SP5QWJ: marca 2020

Będąc w Monachium zajrzałem do sklepu Conrada. Moją uwagę przykuło stoisko z dronami. Poza sztandarowymi modelami wyposażonymi w kamery 4K były mniejsze drony w przystępniejszych cenach. Zainteresował mnie jeden z opisów niewielkiego drona.

Brzmiał on mniej więcej tak:

Quadcopter RC EYE One Xtreme jest wyposażony w najnowszą 6-osiową technologię stabilizacji żyroskopu RC Logger, a w połączeniu z trybami lotu wspomaganymi pilotem nawet początkujący mogą odnieść sukces i zacząć bawić się od razu po wyjęciu drona z pudełka. Xtreme ma nową funkcję o nazwie Altitude Height Hold, która po aktywacji utrzyma quada na określonej wysokości, dając początkującemu pilotowi barierę bezpieczeństwa. Ta funkcja jest również przydatna w przypadku fotografowania lub kręcenia filmów z lotu ptaka, pozwalając skoncentrować się na wykonywaniu potrzebnych ujęć, zamiast martwić się o upadek drona na ziemię.

Nowy RC EYE One Xtreme wyposażony jest w cztery mocne silniki bezszczotkowe, które zapewniają ogromny wzrost wydajności, zwłaszcza w trybie lotu ACRO, co daje możliwość wykonywania ekstremalnych akrobacji. Dla pilotów rządnych adrenaliny, specjalistyczny tryb ACRO w połączeniu z automatyczną funkcją Xtreme sprawi, że będziesz wykonywać akrobacje, których nigdy nie uważałeś za możliwe do wykonania przez mikro quada.

Muszę przyznać, że dałem się złapać na tak brzmiącą reklamę i po sprawdzeniu, że podpięta kamerka może mieć masę nawet 100 gramów (kamerka GoPro-3 z akumulatorem bez obudowy ma masę 73 gramów), podjąłem decyzję o zakupie drona. Nigdy nie miałem styczności z pilotowaniem dronów, więc uznałem (jak później się okazało bardzo słusznie), że podczas nauki nie obejdzie się bez niekontrolowanych wypadków i zdecydowałem się na zakup dwóch dodatkowych kompletów śmigieł oraz zakup zapasowego silnika bezszczotkowego. Pięć minut lotu na podstawowym akumulatorze to przecież dla mnie za mało, aby nasycić się przyjemnością lotu, zakupiłem dodatkowy akumulator (2s LiPO) o większej pojemności niż ten, dołączony do kompletu przez producenta.

Wersja MODE-2.
Wgrane oprogramowanie w wersji: v22_1113.

Widząc, jak sprzedawca w sklepie oblatuje drona i ląduje na ladzie uznałem, że i ja zaraz po powrocie do domu oblatam drona w dużym pokoju – to był błąd - połamałem pierwsze śmigła. W niedzielę z samego rana udałem się na wielki, pusty parking przed hipermarketem, celem odbycia pierwszych szkoleniowych lotów. Parking stanowił równą powierzchnię bez wyznaczonych miejsc do parkowania krawężnikami. Tylko na samym środku parkingu był wielki maszt oświetleniowy. Uznałem, że jest to wyśmienite miejsce do odbycia pierwszych lotów moim nowiuteńkim dronem. Jak łatwo było przewidzieć, drona rozbiłem właśnie o tą jedną, jedyną latarnię…

W dalszej części postu chciałbym podzielić się wiedzą i informacjami, które stały się dla mnie niezbędne do opanowania lotu dronem i jego dodatkowego wyposażenia.
Dużą porcję informacji uzyskałem z książki wydanej przez wydawnictwo ARKADY p.t.: "FOTOGRAFOWANIE z DRONA".
Książkę o fotografowaniu i filmowaniu z powietrza napisał producent filmowy i reżyser Ivo Marloh.

Quadrocopter RC EYE ONE Xtreme
Obrazki zaczerpnięte z oryginalnej instrukcji firmy RC LOGGER.

