Flight controller (FC) så fungerar den

Flight controller (FC) så fungerar den

När jag började med RC flyg i slutet på nittiotalet fanns det inga flight controllers eller speciellt avancerad utrusning att bestycka flygtygen med. En enkel radiomottagare och analoga servon var det man fick nöja sig med. Drönare var det ingen som sysslade med då de utan dagens teknik hade varit helt omöjliga att flyga.

Idag gör tekniken att både flygplan och drönare kan flyga utan speciellt mycket input från en pilot.

Som nybörjare idag kan man i förväg bestämma (med rätt utrustning) hur mycket ”flyghjälp” man vill ha från en dator ombord. Man kan t.ex bestämma att lutningen åt ett visst håll inte kan överskrida en viss vinkel, att flygplanet eller drönaren rätar ut sig när man släpper spakarna. Detta gör det nästan omöjligt att krascha.

Den stora skillnaden mellan stabiliseringssystemen som sitter i flygplan och drönare är att drönarens system är mångt mer avancerat.

När det gäller flygplan har piloten full kontroll över motorns hastighet och stabiliseringssystemet sköter rodren med hjälp av gyron.

I en drönare är det flight controller som sköter motorernas hastighet. Flight controllern är konfigurerbar och programmeringsbar för att passa i olika sorters drönare. När en pilot t.ex vill att drönaren skall flyga framåt så ges spakutslag framåt. Flight controllern ger då de olika motorerna rätt rotationshastighet för att detta skall ske. För en kort stund börjar de bakre motorerna snurra lite snabbare och de främre något långsammare så att drönaren börjar luta.

Flight controllern läser av sitt läge med hjälp av gyron och accelerometer flera tusen gånger i sekunden och skickar därefter signaler till motorerna som ändrar varvtalet för att bibehålla stabilitet och samtidigt få önskad effekt från pilotens input.

Många flight controllers tillåter flera så kallade flightmodes som enkelt väljs med en switch på sändaren. Ett exempel på en fler-modes setup (i detta fall 3) kan vara att i läge 1 stannar drönaren helt när spakarna släpps med hjälp av GPS-positionering, accelerometer och barometer, i läge 2 låses maximal lutning till ett visst gradtal som gör det omöjligt för piloten att slå runt och i läge 3 ges piloten full kontroll. Med hjälp av en sådan setup kan man i situationer där man ”tappat bort sig” enkelt slå över till läge 1 där drönaren stabiliserar sig själv och stannar på stället.

Flight controller till racerdrönare

Flight controller till racerdrönare

Valet av flight controller till sin drönare kan var svår med alla varianter som finns på marknaden. Det finns inte så mycket rätt eller fel utan den skall passa applikationen man bygger helt enkelt. Man behöver veta sitt behov innan man skaffar sig en.

Det finns några olika storlekar men standar är med fästhål 30,5X30,5mm som passer det flesta ramar. Skall man bygga en drönare med return-to-home funktion behöver flightcontrollern ha kompass och barometer. Detta går att lägga till externt men lika bra att köpa en som har allt man behöver från början så slipper man extra vikt. Just för return-to-home behövs även en GPS och den är alltid extern och kopplas in till flight controllern via en av UART-kontakterna.

I detta fall var jag ute efter en flight controller till min Armattan Marmotte som skall bli en FPV-racerdrönare och då behövs varken kompass eller barometer. Däremot är det najs om den kan kopplas direkt till DJIs air unit utan att jag skall behöva löda en massa och då hittade jag denna flight controller från Diatone Inovations: MAMBA 405DJI

Den har alla nödvändiga funktioner och lite därtill. Denna variant såldes även som ett stack med PDB (power distribution bord) och ESC (electric speed controller) i ett. Fartreglagen (ESC) är på 50A vardera och kommer räcka väl till mina motorer.

Jag kommer inte använda DJIs radiosystem så DJIs airunit kommer bara agera sändare för digitalvideo och info från flight controllern till DJI FPV googles.

DJI FPV drone

DJI FPV drone

Ojojoj! Nu blir det åka av! DJI har överträffat sig själva och släppt en drönare med habegär som heter duga!

När de släppte sina fristående FPV-prylar (googles version 1 tillsammans med air-uniten och kameran) var det en gamechanger för FPV flygandet. Det krävdes dock fortfarande att man byggde sin egen drönare för att sedan installera dessa prylar.

