Graupner Alpha 250Q minu esimene multikopter ja FPV

[tikka]

Tegin täna esimese katsetuse FPV süsteemiga, kopteriga olin eelnevalt juba natuke harjutanud. Kasutatud FPV komponentide loetelu ja infot leiab järgnevast teemast: http://forum.pistik.com/viewtopic.php?t=5899. Muudatus: kopeerisin loetelu ka siia teemasse.

Veel andmeid:
Kopter: tehaseseades Graupner Alpha 250Q
Vastuvõtja/ flight controller/ telemeetria: Graupner GR-18 "Coptersoftware"
Saatja: Graupner MX-20
Lennuaku: Zippy ja Turnigy 3S 20C 2200mAh või 45C 1300mAh LiPo
FPV aku: 2S 35C 300mAh LiPo
Maapealse süsteemi (Rx, ekraan ja DVR) aku: 3S LiPo
Salvestav kaamera: RunCam HD
Kaamera: FatShark 900TVL (PAL)- tõenäoliselt natuke overkill, sest mõne info kohaselt on 600TVL maksimum, mida videoülekanne hetkel edastada suudab.
Saatja: ImmersionRC 5,8GHz 25mW RaceBand
Vastuvõtja: ImmersionRC 5,8GHz UNO5800 v4.1 RaceBand
Antennid: ImmersionRC SpiroNet V2 (RHCP SMA)
Monitor: Quanum DIY ekraan V1+ ümbris
Salvestaja: Turnigy SD DVR



Tx+ kaamera voolutarve 2S aku pealt oli ca 0,3A. Leviulatust ei oska veel kommenteerida, aga netis leiab videosid samade komponentide kohta. Paari lennu suurim vahemaa oli ca 250m 5-10m kõrgusel maapinnast ja pilt oli olemas, kuigi hakkas sisse tulema mõningaid häireid. Monitori hoidsin koos ümbrisega süles, komplektis olevaid läätsesid pole veel katsetanud. FPV aku ja maapealse süsteemi aku seisukorda jälgis HK muudetava alarm pingega akuvaht, lennuaku oli taimeri peal. GR-18 telemeetria aku sensorit pole jõudnud veel näppida. Lennuaku ja video Tx paigutus pole kõige parem, sest kokkupõrke korral satuvad saatja juhtmed pinge alla.

Kogemusega jäin väga rahule. Maapealset osa on vaja veidi mugavamaks teha, siis seljakott selga, jalgrattale ja ümbrust avastama.

Veel pilte: https://picasaweb.google.com/1048798391 ... Alpha250Q#

[tikka]

Eile näppisin natuke telemeetriat ja täna tegin mõned lennud koos sellega. Üks kõrvaklapp oli ühes kõrvas ja teisega kuulasin ümbruses toimuvat. Tehasepoolne teavitus on saksakeelne, aga selle saab micro SD kaardi vahendusel ära muuta. Kui telemeetria tööle lülitada loeb naishääl järjest kõik ligemale 30 parameetrit ette, isegi siis kui vastavat sensorit küljes pole, aga neid saab vähemaks võtta ja seadistada. Ma jätsin suht vähe alles. Kui ületatakse mingit limiiti, näiteks lennuaku elemendi pinge langeb alla seatud väärtust või ületatakse valitud max lennukõrgust, siis see võtab prioriteedi ja muu ebaolulisem info (näiteks taimer) jääb ette lugemata. Mõnus on see, et PID seadeid, mingeid gürode seadistusi, kopteri tüüpe jms saab kõike läbi puldi telemeetria akende seadistada, kui selleks peaks vajadust olema. Ma pole siiani ühtegi PID vms seadistust muutnud. Kui millegi üle nuriseda, siis mõned uuemad Graupneri manuaalid pole minu jaoks enam nii lihtsalt mõistetavad kui näiteks 35MHz MX-12 kasutusjuhend.

