Я нечаянно вляпался в одно интересное старое гик-хобби — авиамоделизм, и, оказалось, на Хабре оно не освещено. А ведь полеты, особенно от первого лица, — это легко и весело, и возня с микроконтроллерами и паяльником, ПИД-регулирование, автопилот. И ощущение полета опять же.
Судя по скорости развития технологий в сфере любительского авиастроения, до применения компьютерного зрения, например, здесь дойдет нескоро, так что хорошо бы завлечь в хобби побольше людей.
Интерес к квадрокоптерам я испытывал всегда, но никак не мог понять зачем он мне нужен. Пока случайно не увидел планер, и тут все стало на свои места! Оказывается, я хотел летать именно на планере, иметь возможность выключить двигатель, настроить закрылки и парить, а все это бесконечное в-ж-ж-ж-ж — скука.
Какие бывают модели
По конструкции кроме планеров бывают пилотажные самолеты, всевозможные копийные модели и летающие крылья. Последние отличаются пугающе высокими скоростями и изрядно смахивают на детские игрушки, впрочем, как и настоящие крылья.
По конструкции самолет обычно представляет собой пенопластовое (EPO) крыло и хвост и пластиковый или пенопластовый фюзеляж. Несколько сервоприводов и мотор. Для тех, кто хочет сделать свой самолет полностью сам – тоже много опций.
По комплектации бывают версии:
KIT — только самолет и необходимые конструктивные элементы, такие как тяги;
PNP (Plug and Play) — дополнительно включает установленные сервоприводы и двигатель;
RTF (Ready to Fly) — готовый к полету, в комплекте еще аккумулятор и аппаратура управления.
Электроника управления
Для полетов без автопилота достаточно подключить сервоприводы к приемнику, настроить аппаратуру, и можно лететь. Более веселый подход — полетный контроллер.
Полетные контроллеры обычно включают в себя процессор типа STM32 F4, барометр, гироскоп, UART, I2C, умеет управлять контроллерами нескольких двигателей, сервоприводами.
Прошивки полетных контроллеров — это INAV, Betaflight, ArduPilot. Я пробовал только первый, он как раз обновился до версии 4.0, говорят, миссии полета по точкам сильно улучшились.
Модуль GPS — позволит автоматически вернуться домой, покружить над точкой и пролететь по маршруту.
GPS может комплектоваться компасом. Насколько я понимаю, он поможет полетному контроллеру не потерять ориентацию при потере сигнала GPS или на сверхнизких скоростях.
Приемники. Бывают обычные 2.4 ГГц с протоколом D16, для которых в аппаратурах есть встроенный передатчик. И есть разные long range системы типа ExpressLRS или TBS Crossfire.
Если летать с аналоговой камерой, то, очевидно, пригодится FPV-камера. А еще видео-передатчик на 5,8 ГГц, шлем, очки или монитор с видеоприемником и антенны. В комплекте с аналоговым видеопередатчиком, как правило, идет небольшая антенна линейной поляризации. Цифровые видеосистемы тоже бывают.
Кроме FPV-камеры можно установить HD-камеру для записи качественного видео. Есть сплит камеры, два в одном, думаю попробовать RunCam Split 4. Можно установить такую, например, на хвосте и в полете переключатся между ней и основой на носу, и при этом записывать 4K видео.
Полетный контроллер позволяет настроить OSD (On-screen display) — наложить поверх картинки с камеры искусственный горизонт, состояние аккумулятора, скорость, высоту и прочие полезные параметры.
Аппаратуры управления бывают большие и маленькие, честно говоря, это их основное отличие. Как правило, прошиваются OpenTX. Могут подключаться к ПК по USB для использования в симуляторах. Для первых полетов в симуляторе хватит и обычного геймпада.
Государственное регулирование
Для модели от 250 г до 30 кг необходимо получить учетный номер в Росавиации (достаточно заполнить заявление на Госуслугах) и нанести его на самолет в соответствии с рекомендациями. Что делать с моделями тяжелее 30 кг я не уточнял. Все что легче 250 г можно не регистрировать.
Для визуальных полетов достаточно выбрать место, где можно летать (для этого есть несколько инструментов, например такой). Для FPV-полета придется получить разрешение на использование воздушного пространства. Это нужно делать заранее.