Med denna produkt får man allt färdigt från start. Förutom att allt är färdigt så slipper man programmeringsdelen också. Det finns flera så kallade flightmodes så för nybörjaren är den mer eller mindre lika lättflugen som någon av deras tidigare drönare. I det mest avancerade läget har du som pilot full kontroll och kan flyga precis så som du själv vill. En cool funktion är att du med en enkel knapptryckning kan få drönaren att utföra en emergency brake. Skulle du börja tappa kontrollen så gör denna funktion att drönaren stannar på stället och automatiskt övergår till stabilt flygläge. Skulle du då vara så skakig att du bara vill avsluta flygpasset kan drönaren ta sig tillbaka till startplatsen och utföra en automatisk landning helt utan input från piloten.

Några hightlights som är sällsynta bland hemmabyggda racerdrönare:

  1. Flygtid på upp mot 20 minuter
  2. Active avodiance control (fungerar inte i alla flightmodes)
  3. GPS
  4. RTH (return to home)
  5. Emergency brake
  6. 140km/h top speed
  7. Räckvidd, upp till 10km!!!!!!
  8. Film 4K, 50/60fps, FHD, 50,60,100,120fps

Det dröjer nog inte läge förrän det trycks på beställningsknappen än en gång!

Stabilisera din drönarfilm

Stabilisera din drönarfilm

Att bygga en egen drönare från scratch är kul men kräver en hel del finurligheter för att fungera bra. Dagens drönare är så bra att det egentligen inte finns någon anledning att försöka sig på att bygga en själv men det är ju så kul! Ett måste om man vill filma från en drönare i rörelse är att stabilisera kameran. Enklast är att fästa kameran i en 3-axlig gimbal.

Har man som jag en 3-d printer blir det genast mycket enklare om man vill konstruera en själv. I detta fallet hade jag en GoPro Session som jag tänkte använda och printade en anpassad hållare.

Gimbalen är av enklare modell och har fästs mellan landningsställen under drönaren. Gimbalen fungerar genom att man fäster ett 3-axligt gyro på den delen som kameran sitter. Gyrot skickar signaler till programvaran på gimbalens kort om sin position som i sin tur skickar signaler till de tre motorerna som ser till att hålla gyrot i samma position hela tiden oavsett hur själva infästningen rör sig.

När drönaren lutar åt något håll kompenserar motorerna i gimbalen så att kameran hela tiden håller sig stabil oavsätt flygläge.

Resultatet blir en jämn och fin video.

Point of interest med Mavic Pro

Point of interest med Mavic Pro

Programvaran för att styra DJIs drönare är så användarvänlig den kan bli. Det finns massor av olika modes att använda sig av. Ett av dem är point of interest där man får drönaren att av sig själv hålla fokus på ett visst objekt. Man kan sedan välja med vilken hastighet och åt vilket håll drönaren skall röra sig samtidigt som objektet alltid befinner sig i mitten av bilden. När vi var i alperna tog vi liften upp till en av topparna i Saalbach och gick en av vandringslederna som går mellan topparna. På följande film är några av klippen filmade med detta mode, bland annat det där vi befinner oss högst upp på en av topparna.

Hållare för LiPo-batteri

Hållare för LiPo-batteri

I ett av mina flygplan har jag konstruerat en 3D-printad hållare för lipo-batteriet som kan låsas steglöst i olika lägen. Detta för att lätt kunna ändra tyngdpunkten och på så sätt även flygegenskaperna. Ett väl balanserat flygplan är som lättast att flyga men i bland vill man inte ha det enkelt :)

Ett något framtungt flygplan är inte direkt svårfluget men är svårare att få in i spinn och vid landning kan det hända att höjdrodret inte räcker till med en noslandning som följd. Att flyga med ett framtungt flygplan är inte speciellt kul och bjuder oftast inte på några överraskningar.

Ett något baktungt flygplan däremot blir mer instabilt och går lättare i spinn och kräver mer av piloten. Ett väldigt baktungt flygplan kan bli helt omöjligt att flyga. Det jag ville åstadkomma var att hamna precis på gränsen för stabilt och ostabilt. Detta för att kunna göra vissa konstflygmanövrar som annars inte är möjliga.

Hållaren består av två delar vari den ena batteriet sitter fast och den andra är fastlimmade i flygplanskroppen. Den övre delen glider i ett spår och går att låsa med en stor platt skruv som är integrerad i den delen batteriet sitter. Enkel och effektiv konstruktion :)

Wizzard 220 nya motorer, DJI Air Unit del 2

Wizzard 220 nya motorer, DJI Air Unit del 2

Sådär! Då var det klart :)

Uppgraderingen blev riktigt lyckad! Flyger hur bra som helst och är riktigt kul att flyga. Bara att byta från 3S till 4S gör väldigt mycket. De nya motorerna låter trevligare och bilden i DJIs system är i en klass för sig. En ny sak till är att mottagaren bytts ut till en Spekrum 4651t med telemetri så nu kan den skicka info till radion om te.x signalstyrkan vilken kan vara trevligt när man flyger en bit bort.

