كل شيء تحتاج إلى معرفته لبناء طائرة بدون طيار باستخدام FPV: 13 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

لذلك … يمكن أن يكون بناء طائرة بدون طيار سهلاً وصعبًا ، سواء كان مكلفًا جدًا أو مشروعًا ، فهي رحلة تدخلها وتتطور في الطريق …

سأعلمك ما الذي تحتاجه ، لن أقوم بتغطية كل شيء موجود في السوق ولكن فقط تلك الأشياء التي أعرفها أو استخدمتها بنفسي.

بشكل أساسي ، هناك طريقتان لتحليق طائرة بدون طيار (هناك المزيد ولكني سأغطي هاتين الطريقتين): - خط الرؤية الطائر - FPV (عرض الشخص الأول)

اختيار الطريقة التي ستؤثر على الأجزاء التي تختارها وتحتاجها وكذلك التكاليف.

عند شراء طائرة بدون طيار ، توجد هذه الفئات: -RTF - جاهز للطيران - يعني أنه لا توجد أجزاء إضافية مطلوبة ، كل شيء مضمّن وجاهز للطيران - BNF - Bind and Fly - يعني أنه لا يوجد جهاز إرسال RC في العبوة ويجب أن يكون لديك واحدة وبمجرد حصولك عليها ، يجب عليك ربط الاثنين معًا وعندها فقط ستكون جاهزًا للطيران. يأتي جهاز الإرسال وكل شيء آخر مفككًا وجاهزًا لك للبناء واللحام واللولب والتجميع والربط والطيران …

اللوازم

-Frame Flight Controller-ESCs-Motors-RC Transmitter-Receiver-VTX (Video Transmitter) -Camera-Goggles-Antena-Props (Propellors) -LiPo Bat

الخطوة 1: FPV أم لا؟

في رأيي ، بالتأكيد FPV ، لكن هذا لا يعني أنه يجب عليك تخطي خط الرؤية نظرًا لأنها ممارسة جيدة ومطلوبة جيدًا والتي ستساعدك أيضًا على FPVing …

لكن مهلا ، ما هو؟ تعني FPV أن هناك كاميرا صغيرة وجهاز إرسال فيديو (VTX) مثبتين على الطائرة بدون طيار وأنك تطير بها من خلال نظارات واقية لرؤية منظر طائر أو منظر أكثر دقة للطائرة بدون طيار.

يعني خط البصر التحليق أن تنظر إلى الطائرة بدون طيار وتتحكم فيها من الأنظار ، في رأيي ، من الصعب أن تطير بهذه الطريقة ، لكن من المهم معرفة كيفية ذلك.

إلى جانب ذلك ، فإن الطيران في FPV هو تجربة مختلفة ، فأنت تنسى أنك على الأرض وتصبح الطائرة بدون طيار. أحيانًا تطير بمفردك وتملأ إلى حد ما تجربة الخروج من الجسد …

ومع ذلك ، فإن الطيران في FPV باهظ التكلفة ، وهناك المزيد من الأجزاء والملحقات التي يمكن شراؤها …

الخطوة 2: الإطار

تأتي الإطارات في الكثير من الأشكال والأحجام والمواد ، لذا يمكنك بناء الإطار الخاص بك من كل شيء تقريبًا وسيطير ، الإنترنت مليء بطائرات بدون طيار مبنية من الخشب والكرتون والبلاستيك والملاعق والمساطر والليغو والكثير من أشياء أخرى … أول طائرة بدون طيار صنعتها ذاتيًا مصنوعة من الخشب ، والمشكلة في ذلك هي أنها هشة للغاية ، وتستغرق وقتًا وممارسة لتعلم كيفية التحكم في الطائرة بدون طيار. في البداية ، من المحتمل أن تسحق كثيرًا ، خاصة إذا كنت ستحاول أن تأخذ تلك الطائرات بدون طيار إلى أقصى حدودها ، لأن تلك الطائرات بدون طيار ذاتية الصنع يمكنها القيام بالكثير من الألعاب البهلوانية ويمكن أن تصل إلى سرعات عالية …

لذلك بعد كسر تلك الطائرة الخشبية ، قد ترغب في التبديل إلى شيء أكثر صلابة ، ثم تأتي الطائرة بدون طيار البلاستيكية (مثل إطار F330) ، فهي أكثر صلابة من الخشب ولكن على الأرجح نفس سعر إطار رقاقة الكربون الذي يأخذها إلى مستوى آخر …

يتم تقسيم إطارات Carbone على طول الدعائم ، 2 '' ، 3 '' ، 5 '' وما إلى ذلك ، أكثر الإطارات استخدامًا هي 5 '' ومؤخرًا 3 '' و 2.5 '' ، هذا شيء إلى حد ما الموضة ولكن مدفوعًا أيضًا بالتغيرات في التكنولوجيا.

