Несмотря на повсеместное распространение квадрокоптеров, выполнить профессиональный полет без эксцессов под силу далеко не каждому пользователю. Перед тем как приступить к реальному полету, необходимо тренироваться: не важно управляете ли вы маленьким гоночным дроном или массивным съемочным коптером.
Для новичков придуманы сотни упражнений, которые помогают оттачивать навыки, но главными среди них являются занятия с симуляторами. Особенно это касается полетов от первого лица. Симуляторы максимально приближены к условиям реальной жизни и учитывают физику квадрокоптера. Они помогут вам научиться управлять беспилотником без потерь.
Опытные пилоты перед первым реальным полетом советуют тренироваться на симуляторах не менее 6 часов. Вы же не садитесь за руль автомобиля сразу, без всякой подготовки? Сегодня мы собрали для вас базовые советы по работе с FPV симуляторами и, конечно, подобрали топ-5 программ.
Оборудование для FPV симулятора
Для начала разберемся с оборудованием, которое необходимо для полноценной тренировки. Его немного, но подобрать его все же придется.
✔ Настраиваем гоночный квадрокоптер от начала до конца. Betaflight 3.2+ [Настройка Betaflight]
Железо. Большинство программ без проблем работают на обычных компьютерах или других системах. Понятно, что это не те игры, в которых нужно гнаться за графикой, но чем четче у вас будет картинка, тем приятнее тренировка. Все указанные нами программы (ниже) без проблем потянут, например, процессор Intel i5 9600K и графический процессор Nvidia GT1060. Но это не обязательно.
В общей сложности подойдет компьютер, который тянет более-менее современные игры. Только помните, что чем выше частота кадров, тем реалистичнее движения квадрокоптера.
Пульт дистанционного управления. Самое очевидное оборудование – тренироваться управлять коптером при помощи клава-мыши странно. И опытные пилоты в целом, и мы в частности настоятельно рекомендуем использовать тот пульт управления, который вы планируете задействовать в реальном полете.
Конечно, можно попробовать и джостик от приставки, но тогда КПД от занятий существенно снижается. Если серьезно, то пульт управления поможет вам почувствовать реальную физику полета, а также позволит привыкнуть к расположению кнопок, их отклику и так далее. Подключить пульт можно при помощи USB порта или адаптера. Отталкиваться нужно от вашего пульта, например, у модели Zorro 4-in-1 предусмотрен нужный разъем.
FPV очки. Это необязательное условие, но если они есть, то почему бы их не задействовать для лучшего эффекта? Некоторые видеоочки оснащены HDMI входом, который обеспечивает подключение к компьютеру, и позволяет очкам заменить вам монитор. Обратите внимание на модель Walksnail avatar goggles – как раз оснащена таким портом.
Пожалуй, это все базовое оборудование, которое позволит вам приблизиться к реальному полету во время занятий на симуляторе. Теперь перейдем к настройке программы и постараемся разобраться в том, как вообще с ней взаимодействовать.
Настройка FPV симулятора
В идеальном случае настройка квадрокоптера в симуляторе передает реальное положение вещей, то есть то, как дрон ведет себя в программе, будет равняться тому, как он поведет себя в жизни. Для этого надо скрупулезно подойти к этапу настройки симулятора. В первую очередь, вы должны решить для себя, что именно хотите тренировать, например, реалистичность (рекомендуем) или скорость (подходит для тех, кто уже имеет минимальный опыт). А далее идем по базовому функционалу.
Где научиться FPV? Как летать в FPV симуляторе
Rates – настраивает скорость ответа на действия пилота, то есть как быстро коптер реагирует на смещение стиков. Вы выбираете от более плавного до агрессивного варианта. По сути, тоже самое, что настраивать чувствительность мыши в компьютерной игре. Экспериментируйте с этим параметром до тех пор, пока вам не станет комфортно. В самый первый раз попробуйте оставить настройку по умолчанию, чтобы было от чего отталкиваться.
Сила тяжести (Gravity) – в целом, понятно из названия. Параметр, который идеально подходит для эксперимента: крутите дрон до тех пор, пока не найдете свою силу тяжести.
Вес – имейте ввиду, что чем легче вес дрона вы установите, тем более быстрым и резким окажется полет. Соотнесите параметр с реальным коптером: нет смысла устанавливать большой вес и тренироваться летать с ним, если вы планируете покупать, скажем, Tiny Whoop.