De bakre stagen printades med inkapslade muttrar så de sitter ordentligt, antennhållaren för DJIs antenner printades i flex så att de är lite mer hållbara vid "eventuella" krascher ;)

Har haft lite problem med radions räckvidd när mottagaren suttit inuti och antennerna pekat snett bakåt, tror att de hamnar i skugga av kolfiber-ramen lite för ofta. För att råda bot på det konstruerades den övre plattan med en hållare där bak samt en tillhörande liten specialanpassad låda för radiomottagaren. Det käcka med detta är att mottagaren enkelt kan tas av när drönaren skall packas ner i transportväskan vilket gör att det får plats två drönare :)

Racerdrone för nybörjare

Racerdrone för nybörjare

Köpte mig en Eachine wizard x220 för att börja köra lite drönare på ”riktigt”. Den stora skillnaden mellan att flyga en racerdrönare och en drönare från t.ex DJI är att du bestämmer själv vilka begränsningar den skall ha genom programmering av flightconrollern. En Mavic från te.x DJI, den kan du inte flyga upp och ner. Den kommer tillbaka av sig själv om du skulle förlora kontakten. Den lutar aldrig mer än ett visst antal grader hur mycket du än drar i spakarna. Den undviker till och med objekt som är i vägen. Det gör INTE en racerdrönare, den flyger dit du styr den, punkt. Ofta rakt ner i backen. Det krävs en hel del träning för att bemästra konsten att styra en sådan här manick. Det finns som tur är en hel del olika simulatorer att ladda ner och öva på. Det rekommenderas starkt. Sedan är det väldigt bra att läsa på en hel del innan. Man kommer behöva lära sig programmet Betaflight eller Cleanflight för att programmera sin flightcontroller. Själv kollade jag mycket på youtubern Joshua Bardwell: https://www.youtube.com/user/loraan Han har filmer om det mesta gällande drönare, mycket lärorikt.

Transportväska för drönare

Transportväska för drönare

Att få med sig allt som behövs när man skall ut och flyga kan vara lite bökigt. Att skaffa sig en transportväska är därför något jag verkligen rekommenderar. Jag köpte en sådan som är fylld med skumplattor som man själv anpassar för innehållet. Det kan vara en god idé att i förväg planera vad som skall få plats och hur man tänkt att det skall ligga i väskan. Sedan ritar man ut på skumplasten och tar bort materialet så att innehållet passar.

I väskan jag har finns det nu plats för:

  1. Två racerdrönare
  2. En sändare
  3. DJI Googles + batteri
  4. 4st drönarbatterier
  5. extra propellrar
  6. lite olika verktyg och reservdelar

Hade ryggsäck och påsar innan väskan införskaffades och det var mångt mycket krångligare att komma åt det man behövde. Skulle man vilja planera om uppläggningen i väskan finns nya skumplattor att köpa som tillbehör.

Ta kort med din drönare

Ta kort med din drönare

Om man har införskaffat sig en drönare är det ju väldigt enkelt att börja ta en massa foton och filmer. Man bör dock hålla tungan rätt i mun när man sedan vill visa upp dessa! Många har åkt dit helt enkelt för att man inte vet vad som gäller. Generellt sätt skall man alltid ansöka om spridningstillstånd hos lantmäteriet för bilder och filmer man tar.

Man får inte sprida bilder på skyddsobjekt så som militära anläggningar, fängelser, hamnar m,m.

En enkel regel är att man själv skall kunna urskilja vad det är för byggnader som kommer med på fotot eller filmen samt att dessa inte är ett skyddsobjekt. Om man till exempel tar ett kort där horisonten kommer med kan man ju lätt räkna ut att det är svårt att se så långt och man kan därför inte vara säker på om något otillåtet kommer med.

Bilder med horisonten synlig måste alltid få tillstånd innan publicering. Ett undantag för krav om publiceringstillstånd är bilder med bostäder, allmänna byggnader och vägar likt bilden ovan.

DJI har en drönare för alla

DJI har en drönare för alla

DJI är enligt mig det företag som kommit längst när det kommer till drönare både för kommersiellt samt för privat bruk.

I kategorin för privat bruk finner vi Mavicfamiljen med 5 medlemmar, Phantom pro 4 v2 och Spark.

