Проект Pegas-M. Микро-квадрокоптер с FPV. Билд лог.

Публикую описание проекта микрокоптера, идея которого возникла у меня пару лет назад. Дело в том, что в тёплое время года я много путешествую в поисках интересных и нестандартных природных и техногенных объектов – труднодоступных пляжей, мест с интересными видами, заброшенных военных баз, пионерлагерей и так далее.
Часто очень полезной оказывается возможность быстро обозреть труднодоступную местность, чтобы не тратить силы на дальнейшее продвижение или наоборот – не упустить интересный объект, не видимый с земли.
Эта цель и стала основной. Ну и, конечно, FPV как таковое – вещь, мало кого способная оставить равнодушным.

-–

Исходя из основной цели, необходим был максимально компактный аппарат, который можно бросить в рюкзак или бардачок машины.
В то же время не хотелось слишком сильно поступаться полётным временем и функционалом. В итоге проект представляет собой некий компромисс - это не наладонник(хотя и близок к нему) но зато в нём присутствуют все основные возможности «взрослых» систем.

В принципе, можно было собирать аппарат из готовых блоков, доступных в продаже, но я решил от этого отказаться. Причина – не хотелось собирать очередную Антилопу Гну. Большинство модулей в продаже не имеют даже отверстий для мех крепления, а скотч, хомуты и термоусадка – ну не нравится мне это. Как единичные вспомогательные элементы это нормально, как основа конструкции – нет.
Кроме того, хотя это даже скорее в первую очередь – мне не понравилась схемотехника и трассировка того, что есть в продаже. Неоправданные упрощения схемотехники или наоборот лишние блоки. Например, мне непонятно - зачем аппарату, особенно компактному, нужен FTDI прямо на борту?
Ну и, наконец, собирать из готового мне просто не интересно, и, наверное, это главное.

-–

Коротко основные отправные точки.

  • Максимальная компактность и минимальный вес.
  • Максимальное полётное время.
  • Полный набор датчиков: гиро\акс, магнитометр, альтиметр.
  • Система дальнего RC
  • FPV видео 5.8G
  • OSD телеметрия.
  • Запас по взлётному весу для кейчейн камеры.

Конструкция разрабатывается исходя из максимальной простоты и технологичности производства – никаких сложных элементов. Фактически это набор печатных плат плюс несколько тривиальных резьбовых стоек.
Всё разбито на три основных модуля:

  • Main board – единый импульсный step-down стабилизатор 3.3v для питания всех систем, 4xESC.
  • FC – процессор, датчики.
  • RF module – RC приёмник, TV передатчик, OSD.

Со стороны софта задействованы следующие открытые проекты:

Multiwii (основной причиной выбора явилась заложенная в него зачаточная интеграция OpenLRS, можно было начать что-то на STM32 но это бы растянуло время разработки)
OpenLRS
BLHeli (компактность, 3в питание - альтернатив для данного проекта просто нет)
mobiDroneOSD (то же что и с предыдущим)

-–

Весь софт переконфигурирован под распиновку, использованную в проекте. Multiwii довольно сильно изменён в части интеграции OpenLRS – реализована полная многоканальность, как в базовом OLRS, включен failsafe, возможность выбора 434\868Mhz, на очереди оптимизация конфигов модема.

Аппаратно заложена возможность дистанционного переключения TV каналов, программно – пока не реализовано.

Схемотехнически заложен ФНЧ для RC приёмника – в силу компактности аппарата антенны расположены довольно близко и возможны протечки «субгармоник». Да и вообще не помешает.

Антенна на 5.8 планируется обычный клевер, пока отлаживаю на диполе. Насчёт RC 868Mhz – пока в раздумьях. Софт OLRS отлаживал вообще без неё, модуль RFM22 радует чувствительностью – в квартире нет места, где бы он перестал принимать просто на UF.L гнездо ))

Аккумулятор – 2S 1000-1300mah 20-25C
Моторы – AP05 3000kv (1811 как вариант)
Винты – 5030 (до 6030 по размаху лучей)

Полный полётный вес – 160-190г с моторами AP05.

  • 2005
Comments
horsehorse

Схема контроллера

horsehorse

Схема платы радиоканалов

horsehorse

Схема основной платы - ESCs, импульсный стабилизатор

gorbln

Как и на других русских форумах, здесь как-то не особо выражают одобрение автору. То ли дело, если он чем-то неугодил…
Надеюсь, скажу за всех - круто, здОрово! Не поленились сделать красивый и “несопливый” проект. Приятно посмотреть!
Ещё бы фоточек собранного коптера - и было бы вообще хорошо. =)

horsehorse

horsehorse
{gorbln};bt129574

Как и на других русских форумах, здесь как-то не особо выражают одобрение автору. То ли дело, если он чем-то неугодил…
Надеюсь, скажу за всех - круто, здОрово! Не поленились сделать красивый и “несопливый” проект. Приятно посмотреть!
Ещё бы фоточек собранного коптера - и было бы вообще хорошо. =)

Спасибо. Я продолжу лог, будет и общий вид - пока только отлаживаю и собранным не сфотографировал.