Rysunek ułatwiający dobór śmigieł: prawe, lewe.
Mamy R i L czerwone oraz R i L czarne.
Mój dron posiada układ śmigieł typu: QUAD X.

Przywrócenie fabrycznych ustawień sensorów.
Kalibrację należy wykonać po każdym "wypadku" lotniczym.
Kalibrację przeprowadzamy na idealnie płaskim podłożu.
Resetting flight leveling gyro.

Umożliwia załączenie świateł lub ich wyłączenie.
LED biała - przód drona
LED czerwona - lewa strona drona
LED zielona - prawa strona drona
Światła można załączyć tylko z wyłączonymi silnikami.

Uruchomienie bądź wyłączenie silników.

Trzy tryby lotu:
BEGINNER MODE kolor LED zielony
loty możliwe wewnątrz pomieszczeń
załączony tryb AUTO-LEVELLING
SPORT MODE kolor LED pomarańczowy
loty możliwe tylko na otwartej przestrzeni
tryb lotu przeznaczony do wykonywania zdjęć
i kręcenia filmów
załączony tryb:
SEMI-AUTOMATIC-ACROBATIC fan flying
min. 5 m nad powierzchnią terenu,
załączony tryb AUTO-LEVELLING
załączony tryb ALTITUDE HEIGHT HOLD FUNCTION
EXPERT MODE kolor LED czerwony
loty możliwe tylko na otwartej przestrzeni
wszystkie pomocnicze tryby wyłączone
idealny tryb dla ACROBATIC FUN FLYING

Góra dół.
Minimalna wysokość lotu to 50 cm nad poziomem terenu.

Lot do przodu lub do tyłu.

Obrót drona w lewo lub w prawo.

Lot w lewo lub w prawo (bokiem drona).

Śmigła 138 mm

Podstawowe śmigło do lotów dronem bez kamery.
Nie znalazłem na rynku zamiennika tej długości śmigieł.

Cylindryczna część nakrętki mocującej śmigło ma średnicę 4,9 mm.
Otwór cylindryczny w śmigle ma średnicę 5,0 mm.
Osadzenie sześciokątne śmigła na czopie silnika ma wymiar 6KT=4,4 mm.
Sześciokąt w śmigle ma wymiar 6KT=5,0 mm.
Wysokość cylindrycznej części śmigła to 11,7 mm.

Śmigła 150 mm (popularne sześcio calowe)

XTREME PROPELLER SET (150 mm)
Nr. 89072RC
Dłuższe śmigła przeznaczone są do lotów z większym obciążeniem np.: z kamerą HD i GPS'em.

Dłuższe śmigła niezbędne do lotów z kamerą HD i GPS'em.
Na rynku występuje wiele zamienników 6" śmigieł.

Silnik bezszczotkowy (Brushless Direct Current Motor - BLDC)

Model: CEMOD221-2000 LACROSSE
Znamionowe napięcie zasilania 7,4 V

silnik pracuje w zakresie napięć od 6 V do 13 V.
Średnica czopa silnika fi = 2 mm.
Wielkość napędzanego śmigła od 5 cali do 8 cali.
Rezystancja uzwojenia: 0,4 do 0,43 Ohm
Silnik nieobciążony:
Pobór prądu max 0,6 A
Prędkość obrotowa 13.500 obr/min
Silnik obciążony 200

gramami z zamocowanym śmigłem GWS7035 (178 mm):
Pobór prądu max 6 A
Prędkość obrotowa 8.500 obr/min
Przy mocy 85 W silnik może osiągnąć temperaturę 100 *C
Przy mocy 75 W maksymalny czas pracy silnika to 6 minut.
60 W maksymalny czas pracy silnika to 10 min
50 W maksymalny czas pracy silnika to 15 min

Akumulator LiPO 1.150 mAh

Oryginalny akumulator 1.150 mAh dla drona EYE ONE EXTREME.
Akumulator wystarcza na ok. 7 minut lotu nieobciążonym dronem.

