Айтівці збирають FPV-дрони для фронту. Зокрема, Senior Project Manager at Kitrum Іван Овчарик відправив на передову уже понад чотири десятки «пташок». Його прикладом надихаються й інші фахівці. dev.ua вирішив створити велику інструкцію зі створення FPV дронів у домашніх умовах, аби якомога більше айтівців могли підтримувати армію не лише донатами, а й зброєю.
Айтівці збирають FPV-дрони для фронту. Зокрема, Senior Project Manager at Kitrum Іван Овчарик відправив на передову уже понад чотири десятки «пташок». Його прикладом надихаються й інші фахівці. dev.ua вирішив створити велику інструкцію зі створення FPV дронів у домашніх умовах, аби якомога більше айтівців могли підтримувати армію не лише донатами, а й зброєю.
Ми зібрали кілька інструкцій від фахівців в одному місці. Сподіваємося, вони будуть корисні. До речі, дрони можуть бути розвідувальними, ударними (бомбери), або ж камікадзе (одноразові, знищуються під час попадання в ціль).
FPV дрони беруть свій початок у світі радіокерованих літаків, які існують вже понад століття. Перша система FPV була розроблена наприкінці 1980-х років Патріком Іганом, який використовував невелику камеру, прикріплену до радіокерованого літака, для зйомки відео в реальному часі, яке передавалося на наземну станцію по бездротовому каналу зв’язку. Однак лише на початку 2010-х років FPV-безпілотники почали набувати популярності завдяки технологічному прогресу, який дав змогу створювати менші, легші та доступніші дрони з високоякісними камерами та відеопередавачами.
Якщо говорити про дрон-бомбер, то важливою характеристикою бомбера є те, що у нього є скид. Він може скидати снаряди й повертатися на точку вильоту багато разів. З чого взагалі складається дрон?
Для того, щоб дрон полетів, є визначена конфігурація дрона. Це набір комплектуючих і налаштування під них. Якщо будь-який елемент «пташки» замінити, його доведеться переналаштовувати. По-перше, це складно. По-друге, ніхто не буде налаштувати кожен дрон окремо. Тому рама, мотори, пропелери, контролер та регулятор обертів мають бути сталими, однаковими, якщо ми збираємося робити більше 1 дрона.
Важливим елементом також є камера. Найкращий, за досвідом Івана, варіант ― аналогова Foxeer Cat 3 Starlight, що бачить і в сутінках, і на світанку.
Відеопередавач, щоб передати відео на окуляри, може бути будь-яким, головне, щоб він міг передавати аналогове відео та потужністю від 2,5 Вт.
На фронті зараз використовується дві найпопулярніші частоти для відео. Це 5,8 Ггц і 1,2 Ггц. Тому під час вибору відеопередавача потрібно це враховувати.
Також потрібен приймач керування, що приймає сигнал з пульта дрона, який йде далі на політний контролер. На фронті використовуються два протоколи: Crossfire і ELRS. Відповідно, треба уточнити, якщо ви збираєте дрон для конкретного підрозділу, на яких технологіях вони літають.
Також бажано використовувати приймач на дві антени. Це називається Dual Receiver або Diversity Receiver. Антена відео — використовуємо одну стандартну антенну правої поляризації. Як варіант ― Foxeer Lollipop 4+. Головне брати її довгу, 15 см, з прямим SMA-роз'ємом. І найголовніше знайти інструктора, який зможе перевірити ваш дрон і зробити тестовий політ, бо передавати дрон військовим без тестування і польотів заборонено.
Вадим Ільченко, CTO в edtech-стартапі Mate academy, поділився своїм досвідом збирання FPV-дронів для українських військових у межах ініціативи Social Drone.
Social Drone надає інструкції та рекомендації, як замовити деталі й зібрати FPV-дрон вдома. Проєкт також приймає зібрані дрони на тестування в школі KazhanFLY, де фахівці перевіряють пайку, літають на дронах і доналаштувають за необхідності, перед відправленням дрона до ЗСУ.
«Це дуже важливо, бо дозволяє уніфікувати кінцевий результат», — відзначає Вадим Ільченко. За його словами, FPV-дрон досить легко складати. «Хто бавився електро конструкторами — це щось дуже схоже. Беремо купку деталей, паяємо/крутимо, і от воно вже летить. На YouTube повно гайдів, я використовую цей від Social Drone», — розповідає айтівець.
Власна збірка дрона починається із замовлення деталей. У більшості випадків їх купують на майданчиках AliExpress або Taobao. Social Drone надає список того, що потрібно купити, а також рекомендує перевірених продавців. «Деталі потрапляють в список після тестів. Ще один шлях до уніфікації», — каже Ільченко. Він вже відправив один свій дрон на тестування, а ще п’ять уже «в дорозі».
