Com crear un drone FPV: una guia completa des de la selecció del motor fins a la configuració de transmissió de vídeo

 

Els drons de FPV (vista en primera persona) s’han convertit en una plataforma important per a les curses de velocitat, el vol lliure i l’entrenament pilot a causa de la seva alta maniobrabilitat, perspectiva immersiva i llibertat de bricolatge. La clau per construir un drone FPV d’alt rendiment consisteix en equilibrar i combinar adequadament els components bàsics.

 

A continuació, es mostren els components bàsics que heu de tenir en compte a l’hora de construir un drone FPV:

part	Descripció funcional
Motor	Proporciona la sortida d’energia, determina la resposta del vol, l’empenta i la velocitat. Els motors de rotor externs sense escombretes utilitzats, com ara 2306, 2207, etc.
Fulles d’hèlix	Afectar l’elevació i la maniobrabilitat; Ha de coincidir amb el motor KV.
ESC (controlador de velocitat electrònica)	Controleu la velocitat del motor i ajusteu la potència de sortida segons la comanda de control remot. El corrent del motor i la tensió s’han de combinar.
Controlador de vol	Actua com a cervell del drone, actitud de gestió, mode de vol i algoritmes d’estabilització.
Sistema de transmissió d’imatges	Adonar-se de la transmissió d’imatges de vista en primera persona (FPV), utilitzant habitualment sistemes de transmissió d’imatges analògiques o digitals (com DJI FPV).
Càmera (càmera FPV)	La imatge es capta en temps real i es transmet al mòdul de transmissió d’imatges, que determina el que el pilot veu.
Bateria (Lipo)	Proporciona energia per a tota la màquina, normalment una bateria de liti de 4S o 6s elevada.
esquelet	Integreu la base d’estructura física de tots els components i classifiqueu-los per polzades, com ara 5- polzada i {6- polzada a través del rack.
Remot Control + receptor	Control Transmissió i dispositius de recepció de comandaments, determineu la distància de control remot i el rendiment de retard.

 

Principis bàsics de bricolatge:

Tots els components han de coincidir entre ells i no es poden seleccionar en funció dels paràmetres sols;

 

El sistema d’alimentació (motor + ESC + bateria + hèlix) ha d’assegurar-se que la relació d’empenta-pes compleixi l’estàndard i el sistema de control de vol ha de ser estable i fiable;

 

El sistema de transmissió d’imatges ha de complir els requisits de baixa latència i claredat, que és especialment important en les curses i el vol de luxe.

 

L’elecció del motor adequat és el primer pas clau per construir un excel·lent drone FPV.Diferents escenaris de vol tenen requisits diferents per al parell, la velocitat, la velocitat de resposta i fins i tot el pes del motorLa selecció del motor.

 

A continuació, explicarem sistemàticament com triar el motor dret des de tres perspectives: paràmetres del motor, finalitats de vol i instal·lació i depuració reals.

1. Comprendre els paràmetres bàsics del motor

Valor KV (constant de velocitat)

El valor KV indica la velocitat sense càrrega del motor quan la tensió augmenta en 1V (en rpm/v).

 

KV alt (1800–2400kV): adequat per a petites hèlixs i bateries d’alta tensió, adequades per a curses i vol d’alta velocitat.

 

KV baix (com ara 1300kV): adequat per a grans hélices i bateries de baixa tensió, amb un parell més fort, adequat per a models de vol lliure o de càrrega.

 

Potència i eficiència

La potència determina la capacitat màxima de sortida del motor i l'eficiència determina la potència de vol per unitat de potència. Els motors d’alta eficiència poden ampliar el temps de vol i reduir el risc de calefacció.

 

Pes del motor

Els motors més lleugers tenen respostes de vol més àgils, però poden tenir un parell i una estabilitat lleugerament inferiors. És important aconseguir un equilibri entre la reducció del pes i la integritat estructural.