Ładowanie akumulatora z użyciem RC Logger 89078RC.
Dwukanałowa ładowarka wymaga zasilacza 5 V, 2A.
Każdy z kanałów indywidualnie diodami LED informuje o stanie naładowania każdego z akumulatorów 3,7 V.
(w jednym opakowaniu mamy dwa akumulatory 3,7 V)
Ładowarkę zasilam zasilaczem wtyczkowym: ALCATEL 5 V, 2 A od popularnego tabletu.

Dwukanałowa ładowarka RC Logger 89078RC

Kamera HD firmy MODELCRAFT ne kat. 20 50 25

Kamera HD o rozdzielczości 1.600 x 1.200 pixeli dla pojedynczych zdjęć oraz rozdzielczości video 1.280 x 720 pixeli rejestruje obraz w formacie AVI w częstotliwości 25 ramek/s wraz z dźwiękiem. Rozdzielczość kamery: 1,92 MP. Obraz i dane z maksimum trzech zewnętrznych modułów nagrywane zostają na karcie SD o maksymalnej pojemności 8 GB.
Maksymalna długość nagranego odcinka filmu to 1 GB.

Masa kamerki HD z wewnętrznym akumulatorem wynosi 74 gramy.
Jak widzimy z kieszonki wystaje karta SD, która podnosi nieco wagę kamerki.

Zdjęcia wykonywane są seryjnie z interwałem zaprogramowanym poprzez program RC-Logger. Możliwe jest również radiowe wyzwalanie aparatu poprzez "7" kanał, którego niestety w dołączonym kontrolerze lotu nie posiadam (?). Kamera posiada odpowiednie gniazdo i kabelek do podłączenia do RX na pokładzie drona; niestety kontroler lotu (TX) w wersji podstawowej nie posiada dodatkowego kanału sterującego wyzwoleniem aparatu lub uruchomieniem kamery. Decydując się na bardziej zaawansowany kontroler lotu:
- DX8 SPEKTRUM - liczba kanałów: 8 z rozdzielczoscią 2.048 kroków. Konieczny jest adapter OneLink ośmiokanałowy odbiornik LEMON RX DSMX PPM (o masie; 4,8 grama) + GPS .
- DX9 SPEKTRUM - liczba kanałów: 9. Wyposażenie j.w.
- RC LOGGER R8 - 8 kanałów z rozdzielczością 1.024 kroków. Aby wykorzystać kontroler do sterowania moim dronem niezbędny jest odbiornik RC Logger RR8-TP.
- FUTUBA zależnie od wersji modelu mamy do dyspozycji nawet 18 kanałów (!).

Kamerę z GPS'em podłączamy do trzypinowego gniazda na głównej płycie drona.
Wtyk orientujemy w taki sposób aby kolory kabelków, licząc od kondensatora elektrolitycznego,
ułożyły się w kolejności: czarny, czerwony, biały.

Poprawne podłączenie kamery HD umożliwiające zdalne sterowanie kamerą oraz zbieranie danych środowiskowych.

Dzięki integracji obrazu z zapisanymi danymi z modułu GPS, program RC-Logger umożliwia odtworzenie trasy przelotu na wczytanej mapie GoogleMaps.

Kamera ma wbudowany własny akumulator , który ładowany jest poprzez gniazdo mikro-USB; max. obciążenie 500 mA.

Kamerę można zasilić z "pokładu" drona czy helikoptera używając kabla wpiętego w TRIGER PORT. Ten sam kabelek podaje sygnał do wykonania pojedyńczego zdjęcia lub rozpoczęcia kręcenia filmu (jeśli dysponujemy bardziej rozbudowanym kontrolerem lotu).
Podczas zasilania kamery poprzez TRIGER PORT nie następuje ładowanie wewnętrznego akumulatora. Kamera wymaga zasilania napięciem w przedziale od 3,6 V do 4,2 V o wydajności prądowej dla samej kamery max. 450 mA, dla wpiętych po I2C dodatkowych modułów nawet 650 mA.

Zrzut jednego z okien programu RC LOGGER VIWER.
Mamy prędkość chwilową, minimalną i maksymalną, przebytą drogę, aktulany kurs i aktualną wysokość.

