Дрон с нуля: Часть 1. Терминология

4/5 - (2 голоса)

Содержание

Дрон с нуля: Часть 1. Терминология
Дрон с нуля: Часть 2. Рамы
Дрон с нуля: Часть 3. Силовая установка
Дрон с нуля. Часть 4. Полётный контроллер
Дрон с нуля. Часть 5. Сборка

Введение

Мы подготовили учебные материалы для начинающих «пилотов». Рассмотрим основные понятия, процессы создания дрона используя готовые детали. Раскроем значения всех терминов. И так поехали.

Термины

Типы

RTF (Готов к полету) – дрони из «коробки» все что нужно, это зарядить батарею и преступить к пилотированию.
BNF (Привязать и лететь) — дрон в собранном виде с приемником. Пользователю нужно определиться с передатчиком и сделать привязку с приемником.
ARF (Практически готов к полету) — разобранный дрон, в комплект которых входят основные детали. Но могут отсутствовать пульт управления и приемник.
DIY (Делай сам) — данный вид называется «кастомным». Вы сможете использовать для сборки детали разных производителей или сделать/модифицировать детали дрона.
БЛА/БПЛА/UAV — Беспилотный Летательный Аппарат
Дрон (Drone) — тоже самое, что и БЛА. Чаще применяется в военной терминологии, в сфере хобби чаще используется БЛА
Мультиротор— беспилотник с несколькими моторами.
Трикоптер— беспилотник с тремя моторами/пропеллерами и традиционно с тремя опорами.
Квадрокоптер— беспилотный летательный аппарат с четырьмя моторами/пропеллерами и 4 опорами.
Гексакоптер — дрон с 6 моторами/пропеллерами.
Октокоптер (Octocopter) — дрон с 8 моторами/пропеллерами.
Spyder — тип беспилотника 9традиционно гексо/квадрокоптер) с несимметричными лучами относительно друг друга.
V-Tail — летательный аппарат с 4мя лучами, два из которых находятся под углом, образуя «V».
Габариты (Size) — традиционно указывается в мм (350 мм). Определяет расстояние между моторами. В том числе по размеру определяют разновидность беспилотника (нано, мини и прочее)
X4/X8 — вариация с 4я опорами. Х4 оснащен одним мотором в конце луча. Х8 двумя моторами.
Y3/Y6 — в данном варианте 3 опоры. Y3 — с одним мотором Y6 – с двумя моторами.

Детализация

CG (Центр тяжести) — тока на беспилотнике в которой распределение веса равномерное.
Рама (Frame) — основа конструкции беспилотника.
Корпус (Shell) — визуальное/функциональное, применяется для лучшей аэродинамики или для улучшения сопротивления элементам.
Посадочные опоры (Landing gear) — опоры используются для посадки беспилотника.
Retract/Retractable — два положения шасси: 1 чтобы посадить и взлететь, 2 компактное, за счет чего улучшается обзор в полете.
G10 — традиционный материал для изготовления беспилотника. За счет того, что данный материал очень легкий и прочный, с приятной ценой.
Защита роторов (Prop Guards) — материал окружающий пропеллеры для защиты винта от других объектов. Создан, чтобы защитить и свести к минимуму повреждения.
Коннекторы (Connectors) — специальные разъемы для соединения\разъединения проводов.
Трубный Хомут (Clamp) —применяется для соединения круглой тубы и другими устройствами (с крепление мотора и пр.)
Демпферы (Dampeners) — материл данных деталей, это резина. Применяются для того, чтобы уменьшить вибрацию от беспилотника.
Светодиоды (Light Emitting Diode) — нужны для идентификации беспилотника ночью или при плохом освещении.

Силовая установка

Тяга/Движущая сила/Thrust — сила, которая вырабатывается двигателями и толкает аппарат. Традиционно измеряется в килограммах.
BEC/ Преобразователь бортового питания — встраиваемая часть в регулятор напряженияя, обеспечивает напряжение тока электроники.
ESC (Электронный регулятор скорости) — уст-во подключается к батарее, двигателю и контроллеру полета, регулирует скорость вращения двигателя.
Мотор (Motor) — используется, чтобы задействовать пропеллеры. У небольших дронов моторы – коллекторные, у габаритных – бесколекторные.
Blades/Лопасти пропеллера — поверхность, создающая подъёмную силу. Традиционно у пропеллера 2-4 лопасти, они могут быть статичными или складываться.
Пропеллер/Propeller/Несущий винт — обеспечивают движущую силу.
Пропсейвер (Prop Saver) — разновидность втулки, крепиться на верхней части двигателя и может замещать адаптер для пропеллера. В случае аварии берет удар на себя, сохраняя винты в целости.
PCB/Печатная плата — пластина с компонентами.
LiPo/Литий-Полимерный — аккумулятор, часто применяют в беспилотниках, за счет небольшого веса и быстрой скорости зарядки.
Распределение питания (Power Distribution) — используется для распределения питания на все устройства, которые использует беспилотник.
Сервопривод (Servo) — разновидность приводов, меняет угол, когда получает правильный сигнал.