Paar näidet saatja telemeetria mitme "akna" hulgast:

[tikka]

Katsetasin Quanum V1 ekraani komplektis olevaid läätsesid ja leidsin ühe sobiva. Proovisin ka V2 lisavarustuse omi, aga need on natuke liiga suured ja vajavad rohkem ümberehitamist, kui tahta neid esimesele versioonile paigaldada. Monitori panin koos ümbrisega V2 versiooni lisavarustusena saada olevasse neopreen kindasse. V1 on natuke väike, aga ma panin täidist vahele. Penoplastist korpuse osad kinnitasin teibi ja rihmaga mitte liimiga, et oleks lihtsam erinevaid asju proovida.



Kogu varustus käib seljakotis. Sinine plaat on startimiseks, maandumisel veel sellele pihta ei saa.


Enam-vähem selline see pilt on (reaalsuses minu arust natuke parem):


Lennuaeg 2200mAh akuga on ca 7min ja 1300mAh akuga ca 5min, aga ma lennutan suht rahulikult. Akud ka juba vanad ja täisgaas tahaks nagu paremaid. Järgnevalt tahaks suuremat lagedat platsi proovida, telemeetria kõrguspiirangu seadsin 125m peale (samm 25m), et üle 150 ei läheks ja seal käisin ära.

Windows Media Playeris tehtud screenshot DVR salvestusest. Minu arust oli reaalne pilt monitoril palju parem. Vasakul olevast puude "saarest" lendasin tagant mööda ja vahel oli häireid, vahel mitte, aga mitte midagi hullu.

[tikka]

Mõned lõigud FPV eelsetest lendudest:
https://www.youtube.com/watch?v=UNzbq3PlNm0

[tikka]

Mõned klipid ca 80 esimesest FPV lennust. Salvestava kaamera vaateväli on FPV omast natuke erinev, nagu näha lõpus olevatelt piltidelt. Reaalne monitori pilt on parem kui DVRi screenshot.

https://www.youtube.com/watch?v=Cey3KsQurZM

Vahepeal võtsin nädala puhkust, et aeg maha võtta, mõnusat kevadilma ja sääskedest vaba õhku nautida ning muuseas ka FPV kopteriga erinevates kohtades ringi kärutada. Olen rahul, et rallika omale esimeseks FPV masinaks valisin. Päris ilma crashideta ei saanud. Ronisin liiga vara puude alla lennutama ja tulemuseks oli 7 purunenud propellerit ning kadunud tagumine LED tulede riba.

[tikka]

...
Leviulatust ei oska veel kommenteerida, aga netis leiab videosid samade komponentide kohta. Paari lennu suurim vahemaa oli ca 250m 5-10m kõrgusel maapinnast ja pilt oli olemas, kuigi hakkas sisse tulema mõningaid häireid. ...

Võrdlesin mõningast videomaterjali Maa-ameti kaardirakenduses leitavaga ja 250m oli tavaline tegevusraadius (sealhulgas ka mõnede puude tagant lendamine). Pikim vahemaa põllu kohal oli 680m ja kopter oli sellel lennul puulatvade kõrgusel ning vastuvõtja kolmjalal, nagu ülemisel pildil näha. Pole paha 5,8Ghz 25mW kohta.

[tikka]

Kaalusin kopteri ära ja sain lennukaaluks 658g. Tegin ka lennuaku poolt piiratud lennuulatuse testi. Selleks lennutasin rahulikus tempos ümber kahe punkti, mille vahekaugus oli ca 230m. Sain teha 7-8 tiiru ehk siis max edasi-tagasi lend oleks ca 1,6-1,8km (pööranguid ei arvestanud). Lennuaeg oli katsetel ca 7min.

Tõenäoliselt panen tulevikus FPV süsteemi ka lennuaku pealt tööle, siis saab kaalu vast mõnikümmend grammi kergemaks.