Zrzut okna z danymi środowiskowymi RC LOGGER VIWER .
Mamy: ciśnienie, wilgotność, temperaturę oraz temperaturę z dodatkowego modułu.
Miałem podpięte dwie zewnętrzne czujki temperatury - dane zostały zarejestrowane tylko z jednej.

Wymiary kamery 98 x 48 x 24 mm.
Masa kamery - 70 g wartość z opisu
- w rzeczywistości z kartą SD są to 74 gramy.
Masa przewodu I2C zarobionego dwoma wtykami - 4 g.
Masa przewodu TRIGER zarobionego dwoma wtykami - 4 g.

Firma LOGGER wypuściła w podobnej obudowie dwie kamery:
RC LOGGER HD2 z kamerą 5 MP dodatkowo zbierającą dane z 4 zewnętrznych modułów
oraz RC LOGGER PRO 5 MP zbierającą dane z 8 zewnętrznych modułów z możliwością sterowania kamerą z użyciem IR. Camera przyjmuje kartę SD o pojemności do 32 GB. W obudowie kamery jest dodatkowo zamontowane wyjście pozwalające podpiąć kamerę do monitora po niskiej częstotliwości (potrzebny jest przewód z wtykami chinch - AV Kit).

Moduł GPS firmy MODELCRAFT nr kat. 20 50 09

Moduł dedykowany jest do: kamery firmy MODELCRAFT o numerze katalogowym 20 50 25.
Po podpięciu modułu GPS do kamery przewodem I2C następuje zasilenie GPS'a a następnie dochodzi do synchronizacji z satelitami. Synchronizacja trwa około kilku minut. Odbiór informacji z satelitów sygnalizowany jest błyskami diody; czym wyższa częstotliwość błysków, tym moduł odebrał sygnał z większej ilości satelitów, tym określana pozycja jest dokładniejsza.

Dane (data, czas, współrzędne geograficzne, wysokość)

rejestrowane są na karcie SD kamery HD.
Moduł wymaga zasilania napięciem w przedziale

od 3,6 V do 4,2 V o wydajności prądowej 100 mA.
Wymiary modułu 30 x 43 x 16 mm.
Masa modułu - 20 g - widoczna na załączonym zdjęciu.
Masa przewodu I2C zarobionego dwoma wtykami - 4 g.

Masa GPS 20 gramów - zgodna z opisem.

Sposób podłączenia kamery HD i GPS'a.

Kabel I2C (żyła czerwona) + zasilanie (żyły biała i czarna) nazywany jest TRIGER.

W takiej konfiguracji kamera i GPS zasilane są z akumulatora drona.

Przy zewnętrznym zasilaniu nie następuje ładowanie wewnętrznego akumulatora kamery HD.

Wewnętrzny akumulator kamery można naładować tylko poprzez gniazdo micro USB.

Moduł - czujnik otoczenia - MODELCRAFT RCL-ENV
Nr kat.: 20 93 59 (moja wersja to 01/11)

Czujnik służy do zbierania informacji dla modelu RC na temat warunków otoczenia, takich jak temperatura, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne a pośrednio wysokości na podstawie różnicy ciśnień. Możliwe jest podłączenie trzech dalszych czujników temperatury zbierających informacje od różnych części modelu np.: temperatury akumulatora czy temperatury silnika.
Wymiary modułu: 43 x 30 x 16 mm.
Napięcie zasilania: 3,6 V do 6 V DC.
Maksymalny pobór prądu: 25 mA.
Masa: 13 gramów.
Komunikacja: I2C.
Zakresy pomiarów czujników zabudowanych w module:
- temperatura od -10 do +60 *C
rozdzielczość 0,01 *C
dokładnością +0,5 *C,
pomiar w odstępach co 30 sekund.
- ciśnienie od 300 do 1.100 milibarów
rozdzielczość 0,01 mbar
dokładność + 2,5 do 4 mbar
- wilgotność względna w zakresie od 0 do 100 % RH
rozdzielczość 0,05 %
pomiar wykonywany w odstępach co 8 sekund