питание коптера по проводам
Четыре года прошло после закрытия темы rcopen.com/forum/f134/topic284091/161 Все никак не доходили руки до практической реализации, не было надобности.
Сейчас для некоторых задач понадобилась быстро развертываемая стационарная леталка-зависалка на небольшой высоте (20-30м) с трансляцией картинки на рядом расположенные смартфоны. Простая и бюджетная. С длительным питанием от сети, прикуривателя авто или стационарного аккумулятора большой емкости.
Управление должно быть предельно простым, рассчитанным на минимальные летные навыки. Управление - взлет на нужную высоту, повороты коптера с камерой, просмотр картинки и фотографирование - со смартфона.
С электрической частью передачи питания с земли и обратного преобразования ее в нужный уровень для коптера вопросов нет.
Есть вопрос к выбору коптера-донора. Желательно подобрать готовый, можно б/у.
Сейчас есть на руках новенький SG906, вполне подходящий для данной задачки. Но он прекрасно себя зарекомендовал для обычных полетов и не хотелось бы его убивать своими опытами. Тем более, он немного слабоват по требуемой грузоподъемности и избыточен функционально. Перед каждым взлетом требует калибровку, а это в моем случае только мешает быстрому запуску.
Подскажите, плз. что можно взять в качестве донора с примерно такими отправными данными:
-
Квадрик, рама около 200-250мм, БК моторы.
Общий вес аппарата без аккумулятора и дополнительного груза 500-600г максимум.
Вес аппарата с аккумулятором и дополнительным грузом 800-900г максимум. -
Без ЖПС и компаса. С 6-ти осевой стабилизацией.
-
Дальность управления в пределах 50м максимум.
-
Управление только со смартфона минимальное (двух джойстиковое). Без пульта ДУ.
-
Онлайн передача видео картинки с борта по WiFi c возможностью фотографирования и сохранения фото на смартфоне.
Электрическая часть проводного питания состоит из готовых платок с АЛИ. Чуть позже выложу ее схемку.
В своих расчетах исхожу из ориентировочной цифры требуемой удельной мощности питания борта (на единицу его веса) 1Вт на 10г.
То есть, для подъема небольшего коптера весом 700-800г, включая бортовой конвертор и кабель питания, потребуется около 70-80Вт “чистой” мощности. Плюс к этому нужен запас мощности на потери в кабеле.
В планируемой реализации я ориентируюсь на миниатюрные понижающие конверторы aliexpress.ru/item/32834739683.html?spm=a2g0o.cart… весящие всего 20г.
Они с принудительным обдувом от винтов коптера могут вытягивать ток до 5А, и рассчитаны на максимальное входное напряжение до 40В.
Таким образом, четыре платки (по одной под каждым лучом коптера) позволяют вытягивать ток до 20А.
При этом в кабель на земле можно подавать напругу до 40 вольт максимум.
По ряду параметров (удельный вес и сопротивление, прочность, гибкость и термостойкость) выбрал силиконовый акустический кабель сечением 0,5мм.кв.
Такой кабель длиной около 20-25м будет весить около 250г и иметь суммарное сопротивление около 3 Ом. При максимальном токе до 3А (немного греется)максимальное падение в кабеле составит не более 10В. То есть, около 30Вт будет уходить в тепло, и ровно на столько больше надо качать с земли.
В зависимости от токовых бросков моторов может скачками просаживаться бортовая напруга. Чтобы это исключить желательно поставить на выходе конверторов ионистровые кондеры большой емкости.
В сумме все конверторы с ионистрами будут весить около 100г. Это меньше убираемого с борта штатного аккумулятора (около 150г). Тем не менее в сумме с кабелем питания общий полетный вес на высоте 20-30м увеличится на 200г.
Следовательно, выбираемый коптер должен иметь такой же запас тяги.
В ближайшие дни попробую с имеющимся на руках коптером SG906. Вроде как должно все получиться.
Еще важный элемент - барабан с кабелем.
Должен быть управляемым. Быстро разматывать и сматывать кабель.
Сделал его с небольшим мотор-редуктором внутри, управляемым дистанционно, и с подвижными контактами.
В моей прикладной задаче требуется лишь строго вертикальный подъем на требуемую высоту (до 30м), зависание на необходимое время и последующий спуск.
Для этого не требуется ни компас, ни ЖПС, ни барометр на борту. Управление по вертикали просто размоткой кабеля на нужную длину. Газом лишь менять требуемое натяжение кабеля.
Если нужно, можно маневрировать и смещаться на небольшие расстояния в стороны в пределах длины размотанного кабеля.