[tikka]

Veel mõningaid klippe, kohati oli tuul suht tugev ja raputas (käed ka võibolla vahepeal värisesid ):

https://www.youtube.com/watch?v=Eu_2rsVo5co

Üritasin oma kauguse rekordit korrata, aga seekord üle ca 500m ei saanud. Ei aidanud ka kõrgemale tõusmine. Eelmine kord oli vastuvõtja sisselülitamisel "no signal" pilt puhtam, seekord värelesid mingid horisontaalsed jooned üle ekraani, aga saatja sisselülitamisel oli pilt väga hea. Teisi kanaleid ei proovinud. Kui suundantenni kätte saan, üritan veel kaugemale minna, aga enne teen Fresneli tsooni(de)ga jms tutvust.

http://eava.ee/opiobjektid/Signaal/fresnel.html
https://www.youtube.com/watch?v=xCVd3QGQhKU

[tikka]

Tegin esimese katsetuse ImmersionRC SpiroNET CP 13dBi Patch antenniga ja ca 900m peal oli kerge "lumesadu" ning märgatavad häired manööverdamisel. Proovisin kõrgusvahemikku 1-20m ja pilt oli suht sama. Valitud kanal oli väljaspool andmetes toodud infot: F/B ratio is 26dB, VSWR is < 1.5:1 (5740 - 5860MHz). Mõnes videos minnakse multikopteriga ja sama FPV elektroonikaga 1,5km peale ja pilt on täiesti selge. Järgmisel lennuulatuse katsel proovin teist kanalit ja hiljem üritan mingi lahendusega vastuvõtjat kõrgemale monteerida.

[tikka]

Eelmistel lendudel ühendasin DVRi 1,2m pikkuse FatShark RCA AV kaabli kaudu, mille pinout ühildub ImmersionRC vastuvõtjaga. Pilt saadetakse nüüd läbi video kanali ja see on palju parem, horisontaalsed jooned on kadunud. Valgustingimused on ka paremad, kui alguse poole postitatud Windows Media Playeris tehtud screenshotil DVRi salvestusest.

[tikka]

Video mõni aeg tagasi tehtud lennust, kus tegin rohkem rolle ja flippe, kui eelnevatel lendudel kokku.

https://www.youtube.com/watch?v=vuujY2B0CMk

Tähistab pika ja aeglase tuunimise/õppimise protsessi algust. Vaikselt uurin infot, et kust alustada ja mida esimesena reguleerima hakata. PIDide kohta päris hea selgitav video: https://www.youtube.com/watch?v=0vqWyramGy8. Kopter ja elektroonika on tehaseseades (12A ESC, 2804 2300kv mootorid, Graupner 5x3 C propellerid), ainult saatjal on expo +40% (roll, pitch, yaw). Enamik videos nähtud flipid ja rollid on tehtud juhtkang põhjas.

Ei kiirusta kuhugi, sest ka praeguses konfiguratsioonis on kopter minu jaoks piisavalt huvitav lennutada. Suurem osa lendudest teen hetkel niikuinii sisuliselt liikudes otsejoones maapinna lähedal, puude kohal jms. Värisemisest tahaks lahti saada, aga see võib olla ka vähese oskuse või vale piloteerimise tehnika kasutamise tulemus.

Vattmeetri staatilisi andmeid 3S akuga:
I: 34A max (langes suht kiiresti ca 32A peale)
U: 11,56min
N: 403W max (langes suht kiiresti ca 370W peale)

Lisaks katsetasin esimest korda Quanum V2 FPV ekraani koos lisavarustusena saada olevate paremate läätsedega ja kogemus oli ülimalt positiivne. Hind oli ka vähemalt mingi aeg suht madalale langenud. Lisa ekraan on kasvõi seepärast hea, et kui keegi tahab reisijaks olla, siis saab läbi parema pildiga V2 ekraani kaasa lennata ja ise kasutaks samal ajal juba olemasolevat V1-te.

[tikka]

Mootorid on siiski 2804, mitte 2204 nagu enne valesti märkisin.

[tikka]

Paari päeva õhtul tegin esimesed seadistamise katsetused.