انتهى بي الأمر في الغالب باستخدام إطار QAV250 (5 بوصات) وهو عبارة عن شريحة ويمكن العثور عليه بسهولة على EBay و Banggood ، ومع ذلك ، فقد قررت مؤخرًا الانتقال إلى إطار كربون أقوى بعد كبح QAV250 بسهولة

الخطوة 3: جهاز إرسال RC

هناك العديد من الأشياء التي يجب معرفتها حول جهاز الإرسال ، وهناك فرق كبير بين الأجهزة السريعة والأخرى باهظة الثمن … هناك وحدات يمكنك إضافتها لتحسين النطاق ، وهناك بعض الوحدات التي يمكنها التحدث إليك وتحذيرك بشأن الأشياء المتعلقة فقدت إشارة الطائرة بدون طيار ، على سبيل المثال ، هناك إحساس مختلف بالمحاكاة ودقتها …

الآن ، لقد سافرت فقط مع أجهزة الإرسال السريعة ، في البداية سافرت مع جهاز إرسال غير معروف - ثم اشتريت RadioLink مستعملة والآن أستخدم FlySky وهو أكثر أجهزة إرسال الشرائح قدرة ، ومع ذلك ، لدي مشكلة في النطاق معها وأمرت مؤخرًا بـ Jumper T16.

ما يجب أن تعرفه هو أنه - يجب أن يكون لديك في القائمة 6 قنوات. - هناك أنواع مختلفة من أجهزة الإرسال - الوضع 1 ، الوضع 2 وما إلى ذلك ، ما يعنيه الوضع هو مكان وجود عصا الخانق على جهاز الإرسال ، يسارًا أو يمينًا ، الآن ربما تعتقد أنه يجب أن تكون في يدك المهيمنة ، حسنًا … ربما … ولكن يجب أن تعلم أن معظم طياري الطائرات بدون طيار يستخدمون الوضع 2 وإذا اخترت شيئًا آخر ، فقد يتم اكتشافه لاحقًا على أنه صعوبة ، وإلغاء تعلم شيء اعتدت عليه قد يكون الأمر أكثر صعوبة. - حاليًا ، أكثر أجهزة الإرسال استخدامًا هي FrSky Taranis X9D ، ولكن في الآونة الأخيرة ، أصبح خيارًا أكثر ذكاءً للحصول على Jumper T16. أيضا ، هناك قتال بين تلك الشركات (FrSky و Jumper)

* يحتوي الوضع 2 على دواسة الوقود على العصا اليسرى جنبًا إلى جنب مع الانحراف والميل واللف على العصا اليمنى. ** انتبه للوضع الذي تشتريه ، من الصعب أن يكون تغيير وضع جهاز الإرسال

الخطوة 4: جهاز الاستقبال

جهاز الاستقبال هو الجزء الذي يتصل بجهاز الإرسال ويمرره إلى جهاز التحكم في الطيران.

سيكون لدى جهاز الاستقبال في القائمة 3 دبابيس / اتصالات ، GND ، Vcc ، Signal. في الماضي ، كان من الممكن تمرير كل قناة إلى FC (وحدة التحكم في الطيران) من خلال خطها الخاص (الموازي) ولكن هذه الأيام ، مع إلكترونيات أسرع وبروتوكول أكثر ذكاءً عادة يتم تمريرها بسطر واحد (تسلسلي).

عادةً ما يأتي جهاز الاستقبال مع جهاز الإرسال أثناء شراء جهاز جديد ، وليس دائمًا أثناء شراء جهة ثانية. لا يمكن لجميع أجهزة الاستقبال الاتصال بجميع أجهزة الإرسال ، فقد طورت كل شركة بروتوكول اتصال خاص بها ، وأحيانًا أكثر من واحد ، لذا شراء جهاز استقبال ، يجب عليك التحقق منه يطابق جهاز الإرسال لديك. لاحظ أن جهاز الإرسال الوحيد الذي أعرفه يمكنه الاتصال بمعظم (إن لم يكن كل) أجهزة الاستقبال هو Jumper T16 و Jumper T8SG الذي يدعم البروتوكول المتعدد.