Полеты
Нужно поле и ветер, с которым вы сможете справиться. Чтобы это оценить, вероятно, придется попробовать себя в симуляторе, научиться базовым маневрам, приземлению при разных погодных условиях. Более крупные и тяжелые модели лучше справляются с ветром, могут нести больше полезной нагрузки. Маленькие модели удобнее транспортировать и собирать.
Помните, что вы управляете довольно опасной штукой. Самый неприятный краш у меня был очень банальным, я летал на закате и просто словил солнце в глаза и на секунду потерял самолет из вида и врезался в дерево. Так что выбирайте безлюдные места, особенно вначале.
Разбитый самолет — обычное дело. Как правило, достаточно найти все части модели и разогреть клеевой пистолет, дальше ремонт занимает минут десять. Сломать пластиковый фюзеляж тоже возможно, и это будет неприятно, зато он оставляет больше полезного объема под оборудование, батареи.
Впечатления
Летать — это интересно . Правда я ожидал несколько другого уровня развития технологий. Не жалуюсь, конечно, сообщество делает что может, но “Буран” еще в 1988 сделал два витка вокруг планеты в беспилотном режиме, и у инженеров были, мягко говоря, немного другие процессоры. Сегодня мы можем поместить на двухкилограммовый самолет компьютер в десятки терафлопс.
Хотелось бы видеть больше людей в этом хобби, приходите, тут весело;)
Комментарии (62)
cubicBEAR
01.01.2022 13:06+9
Ымперский флот и ретранслятор видео 1.2-5.8 ГГц 
Javian
01.01.2022 13:44+4Напомнило недавнюю историю с АО Кронштадт
картинка
DmitryOlkhovoi
01.01.2022 14:21На фотке видно только форму, электроника наверное военная, вряд ли на игрушках летают?)
Cooler3D
01.01.2022 15:42+2Ситуация подробно разбиралась. Из выводов следовало, что это стоковый Алиэкспресс.
blind_oracle
01.01.2022 20:55+1Это как где-то в белоруссии чтоль клеили на мониторы поверх надписи Acer наклейку Интеграл или типа того. И всё - отечественное!
sergej_pipets
02.01.2022 16:57+2Клеили??? Мне (на одной из выставок) представитель производителя сразу предложил нанести нашу графику вместо их маркировки. Бесплатно. От одной штуки. Отказались, потому как в этом случае все таможенные сложности легли бы на нас (но итоговая цена здесь получалась бы той же самой).
blind_oracle
02.01.2022 23:22Я не думаю что Acer будет согласен заменить свой бренд на какую-то хрень, это же не безымянные китайцы.
sergej_pipets
02.01.2022 23:24То был не Асер, но не менее именитая фирма промышленного оборудования (нам нужны были панельные встраиваемые компьютеры в специсполнении).
kox
01.01.2022 16:50+1Обе рептилии)
У меня так и не полетела нормально S800, зато два сезона отлетал на zohd nano talon. Очень компактный в плане транспортировке аппарат.
ParrotD
01.01.2022 21:11+1Именно вот такая наземка меня отпугивала в фпв. Штативы, антенны, бустеры. Очень неудобно. Именно поэтому я отказаля от 5.8 и 1.2Ггц. Перешел полностью на 4g. Летаю на мегафоне и билайне. Никаких больше уличных антенн. Дальность анлимитед. Ограничена только емкостью акб и картой покрытия сотовой связи. И управляю полетом своего parrot disco и bebop2 сидя дома, на диване, даже не выходя с пультом на улицу. Кайф!
Javian
02.01.2022 11:33Судя по содержимому видео тут светит административное правонарушение, предусмотренное ч.2 ст.11.4 КоАП РФ (нарушение правил использования воздушного пространства лицами, не наделенными в установленном порядке правом на осуществление деятельности по использованию воздушного пространства, если это действие не содержит уголовно наказуемого деяния).
ParrotD
02.01.2022 14:28А еще по теме полета есть что сказать у вас? Или только о "нарушении использования воздушного пространства" ?)
Javian
02.01.2022 22:22Лето прошедшего года мне запомнилось аномальным ростом количества историй о потере коптеров вблизи "имений" особоприближенных. Толи люди стали чаще летать, толи там обзавелись "антидроновым ПВО". События описывались одинаково - "перестал слушаться пульта, улетел в море". В предыдущие годы только если явно увидели откуда управляют, тогда задерживали и прокуратура/полиция штрафовала.