Решил не ждать понижающие конверторы с Али, и попробовать с тем, что был в наличии. А был на 300Вт и максимальный ток 30А. Вес - 95г. У него входное напряжение всего до 30В. Маловато, чтобы гнать наверх. Будет больше ток, толще кабель. Но для пробы сгодился.
Приладил на пузе SG906 конвертор с кабелем.
Коптер не заметил подмену. В пределах длины кабеля летал как обычно.
Кстати, очень удобно для начинающих полетов. Можно отрабатывать технику управления на небольшом пятачке, и не бояться, что улетит за горизонт или кончится аккумулятор. Рекомендую для начинающих.
Что меня не устроило при использовании SG906. Необходимость калибровки при каждом включении. Иначе не хочет запускать винты. А мне нужен вариант - включил питание и сразу полетел. Никакого шаманства, никаких ЖПСов, барометров, компасов.
В моем варианте коптер должен подняться на длину отмотанного кабеля и телепаться там вверху в разумных пределах. По сути, как управляемый воздушный шар. Буду думать над коптером с простой начинкой. Да и грузоподъемность желательно немного прибавить. Видимо, с винтами 9-10".
Да и управление в моем случае лучше не с пульта, а со смартфона.
В моем варианте коптер должен подняться на длину отмотанного кабеля и телепаться там вверху в разумных пределах.
Без GPS не выйдет, нужно будет постоянно корректировать.
Да и управление в моем случае лучше не с пульта, а со смартфона.
Может проще сделать? Взять тот же DJI Spark, и рулиться с телефона, и картинка неплохая.
Без GPS не выйдет, нужно будет постоянно корректировать.
Если речь идет о стабильной точке видео съемки, то без ЖПС будет не айс. Даже без сильного ветра будет гулять в пределах натяжения кабеля. На высотах 20-30м это может составить +/- десяток метров.
У меня режим фотографирования не требует стабильной точки съемки. И получение картинки с борта лишь одна из задач. В режиме длительного обзорного наблюдения.
Основная задача - длительное зависание на высоте и удержание легких светотехнических, демонстрационных и рекламных девайсов. Всяких там бегущих строк, анимационных картинок и пр… Это я позже выложу.
Скорее всего буду лепить простейший вариант на самодельной раме с 9-10" винтами 22 моторчиками и готовым полетным контроллером от чего-нибудь б/ушного.
Управление двух джойстиковое с экрана смартфона. Инерционность и задержки не принципиальны. Даже в случае пропадания WiFi достаточно просто смотать кабель и посадить аппарат.
хмм может тогда проще вертолёт??
Futaba что то подобное сделало. Для ретранслятора
www.jwing.net/news/27361
хмм может тогда проще вертолёт??
Чем же вертолет проще коптера?
Более громоздко, менее надежно и долговечно, и главное - менее безопасно. Особенно в местах скопления людей, если использовать в рекламно-развлекательных целях.
Некоторое время назад сделал хулиганский грузовик для запуска салютов под облаками. На базе X380. Подъем на 1000-1200м в ночное время, отстрел салюта и возврат на автопилоте в точку старта с погашенными огнями. Естественно, с соблюдением необходимых предосторожностей.
Решил сейчас заюзать этот грузовичек для замеров бортового тока в зависимости от нагрузки.
Просто подвесил токовые клещи на аккумуляторный провод и менял весовую нагрузку.
В итоге решил остановиться на летной платформе коптера Х380. В основу будет положен его летный контроллер, но без компаса и ЖПС. Без них он прекрасно активирует двигатели после команды с пульта практически сразу после подачи питания. Пульт управления штатный от Х380. Немного его доработаю - заглушу (от греха) кнопки “возврат домой” и “автоматическая посадка”.
Несущий конструктив без особых мудрствований и изысков из дюралевого профиля 20х10мм.
Расстояние между моторами 300х300мм, винты 1045. Все “стандартно” в пределах обычных коптерных конструкций.
Буду делать конструкцию предельно плоской, чтобы минимизировать боковую парусность. Это уменьшит болтанку на ветру.
И еще надо разместить пару понижающих конверторов под хороший обдув винтами. Им вместе придется качать через себя мощность в районе 300-350Вт (токи около 25-30А).
Ноги в рассматриваемом варианте не нужны, так как взлет и посадка идет со своей стартовой площадки (с блоком питания, аккумуляторами и катушкой с кабелем внутри). На площадке будет стационарная круговая опора под коптерные лучи. Посадка идет принудительной намоткой кабеля на катушку.