Сопротивление воздуха – достаточно сложная настройка, так как вам придется представить, как воздушный поток будет влиять на ваш квадрокоптер. Если при полете сопротивление слишком сильное и существенно замедляет полет дрона – уменьшите параметр, если при замедлении (отпустили стик газа) коптер не замедляется – увеличивайте.
Тяга – скорость коптера. Профессионалы сразу ставят на максимум. Для первых тренировок лучше выбрать среднее значение, увеличивать ее следует постепенно.
В целом, это краткий обзор основных параметров, которые следует настроить в симуляторе. По факту, их гораздо больше, и вы будете без труда менять их в процессе обучения. Симулятор прекрасен тем, что можно экспериментировать с условиями и подготовить себя к разным ситуациям. Ваша задача понять физику полета и привыкнуть к управлению. Конечно, ощущения от симулятора и реального полета будут разными, но отработанные базовые навыки существенно облегчат вам жизнь.
Топ-5 FPV симуляторов
- Hot Props – это бесплатный симулятор со множеством интересных уровней. Особенно примечательно то, что есть карта города, не придется летать только в поле. Также из плюсов – подробная настройка квадрокоптера по параметрам, описанным выше. Единственное «но»: программу перестали обновлять с 2017 года и на официальном сайте ее уже нет, придется поискать ссылки на форумах.
- FPV Air 2 – это платная версия, но пользователям интернета не составит труда найти лазейки. В целом, хороший симулятор. Для вас качественная графика, максимально реалистичная физика, много подробных настроек – в общем, отличное решение для тех, кто впервые берется за квадрокоптер. Кстати, у программы можно выкрутить настройки на минимум и запустить ее практически на любом старом ноутбуке.
- Liftoff – один из самых популярных тренажеров. Это практически полноценная игра, которая доступна для покупки в Steam (виртуальный магазин лицензионных версий компьютерных игр). Помимо прочего, вы можете приглашать в команду своих друзей и тренироваться вместе, а также создавать свои уровни и делиться ими с пользователями.
- FPV Freerider и FPV Freerider Recharged – ставим их на одну ступень, потому что это симуляторы одной серии. Последний – более новая версия с дополненными картами и уровнями. Программы платные, но отличные для новичков: есть разные режимы полетов, достаточно легко разобраться в настройках, а также всех радует полноценная физика.
- DCL – The Game – оставим этот вариант «под звездочкой», возможно, он понадобится вам чуть позже. Это программа от официального мирового дрон-рейсинга и позволяет лучшим игрокам стать частью команды профессионального спорта. Игра предусматривает невероятное количество режимов, гонок, трасс и так далее, а также, разумеется, вполне реальный рейтинг пилотов.
Итак, выбирайте любой понравившейся симулятор (это далеко не полный список, разумеется, в сети их сотни), настраивайте коптер и развивайте свои навыки пилота. А если вам нужна помощь в выборе оборудования, то мы всегда рады вам помочь!
Источник: avanti-air.tech
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
В первой части я рассказал, как собрать квадрокоптер для FPV-полётов. Теперь настало время его настроить. Если интересно, вэлкам под кат.
Сразу оговорюсь, что я совершенно не претендую на роль эксперта, это всего лишь третий собранный мною квадрокоптер. Вдобавок, настройка — вещь весьма субъективная. Тем не менее, я надеюсь, что кому-то статья будет полезна и поможет сэкономить время.
Перейдём непосредственно к настройке. Сначала более простые вещи, а потом — его величество полётный контроллер.
Прошивка и настройка MinimOSD
Наиболее популярной (но не единственной) прошивкой для MinimOSD является MWOSD. Сначала нужно прошить ей плату, а потом ещё и настроить. Если настроить OSD можно через ПК (подробнее об этом в разделе, посвящённом настройке ПК), то для прошивки необходим FTDI-адаптер или Ардуинка. Как это сделать через FTDI-программатор, а главное где взять для него старые драйвера, показано в этом видео. Главное, не забыть перед прошивкой раскомментировать в Config.h следующие строки:
#define MINIMOSD
#define CLEANFLIGHT
Из параметров выводить на экран я стал только напряжение батареи, время полёта и выбранный полётный режим.
Прошивка и настройка регуляторов
Для прошивки регуляторов у меня тоже есть специальный USB-адаптер, но можно обойтись и без него, подключившись через ПК. Долго думал, ставить Multishot или уже проверенный Oneshot125? С одной стороны, на устаревшем чипе F330 в скорости особой разницы не заметно, с другой — мелодия из «Звёздных войн» при включении и, как пишут на форумах, «более чистый сигнал».