9. Треба мати базові навички паяння і хороший паяльник (мінімум 60w з регулюванням температури). Рекомендації щодо паяльників:
— Vadim Ilchenko (@IlchenkoVadim) January 7, 2024
— Miniware TS-101
— FNIRSI HS-01
— Sequre S60
— Pinecil v2
— Різні клони/аналоги для жал Hakko T12
Я купив GVDA GD300
>>> pic.twitter.com/bipcjmsBDl
«Будова FPV дрона досить проста. Є основний контролер, до якого під'єднується периферія: камера, мотори, приймач радіосигналу (RX), передавач відео (VTX). Підключається методом паяння», — розповів Вадим Ільченко.
RX — радіоприймач, який передає команди з пульта на дрон. «Якщо складаєте для підрозділу, поцікавтесь який вони використовують протокол і частоту», — зауважує айтівець. Він говорить, що наразі два найбільш розповсюджених це — ELRS і Crossfire. Це важливо, бо інакше дрон не під'єднається до пульта.
VTX — передавач відеосигналу з камери на окуляри пілота. За словами Ільченка, він має такі ключові характеристики:
«Оскільки VTX використовуємо аналоговий, будь-хто може впіймати сигнал. Ідеально працювати з динамічною потужністю (вилітати на мінімальній і потім збільшувати). Інакше можна легко запалити свої позиції. Ідеальна потужність — min 25 мВт, max 2,5 Вт (або 1,6 Вт). 48 каналів», — наголошує айтівець.
Він також відзначає, що необхідно мати базові навички паяння і хороший паяльник (мінімум 60 Вт з регулюванням температури). Вадим говорить, що використовує GVDA GD300, а також рекомендує такі паяльники:
Айтівець поділився й рекомендаціями щодо жал для паяльника. Він обрав C4 для силових проводів і BC2 для всіх інших. «Загалом можна використовувати K-варіант, воно більш менш універсальне», — говорить Ільченко.
Він також порадив докупити викрутки, бокорізи, пінцети, стяжки, термозбіжні трубки та мультиметр, але зазначив, що список інструментів надають у Social Drone. «І облаштуйте робоче місце з хорошою вентиляцією. Я спробував паяти у квартирі й це було жахливо», — зізнається Вадим.
Після збірки дрона його треба налаштувати, для чого ініціатива також надає покрокові інструкції й прошивки. Це необхідно, щоб «мотори крутилися в правильному напрямку» і дрон бачив «периферію».
Тепер дрон можна відправляти на тестування й обліт. «Ви можете обрати — віддати дрон на проєкт Social Drone, чи передати в підрозділ», — каже Вадим Ільченко. Він зазначає, що якщо власник вирішить передати його в конкретний підрозділ, то в особистому кабінеті потрібно вказати, куди він поїде після тестів.
Володимир Радевич, Resources & HR Brand Manager у SoloWay Technologies розкрив основні нюанси вибору апаратури керування FPV-дронами.
Він радить звернути увагу насамперед на внутрішній модуль передачі, який вбудований в апаратурі. Це може бути elrs / 4in1 / cc2500 / Frsky d8 та d16 / TBS tracer / Crossfire. Останні два зустрічаються тільки в апаратурах від компанії TBS (Team Black Sheep).
4in1 та cc2500 — застарілі мультипротоколи, які наразі майже не використовують, бо вони не надійні та бʼють не так далеко: 1–2 км в ідеальних умовах, тому зараз немає ніякого сенсу їх брати, тільки якщо хочете зекономити пару копійок.
Elrs в апаратурах йде тільки на 2,4 Ггц, в ньому є сенс, на ньому вже брали 12.2 км в ідеальних умовах. Він може стати у нагоді для ретрансляції — це коли ви приймаєте звʼязок і одразу передаєте далі, проведемо аналогію з Wi-Fi — у вас у дальній кімнаті він майже не працює, тому ви можете придбати ретранслятор і він буде приймати з вашого Wi-Fi-роутеру та передавати вже якісний сигнал для ваших девайсів. Тому це можна використовути для ретрансляції сигналу на більш дальнобійні модулі.
Frsky d8 та d16 — застарілі протоколи, з дальністю 1–2 км. Їх використовувати наразі немає ніякого сенсу.
TBS Tracer — сира система на 2,4 Ггц, програє ELRS по надійності звʼязку. По факту те ж саме, що і ELRS.
Crossfire — прекрасна система на 868/915ГГц, далеко передає, стабільна, але в готових апаратурах тільки у TBS Tango 2 (її рекомендувати ніяк не можу)
JR Module — це те місце, куди ви будете вставляти дальнобійний модуль (tbs crossfire, elrs 868) , який і буде передавати звʼязок на ваш БПЛА. Є два форм-фактори micro (великий) та Nano (маленький). Різниця тільки у форм-факторі (розмір та форма), але треба дивитися, щоб ваш дальнобійний модуль підходив по розміру. На фото crossfire nano та micro. Це два однакові передавачі, але різні форм-фактори. Стандарт- це JR Micro, на нього легше знайти передавачі, ніж на JR Nano. Тому краще брати апаратуру з JR micro.