Här följer lite kort info om de olika drönarna:

Mavic 2 är den som har bäst kamera i Mavicfamiljen, en 4K 20MP Hasselblad med en "stor" 1 inch CMOS sensor samt en reglerbart bländarvärde från F/2.8-F11, ISO 100-6400, elektronisk slutare 8-1/8000sek. En helt fantastisk kamera med andra ord. Sensorer för att undvika objekt finns åt alla håll. Vikt: 907g Flygtid: Ca 31 min

Pris: Ca 16000:-

Mavic 2 finns även i en variant med en zoombar kamera. Det är dock inte en Hasselblad utan en mindre 4K 12MP variant med en 1/2.3 inch sensor och reglerbart bländarvärde F/2.8-F/3.8, ISO 100-3200, elektronisk slutare 1-1/8000sek. Fördelen med denna variant är att man kan få coola effekter med hjälp av zoomfunktionen. Sensorer för att undvika objekt finns åt alla håll. Vikt: 905g Flygtid: Ca 31 min

Pris: Ca 13200:-

Mavic pro platinum har en 4K 12,35MP kamera som även den har en 1/2.3 inch sensor men som saknar zoomfunktion och som har fast bländarvärde på F/2.2, ISO 100-3200, elektronisk slutare 8-1/8000sek. Sensorer för att undvika objekt finns bara i fronten. Vikt: 634g Flygtid: Ca 30 min

Pris: Ca 12000:-

Mavic Air har en 4k 12 MP kamera med en 1/2.3 inch sensor med fast bländarvärde F/2.8, ISO 100-3200, elektronisk slutare 8-1/8000sek. Sensorer för att undvika objekt både fram och bak. Vikt: 430g Flygtid: Ca 20 min

Pris: Ca 7800:-

Mavic mini har även den en 12 MP kamera med en 1/2.3 inch sensor med fast bländarvärde F/2.8, ISO 100-3200, elektronisk slutare 4-1/8000sek men kan dock "bara" filma i 2.7K. Denna drönare har endast sensorer som känner av nedåt och saknar därmed förmågan att själv stanna om något skulle komma i vägen. Vikt: 249g Flygtid: Ca 30 min

Pris: Ca 4500:-

Alla Ovanstående är ihopfällbara och tar på så sätt minimalt med utrymme i packningen.

Det var alla drönare i Mavicfamiljen.

Sen har vi Phantom och Spark som befinner sig i var sin ände av spektrumet.

Phantom 4 pro V2 har en 20MP kamera med en 1 inch sensor, variabel bländare F/2.8-F/11, ISO 100-6400. Den har även en mekanisk slutare 8-1/2000sek samt en elektronsik slutare 8-1/8000sek. Kameran kan filma i 4K/60fps vilken ingen av de andra drönarna kan så detta är den mest avancerade av drönarna för privat bruk. Sensorer för att undvika objekt finns åt alla håll. Drönaren är inte ihopfällbar och tar därmed mer plats. Vikt: 1375g Flygtid: Ca 30 min

Pris: Ca 20 000:-

Spark har en 12 MP kamera med 1/2.3 inch sensor, fast bländare F/2.6, ISO 100-3200, elektronisk slutare 2-1/8000sek. Den största skillnaden mellan gimbalerna som sitter på denna jämfört med de andra drönarna är att denna endast har en tvåaxlig gimbal. Den saknar förmågan att parera i sidled vilket gör att denna drönare inte tar riktigt lika stabil video som de andra. Den har även ett litet annorlunda sensorsytem för att undvika objekt vilket gör att det fungerar bäst på väldigt när håll såsom när man flyger inomhus. Även om denna drönare är liten så går den inte att fälla ihop vilket gör att den tar nästan lika mycket plats i packningen som en Mavic 2. Vikt: 300g Flygtid: Ca 15min

Pris: Ca 4500:-

När det kommer till de kommersiella drönarna för professionella filmningar samt för övervakning och jordbruk finns flera varianter.

Ispire 2 går att bestycka med olika sorters kamerasystem. Vikten utan kamera och gimbal är 3440g och med en maximal flygvikt på 4250g har man utrymme för ett kamerasystem som väger 810g. Denna drönare fäller upp landningsstället vilket gör att kameragimbalen kan snurra 360 grader utan att få med själva drönaren vilket underlättar när man filmar.

Denna drönare kostar ca 34 000:- utan gimbal och kamera. Beroende på vilken kamera man väljer landar priset på 110 000-300 000:-

Dji:s Agras T16 och MG 1-P series är helt och hållet för industrianvändning för såväl film, jordbruk,bygg och anläggning m.m. Priset på ett sådant system går inte att säga då det helt beror på vilken sorts utrustning man bestyckar dem med.

Photo by Mitch Nielsen on Unsplash

« Till start