معظم أجهزة الاستقبال ، في الوقت الحاضر ، تتواصل مع FC (وحدة التحكم في الطيران) من خلال بروتوكول S-BUS ، وهناك العديد من أجهزة I-Bus وغيرها ، يجب التأكد من أن جهاز الاستقبال الذي تشتريه قادر على الاتصال بـ FC (جهاز التحكم في الرحلة)

* قم بتوصيل جهاز الاستقبال (وكل لوحة ستقوم بتوصيلها) ، وانتبه إلى تصنيف الجهد الذي تحصل عليه ، وتزويده بجهد منخفض للغاية ، بسبب مشاكل العمل أو عدم العمل على الإطلاق ، وتزويده بجهد عالي جدًا سيقليه و خرب المجلس.

** تعمل معظم أجهزة الاستقبال بجهد 5 فولت

الخطوة 5: FC - مراقب الطيران

وحدة التحكم في الطيران (FC) هي دماغ الطائرة بدون طيار ، وهي مدمجة مع مستشعرات مثل مقياس التسارع والجيروسكوب ، فهي تأخذ جميع البيانات من المستشعر والمدخلات التي تحصل عليها من طيار الطائرة بدون طيار من خلال جهاز الإرسال والاستقبال وتخرج السرعة المطلوبة من كل محرك إلى كل ESC الذي يدير المحرك بالسرعة المطلوبة.

بشكل عام ، يتم تقسيم FC إلى أجيال ، حاليًا ، نحن في الجيل السابع ولكن لا تزال معظم الطائرات بدون طيار تستخدم الثالث والرابع.

أيضًا ، هناك اختلاف في عدد RX / TX (المدخلات / المخرجات) التي تمتلكها وحدة التحكم في الطيران ، فلماذا تحتاج إلى ذلك؟ جيد لتوصيل الأجهزة الطرفية مثل GPS ، وجهاز الاستقبال ، و VTX Smart audio ، والقياس عن بعد ، وما إلى ذلك ، وهناك اختلاف آخر هو الطريقة التي يعالج بها FC البيانات ويخرج الضوضاء.

تعمل معظم FCs اليوم مع برامج مفتوحة المصدر تسمى BetaFlight ولكن هناك المزيد مثل Kiss و Ardupilot.

فيما يلي قائمة بـ FCs التي يجب علي استخدامها ، أولاً تلك التي لا أوصي بها ثم تلك التي أقوم باستخدامها:

لا تنصح بـ: Naze32 - الجيل الأول FC ، اعتاد أن يكون FC جيدًا وصمد لسنوات عديدة ولكنه الآن محدود للغاية ولا يسمح لك بالتطور في الهواية. تجربة سيئة مع وجود اتصال USB ينقطع بسهولة.

أوصي: FlyWoo F405 - ما زلت أستخدم هذا واحدًا على عدد الطائرات الرباعية (الطائرات بدون طيار) الخاصة بي ، وأطير جيدًا وسلسًا. DYS F4 ver2 - DYS تعتبر علامة تجارية جيدة في الهواية ، أنا أستخدم FC هذا وأستمتع به. AIO - أرخص الجيل السابع ، الدوران المزدوج ، يطير جيدًا.

الخطوة 6: PDB - لوحة توزيع الطاقة

تستخدم الطائرة بدون طيار مستويات قليلة من الطاقة ، وتستخدم جهد بطارية RAW للمحركات ESCs والمحركات ، وتستخدم 5 فولت لوحدة التحكم في الطيران (FC) ، وفي بعض الأحيان تستخدم 3.3 فولت للكاميرا …

اليوم يتم دمج معظم FC مع لوحة توزيع الطاقة (PDB) ولكن ليس دائمًا ، في هذه الحالة تحتاج إلى PDB للتعامل مع جميع مستويات الطاقة.

يجب أن أستخدم Matek PDB فقط ، ولكن بشكل عام ، يجب أن يكون لديك في القائمة 4 اتصال عالي الطاقة لوحدات ESCs ، وتوصيلات قليلة 5 فولت لـ FC ، و Receiver ، و VTX (جهاز إرسال الفيديو) ، وما إلى ذلك ، إذا كانت الكاميرا الخاصة بك 3.3 فولت ، فستحتاج اتصال 3.3 فولت لأنه صعب أحيانًا يكون 5 فولت وأحيانًا أكثر.

سوف يتعامل PDB أيضًا مع الاتصال بالبطارية ، والمعيار اليوم هو اتصال XT60.

الخطوة 7: ESCs - وحدة التحكم الإلكترونية في السرعة

نظرًا لأن المحركات الخالية من الفرشاة أصبحت أفضل وأصغر ، فقد تحولت صناعة الطائرات بدون طيار نحوها ، ولكن لا يمكنك فقط توصيل زائد وناقص والتحكم فيه من خلال الجهد كما يمكنك باستخدام محرك مصقول ، فأنت بحاجة إلى وحدة تحكم في السرعة الكهربائية للتحكم في السرعة. سرعة.