 

2. Trieu el tipus de motor adequat en funció del vostre estil de vol

Tipus d'escena	Característiques del motor recomanades	Motiu
Drone de carreres	High KV (2000kV+), resposta lleugera i ràpida	Perseguint el rendiment d’acceleració i el control sensible, normalment amb bateria 4S ~ 6s i petites hèlixs de tres fulles
màquina de vol de lliure estil	KV de baix a mitjà (1300-1800kV), parell alt	L’acció és variada, que requereix una potència explosiva i una capacitat d’abocament estable, amb grans hèlixs i una resposta de l’acceleració suau
Drone de fotografia aèria	KV mitjà, alta eficiència, baix soroll	L’objectiu és l’estabilitat, la durabilitat i la precisió. L’eficiència i la compatibilitat del motor són més crítics. És adequat per a grans hèlixs i bateries de baix nivell.

 

3. La marca i la qualitat del motor són igualment importants

Tot i que els paràmetres determinen el rendiment, el procés de fabricació, el control de qualitat i el servei de marca del motor no es pot ignorar. A continuació, es mostren diverses dimensions per avaluar la fiabilitat d’una marca de motor:

Els coixinets i els enrotllaments són iguals i suaus?

 

El processament de la closca és ajustat i sense sacsejar?

 

Si el motor s’inicia i s’atura de forma fluïda i si hi ha soroll anormal durant l’operació

 

Proporcioneu dades de prova d’empenta i calibració de precisió de KV?

 

Si busqueu una sèrie de motors amb un rendiment estable i paràmetres precisos, VSD proporciona una varietat de models de motor sense escombrat FPV des de nivell d’entrada fins a avançats, com 2306, 2207, 2807, etc., que abasten diversos escenaris com ara curses, volades freestyle, fotografia aèria, etc., i es poden utilitzar com una de les marques preferides.

 

4. Notes sobre instal·lació i posada en servei

Instal·lació: assegureu -vos que el motor estigui fermament bloquejat al marc per evitar vibracions; Organitzeu els cables de connexió per evitar el contacte amb les hélices. Fixeu -vos en la direcció de la rotació del motor (en sentit horari o en sentit antihorari) per adaptar -se a la direcció de les hélices.

 

Debecging: utilitzeu l'eina de configuració ESC o el programari de configuració de control de vol per provar la resposta de cada motor. Es recomana realitzar proves de rotació individuals un per un per detectar si hi ha algun soroll o calefacció anormals.

 

Ajusteu els paràmetres PID i la corba de l’acceleració per fer ajustaments fins al vostre estil de vol.

 

El motiu pel qual els drons FPV tenen una "perspectiva en primera persona" és inseparable des del suport del sistema de transmissió d'imatges. El sistema de transmissió d’imatges s’encarrega de transmetre les imatges capturades per la càmera FPV al pilot en temps real, fent que l’operador se senti com si estiguessin a la cabina de l’aeronau. Aquest procés té requisits extremadament elevats per a "baixa latència, alta qualitat d'imatge i forta anti-interferència".

 

Al mateix temps, per tal d’assegurar l’estabilitat de la resposta del control del vol, també cal un sistema d’enllaç de control remot fiable. Els dos constitueixen els "nervis visuals" i els "nervis de control" de l'experiència del vol.

 

1. Sistema de transmissió d’imatges: analògic vs digital

FPV analògic

Avantatges: baixa latència (normalment<30ms), low equipment cost, and wide compatibility with devices.

 

Desavantatges: qualitat de la imatge borrosa (480p), mal interferència del senyal i que sovint produeix soroll estàtic o "neu" en transmissió de llarga distància.

 

Apte per a: pilots principiants, drons de cursa (perseguint la velocitat de reacció en temps real)

 

FPV digital

Marques típiques: DJI O3 Unitat Air, Avatar de Walksnail

 

Avantatges: Alta Imatge Claritat (720p -1080 p), forta antiminterferència i bona penetració.

Desavantatges: elevat cost, alguns dispositius tenen certs retards (30ms ~ 60ms).

 

Apte per a: fotografia de vol lliure/aèria, pilots que tinguin requisits elevats per a la qualitat de la imatge

 

Suggeriments de selecció:

Si teniu prou pressupost i qualitat d’imatge elevada, us recomanem que utilitzeu solucions de transmissió d’imatges digitals com DJI O3.

 

Si busqueu una latència i una rendibilitat extremadament baixa, podeu triar combinacions de transmissió d'imatges analògiques com Foxeer i TBS.