Stock andmed (kõike kirja ei pane, valin omaarust olulisemad):
Q.01 tarkvara (nick peaks olema sama, mis pitch)
Roll/nick P 40
Roll/nick D 30
Roll factor % 60
Powersens 80
--Attitude mode--
Roll/nick I 40
Agility 3
--Rate mode--
R/N rate I 20
Rate 5
Yaw P 40
Yaw I 15
Yaw D 10
Type quadro X
Mode normal
Minpower 10%

Lugesin igasugu infot tuunimise kohta ja vaatasin mõningaid videosid. Jäi mulje, et laskumisel tekkiva värina eemaldamiseks peaks I-d vähendama. See ei aidanud, Yaw muutus kiiresti suht "ujuvaks". Tehtud muudatused:
1. lend
R/n rate I 17
Rate 7
Yaw I 12

2.lend
R/n rate I 14
Yaw I 9

3.lend
R/n rate I 11
Yaw I 13

4. lend
Yaw P 45
R/n rate I 10
Yaw I 15

Infomaterjalides jäi silma soovitus, et tuunimist peaks P-st alustama. Seega muutsin oma seadistused uuesti ümber stock arvudeks, aga võtsin aluseks tarkvara Q.04 numbrid. Tarkvara uuendamine tundub ka hea mõte, aga seda teen kunagi hiljem. Uues tarkvaras on paar lisa seadistuse võimalust juures.

Q.01 tarkvara Q.04 arvudega (jällegi mõned asjad välja jäetud)
Roll/Nick P 50
Roll/nick D 30
Roll factor % 65
Powersens 80
--Attitude mode--
Roll/nick I 40
Agility 3
--Rate mode--
R/N rate I 25
Rate 3
Yaw P 40
Yaw I 20
Yaw D 20
Type quadro X
Mode normal
Minpower 10%

Tehtud muudatused:
1. lend
Rate 7
Yaw P 55

2.lend
R/n P 55
Yaw P 60

3.lend
R/n P 60
Rate 8
Yaw P 70

Viimane lend tundus seni kõige normaalsem, katsetused jätkuvad. Igat lendu vast ei hakka üles kirjutama.

Tuul oli vahepeal päris tugev, seepärast lisasin kolmjalale tugevduseks nöörid.

[tikka]

Mõned lõigud veel kestvast protsessist.

https://www.youtube.com/watch?v=kVMYBuBG-5g

Esimene klipp käib ülal mainitud esimese päeva esimese lennu kohta:
R/n rate I 17
Rate 7
Yaw I 12
Yaw on suht ebastabiilne.

Edasised klipid on uutest katsetustest. Q.01 tarkvara Q.04 arvudega, aga:
Alates ca 0:44
R/n P 85
Rate 10 (max)
Yaw P 100 (max)
Yaw I 30

Alates ca 3:57 on sama mis eelmine, aga:
R/n D 25
Yaw D 15

Alates ca 5:18 on sama mis eelmine, aga:
R/n D 20
Yaw D 10

Kirjeldatud setupiga saavutatav nurkkiirus ja tõusukiirus on vast ainuke universaalsem info Alpha 250Q kohta, mida videost näha. PID arvud peaksid näitama ainult konkreetselt minu masina käitumist.

[tikka]

Kokkuvõte mõnedest edasistest lendudest:

https://www.youtube.com/watch?v=hIp2WLjlLHA

Vigane mootor, paigast ära PID-id jms tekitasid vahel vibratsiooni.

[tikka]

Esimene "väravate" alt lennutamine.

https://www.youtube.com/watch?v=8fXi8IkA3ck

Mõtlesin, et proovin midagi uut. Meisterdasin paar väravat olemasolevatest materjalidest (neli ümarat ca 50cm pikkust puidust pulka ja kaks 2m pikkust toruisolatsiooni juppi). Tulid natuke väikesed, aga vähemalt õnnestus seljakotti ära pakkida. Nagu DVR-i videost näha, oli neid alguses suht raske märgata, seepärast paigaldasin need hiljem heinarullide kõrvale. Oli mitu kokkupõrget, mõned napikad ja vahel harva õnnestus alt läbi lennata. RunCami salvestusest võtsin mõned klipid. Väravaid remontisin pakketeibiga, purunes 9 propellerit, kadus 2 kaamera kinnituse vibratsiooni summutavat jullat, aga kopter ise pidas vintsutustele vastu. Järgmiseks korraks oleks kindlalt suuremaid väravaid vaja.

