радиоуправления на большие расстояния

http://www.1slon.ru/viewpage.php?page_id=1
http://www.avia-rc.ru/
Открытый проект LRS (радиоуправления на большие расстояния).
Russian Open Long Range System (ROLRS)
Данный комплект системы радиоупраления специально предназначен для FPV. Этот проект опирается на самые удачные решения аппаратуры радиоуправления моделями ROCKWELL 868 PRO, KOPTER и HOBBY. Благодаря большому количеству каналов значительно упрощается управление дополнительным бортовым оборудованием, а подключение двух пультов одновременно позволяет использовать управление типа "летчик+ видеооператор" а возможность управления моделью с компьютерного джойстика вообще не требует покупки пульта управления.


This set of radio manipulated by specially designed for FPV. This project is based on the most successful radio equipment solutions models ROCKWELL 868 PRO, KOPTER and HOBBY. Due to the large number of channels is much easier to manage the additional on-board equipment and the connection of two remote controls at the same time allows the use of management such as "pilot + videographer" and control model with a computer joystick does not require that you purchase the remote control. If necessary simple connection to the servo module to the transmitting equipment to quickly create a device to automatically rotate the antenna followed by a flying model (antenna tracker). Filter at the receiver can operate in conjunction with a video transmitter on the frequency of 1.2, 1.3 and 2.4 GHz Built-in enables you to quickly find the beacon had fallen model and the ability to view the flight path on the laptop screen opens up the possibility of piloting a model "instrument", without eye contact or a video picture. This is primarily used to control two ranges of both 868 and 433. Even with the full range of one block (completely!) Management will remain fully operational. Output power base transmitter module 2 * 100 MW that we have adopted special measures equivalent to 0.5 W ChainLink. It is also planned to produce external boosters 3 watts and 10 watts, which will range foolproof control up to 120-150 km depending on altitude ..

Инструкция по эксплуатации, подключению и настройке. Инструкция по работе с контрольной панелью.

Пример подключения оборудования, видео работы каналов управления






Видео работы канала управления (.MP4, 40 Mb)


При необходимости простое подключение сервопривода к передающему модулю аппаратуры позволяет быстро создать устройство для автоматического поворота антенны вслед за летящей моделью (антенный трекер).


Фильтр на входе приемника позволяет функционировать совместно с видеопередатчиками на частоты 1,2 , 1,3 и 2,4 Ггц


Встроенный радиомаяк позволяет быстро найти упавшую модель, а возможность просмотра траектории полета на экране ноутбука открывает возможность пилотирования модели "по приборам", без визуального контакта или видеокартинки.
В первую очередь это использование для управления двух диапазонов одновременно 868 и 433. Даже при полном блокировании одного диапазона (целиком!) управление останется полностью работоспособным. Выходная мощность базового передающего модуля 2*100 мВт, что при специальных принятых нами мерах эквивалентно 0,5 Вт ChainLink. Так же планируется производство внешних бустеров 3 Вт и 10 Вт, что даст дальность абсолютно надежного управления до 120-150 км в зависимости от высоты полета..




Краткий обзор сервисных функций



-Два PPM входа –каждый до 12 каналов, а всего 16 пропорциональных каналов управления.
-Управление моделью от ноутбука (подключенным джойстиком) вообще без необходимости иметь модельный передатчик.
-На передающем модуле специальный выход PPM для хэдтрекера
-При подключении к приемнику GPS модуля к передающему модулю можно подключить серву поворотного устройства для вращения антенн и переключатель двух антенн (направленой и ненаправленой), переключающий антенны в зависимости от расстояния.
-Звуковая индикация разряда ходовой батареи.
-Звуковая индикация отсутствия приема телеметрии.
-Имитация GPS приемника – подключив передающий модуль к ноутбуку, можно смотреть трек полета модели в реальном времени.
-Автоматический режим радиомаяка у приемника по пропаданию сигнала ( + звуковая индикация уровня сигнала передающим модулем ) + опциональная громкая «пищалка», автоматически включающаяся при потере связи для поиска модели и индикации потери связи по звуковому каналу видеопередатчика.
-Запись значений файлсейва по всем 16-ти каналам
-Режим микромощности совмещенный с режимом сервотестера
-Выходы 16-ти каналов в приемнике – 16 обычных PPM, по S-Bus, по протоколу Спектрум – сателлит, и последовательным РРМ
-Световая индикация в приемнике уровня помех в каналах (при отсутствии сигнала передатчика). Очень полезно для оценки влияния различных устройств на дальность связи для проверки совместимости оборудования.
- Подключение дополнительного "бустера" (усилителя) для многократного увеличения дальности связи.