 

2. Composició del sistema de transmissió d’imatges i coincidència d’antena

Un sistema complet de transmissió d’imatges sol incloure:

Càmeres FPV (com CADDX Ratel, DJI Camera)

 

Transmissor de vídeo (VTX)

 

Mòdul de recepció de transmissió d’imatges (VRX, integrat en ulleres o mòdul independent)

 

Antena (omnidireccional o direccional)

 

Selecció d’antena:

Antena omnidireccional: adequada per a volar/curses de freestyle, amb una àmplia gamma de recepció de senyal;

 

Antena direccional: adequada per a la fotografia aèria de llarga distància, amb una direccionalitat forta però un angle estret.

 

Assegureu -vos que la transmissió i la recepció utilitzin la mateixa banda de freqüència (com ara 5,8 GHz) i utilitzeu antenes amb la mateixa direcció de polarització (com RHCP/RHCP).

 

3. Enllaç de control: combinar el comandament a distància amb el receptor

A més de la transmissió d’imatges, el sistema de control és també la base del vol FPV, que determina el vostre "control sobre l'acció" del drone. L’enllaç de control es compon principalment del controlador remot i del receptor:

Protocol de control	Funcions
Sbus	Senyal analògic tradicional, latència lleugerament superior
CRSF (Crossfire)	Protocol digital, forta anti-interferència
ELRS (Expresslrs)	Protocol de codi obert, latència baixa i llarga distància

 

Recomanació: si busqueu una latència baixa de llarga distància, ELRS o Crossfire són les solucions principals actuals, amb una àmplia gamma d’adaptació i abundants recursos de depuració.

 

4. Configuració de referència combinada (analògic vs digital)

Pressupost/estil	Combinació de configuració recomanada
Iniciar el flux de simulació	Ratel Camera + Foxeer VTX + 5. 8GHz Omnidireccional Antena
Flux principal digital	DJI O3 Unitat Air + DJI Glues digitals + Antena LHCP
Flux de creuament extrem	Enllaç de control remot ELRS + Transmissió d'imatge analògica + Mòdul de recepció de la latència baixa

 

Al sistema de control de vol dels drons FPV, ESC (controlador de velocitat electrònica) i controlador de vol realitzen les tasques bàsiques de control del motor i la gestió de l’actitud de vol. El seu treball col·laboratiu determina la velocitat de resposta, l'estabilitat i la precisió del moviment de l'aeronau.

 

L’elecció del motor adequat només és el primer pas. Si voleu que la màquina sencera "vola sense problemes i es controla de manera estable", també heu de coincidir correctament amb el controlador electrònic de velocitat i el sistema de control de vol.

 

1. ESC (Controlador de velocitat elèctrica) Recomanacions de selecció

La funció d’ESC és ajustar la sortida de corrent trifàsic i conduir el motor per girar segons el senyal PWM (o DSHOT) enviat pel controlador de vol. Quan escolliu ESC, presteu atenció als paràmetres següents:

Per exemple: si el corrent màxim del motor és 35A, es recomana utilitzar un ESC de més gran o igual a 40A; Si s'utilitza una bateria 6S, l'ESC ha de suportar una entrada de tensió de 25V o superior.

 

2. Punts clau per seleccionar la placa de control de vol

El control del vol és el "cervell" de tot el drone, les dades del sensor de processament (giroscopi, acceleròmetre, etc.), calculant el control de l'actitud i els senyals de control de sortida a l'ESC. Quan escolliu un control de vol, es recomana parar atenció a:

Punts clau	il·lustrar
Rendiment del processador	El controlador de vol F4 és adequat per al vol diari, mentre que el controlador de vol F7/H7 és adequat per a sistemes de recorregut i transmissió d’imatges de gamma alta.
Suport al firmware	Suport a betaflight / inav / ardupilot
Nombre d’interfícies	Pot connectar prou ESC, GPS, LED, receptor, etc.
Acord de suport	Compatibilitat amb protocols de controlador ESC, com DSHOT, PWM, etc.
Mode d'avió	Admet múltiples modes de vol, inclosa l’autoestabilització/angle/actitud/manual, etc.

 

Recomanació principal: controlador de vol F7 (com Matek F722, Holybro Kakute F7), amb una compatibilitat forta i un rendiment estable, adequat per a la majoria de necessitats de FPV de bricolatge.

