好小子1400固定翼航模飞机FPV全攻略
 

   近几年随着微电子技术的突飞猛进,我们有机会身临其境的以驾驶员的视角操纵模型飞机翱翔在天空。这种曾经是无人机或制导导弹技术的前身。现在已经变成一种高科技的休闲娱乐工具实在让人刮目相看。

 目前国内FPV玩家相当的多,通过简单的改装,增加遥控增程设备、摄像头和无线图传、高增益平板接收天线、高智能飞控系统和动力电池,就能实现地面OSD导航(显示电池的电压,电流,电量)和GPS的定位(显示起飞的座标和离起飞的距离和方向,高度和速度)和自动/失控返航的设备,让FPV更具可玩性。

     FPV就像航模爱好者迈不过去的坎,既非常向往又难于逾越其中的重重技术障碍,一旦进入FPV领域就进入了无休止的折腾中,这里来分享一套我们的FPV设备。

1、载机的选择:

    目前大部分人都选择翼展为1.8米左右的固定翼载机,如天行者、大胖子等,这类飞机起飞重量都在3500克左右,需要使用5000~10000的电池,起飞需要滑跑,降落需要平整路面,飞前需要组装,飞后需要拆卸运输比较麻烦。

    我们经过反复比较实验选择好小子1400,这款机型最大的好处是低速性能优越,安定性相当好,可以原地手抛起飞,100米高空关油门飘降手接,起飞重量900克,留空时间大于30分钟,平飞电流只要3A,整机不用拆卸可以直接放入轿车后排,1.4米的机翼放入后备箱也是正好放。原来的冲浪者X8载机速度低了就会失速螺旋相当有心理阴影。

    好小子1400的缺点就是机身空间狭小,很多人都无法装入FPV设备,其实只要合理布局还是能解决问题的,并且细长的机身迎风阻力也小能提高飞行效率。

2、电机和电调的选择

    虽然2212的动力也能飞,但是出于FPV安全性考虑我们还是选用朗宇的2216电机,KV1400配合APC的8060螺旋桨,充足的动力可以应变突发情况,即使五级风也能安全飞行。电调选用好赢的40A 必须是UBEC的,它属于高效开关稳压,发热少可靠性高。3A的输出电流可以满足F2飞控和四个舵机供电。电机和电调之间的插头必须用热缩套封固防止松脱,电调去掉封套用704硅胶做防水处理,外置在飞机外面便于散热并留出仓内空间。

3、F2飞控的安装

    F2飞控我们安装在机翼下面,位于飞机重心处,并正好卡在机舱中间,前后输出线组用扎带固定防止受力松脱,因为位置较高,所以即使飞机掉入水中(一般是机头前端沉入水中),飞控还在水面上方飞机也能开回来,GPS模块安装在机翼前端,嵌入EPP泡沫中浑然一体,并且缠绕透明胶带做防水处理。电流传感器直接焊接并用透明热缩套封固。

3、遥控接收机的安装

    遥控接收机用703胶水做防水处理,输出线用扎带固定后封透明热缩套,并且移出机舱固定在机翼下面,可以远离电机、电调和追踪器等干扰源,提高接收灵敏度。经过这样处理即使是天地飞7的原装遥控距离在1300米左右开始陆续失控。

    遥控增程一般有两种方案,一种是改433跳频数传,还有一种是加装2.4G功放,433增程能达到10公里左右,但是系统复杂设备较多,故障率也较高。2.4G功放系统简单,但是以前的功放体积很大,改装在遥控器上也很不方便,现在推出的功放模块体积小,功耗低,可以很容易地改装到遥控器内部,并不破坏外观。我们来看一下改装后的天地飞7遥控器的成果,暂时测试到3544米,因为600毫瓦的图传很勉强了。有其他模友测试到7000米,当然各地环境不同,没太多参考价值。

4、追踪器的安装

   高科技的FPV的载机少则1~2千,多则上万元,一旦飞丢经济损失不小,而且凝聚了模友的众多心血,机载录像也记录了珍贵的事故经过,靠图传的经纬度信息找飞机是相当困难的,飞机在远处坠机,高度低于50米时受建筑物的遮挡图传就没有信号了,这个高度受风的影响会飘出去很远,因此准确的坠机地点无法知道,还有在人口密集地区很容易被人拣跑,这款GPS追踪器放置在机舱的后端重量才34克,耗电可以忽略,备用电池在动力电池完全失电后还能工作4小时(实际发现24小时后还有信号)。即使被拣跑也能一路追踪找回。