Решили всё неединичные жалобы на то, что моторы стихийно начинают вращаться на максимальных оборотах при подключении к CLI. В итоге поставил BLHeli последней версии (на момент сборки 14.5), включил Damped Light и выставил Motor Timing на «Medium». Позднее откалибровал регуляторы по этой инструкции.
Прошивка полётного контроллера
На этом этапе я застрял дольше всего, так как были проблемы с прошивкой. Оказалось, первый раз шить надо обязательно с замыканием boot-контактов (как в этом видео). Кстати, иногда бывает, что ПК защищён от записи и невозможно прошить новую прошивку. Вот инструкция, как это исправить.
Пожалуй, самой популярной прошивкой на сегодняшний день, вполне заслуженно, является Cleanflight. После её установки достоточно только настроить протокол приёмника и квадрокоптер уже может вполне сносно лететь. Для настройки используется удобная графическая оболочка Cleanflight Configurator.
Благодаря открытому коду прошивки, у неё есть несколько ответвлений (форков). Самым интересным из них является Betaflight от человека под ником Boris B. Прошивка очень динамично развивается и некоторые её «фичи» потом переходят в «родительский» Cleanflight (например, полётный режим Airmode). Минусом Betaflight является то, что релизы выходят достаточно часто, а стабильность их не всегда высока.
Кстати, эта причина на несколько недель задержала написание данной статьи. На момент завершения сборки квадрокоптера как раз вышла версия 2.8.0, которая имела пару ошибок и отличалась недружелюбными дефолтными настройками. Очень быстро появилась исправленная версия 2.8.1 RC1, но опыт работы программистом подсказал мне, что лучше подождать релиза.
Я не прогадал, так как одновременно с релизом версии 2.8.1, появился и Betaflight Configurator. Можно сказать, что это новый этап в истории данной прошивки. Дело в том, что по мере своего развития Betaflight всё больше и больше отдалялся от Cleanflight и конфигуратор последнего становился всё более и более бесполезным, так как основная часть настроек всё равно делалась через консоль CLI. Кстати, на момент подготовки этой статьи, уже вышла версия Betaflight под номером 2.9.0, но из-за негативных отзывов я не стал обновляться до неё.
Ниже я подробно опишу, как я настроил свой квадрокоптер через Betaflight Configurator.
Настройка ПК через Betaflight Configurator
Вкладка Setup
Сделал калибровку акселерометра.
Вкладка Ports
- Для того, чтобы работала OSD, включил MSP для порта UART2.
- Ни в коем случае не отключайте MSP для порта UART1. Он запараллелен с USB и отключив передачу данных, вы уже не подключитель к ПК по USB-разъёму.
Вкладка Configuration
Собственно тут и производятся почти все настройки.
- В разделе «Board and Sensor Alignment» указал, что мой ПК повёрнут на 90 градусов по оси yaw. Корректность этого параметра потом можно проверить во вкладке Setup.
- В «Reciever Mode» выбрал RX_PPM.
- Выбрал ONESHOT125 в качестве протокола регуляторов (почему не MULTISHOT, я писал выше).
- Отключил «Unsynced PWM output», опять же, потому что не использую MULTISHOT.
- Чтобы моторы всегда вращались в заармленном состоянии, отключил MOTOR_STOP.
- Включил опцию «Disarm motors regardless of throttle value», так как буду делать арм моторов на отдельном канале.
- Уменьшил значение «Minimum Throttle» до 1030. Это обороты холостого хода, подбирал субъективно.
- Включил опцию «VBAT» для активации индикатора заряда батареи. Остальные параметры в разделе «Battery Voltage» я не менял, так как показания заряда соответствуют действительности. Если же в них есть погрешность, её можно убрать настройкой «Voltage Scale».
- В «Other Features» активизировал BLACKBOX, SUPEREXPO_RATES, а также LED_STRIP и выключил AIRMODE. О неё я расскажу чуть ниже.
Вкладка Failsafe
- передать на ПК сигнал, имитирующий предустановленные положения стиков и переключателей (режим Pre-set Positions, именно он и описан в мануале)
- продолжать передавать на ПК последние данные, полученные от передатчика (режим Hold Last Position)
- прекратить передавать сигнал на ПК (режим No Pulse)
- В разделе «Channel Fallback Settings» установил значения переключателей передатчика, которые нужно будет сымитировать. В моём случае только включил пищалку на AUX3.
- Активизировал Failsafe Stage 2.