- Two entry-PPM, each up to 12 channels, but only 16 of proportional control channels.
- Manage model of the laptop (connected joystick) at all without having to model the transmitter.
- On the sending unit, a special output for PPM headtreker
- When connected to a GPS receiver module to the transmitter module can be connected to a servo positioner to rotate the antenna switch and two antennas (directed and undirected), switching the antenna depending on the distance.
- Audible signal if aircfaft battery discharge.
- Audible lack of reception of telemetry.
- Simulation-GPS receiver - connecting transmitting module to the laptop, you can watch the track of the flight model in real time.
- Auto-radio beacon at the receiver by signal dropouts (sound indication of the signal transmitting unit) Optional hands-free "squeaker" is automatically activated when a loss of connection to search and display model, loss of connection to the audio channel video transmitter.
- Failsafe values ​​for all 16 channels
- Mode combined with the micropower/ servotester
- Output 16-channel receiver - 16 conventional PPM, for S-Bus, via the Spectrum - Satellite and consistent PPM
-Visual indicators in the receiver noise level in the channels (in the absence of a signal transmitter). Very useful for assessing the impact of the various devices on the communication range to test hardware compatibility.
- Connecting an additional "booster" (amplifier) ​​for a multiple increase the communication range.
Передающий модуль. Transmitter module
Фото





Схема



Исходный код


Архив с исходниками. Это очень ранняя альфа версия. Alpha version source code.


Программа для прошивки (обновления) ПО передатчика и приемника. Software for programming TX and RX.
Вот утилита от производителя процессоров ST Flash Loader Demonstrator 2.2.0 Работает она через COM порт (виртуальный)
Также сейчас используется утилита DfuSe Demonstration, которую можно скачать с сайта ST


Приемник
Основу приемника составляет 32-х разрядный процессор с ядром CORTEX-M3 фирмы ST STM32F205RGT6 Схема





Плата









Сам приемник. Receiver.








Исходный код. Source code.


Архив с исходниками приемника. RX source code. Это ранняя альфа версия. Alpha version source code.


Сегодня, 21.09, произведен первый наземный тест этой системы управления. Была проверена работа в условиях плотной городской застройки, через железобетонные здания, отвалы земли, железные забор и пр. городские препятствия. Количественных замеров не проводилось, но результаты показывают, что дальность работы В РАЗЫ ПРЕВОСХОДИТ аналогичную по мощности ROCKWELL 868 HOBBY

Today, 21.09, produced the first ground test of the control system. Work has been tested in urban environment, through concrete buildings, piles of land, the iron fence and other urban obstacles. Quantitative measurement has been conducted, but results show that the range of several times higher than those in power ROCKWELL 868 HOBBY

Проведен температурный тест работы системы радиоуправления. Передающий модуль нагрет до +30 градусов, приемник охлажден до -15 градусов. Разница температур составила 45 градусов. Все работает отлично.
Conducted a test temperature of the radio control system. The transmitter module is heated to 30 degrees, a receiver cooled to -15 degrees. The difference in temperature was 45 degrees. Everything works fine.


Усилитель.Booster.
Несмотря на то, что мощности 100 мВт вполне хватает на полеты на расстояния 5-7 км, у многих появляется желание увеличить радиус действия аппаратуры. Для этого планируется усилитель мощности на 3 Вт. Главное отличие от аналогичных усилителей - двунаправленность. Вы сможете получать телеметрию при использовании этого усилителя. Так-же этот усилитель можно поставить и на борт ЛА, получив таким образом дальность двусторонней связи до 40 км.

Despite the fact that the power of 100 mW is enough to fly a distance of 5-7 km, many users have the desire to increase the range of equipment. To do this, planned power amplifier presented here at 3 Watts. The main difference from similar amplifiers - bidirectionality. You will be able to receive telemetry using this amp. So is this amp can be put on board the aircraft, thus obtaining a range of two-way communication up to 40 km.

Схема усилителя мощности/дальности радиоупраавления

Печатные платы.

Текущая версия печатной платы передающего модуля.






Собранный передающий модуль не отличается по габаритам от передатчика ROCKWELL HOBBY+.


На один из UARTов планируется подключение опционального Bluetoth модуля для беспроводной связи с ноутбуком. Через этот беспроводной интерфейс будет доступно как управления от ноутбучного джойстика,так и отображение данных на карте.