[tikka]

Edasisest PID tuunimisest niipalju et uuendasin kontrolleri tarkvara Q.04 peale ja kopter hakkas hoopis teistmoodi käituma ehk siis tuleb uuesti arve muutma hakata. Kusjuurest liikvel on ka mingi eriti äkiline tarkvara versioon, aga sellel puudub "attitude" mode ja seepärast ei hakka hetkel seda asja edasi uurima.

[tikka]

Paar klippi lendudest Q.04 tarkvaraga ajast, kus lehed olid rohelisemad ja temperatuur soojem. Seekord oli prooviks peal FS 900TVL kaamera, sest tegin sellele uue kaabli, muidu on sellel viivitus rallika jaoks tõenäoliselt liiga suur. PID seaded polnud päris nii nagu tahaks, aga sellegipoolest tundsin end suht enesekindlalt ja lõpus pingutasin vähe üle. Purunes üks propeller.

https://www.youtube.com/watch?v=QH2Sqs9iL30

[tikka]

Kusjuurest liikvel on ka mingi eriti äkiline tarkvara versioon, aga sellel puudub "attitude" mode ja seepärast ei hakka hetkel seda asja edasi uurima.

RCgroupsist saadud info kohaselt on sellest äkilisemast tarkvarast välja kasvanud uus väljalase Q05: http://www.graupnerusa.com/GR-18-GR10C- ... 5_b_9.html. Pole ise proovinud ja minu oskuste juures pole ka väga vahet, aga ei tahtnud seda teemat nö õhku rippuma jätta.

[tikka]

Paar päeva tagasi üritas kopter LOS acro lendude ajal esimest korda kontrollimatult minema lennata. Ei teinud pärast crashi korralikku lennueelset kontrolli ja lennukontroller oli kahepoolse teibi küljest lahti tulnud. Tahtsin attitude mode`is õhku tõusta ja kohe kui puudutasin pärast armimist gaasi, hakkas masin horisontaalses asendis kontrollimatult väikse tempoga kõrgust koguma. Mingeid juhtkäsklusi ei kuulanud. Lülitasin rate mode`i sisse, aga ei mingit abi. Disarm lüliti kukutas kopteri alla, õnneks pehmele pinnasele, nii et midagi katki ei läinud.

Uute lendude ajaks lasin Q.05 tarkvara peale. Lisa seadistuse võimalused vajaks veel järele proovimist, aga kiirem yaw rate meeldib kindlasti.

[tikka]

Lõpuks panin video saatja toite lennuaku peale ja paigutasin selle teise kohta, et kokkupõrke korral trükkplaadi SMA pistik vähem koormust saaks. Parim mis suutsin välja mõelda, mis tagaks lihtsa juurdepääsu kanali valiku lülititele, on kasutada kahest punktist kaablivitstega fikseeritud antenni pikenduskaablit, mis crashi korral löögi enda kanda võtaks. VTx on kinnitatud velcro paelaga, mis toimiks nö ujuva kinnitusena. Antenni poolne ots tundub vähe vedel. aga siiani on toiminud ja mingit erilist video signaali halvenemist pole ka täheldanud. Lennukaal läks ca 14g kergemaks, mida pole palju, aga kasutamine on nüüd palju mugavam ja see mahub endiselt sama karbi sisse.







Pärast karmimat kohtumist kiviga tekkis ühe käpa otsas väike delamineerumine. Selle panin kruustangide abiga pressi alla ja immutasin vedela CA-ga kokku tagasi. CA-ga käisin üle ka kõik esiletungivad raami servad, et need paremini vastu peaksid.

Rotor Rioti ja MR Steele`i ehitus videote vaatamisest on mingit kasu ikka olnud.