vielä. Esim. tuo Vectorhan kuulostaa tosi hienolta mutta on vielä pre-order-vaiheessa ja hintakin lähtien se $280.

[UberL]

Nyttenhän olisi tulossa Megapirateng Sergeyltä 32bittinen lauta, F4BY. Saa nähdä voi olla mielenkiintoinen kontrolleri.

[varis]

Vähän siivottu speksiä. APM ei oikein herätä täyttä luottamusta, vaikka Mission Planner ym. vähän himottais. Ehkä mennään tolla Nazella.

Moottorin/potkurin kanssa mietintää ja säätöä...

[varis]

Hifistelyyn sopis mun mielestä Discovery pro, ei tarvitse kikkailla erillisten gimbalien kanssa. Ground stationissa fpv kuvan tallennus, matkustajanäyttö ja live stream nettiin. Vois selvitä alle nelinumeroisella summallakin.

Just joku tollanen se vois olla. Runkolevyt tilaukseen ens viikolla.

Olisikohan Castlen 25A nopari hyvä valinta? Olin miettiny Flyduino 20A kun maksimivirrat olis 9" huiskilla 14A, mutta kovasti noi speksaa 30A nopareita  Hintaa tulis hikiset 30 erkkiä enemmän kuin Flyduinolla, mut rahat säästyi aika hyvin kun toistaiseksi meen tolla Nazen FC:llä. Sit vielä T-motor potkurit ja kromatut potkurin kiinnittimet niin bling-bling-tuunaus-discopro on valmis 

http://www.fast-lad.co.uk/store/castle_creations_quadpack_25amp_multi-rotor_%284%29pack_010-0132-00-p-27599.html

Jostain pitäs selvittää mikä GPS pitää tilata tolle Nazelle, mut sillä nyt ei ole hirveä kiirus.

[varis]

Speksiä vähän päivitetty että mitä nyt onkaan tulossa kiinni ihan oikeesti. Kuivapaino ilman paristoa, potkureita, VTx:ää, kameroita ja GPS:ää on 1060g. Akun painot 390g ja 470g, eli kaikkinensa lentopaino olisi jotain 1650 - 1750g. 10" gemfaneilla lentoaikaa leijuttelussa tulisi 10-12 minuuttia.

Gimbaaliin piti kirjoitella hieman asetuksia ennen kuin asettui aloilleen, mutta varsin hyvää kuvaa tuli ihan perusasetuksilla ja kalibroinneilla, ja gimbaalin kulma tuli säädettyä 5-kanavalle. Lentotilan valinta on kanavalla 6 ja enempää ei vastarista oikein löydykään PPM:n kanssa eli näyttää siltä että pitää harkita uutta vastaria tai lisätä toinen pilotti.

[Nemo]

Sanotaan että kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa? Tai viteo..

[varis]

Tollasta jälkeä tulee ihan kylmiltään. Seuraavaksi voisi opetella lentämään ja uppimaan videoita youtubeen 

https://www.youtube.com/watch?v=HniNhEVRhDE&feature=youtu.be