ParrotD
03.01.2022 18:404g запрещено глушить. Это не гпс или обычный аналоговый сигнал. Это коммерческая частота. Штраф за глушилку больше любого штрафа за полет. В Москве 4g не глушат. И, конечно, пилота дрона на 4g невозможно запеленговать как обычный пульт. Управлять можно из любой точки планеты, даже из другой страны. Это интернет. Эта технология уже используется в наземных роботах доставщиках яндекса в городе. Они ездят у нас именно под управлением 4g. А с введением 5g это станет повсеместным. И наземные и воздушные дроны будут управляться именно так. Сегодняшние пульты на аналоговом сигнале по прямой передаче пилот-дрон будут восприниматься как рудимент далекого прошлого, как мы сейчас воспринимаем видеокассеты и дискеты 3.5 дюйма.
Javian
03.01.2022 22:26Есть только одно но - препаршивый интернет в местах отдыха туристов и упомянутых событий. И аппарат должен иметь особую систему управления чтобы продолжить полет по программе в условиях глушения GPS. Летят они в море не просто так, а по GPS.
Dronelab
01.01.2022 14:13-20Дичайше безграмотная статья новичка.
Опыта ноль, понимания ноль, знаний ноль - но как обычно бегом стряпать статью ни о чем кроме как покрасоваться.
katletmedown Автор
01.01.2022 14:14+23спасибо за конструктивную обратную связь, учту ваши замечания)
Dronelab
02.01.2022 18:36-2учитывай.
Но сперва поучись лет 10 до моего уровне прежде чем писать ПОСТ с щенячьими визгами и рекламой. Я бы понял если бы это был комментарий. Но ты реально в RC ноль и пост мусорный.
dunaldo
02.01.2022 20:21Что тебя останавливает от исправления этого кошмарного поста? Напиши свой с блэкджеком и 10ю годами опыта, без щенячьих визгов и рекламы. Ждем с нетерпением.
mmmisha
01.01.2022 15:24Прошлый комментприй случайно отправился недоделаным).
Статья понравилась, так как зцепила за живое - тоже размышлял о радиоуправляемом планере. Основной недостаток коптера - очень короткое время полета. А тут, по идее, время полета может быть практически неограниченным.
Но хотелось бы увидеть больше деталей - такую статью, в которой бы подробнее описывалось изготовление подобного планера с нуля, с освещением всех нюансов, с видео испытаний и всем таким.
axe_chita
01.01.2022 15:55Если на планер поставить инфракрасную камеру, и научить автопилот искать термики и использовать их, то время и дальность полета планера могут быть очень большими.
Roma_letchik
01.01.2022 17:47А он умеет видеть теплые массы воздуха? Я пробовал тепловизором, для него нужна отражающая поверхность
axe_chita
01.01.2022 18:22Я думаю что нужно искать разогретые области на поверхности. А главной сложностью, при таком подъеме, будет выбрать момент когда нужно соскочить с термика, до того как он начнет разваливаться. Но тут надо настоящих пилотов планеров пытать :) У них практического опыта больше.
DmitryOlkhovoi
01.01.2022 19:24+2Автопилоты уже умеют. Называется солнечный серфинг или как-то так. Thermal soaring. Подниматься на высоту и прочее. Там не нужно визуально их видеть. Контроллер понимает за счёт спонтанного изменения высоты на фоне выкл движка
SiGMan
02.01.2022 03:05ИМО такой автопилот (вариометр) в этом понимании просто может набрать высоты если повезет и где то снестись по ветру. Человеку-пилоту безмоторного ЛА c таким же прибором необходимо много часов налета в разных условиях, а в новой локации еще и опыт местных пилотов чтоб уверенно пролететь маршрут.
axe_chita
02.01.2022 18:11Это если ты попал в термик, а если тебе его надо найти? И не просто один найти, а несколько чтоб по маршруту пройти?
DmitryOlkhovoi
02.01.2022 18:17+1На ютубе куча видосов. Планер автоматически идет по точкам и по возможности крутится в термиках для набора высоты. Обычно этого хватает.