Екран. Якщо ви літаєте на дроні, то буде достатньо звичайного монохромного екрану. Для літаків і крил вже треба задуматися про великий кольоровий екран, на нього зручно виводити телеметрію — це набір даних із БПЛА, який передається в апаратуру,скажімо відстань, заряд акумулятору, якість звʼязку. Наприклад, можливо вивести на екран мапу з находженням БПЛА, але це не буде корисно для звичайних дронів.
TBS Tango 2 — маленька апаратура з дальнобійним модулем. Але в цієї версії дуже багато проблем і браку, її ніяк не можна назвати надійною. У неї може злетіти прошивка, відновити може і не вийде, а якщо вийде, то це дуже довгий процес, який може вийти далеко не з першого разу, стіки (гімбали) управління можуть розкалібруватися або просто так, або від холоду, або від того, що її потрясти. Немає JR модуля, треба шукати і докуповувати. Мало тумблерів (перемекачів), кнопок, немає потенціометрів (крутілочок) та слайдерів. Вона дуже не надійна, не можу рекомендувати аж ніяк, у польових умовах помре найперша.
TBS Mambo — стіки такі самі, як і у Tango 2. Вбудований Tracer. Через проблему зі стіками його фахівець не рекомендує.
У всіх є багато версій із різними внутрішніми модулями, такі як elrs / 4in1 / cc2500, рекомендую брати ELRS, бо 4in1 / cc2500 наразі не актуальні. ELRS можна використовувати для ретрансляції .
Radiomaster TX 12 IІ — найкраща апаратура ціна/якість. Немає проблеми зі стіками, гарно зібрана. Є JR Micro. Вдосталь тумблерів, кнопок, немає потенціометрів, є два слайдера поганої якості (вони вам потрібні тільки для управління рухом камери, якщо у вас є механізм опускання камери, якщо ні, то він вам не потрібен). Вона доволі маленька та компактна, не займає багато місця. Ідеальний варіант для дронів.
Radiomaster Zorro — Копія Radiomaster TX 12 IІ, але в іншому корпусі з маленьким JR, може бути складно знайти зовнішній модуль. Розмір не дуже різниться від ТХ 12. Вважаю, що краще взяти ТХ 12, бо в нього повноцінний JR.
Radiomaster TX 16S — велика апаратура з великим кольоровим екраном, яку зручно використовути для перегляду телеметрії, можливо вивести на екран мапу з находженням БПЛА, але це не буде корисно для звичайних дронів. Це зручно, якщо у вас є літак або крило. Встановлений JR Micro — це плюс. Дуже багато тумблерів, кнопочок, слайдерів. Забагато для дрона, але буде корисним, якщо у вас літак або крило, то це ваш варіант. Є багато версій, але рекомендую стандартну, вам не потрібні стіки на датчиках Холла чи ще якісь інші нововведення, які зробили для гонщиків.
Radiomaster Boxer — гарна апаратура. У ній прибрали нюанси Radiomaster TX 12 IІ, вже є нормальні потенціометрів, достатньо тумблерів і кнопочок. Встановлені більші стіки. На них зручніше навчатися, ніж на Radiomaster TX 12 IІ, також стіки можна налаштовувати під себе без розбирання апаратури. Версія Boxer ELRS йде на 1 Ватт потужності, а не на 250 мВт, як ТХ12. У комплекті є зручний кейс.
У них ну дуже багато різних апаратур під різний бюджет і смак. Це надійні апаратури, які якісно зібрані. Деякі з коробки не працюють із TBS Crossfire TX, треба впаювати в апаратуру інвертор.
Таблиця порівння
Ми запитали в айтівців про корисні ресурси, що допоможуть навчитися збирати дрони та управляти ними. Публікуємо їхні рекомендації.
Дуже корисні відео тут:
А ось тут є кілька варіантів комплектації дронів: перший, другий, третій.
Найкращі додатки (симулятори) для практикування польотів у віртуальному світі:
Корисні навчальні відео є тут, тут, а також тут.
А ось тут — Інженер БПЛА. Базовий курс від Victory Drones.
Долучайтесь!
Гарна та корисна стаття.
Я по рекомендації колег та дещо вивчаючи матеріали ютюба, можливі навчання та сертифікації зібрав для себе (і знайомих які приходять інколи з питаннями) дуже подібний список. Кілька пунктів є додаткових крім описаних тут, кілька звідси я вже собі передер.
https://docs.google.com/document/d/1Ho4RxWOIKztIOOag-29EUdzSj79HXJK1AayHVYx72II/edit
Зараз займаюся збіркою 3го власного фпв дрона камікадзе на основі конфіга з "Галицька гільдія безпілотної авіації ім. Левка Мацієвича".