FPV система для квадрокоптера «Пионер Мини»

Участники проекта

Команда: ГУДО «Центр творчества детей и молодежи Борисовского района», Минская область, Республика Беларусь.

Участники:
  • Красник Иван Александрович.

Проектный наставник: Трухан Виктор Викторович.

Описание и цель проекта

На соревнованиях по робототехнике каждый участник постоянно сталкивается с проблемой передачи изображения на компьютер посредством сетей WI-FI для последующего анализа и выдачи сигналов управления квадрокоптеру. Данный проект способен устранить данную проблему и открывает новые безграничные возможности применения Пионера Мини.

Проект представляет собой доработку квадрокоптера «Пионер Мини» сверхлегкой FPV-видеосистемой, работающей на частоте 5.8ГГц, и системой FlySky для управления квадрокоптером. Крепление камеры осуществляется на штатное крепление, а видеопередатчик и приемник FlySky — в нишу между полетным контроллером и аккумулятором.

Колоссальным преимуществом такой видеосистемы и системы управления над стандартной Wi-Fi системой является минимальная задержка, лучшая помехоустойчивость и увеличенная дальность действия, что особенно важно в соревновательной обстановке.

https://storage.yandexcloud.net/pioneer-doc.geoscan.ru-static/images/learning_cases/user_projects/project12/img12.jpg

Квадрокоптер «Пионер Мини», описанный в проекте, сохраняет свои качества и приобретает преимущества перед своими конкурентами:

  • Взлетная масса до 110 грамм (не требуется регистрация)

  • Малые размеры и безопасность, что позволяет запускать его в закрытых помещениях

  • Высокая прочность и ремонтопригодность

  • Низкая стоимость дополнительного оборудования

  • Расширение области применения

  • Благодаря использованию ноутбука для обработки видеопотока нет необходимости дополнительно нагружать дрон микрокомпьютером, что облегчает программирование и дает прирост вычислительных мощностей.

Решаемые задачи

Данный проект представляет собой универсальный комплекс для решения обучающих задач в двух режимах:

  • Камера повёрнута вперёд:
    • Квадрокоптер готов окунуть вас с полноценный мир полета по FPV в видеоочках профессионального уровня
    • Аэрофотосъёмка с записью полета на карту памяти
    • Участие в соревнованиях на микродронах внутри помещений.
  • Камера повёрнута вниз:
    • Квадрокоптер становится способен решать задачи компьютерного зрения на Python, С/С++ и других языках программирования
    • Аэрофотосъёмка с записью полета на карту памяти
    • Участие в соревнованиях на микродронах внутри помещений.

Этапы разработки

  1. В проекте использовались:

  • FPV-система EACHINE TX-06 SPLIT, состоящая из видеокамеры и видеопередатчика 5,8 ГГц, общий вес которого — менее 3 грамм. Оборудование было смонтировано скрытым способом и подключено к разъёму аккумулятора
  • Видеоприемник EACHINE ROTG–02, подключаемый к USB-интерфейсу компьютера.
  1. Управление квадрокоптером осуществляется с помощью пульта управления, поддерживающего протокол FlySky (от бюджетной Fly-Sky I6 до аппаратуры с OpenTX типа RadioMaster TX16S), а также компьютером с модулем FlySky FS-RM003 2,4G или мультипротокольным модулем типа Jumper JP4in1.

  2. Приемник Flysky FS-RX2A подпаивается к соответствующему порту на полетном контроллере дрона и выдает сигналы управления по PPM-протоколу.

  3. Программирование можно осуществлять при помощи подключённому к USB-порту компьютера Arduino с подключённым к нему внешним ВЧ-модулем, поддерживающим PPM, используя любой язык программирования с использованием компьютерного зрения и протоколом Serial для общения с Arduino. В целях популяризации программируемых дронов весь исходный код для полетов будет выложен в репозиторий на площадке Github.

Результат

Данная система опробована командой на различных соревнованиях по программируемым дронам на базе квадрокоптера DJI Tello и отлично себя зарекомендовала, как надежное «орудие» для достижения поставленных целей и задач. Теперь все наработки команда перенесла на Геоскан Пионер Мини. Многочисленные победы и призовые места по регламентам «Программируемые дроны», «Автономные воздушные аппараты», соревнования по регламентам ООО «Геоскан» говорят сами за себя.

Материалы проекта