Если у вас идея пролететь тысячи км прыгая по термикам, то тут надо спросить у настоящих пилотов планеров))axe_chita
02.01.2022 18:22В этом то и идея, с минимальными энергозатратами улететь далеко и автономно.
mmmisha
01.01.2022 23:21На сколько я знаю, хорошие восходящие потоки под кучевыми облакми есть, можно на них (облака) ориентироваться. Наверное можно обучить нейронку, и, используя обычную камеру, искать такие места для набора высоты.
Да и, как уже ответили, можно с помощью альтиметра, "чувствовать" восходящий поток.SiGMan
02.01.2022 03:07+2Есть динамические потоки, есть зоны турбулентных потоков - надо знать как минимум маршрут с точностью до высоты деревьев. Термические потоки бывают очень разной формы, заваленности, сдвоенные итп. Бывают "голубые" термики, без выраженной облачнсти. Есть инверсии, о которые потоки "разбиваются".
axe_chita
02.01.2022 18:20Как вариант возможно и по облакам ориентироваться, но «не всё так однозначно» как кажется со стороны.
Вот я и говорю, что надо «открыть» глаза автопилоту и обучить его опыту настоящих пилотов.
blind_oracle
01.01.2022 16:33+1Коптер можно легко заставить летать под час. А больше времени проводить в очках довольно сложно на самом деле, ну 2 часа максимум.
Самолёт-крыло с GoPro у меня летает пару часов без проблем, больше лично мне не надо.
Планеры это обычно такой же самолёт но размах крыльев побольше. Взлетаешь повыше, двигатель останавливаешь, лопасти складываются и вперёд парить...
MIke_Nomatter
01.01.2022 22:07+1после таких комментариев новички приходят в тематические чаты/непосредственно к тем, кто занимается сборкой и требуют, чтобы им рассказали как собрать/собрали коптер, который будет час летать с камерой gopro/red на скорости 200+км/ч)
blind_oracle
01.01.2022 23:06Ну, как по мне в этом хобби нефиг делать тем, кто не умеет сам находить информацию и не хочет разбираться в электронике и софте.
Купи мавик и не выпендривайся, как говорится :)
ParrotD
02.01.2022 03:43А что, купить самолет фпв из коробки не судьба? Такие тоже есть. Как и квадры из коробки. Ничего не надо колхозить. Просто летать и всё.
mmmisha
01.01.2022 23:34>> А больше времени проводить в очках довольно сложно на самом деле, ну 2 часа максимум.
Интерес в том, что это можно все автоматизировать и заставить выполнять какие-то интересные задачи, например запрограммировать летать галсами и делать снимки с определенным интервалом, чтобы сделать свежую "спутниковую" карту. Или например доставить небольшую посылку на расстояние, которое за час-два не пролетишь.
Это первое что на ум приходит. Очень много можно новых интересных вещей придумать, когда время полета стремиться к бесконечности.katletmedown Автор
02.01.2022 00:00Поддерживаю, можно придумать потенциально довольно много сценариев, когда не нужно так неистово бороться с гравитацией, как коптеры)
blind_oracle
02.01.2022 00:48Ну, планер это всё же не про выполнение миссий, слишком сложно спланировать воздушные потоки.
Просто пенопластовое крыло из магазина, вроде AR Wing Pro, нагруженное банками 18650 под крышку, пролетает километров 200-300, а то и больше - как мне кажется этого более чем достаточно почти для любой миссии.
А для всего другого есть уже кастомные самолёты побольше - они летают ещё дальше. В Африке вон доставку лекарств сделали на подобных - https://www.youtube.com/watch?v=rHFaB3Pd9uw
katletmedown Автор
02.01.2022 00:52Мы говорим планер, но с мотором он летает как обычный самолет, просто хорошо держится в воздухе и с выключенным двигателем, и грузоподъёмность большая. Всякие volantex ranger.
MIke_Nomatter
01.01.2022 16:46+5ищи в ютубе каналы areyouroo, AnikFPV, Propwash Service, RCSchoolModels
katletmedown Автор
01.01.2022 18:49+1Кроме упомянутых каналов, еще много интересного у Andrew Newton
sergej_pipets
02.01.2022 23:41Могу продать планер от FPV-168, стеклопластик, размах крыльев 168 см. Говорят, копия американского разведывательного. Ну и внутренности к нему...