تحتاج حقًا إلى ESC لكل محرك لديك ، عادةً 4 ، يأتي كل ESC مع 3 خيوط متصلة بالمحرك ، و VCC و GND الذي ينتقل إلى جهد بطارية RAW على PDB أو على FC ووصلة البيانات التي تذهب على اتصال المحرك المقابل على FC (في بعض الأحيان يكون هناك GND إضافي ، يمكنك إضافته إلى الرصاص الأرضي الرئيسي ولحامهم معًا.

يمكنك أيضًا الحصول على 4 في لوحة ESC واحدة يمكن أن توفر لك مساحة (في طائرة بدون طيار صغيرة على سبيل المثال) ومتاعب العديد من التوصيلات والأسلاك ، ومع ذلك ، في بعض الأحيان تفشل ESCs وتحتاج إلى التبديل ، في هذه الحالة ، تحتاج إلى تبديل الأربعة بدلاً من واحد.

تم تصنيف ESCs على هذا النحو: - تصنيف أمبير لمقدار الأمبيرات التي يمكن أن يتعامل معها ESC. تعتمد معرفة مقدار ما تحتاجه على المحركات والحجم الرباعي والبطارية التي تستخدمها ، وعادة ما تكون 30 أمبير كافية لـ 5 بوصات رباعي. - البروتوكول - هناك عدة طرق يمكن لـ ESC أن "يتحدث" بها مع وحدة التحكم في الطيران (FC) ، و PWM ، و One-Shot ، و Multi-Shot ، و D-Shot ، وتستخدم معظم الطائرات بدون طيار اليوم في قائمة D-Shot600 (600 هي سرعتها يستخدم) ولكن يجب أن يكون كل من Flight Controller (FC) و ESC قادرين على استخدام البروتوكول الذي تختار استخدامه.

يجب أن تلاحظ أن ESC يأتي كـ BLHelli أو BLHelli_s (البرنامج يومض عليه).

أنا أستخدم HAKRC 35A BLhelli32 و BLhelli_s 30A ولكن هناك الكثير للاختيار من بينها.

الخطوة 8: المحركات

تم تمييز المحركات بأربعة أرقام ورقم KV. KV هو مقدار الدورات التي يقوم بها المحرك لكل فولت دون تحميل ، لذلك فإن KV الأعلى سوف يدور بشكل أسرع ولكن بعزم أقل و KV المنخفض سوف يدور بشكل أبطأ ولكن سيكون له عزم دوران أكبر.

يشير الرقم المكون من 4 أرقام الآخر إلى قطر المحرك وارتفاع الملف الداخلي.

أحيانًا يكون اختيار المحرك الصحيح لإعدادك هو التجربة والخطأ ، ولكن بشكل عام سيستخدم محرك بقوة 2300 كيلو فولت رباعي 5 بوصات.

لم أتمكن من تجربة الكثير من المحركات ، فأنا أستخدم Race Star 2205 2300KV بشكل أساسي

الخطوة 9: بطارية Li Po

لماذا Li-Po يمكن أن يستخرج Li-Po تيارًا عاليًا للمحركات الجائعة الحالية ، ومع ذلك ، يمكن أن يكون Li-Pos خطيرًا ويجب التعامل معه بحذر وإيقافه مع ظهور أول علامة على عطل أو ضرر مادي. لا ينبغي زيادة الشحن ، ولا يجب تركها بمفردها لشحنها أو شحنها طوال الليل. يجب ألا تقصر خيوط بطارية Li-Po

في نطاق الطائرات بدون طيار ، نستخدم بطاريات 1s / 2s / 3s / 4s / 5s أو 6s. يشير الرقم إلى عدد خلايا li-po الموجودة في البطارية ، وهذا يؤثر على جهد البطارية وقدرة التيار.

يجب أن تلاحظ تصنيف محركاتك وحوامل خلايا ESCs ولا تزودها أبدًا بأكثر من ذلك ، فيمكنها الوقوف لأنك ستحرقها.

ثانيًا ، الأمبيرات في الساعة التي يمكن أن توفرها ، معظم الطائرات بدون طيار تستخدم 1300 أو 1500 مللي أمبير ، لاحظ أن زيادة الوزن تعني زيادة الوزن.

تستخدم معظم الطائرات بدون طيار اليوم بطارية 4s ، ومع ذلك ، هناك تحول مؤخرًا نحو بطاريات 6s.