 

3. Integrat vs Split ESC

4- a -1 ESC: integració de quatre canals, soldadura simple, estalvi d'espai, que s'utilitza habitualment en drons de llum lleugera;

 

4 ESC independents: una bona dissipació de calor independent, es pot substituir individualment, adequada per a escenaris d’alta potència;

Suggeriments coincidents:

Drons de mida petita i mitjana 5- polzada → Trieu 4- a -1 ESC (com ara 45A BLHELI _32) + F7 Controller de vol;

 

Drone volador de càrrega pesada/de gran potència → Trieu 60A Independent ESC + H7 Combinació de control de vol;

 

4. Suggeriments de configuració i depuració del programari

Després de completar la instal·lació de maquinari de control de vol + ESC, encara heu de depurar els paràmetres a través del programari:

Utilitzeu el programari BetaFlight Configurator per configurar PID, paràmetres de filtre i mapeig de canals;

 

Confirmeu que la configuració del protocol del controlador ESC és coherent (com DSHOT600);

 

Ajusteu la corba de l’acceleració i la sensibilitat del giro per coincidir amb el vostre estil de vol;

 

Utilitzeu la funció de prova del motor per verificar la direcció, la resposta i la vibració.

 

La combinació raonable d’ESC i control de vol no només pot assegurar el funcionament estable del sistema d’alimentació, sinó que també fa que els avions responguin més ràpidament i controlin de forma més ràpida.

 

Quan es construeixi un drone FPV, l’elecció d’un sistema de bateries 4S o 6S afectarà directament la resposta d’empenta, el temps de vol, la calefacció i l’estratègia de concordança del motor de tot el drone. Aquesta opció és un pas clau per crear un sistema d’energia.

 

Què és 4s/6s?

"S" representa el nombre de cadenes de bateries:

4S=4 bateries de liti connectades en sèrie, la tensió és d’uns 14,8V;

 

6S=6 Bateries de liti connectades en sèrie, la tensió és d’uns 22.2V.

 

Com més gran sigui la tensió, més gran és la potència que es pot proporcionar per unitat de corrent. En teoria, el 6S té una empenta més forta i estalvia més potència, però els requisits del sistema també són més elevats.

 

1. Funcions del sistema 4S i escenaris aplicables

avantatge:

Compatibilitat de parts fortes i equips rics de nivell d'entrada;

 

Generació de calor inferior, menys pressió sobre l’ESC i el motor;

 

El cost és baix i adequat per a principiants o vol recreatiu.

 

Descitant:

El corrent és més elevat a la mateixa potència i els requisits del material de fil són més elevats;

 

En comparació amb 6s, la resposta de potència és lleugerament més lenta.

 

Suggeriments típics de maridatge:

Motor KV Valor: 2300–2700kV

 

Models aplicables: VSD 2207, 2306

 

Hèlix: com ara 5145 Hèlix de tres fulles

 

2. Funcions del sistema 6S i escenaris aplicables

avantatge:

Una major eficiència, menys actual a la mateixa empenta;

 

Generació de calor baixa i resposta ràpida, adequada per a curses i vol a llarg termini;

 

Estalvieu més bateries i amplieu la vida de tota la màquina.

 

Descitant:

La tensió és alta, cosa que posa a les exigències més altes al motor i al motor;

 

El preu dels accessoris és lleugerament més elevat i augmenta la dificultat de depuració.

 

Suggeriments típics de maridatge:

Motor KV Valor: 1600–1900kV

 

Models aplicables: VSD 2306, 2807, 2812

 

Hèlix: com T5040, 51466

 

3. Taula de comparació de combinació de configuració comuna

Estil de vol	Sistema de recomanació	Model de motor (gamma KV)	hèlix	Funcions
Començant	4S	2207 Motor sense escombretes (1960kV)	5145	Estable i fàcil de controlar, adequat per aprendre
Vol de carreres	6S	2306 Motor sense escombretes (1800kV)	T5040	Fort empenta, resposta ràpida i potent vol
Freestyle agressiu	6S	2807 Motor sense escombretes (1750kV)	51466	Estable i potent, admet el canvi de diverses accions

 

Consells pràctics:

Si busqueu la rendibilitat, el temps de vol i, principalment, voleu practicar el control, es recomana utilitzar primer el sistema 4S;

 

Si busqueu un rendiment extrem, un llarg temps de vol o teniu previst participar en esdeveniments de cursa, el 6S és el corrent principal i té un potencial més gran.