Блютус модуль



Некоторые аспекты FPV и радиоуправления.
Я получаю некоторую усталость от повторного чтения одних и тех же дискуссий на тему FPV и радиоуправления на форумах. Существует так много дезинформации, распространяемой на FPV форумах, что я чувствую необходимость положить в одно место все вещи, которые были опробованы и протестированы нами в бесчисленных FPV полетах. Следуйте этим простым правилам и независимо от того, что говорят остальные , вы будете иметь успех в FPV. Это не означает, что если вы не последуете этому списку, то ваша FPV система не будет работать вовсе, но это означает, что она не будет работать как безопасно, так же надежно, и как хорошо.

Перед тем как начать список, позвольте мне отметить, что в то время как эти советы значительно уменьшат вероятность технических сбоев и в результате потери вашего самолета, но они не учитывают глупости от имени летчика - человеческого фактора.
Начните с самого необходимого оборудованием и добавляйте только один шаг (компонент) одновременно. После каждого обновления оборудования всегда категорически необходимо сделать надлежащие испытания диапазона дальности радиоуправления и влияния систем друг на друга. Рекомендации по выбору и организации радиоуправления и видеоканала.
-Не летайте с видео-системой, способной действовать намного дальше, чем ваш пульт радиоуправления.
-Не летайте с радиоуправлением, если его частота выше частоты видео (например, 2,4 радиоуправление, 900 видео).
-Мониторьте жизненно важные параметры вашего самолета (уровень сигнала радиоуправления и напряжение аккумулятора). Полет с цифровой связью без RSSI опасен.
-Не используйте радиоуправление на 2,4 , оно хорошо только в пределах видимости, при отсутствии помех. Весьма приемлем диапазон 868 Мгц радиоуправление который получает большое распространение.
-Не летайте около пределов возможности видео. Если вы видите увеличение шума на изображении, стоит развернуться и купить более высокого усиления антенны, прежде чем выйти дальше.
-Где только возможно, применяйте экранированные провода или витую пару. Остальные виды проводов могут навести помехи на радиоуправление и вызвать проблемы.
-При использовании мощных передатчиков радиоуправления, убедитесь, что наземная станция вашего оборудования экранирована.
-Добавление ненастроенного автопилота не увеличивает шансы на получение ваш самолет обратно. Сначала проведите работы по созданию вашей системы надежно летающей без автопилота, а затем добавляйте автопилот в систему радиоуправления в качестве дополнительной меры безопасности, если необходимо. На начальном этапе автопилот не требуется.
-Избегайте питания видеопередатчика непосредственно от батареи. Применяйте стабилизированый преобразователь напряжения тем самым вы обеспечите постоянный уровень мощности. В противном случае убедитесь, что ваш видеопередатчик работает надежно, пока батарея не умирает. Старайтесь избегать питать 12V видеопередатчики от 3S ЛиПо батарей. 12 вольт не равно 11 !
-Не питайте камеру напрямую, если она работает от полного напряжения вашей батареи. В таких случаях обязателен повышающий или понижающий напряжение преобразователь для стабилизации напряжения.
-Единая батарея питания безопаснее. 2 батареи параллельно - это 2 дополнительных источника отказа. Защита от обратной полярности рекомендуется, но обычно не представляется возможной
-Для максимальной дальности видео, рекомендуется использование 2,4 Ггц видео с антеннами с очень высоким коэффициентом усиления. Усиление будет всегда выше, чем на 1,2 Ггц но затухание в атмосфере ниже, чем 5.8 ггц
-При полете рядом с другими пилотами с радиоуправлением на 2,4 , или при полете в черте города, вполне возможно использовать 2.4GHz видеолинк, но желательно выбирать каналы, которые не лежат в их зоне (CH5 и 8 для lawmate)
-Не используйте диверсити функцию в качестве переключения направленных антенн. Диверсити предназаначнено для борьбы с измененной поляризацией и локальными феддингами.
-Улучшение усиления антенны на приемном конце лучше, чем увеличение выходной мощности (за исключением очень шумных районов). 500mW мощности видеопередатчика более чем достаточно. Для диапазона 5,8 Ггц желательно больше (до 1 Вт) Превышение этого уровня вызовет проблемы с ВЧ-совместимостью оборудования.
-Не покупайте слишком дешевое оборудование, если только не доказано, что оно может надежно работать. Экономия в $ 50 просто не стоит потери самолета.

Пеленгатор своими руками
Собери сам радиопеленгатор. Статья на английском, объясняющая принцип работы допплеровского пеленгатора и содержащая схемы.

Часть первая

Часть вторая