Сделал тягач, как и задумывал.
В том виде, как на фото весит 980г. Увы, получился немного тяжелее, чем в расчетах. Зато никаких проблем с ремонтом при крашах - все из дешевых и доступных комплектующих.
Немного погоняю его для тестовых замеров потребляемых токов под полезную весовую нагрузку. И приступлю к отработке “наземной” части.
В первую очередь интересуют тепловые режимы всех составляющих (кабель, преобразователи, моторы). Это определяет время удержания полезной нагрузки и ее максимальный вес.
Самое интересное будет впереди, когда выложу фотки разнообразного прикладного применения папелаца.
Сделал тягач
что за странные устройства с конденсаторами по бокам?
Это понижающие конверторы. aliexpress.ru/item/4000022582524.html?spm=a2g0o.pr…
Ведь по кабелю с земли идет 36V. Каждый на 20А. Чтоб не перегревались пришлось ставить снаружи под винтами.
Начал испытательные прогоны. Замеры токов, температуры, грузоподъемности, длины и сечения кабеля и пр. и пр. Ничего интересного для “просто почитать”. Чисто технологические вопросы. Если кого-то интересует что-то конкретное, пишите в личные сообщения.
При испытаниях столкнулся вот с такой непоняткой.
Если не натягивать питающий кабель и летать с его провисом, то вроде все нормально. Полетный контроллер отрабатывает сигналы с гироскопов и выравнивает положение коптера по командам с контроллера.
Но как только кабель натянулся, то начинается чехарда. Коптер как-будто пытается сорваться с привязи и избавится от сдерживающих усилий от кабеля. Включает форсаж газа до предела, пытаясь взлететь вверх натягивает кабель еще больше и начинает мотаться в разные стороны, как при сильных порывах ветрах. Идет вразнос.
Такое чувство, что мозги слишком умничают. Пытаются отработать какие-то ложные сигналы от акселерометров и датчика высоты.
Я использую плату полетного контроллера от Х380 с отключенным ЖПС и компасом. Может так нельзя было делать, и надо было еще как-то перепрошить программу управления. Вот она и умничает.
Просится контроллер тупее и проще.
Хорошо бы кто-то из знатоков в данном вопросе подсказал.
В загашниках у себя нашел контроллеры от каких-то уже не помню каких поделок.
Может из них что попробовать?
Все логично. Полетник именно пытается стабилизировать коптер. А шнур его ограничивает в маневрах. Так что натягивать шнур нельзя.
Все именно так, но с нюансом.
Натянутый кабель никак не мешает маневрам в горизонтальной плоскости - боковым перемещениям и вращению.
Но стоит мозгам “захотеть” немного прибавить высоту (по сигналу барометра или гироскопа) пусть даже на десяток сантиметров, как он тут же получает ответку. Ему приходится тупо прибавлять газ, но это ничего не меняет. И так до максимального газа. Токи потребления становятся предельными. Тяга такая, что начинает отрывать от земли баластный груз. При этом коптер начинает мотать из стороны в сторону. Это именно то, что я наблюдал практически.
Получается так - надо набрать нужную высоту, немного ослабить натяжение кабеля (дать ему провис) и следить, чтобы боковым ветром не унесло в сторону и снова не натянулся кабель.
То есть, бросить пульт и заняться своими делами не получится.
Либо оставлять при полетном контроллере ЖПС и компас, и немного ослаблять кабель.😦
В моем варианте это не подходит. Буду пробовать полетник с более мягкими режимами стабилизации.
Либо оставлять при полетном контроллере ЖПС и компас, и немного ослаблять кабель.
Именно так.
В моем варианте это не подходит. Буду пробовать полетник с более мягкими режимами стабилизации.
Вам не мягкий а просто другой режим нужен. Любой, _без_ удержания высоты.
Полностью согласен. Удержание высоты в моем варианте принципиально мешает.
В итоге я буду использовать простой полетник Thunder QQ. aliexpress.ru/item/32798040757.html?spm=a2g0s.9042… У него нет режима удержания фиксированной высоты.
Я просто газом буду регулировать натяжение кабеля, а высоту задаю отмоткой кабеля с катушки.
Мне еще удобно, что у него есть ручная регулировка чувствительности стабилизации.
В итоге, мне требуется некий аналог воздушного шара на привязи. Меньших габаритов, но большей грузоподъемности. Без жесткой стабилизации точки висения.
Если ветер становится сильнее, достаточно немного прибавить газ и боковой снос уменьшается. Это уже проверил на практике.