 

Abans de muntar i treure el drone FPV, molts pilots passaran per un "període de pràctica simuladora". Això no només estalvia costos i redueix el risc de bloquejar el drone, sinó que també accelera la comprensió de la lògica de control i les accions de vol. Al mateix temps, durant l’etapa de depuració, l’ús d’eines de prova d’empenta us pot ajudar a avaluar científicament el rendiment del motor i a optimitzar les combinacions de configuració.

 

1. Per què es recomana la formació del simulador?

El vol FPV és diferent dels drons GPS ordinaris. Requereix que els pilots tinguin un ritme de control excel·lent i el sentit de la direcció. L’entrenament és essencial, sobretot en el pas de velocitat o el vol lliure.

 

Recomanacions de simuladors comuns:

Simulador	Funcions	Usos suggerits
Aixecament	Escenes riques i motor de física a prop de la màquina real	Guia per a principiants/Formació avançada de curses
Simulador DRL	Dissenyat per a les curses, amb una restauració de pista real	Flyers Speed Reacció practicar la reacció
Velocitat Velocidrone	Admet mapeig gratuït i capacitats d’ajust de paràmetres forts	Estil de vol de depuració avançada dels usuaris

 

La majoria dels simuladors admeten la connexió directa amb els controladors remots USB (com FRSKY i TBS Crossfire). El millor és utilitzar el mateix controlador remot que el dispositiu de vol real de manera que pugueu acostumar -vos a la sensació de funcionament amb antelació.

 

2. El valor i l’ús d’eines de prova d’empenta

En muntar un drone FPV, molts usuaris no saben si el motor és adequat o necessiten calcular amb precisió la relació d’empenta-pes i sintonitzar l’hèlix. En aquest moment, un estand d’empenta és molt important.

 

Què pot mesurar l'eina de prova d'empenta?

Poseu màxima (unitat: g)

 

Corrent màxim, potència

 

Corba d’eficiència (relació d’empenta/corrent/tensió)

 

Valor mesurat KV (per verificar els paràmetres del producte)

 

Ús recomanat:

Les eines opcionals inclouen RCBenchmark i Stand Stand;

 

Abans de provar -ho, assegureu -vos que la bateria sigui suficient i que el rang de l’acceleració ESC s’ajusti correctament;

 

El mateix motor es pot utilitzar amb diverses hélices per a la seva comparació per seleccionar la millor combinació.

 

Construir un drone FPV ideal és més que muntar peces. Es tracta d’un art de combinar tecnologies, que requereix que facis combinacions raonables de motors, hèlixs, ESC, control de vol, bateries, transmissió d’imatges, etc. Entre elles, la selecció de motors és especialment crítica: determina la resposta de potència, l’estil de vol i el rendiment final.

 

VSD: proporcionant solucions de potència estables per als usuaris de FPV

Si us preocupa triar un motor, VSD proporciona una varietat de motors sense escombrat d’alt rendiment adequats per a diferents tipus de drons FPV. A continuació, es mostren algunes recomanacions típiques:

model	Valor KV	Funcions	Configuració aplicable
VSD 2207 Motor sense escombretes	1960kv	Disseny lleuger i lleuger	Racings de nivell d'entrada 4S, flors de flors Tipus generals
VSD 2306 Motor sense escombretes	1800kV / 2400kV	Equilibrar la potència i la sensibilitat explosius	Tant les versions 4S com 6S són compatibles
VSD 2807 Motor sense escombretes	1350kV / 1750kV	Parell alt, adequat per a l'acció de vol	Jugadors avançats 6S, vol complex
VSD 2812 Motor sense escombretes	900kV	Estable i eficient	Es prefereix la fotografia aèria o la configuració de la llarga durada

 

Tots els motors VSD han superat les proves estrictes d’equilibri, tenen dissenys de bobines d’alta eficiència, donen suport a la personalització personalitzada i han obtingut una bona reputació en diversos projectes d’instal·lació de FPV a tot el món.