Контроль

Станция управления — может использоваться как дополнение/замещение ручного девайса для управления. Может состоять из: передатчика, антенны, монитора, батареи и пр. устройств.
Привязка (Binding) — это термин, означающий связку между передатчиком и приемником. Если передатчик идет в комплекте, связку делать на заводе производителя.
Каналы (Channel) — кол-во каналов = кол-ву сигналов, которые он способен передать.
Контроллер полёта (Flight Controller) — мозг беспилотника, именно он обрабатывает данные, делает расчеты и сигнализирует. Сердцем контролера является микроконтроллер. У контроллера может быть ряд датчиков, таких как гироскоп, барометр, компас и прочее.
Соед. жгуты/Harness — определение для «жгутов проводов», часть из которых соединяет приемник и контроллер, друг. устройства.
ВЧ/ HF, ОВЧ/VHF, УВЧ/ UHF— это частоты, ВЧ – высокого уровня, ОВЧ – очень высокого уровня, УВЧ — ультра высокие частоты.
Приёмник (Receiver) — принимает сигналы и обрабатывает полученную информацию.
Sketch (Code) — программное обеспечение, закачивается в контроллер полета (принцип мыслительного процесса)
Передатчик/Transmitter — выполняют функцию генерации сигнала и передает сигнал приемнику.

Датчики

Компас (Compass) — обеспечивает ориентацию в пространстве.
Инерциальный измерительный блок/Inertial Measurement Unit — связка из двух сенсоров акселерометр+ гироскоп.
Акселерометр (Accelerometer) — ориентирует ваш дрон относительно поверхности.
Гироскоп (Gyroscope) — меряет угловое ускорение по 3м осям. Единица измерения градус/сек/в квадрате.
Магнитометр (Magenetometer) — применяется в бюджетных дронах, чтобы определить направления компаса.
Барометр (Barometer )/Высотомер (Altimeter ) /Давление (Pressure) — обеспечивает обратную связь относительно высоты дрона. Измерение производится посредством давления, для определения занимаемой высоты дрона.
Трубка Пито (Pitot Tube) — используется для измерения скорости воздуха.
Запись полета (Flight Recorder) — фиксирует данные датчиков беспилотника.
GPS — применяют для определения географических координат.
Антенна (Antenna) — является приемником сигнала и передает его беспилотникую.
Крен (Roll) — отвечает за поворот дрона вокруг оси.
Тангаж (Pitch) — отвечает за вращение дрона ориентируясь на ось (от крыла до крыла)
Рыскание (Yaw ) — контролирует движения дрона относительно вертикальной оси.

Видео

FPV (Вид от первого лица) — трансляция видео в реальном времени на монитор/очки, при условии наличия у дрона FPV камеры.
VR (Виртуальная реальность) очки (Goggles) — трансляция реалистичного объемного изображения.
Подвес (Gimbal) — используется для стабилизации камеры во время полета.
GoPro — разновидность экшн-камеры.
LCD/ЖКД (Жидкокристаллический дисплей) — вид дисплея, на котором отображается видео.
OSD (On Screen Display/На дисплее) — показывает информацию о полете на экран, которые отправляет беспилотник.

Вы точно решили собирать беспилотник с нуля?

Чтобы сделать беспилотник с нуля, нужно углубиться в изучения всех нюансов, это может оказаться сложным, а порой опасным занятием. Если вы новичок и в ваши планы входит подъем в воздух с возрастанием уровня сложности, возможно стоит начать с простого и постепенно усложнять себе задачу:

Игрушка (Toy)

Такая разновидность дронов набирает популярность. Традиционно они небольших размеров. Они не всегда отличаются простотой контроля, но являются менее восприимчивыми к падениям.

Готов к полету (RTF)

Полностью укомплектованный беспилотник, со всеми необходимыми деталями, заряжай и лети. Минусом является ограниченный предел прочности, любая авария может стать последней. Традиционно дешевле купить новый, чем ремонтировать.

Почти готов к полету (ARF)

В данном комплекте есть почти все необходимые детали/устройства: каркас, двигатели, «жизненно» важные комплектующие. Необходимы: передатчик/приемник, иногда аккумулятор и зарядка. Может понадобиться дополнительная калибровка (ввиду дооснащения)

БПЛА комплект (Kit)

Стандартный набор с основным набором деталей. Все зависит от выбранного ваши комплекта. Зачастую отсутствуют: передатчик/приемник, батарея, зарядка.

Сборка с нуля (Custom)

Подразумевает комбинацию из деталей разных производителей и умения заставить их работать вместе. Этот вариант подойдет для тех, кто имеет понимание в том, как должна выглядеть конструкция, из чего состоять. Именно о кастомной сборке мы и будем говорить во всех следующих частях статьи.