الخطوة 10: الدعائم - المراوح

الدعائم مقسمة على عدد الشفرات والمواد المصنوعة منها. هناك العديد من تصميمات الدعائم والأمر متروك لك للعثور على ما يناسبك.

أود أن أقترح عليك أن تبدأ بـ 3 أو 4 دعائم ذات شفرات لأنها أكثر استقرارًا وتجد طريقك من هناك.

تأكد أيضًا من أن الحجم صحيح ، كل إطار مبني حول حجم الدعامة ، لذا فإن الإطار الرباعي 5 بوصات سيستخدم دعامة 5 بوصات.

4 دعائم بليد

3 دعائم بليد

يشير الرقم الموجود على الدعائم إلى حجم ودرجة صوت الدعامة ، 5043 ، على سبيل المثال ، 5 بوصات مع خطوة من 4 و 3 شفرات

الخطوة 11: VTX - جهاز إرسال الفيديو

هنا قد يصبح الأمر معقدًا نظرًا لوجود جميع أنواع الميزات التي يمكن إضافتها على VTX (جهاز إرسال الفيديو) ، مثل الصوت الذكي ، وهو خارج نطاق Instructable.

يتم توصيل VTX بـ VCC (وفقًا لتصنيف V عليه - عادةً 5 فولت) و GND و VO (مخرج الفيديو) على وحدة التحكم في الطيران (FC).

يأخذ الفيديو الذي تم إنشاؤه من الكاميرا ، ويضيف OSD (العرض على الشاشة) من FC ونقله عبر الهواء إلى النظارات التي تراها من خلالها (تأكد من وجود VTX والنظارات الواقية على نفس القناة)

يعد البدء باستخدام VTX جيدًا بما يكفي أمرًا مهمًا للغاية حيث يمكنك التعامل مع أشياء أخرى وليس البدء بشكل أفضل ولكن عدم رؤية المكان الذي تطير فيه أمر محبط ومشكل.

لقد جربت الكثير من VTX الرخيصة وغير الجيدة التي جعلتني أسحق وألصق الأشجار … في النهاية ، حصلت على Everyine 805 VTX الذي اتضح أنه جيد جدًا وليس واسع النطاق.

يجب أن تنتبه إلى موصل الهوائي eather SMA أو RP-SMA ، فالهوائي الذي تحتاجه هو إما أحدهما أو الآخر. يستخدم معظمهم RP-SMA

الخطوة 12: الكاميرا

نظرًا لأن VTX ، يجب أن تكون الكاميرا مناسبة أيضًا لأنك تريد أن ترى إلى أين أنت تطير. هناك جميع أنواع الكاميرات والميكرو والتقسيمات ناهيك عن نظام DJI HD الذي يغير الهواية بأكملها (على الرغم من ذلك. د انتظر قليلاً حتى يتم حل بعض الأشياء الأخرى قبل شرائها).

أنا أستخدم بشكل أساسي RunCam Eagle 2 Pro وأقضي وقتًا ممتعًا معه وكذلك Caddx Turbo Eos2 1200TVL

الكاميرا متصلة بـ VCC على FC أو PDB ، ولكن تأكد من توصيلها بتصنيف V الصحيح ، eather 5v أو 3.3v أو أكثر ، الأرض متصلة بـ GND. الفيديو متصل بـ FC VI (Video IN).

الخطوة 13: أخيرًا - Goggles

حتى وقت قريب ، كان FatShark يهيمن على عالم النظارات ، ولكن في الآونة الأخيرة كان هناك بعض المنافسين الجيدين ويلعن نظام DJI HD.

ينقسم عالم Goggles إلى: - Box Goggles وهي شاشة واحدة في صندوق كبير. - لكن معظم الطيارين يفضلون شاشتين أصغر حجمًا ، واحدة لكل عين.

كما قلت ، سيطر FatShark HDOs على العالم ، ولكن في الآونة الأخيرة ، تعد SkyZone 03O أفضل وكذلك Aomway جيدة …

يجب عليك التأكد من أن النظارات لديها: - DVR - من المهم تسجيل رحلتك في النظارات الواقية في حالة السحق حتى تتمكن من العثور على الطائرة بدون طيار الخاصة بك. - التنوع - طريقة استقبال تستخدم نوعين من الهوائيات واختيار استقبال أفضل تلقائيا.

*** يعمل نظام DJI HD على تغيير الهواية بشكل كبير ، ولكن في رأيي على الرغم من أن الجاذبية لم تكتمل بعد ، إلا أنني سأنتظر قليلاً أكثر معلقًا على الأنظمة التناظرية وأتغير عندما يكون متوافقًا مع الهواية.