Shuricus

Для кого этот проект? Паять столько электроники будут единицы. Проще купить все готовое. Мелких коптеров с ФПВ как грязи.

RW9UAO

а не было мыслей на одном процессоре сделать счетверенный ESC?

argut

Поддерживаю! Проект отличается от всего что есть, даже пусть он для себя. Все лучшее начинаестся с “сделать для себя”

VVS2

Дрон поверхностного монтажа:) Респект!
Еще бы на штырьках типа PLD все собиралась этажами, как модули ардуино… тогда вообще без проводков было бы, красота.

zavtrak
VVS2;bt129586

Дрон поверхностного монтажа:) Респект!
Еще бы на штырьках типа PLD все собиралась этажами, как модули ардуино… тогда вообще без проводков было бы, красота.

просто модулями типа вот такого пирога

gps-компас
\esc\esc\esc\esc\
\мозги\гиро\баро\-приёмник-осд-передатчик видео-подсветка
акк

развести всё это по модулям, выкатить это на какойнибудь кикстартер, собрать денег, сделать тестовую партию штук 10, затестить всё, получить фидбэк и в релиз
другое дело надо ли оно кому, мелколётов развелось не мало от разных производителей по вполне демократичным ценам, правда и разваливаются они через одного

horsehorse
Shuricus;bt129580

Для кого этот проект? Паять столько электроники будут единицы. Проще купить все готовое. Мелких коптеров с ФПВ как грязи.

Значит проект для единиц. Что поделать - не отказывать же себе, из-за этого, в удовольствии сделать интересную штуку?

Хотя я подумывал о готовых наборах через Кикстартер. Останавливает его недоступность для не-резидентов.

horsehorse
RW9UAO;bt129581

а не было мыслей на одном процессоре сделать счетверенный ESC?

Мысль проскакивала, но, честно сказать, я не вижу особых преимуществ такого варианта ни по компактности трассировки ни по надёжности.

horsehorse
VVS2;bt129586

Дрон поверхностного монтажа:) Респект!
Еще бы на штырьках типа PLD все собиралась этажами, как модули ардуино… тогда вообще без проводков было бы, красота.

Думал об этом. Не PLD, конечно, а более компактные варианты с шагом 1.25.
Это дало бы выигрыш по толщине сборки раза в два и с учётом трассировки на многослойке процентов на 20-30 по площади.
Но. Тогда нужна многослойка. Для двуслойной платы (на данном производстве по кр мере) плотность тассировки предельная и свести коммуникации в комплементарные разъёмы не получится.
А многослойка это весьма дорого для мелких заказов (( Если бы это как-то окупалось - тогда можно думать. А пока так.

horsehorse
zavtrak;bt129590

просто модулями типа вот такого пирога

gps-компас
\esc\esc\esc\esc\
\мозги\гиро\баро\-приёмник-осд-передатчик видео-подсветка
акк

развести всё это по модулям, выкатить это на какойнибудь кикстартер, собрать денег, сделать тестовую партию штук 10, затестить всё, получить фидбэк и в релиз
другое дело надо ли оно кому, мелколётов развелось не мало от разных производителей по вполне демократичным ценам, правда и разваливаются они через одного

думал об этом. Коммерческий вариант мог бы сделать ещё более компактным, лёгким и практически без проводов. Но для Кикстартера я не резидент.

horsehorse

Печатная плата контроллера. Примерно в реальном масштабе, в зависимости от монитора. 6см по широкой стороне.

horsehorse

Модуль радиоканалов

horsehorse

Основная плата. ESCs, импульсный стабилизатор.

RDL_Rider

Лучший пост про коптеры минимум за год

Stiger

А если сделать платы собирающиеся, то можно было бы пробовать разные наборы датчиков… прибавлять, убавлять… ESC на разные мощности… для коллекторников, безколлекторников…
В любом случае - интересный проект. Отличается от последних “сборок конструкторов”.

DemidSPb

Удачи автору! Интересный проэкт!

ВлАс

Да проект крут, ждем видео облета и отзывов о самом полете/надежности/впечатления.
По поводу ESC на одном проце - не реально, по крайней мере это касается мега8, там для обслуживания одного мотора времени впритык, задавал такой-же вопрос когда проектировался WiiESC