- Установил задержку активации режима failsafe 1 сек (значение 10 в пункте «Guard time for stage 2 activation. »)
- Установил время работы моторов после активации failsafe 1 сек (значение 10 в пункте Failsafe Throttle Low delay).
- В Failsafe Procedure выбрал сценарий с падением (Drop), а не с попыткой плавного приземления (Land).
Вкладка PID Tuning
- ПИД для квадрокоптеров (перевод)
- О ПИД-регуляторах замолвите слово
- И еще о ПИД-регуляторах
- Основы настройки ПИД контроллера с помощью логов Blackbox (перевод)
- Видео Просто о настройке ПИДов
- Выбрал Float в разделе «PID Math». Это приемник режима LuxFloat из Cleanflight и устанавливать его рекомендуется только для ПК с процессорами F3 или F4.
- Выбрал MEASUREMENT в разделе «Derivative method». Если коротко, то MEASUREMENT предпочтительнее для фристайла, а ERROR — для гонок.
Вкладка Modes
Повесил на переключатели арминг моторов и Blackbox (AUX1), активацию полётного режима Horizon (AUX2) и включение пищалки (AUX3).
Отдельно хочется сказать про AIRMODE. Изначально он был уникальной «фишкой» Betaflight, но в какой-то момент стал так популярен, что Boris B поделился им с авторами Cleanflight и сейчас данный режим доступен и там тоже.
Несмотря на то, что AIRMODE отображается как отдельный режим полёта — это скорее дополнительная опция, а не полноценный режим. Он позволяет квадрокоптеру удерживать заданный угол даже при минимальном газе. Именно поэтому не рекомендуется использовать AIRMODE вместе с режимами со стабилизацией.
Кроме того, приземление с AIRMODE тоже процесс непростой: квадрокоптер начинает прыгать, как лягушка. Опытные пилоты предпочитают просто «ронять» квадрокоптер, выключая моторы в паре десятков сантиметров над землёй. Кстати, если у вас включена остановка моторов при нулевом газе (опция MOTOR_STOP во вкладке Configuration) и одновременно с этим работает AIRMODE, то остановки моторов не будет, так как AIRMODE имеет более высокий приоритет.
В Betaflight версии 2.8.1 появилась новая возможность: можно включить AIRMODE в фоновом режиме (что-то вроде пассивного перка в играх) и тогда он активен всегда и не будет отображаться во вкладке Modes, либо, как и ранее, повесить его включение на какой-либо канал. Делается это в «Other Features» вкладки Configuration.
У себя я не стал включать AIRMODE в фоновом режиме, так как использую ещё режим со стабилизацией HORIZON. Таким образом, у меня на AUX1 два полётных режима: HORIZON (для полётов со стабилизацией и посадки) и ACRO + AIRMODE.
Вкладка LED Strip
Настроил свою подсветку на отображение предупреждений, индикацию поворотов/торможения и свечение синим цветом, когда ничего из этого нет.
Вкладка Blackbox
Blackbox — это «чёрный ящик» квадрокоптера. Нужен для диагностики, более точной настройки PID, а также чтобы можно было наложить инфографику на полётное видео (как тут). Данные пишутся на внешний логгер или, если того позволяет объём памяти, на внутреннюю память ПК. Например, у Naze32 Acro её недостаточно, а у Naze32 Deluxe и SPRacingF3 Acro — хватает, хотя и не намного.
При настройках по умолчанию, на 2Мб памяти можно записать данные полёта продолжительностью 3-4 минуты, что весьма мало. Усугубляет ситуацию то, что реализовать запись «по кругу», как в автомобильных регистраторах, здесь невозможно из-за низкой скорости чтения/записи памяти. Единственный вариант — уменьшить в несколько раз скорость записи. Для диагностики такие данные уже будут малопригодны, а для видео — самое то. В этой вкладке я сделал следующее:
- Выбрал запись на внутреннюю память (опция «On-board dataflash chip») в разделе «Blackbox logging device».
- В разделе «Portion of flight loop iterations to log» выбрал 50%, что по сути уменьшает скорость записи вдвое.