ParrotD
03.01.2022 20:45Отличный аппарат! Какой взлетный вес? Сколько Ач и сколько s акб? Ну и какая цена?
sergej_pipets
03.01.2022 21:01Пока только планер - ничего не собрано. Но комплектовал для себя, под две камеры, для воздушного поиска заблудившихся в болотах (https://www.extremum.spb.ru/pages1/bplareport). 4Ач/4S, мотор (+1), несколько разных комплектов лопастей, убираемое посадочное одноколесное шасси... Надо достать коробку и уточнить, что в ней лежит.
cubicBEAR
04.01.2022 09:36Достаточно спросить у Гугла "тренер из потолочки" или "самолёт из потолочки". Мы с детьми начинали так. FPV это некая надстройка, могущая существовать отдельно. Равно как и полётный контроллер. Мы так перешли с довольно примитивного набора железа на ПК с iNav с джипиэсом и прочими свистульками.
Userpc0101
01.01.2022 16:32+1Судя по скорости развития технологий в сфере любительского авиастроения, до применения компьютерного зрения, например, здесь дойдет нескоро
До машинного зрения тоже дойдёт, сейчас запиливаю StereoPi с двумя камерами с глобалным затвором ov9281 inno-maker и когда QT приложение с калибровкой, построением карты глубины и отправкой по гигабитному UTP будет готово обязательно им поделюсь на гитхаб. У этого решения конечно могут быть проблемы с синхронизацией кадров т.к. нужно запусить обработку изображений с 2х камер в одном ковейере так что-бы на обе камеры отправлялась одинаковая экспозиция и усиление но пока такого режима нет, в прочем всё-же это должно работать и так. С помощью стреокамеры можно будет построить кубическую карту местности в OpenGL (как в маинкрафте) вероятно можно будет определять скорость движения относительно этих кубов а-ля оптический поток, что значительно улучшит навигационное решение БИНС. Самое интересное будет графическое приложение, если есть опыт разработки игр QT OpenGL это будет очень напоминать разработку бота для игры, сенсоры будут буквально оцифровывать реальность и из доступных данных придётся делать ИИ дрона.
А вот по БИНС и норм инерциальной навигации видимо действительно не скоро, 5 минут автономного счисления координат, что не так уж и много почти не достижимо на MEMS. В прочем секунд 90 для самолёта получить вроде-бы можно, что с визуальной навигационной системой основанной на загрузке тайлов спутниковых снимков из карт гугл например и сравнения их с подстилаемой поверхностью на не большой высоте в теории должно решить задачу автономной навигации дрона в купе с кубической картой. В идеале конечно, такой модуль должен ещё и строить ортофотоплан т.е. паралельно делать свою карту но пока до этого далеко.
gremlin244
01.01.2022 22:26+4Чет как-то совсем коротко, думал это предисловие, а дальше будет подробный разбор как автор сам собирал всякие вундервафли, и на какие грабли наступил, ан нет. Оказалось что вся статья это «планеры существуют. Это весело».
MIke_Nomatter
01.01.2022 22:30в ютубе полно разборов, в комментах выше привели пример каналов, где можно поглазеть
Gutt
02.01.2022 10:38+2Сейчас многие перелезают на OpenHD, позволяющий на обычных WI-Fi адаптерах сделать и HD-видеолинк, и управление, и телеметрию. Работает, судя по многим отчётам, просто бомбически. У меня адаптеры пока лежат и ждут своего часа.
blind_oracle
02.01.2022 17:31Качество видео там очень так себе, всего 6-8 мегабит в пике. И задержка приличная, для самолётов ещё ок, а для мультироторов уже так себе.
В DJI видеолинке 50мбит и качество сильно лучше в результате. Но есть свои минусы, конечно.
DmitryOlkhovoi
Мне нравится когда ставят трекинг головы и камеру в кабину. Тогда вообще огонь))
https://youtu.be/7EJwe8NeCno
И про fpv на хабре есть немного)
https://habr.com/ru/post/486076/
Дело то не в процессоре и даже не навигации. А в энергии) С ней все по старому. Надо либо двс, либо экономный планер, ещё желательно с подзарядкой (солнечные панели, водород). Кругосветки делают, просто это не так, что заказал с магазина запчасти и завтра полетел
katletmedown Автор
напомнило) https://www.instagram.com/p/CN85l4iC-k7/?utm_medium=copy_link
MIke_Nomatter
с хедтрекером очень быстро устаешь ей вертеть, пантилт обычно ставится на крутилки на аппе - этого достаточно.