5、图传系统

  狗3/4的录像效果是最好的,但并不是每次FPV飞行都适合录像的,DVR也有70多克,只有光线充足风力较小的天气才把昂贵的DVR装上去哦。特别是我后期飞行狗3采用单轴无刷云台后,用摄像头感受飞机姿态,可以更好地控制飞机状态,让记录的画面更理想。摄像头效果最好的是800线的板式摄像头,无论是色彩还原度、对比度、环境光线快速变化时的响应速度都略胜一筹,在高空云中漫步,俯瞰大地的感觉非常美妙。

    FPV远航时需要保证一定的飞行高度例如200米以上,这时如果摄像头水平安装时画面中会出现大量明亮的天空,导致自动白平衡启动导致画面很暗,这时我们设计了摄像头俯仰舵机云台,可以垂直指向地面,能保证画面的对比度,还能让FPV远航变得非常有趣,换成长焦镜头后能看清地面的房屋,云台也能更好地实现跟踪目标。

    如果遥控系统是2.4G的话,图传建议选择5.8G的,如果选用200毫瓦图传一般能传输300~400米,我们也有200毫瓦传输1.2公里非常清晰的视频,600毫瓦设备能传输1.5公里,我最远能飞行4000米左右,FPV其实和技术经验有很大的关系,我累计FPV飞行时间大于100小时了。

6、地面显示设备

    对于地面接收端来说,选择7寸带5.8G接收机的显示器是比较好的方案,可以用相机的三脚架或者固定在遥控器上,配合专业深腔型遮光罩在阳光下也能正常使用。显示器的电池固定在遥控器上调节重心,利用手头退役的3S 2200动力电池也能连续使用80分钟以上。

    如果希望远程FPV的话地面端必须上高增益平板天线,平板一般能增大3倍的传输距离,发射和接收的天线尽量保持各个角度都能直视而不被机体遮挡,并且飞机尽量飞高一些也能显著增加图传距离,传输距离和高度的平方成正比。

 

    这是我们自行设计制作的FPV专用头盔视觉系统,能实时看到飞机上传回的画面,最大的好处是不受周围强烈阳光的干扰,转动头部可以让平板始终对准飞机,比三角架+显示器方案方便便携。

FPV配件清单:

1、好小子1400载机
2、好赢 40A UBEC 电调
3、银燕金属舵机08MA 4个
4、朗宇2216 KV1400电机
5、仿APC 8060桨
6、F2 固定翼飞控
7、5.8G 600毫瓦图传发射机
8、800线高清摄像头
9、达普 3S 3300电池或者2200电池
10、GPS追踪器

例行安全飞行检查十步:

1、卫星颗数:到飞场后检查卫星颗数大于8颗。

2、离家距离:离家距离不大于10米,高度一般为10米内,说明家设置有效。

3、电池电压:3S电池大于12.5V。

4、测试模式:搬动开关测试飞机是否进入相应的平衡、定高定向、返航模式,特别要测试关控是否进入返航模式。

5、检查追踪:开启手机端追踪器软件核对飞机位置,以防飞丢。

6、舵机测试:测试副翼、方向、升降舵面角度和方向是否正常,有无卡涩。

7、飞机重心:核对飞机重心正确。

8、修正方向:晃动飞机核对飞控修正方向正确。

9、空中测试:起飞后爬高到50米高度,切返航核对飞机是否能回家。

10、切记逆风飞高远航!可以大大提高你设备的幸存概率。

固定翼航拍经验分享:

1、选择太阳升起或者降落前后2小时左右拍摄,这时阳光不是特别强烈,相机的快门速度不是太高,画面细节细腻质感好

2、选择风小有太阳的天气,尽量顺光线拍摄,画面明亮色彩对比鲜艳

3、没有云台的前提下,不要动副翼用方向舵微调飞机行进方向,或者让飞机在适当高度自由飘

4、尽量选能见度高无风的天气,其实雨停后的天气能见度比晴天还高很多

5、抓住台风天气前后几天时间,这时间风小云层低,一朵一朵非常漂亮

6、图传因为角度和位置出现中断是非常正常的,偶尔图像中断时正确的做法是不要乱动遥控,等待几秒后一般能自动恢复

7、对主题目标进行多次环绕飞行,后期剪辑出理想的片段

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