- Статья Setup Blackbox in Cleanflight
- Перевод статьи «Накладываем данные Blackbox на видео»
- Перевод статьи «Основы настройки ПИД контроллера с помощью логов Blackbox „
- Видео по настройке и использованию Blackbox
- Приложение Blackbox Explorer для просмотра логов
- Приложение Blackbox tools для работы с данными. Например, можно рендерить в png
Вкладка CLI
CLI — это консоль, через которую можно менять уже более продвинутые настройки, а также делать резервную копию всех настроек. Я сделал следующее:
set small_angle = 180 # Включить возможность армить моторы даже в перевёрнутом состоянии
set vbat_pid_compensation = ON # Включить компенсацию PID при разрядке батареи
save # Сохранить настройки
Также в Betaflight есть очень полезная возможность подключения к OSD через ПК. Теперь можно запрятать эту платку подальше, не беспокоясь, что к ней может понадобиться подключиться. Для подключения к плате OSD через ПК необходимо подключить батарею к квадрокоптеру, затем набрать в CLI команду serialpassthrough с необходимыми параметрами, затем отключить (Disconnect) Betaflight от ПК и запустить MWOSD. У меня получилось с первого раза. По поводу параметров, то для Micro MinimOSD, подключенной к UART2 (мой случай) они таковы:
serialpassthrough 1 115200
На этом настройка полётного контроллера закончена.
Настройка передатчика
Передатчик (он же “пульт») каждый пилот настраивает индивидуально: таймеры, миксы, голосовые уведомления и прочее. Единственная вещь, сделать которую крайне желательно, это проверить минимальные, средние и максимальные значения стиков управления в конфигураторе. Делается это во вкладке Reciever. Идеальные значения составляют 1000 — 1500 — 2000.
В моём случае они составляли 996 — 1508 — 2020, что не очень хорошо. Во-первых, «выпадения» за пределы диапазона (значения менее 1000 и более 2000) плохи сами по себе. Во-вторых, центральное положение, отличное от 1500, будет восприниматься ПК, как лёгкое подруливание, которое он будет отрабатывать и квадрокоптер постоянно будет сносить в какую-то сторону. Словом, имеет смысл повозиться и настроить «как надо».
Как настроить эти значения на передатчике Taranis, показано здесь. У меня Turnigy 9XR PRO, там это делается в пункте Limits. Также можно выполнить настройку через программу eePskye (вкладка Limits), но это неудобно, так как результат сразу не видно в Betaflight Configurator. Сделать это необходимо для каждого из четырёх каналов управления.
После настройки центральные значения максимально приблизились к 1500, но у меня они начали «прыгать» примерно на 5 единиц в одну или другую сторону. Не знаю, с чем это связано, вероятно, значения пульта являются пограничными для ПК и после их округления получается такой эффект. Для решения этой проблемы в Betaflight (и CleanFlight тоже) есть специальная команда, настраивающая фильтрацию подобных вещей.
set deadband = 6
Значение может быть от 0 до 32 и с его повышением чувствительность управления снижается. Управление становится более мягким. Надо понимать, что после определённого порога мягкость превратится в ватность, поэтому для себя я выбирал минимальное значение, при котором дёрганья исчезли.
На этом всё, удачных полётов!
- Мультикоптеры
- DIY или Сделай сам
Источник: habr.com
Программа для настройки fpv
На сегодняшний день существует большой выбор FPV симуляторов, но к большому сожалению большая часть из них платная.
Если Вы собираетесь научиться летать на FPV дроне, то первое с чего стоит начать – это изучить матчасть, посмотреть обучающий ролики, почитать статьи. После ознакомления с теорией Вам потребуется аппаратура – пульт управления FPV дроном и симулятор на компьютер.
Обратите внимание на то, что если Вы серьезно настроены войти в тему FPV, то Вам следует купить не первый попавшийся пульт управления, а такую аппаратуру, которая будет полноценно служить средством управления Вашим будущим дроном, а для этого надо определиться на каких протоколах Вы будете летать, ну и конечно направление FPV – небольшие маневренные синевупы, средние по размеру дроны для гонок или фристайла, большие дроны дальнолеты.
И так к симуляторам ?
FPV симуляторы 2023 скачать. Для загрузки которых, Вам необходимо установить Steam:
DCL – The Game (Win, Mac), платный
TRYP FPV: The drone racer simulator (Windows, Mac OS), платный
А это бонус для посетителей нашего сайта!
Liftoff: FPV Drone Racing (образ ISO для windows, бесплатная версия): скачать.
Старенькая версия симулятора, вполне сгодится для того, чтобы начать учиться летать на своей аппаратуре и компьютере c Windows.
Инструкция по установке: запросить в телеге пароль на скачивание, смонтировать образ, скопировать содержимое папки SKIDROW в папку с установленной игрой, играть.
Источник: www.yuglink.ru