FPV полеты — это не только квадрокоптеры

Я нечаянно вляпался в одно интересное старое гик-хобби — авиамоделизм, и, оказалось, на Хабре оно не освещено. А ведь полеты, особенно от первого лица, — это легко и весело, и возня с микроконтроллерами и паяльником, ПИД-регулирование, автопилот. И ощущение полета опять же.

Судя по скорости развития технологий в сфере любительского авиастроения, до применения компьютерного зрения, например, здесь дойдет нескоро, так что хорошо бы завлечь в хобби побольше людей.

Интерес к квадрокоптерам я испытывал всегда, но никак не мог понять зачем он мне нужен. Пока случайно не увидел планер, и тут все стало на свои места! Оказывается, я хотел летать именно на планере, иметь возможность выключить двигатель, настроить закрылки и парить ^[1], а все это бесконечное в-ж-ж-ж-ж — скука.

Какие бывают модели

По конструкции кроме планеров бывают пилотажные самолеты, всевозможные копийные модели и летающие крылья. Последние отличаются пугающе высокими скоростями и изрядно смахивают на детские игрушки, впрочем, как и настоящие крылья.

По конструкции самолет обычно представляет собой пенопластовое (EPO) крыло и хвост и пластиковый или пенопластовый фюзеляж. Несколько сервоприводов и мотор. Для тех, кто хочет сделать свой самолет полностью сам – тоже много опций ^[2].

По комплектации бывают версии:

• KIT — только самолет и необходимые конструктивные элементы, такие как тяги;

• PNP (Plug and Play) — дополнительно включает установленные сервоприводы и двигатель;

• RTF (Ready to Fly) — готовый к полету, в комплекте еще аккумулятор и аппаратура управления.

Электроника управления

Для полетов без автопилота достаточно подключить сервоприводы к приемнику, настроить аппаратуру, и можно лететь. Более веселый подход — полетный контроллер.

Полетные контроллеры обычно включают в себя процессор типа STM32 F4, барометр, гироскоп, UART, I2C, умеет управлять контроллерами нескольких двигателей, сервоприводами.

Прошивки полетных контроллеров — это INAV ^[3], Betaflight ^[4], ArduPilot ^[5]. Я пробовал только первый, он как раз обновился до версии 4.0, говорят, миссии полета по точкам сильно улучшились.

Модуль GPS — позволит автоматически вернуться домой, покружить над точкой и пролететь по маршруту.

GPS может комплектоваться компасом. Насколько я понимаю, он поможет полетному контроллеру не потерять ориентацию при потере сигнала GPS или на сверхнизких скоростях.

Приемники. Бывают обычные 2.4 ГГц с протоколом D16, для которых в аппаратурах есть встроенный передатчик. И есть разные long range системы типа ExpressLRS ^[6] или TBS Crossfire.

Если летать с аналоговой камерой, то, очевидно, пригодится FPV-камера. А еще видео-передатчик на 5,8 ГГц, шлем, очки или монитор с видеоприемником и антенны. В комплекте с аналоговым видеопередатчиком, как правило, идет небольшая антенна линейной поляризации. Цифровые видеосистемы тоже бывают.

Кроме FPV-камеры можно установить HD-камеру для записи качественного видео. Есть сплит камеры, два в одном, думаю попробовать RunCam Split 4. Можно установить такую, например, на хвосте и в полете переключатся между ней и основой на носу, и при этом записывать 4K видео.

Полетный контроллер позволяет настроить OSD (On-screen display) — наложить поверх картинки с камеры искусственный горизонт, состояние аккумулятора, скорость, высоту и прочие полезные параметры.

Аппаратуры управления бывают большие и маленькие, честно говоря, это их основное отличие. Как правило, прошиваются OpenTX ^[7]. Могут подключаться к ПК по USB для использования в симуляторах. Для первых полетов в симуляторе хватит и обычного геймпада.

Государственное регулирование

Для модели от 250 г до 30 кг необходимо получить учетный номер в Росавиации (достаточно заполнить заявление ^[8] на Госуслугах) и нанести его на самолет в соответствии с рекомендациями ^[9]. Что делать с моделями тяжелее 30 кг я не уточнял. Все что легче 250 г можно не регистрировать.

Для визуальных полетов достаточно выбрать место, где можно летать (для этого есть несколько инструментов, например такой ^[10]). Для FPV-полета придется получить разрешение на использование воздушного пространства. Это нужно делать заранее.

Полеты

Нужно поле и ветер, с которым вы сможете справиться. Чтобы это оценить, вероятно, придется попробовать себя в симуляторе, научиться базовым маневрам, приземлению при разных погодных условиях. Более крупные и тяжелые модели лучше справляются с ветром, могут нести больше полезной нагрузки. Маленькие модели удобнее транспортировать и собирать.

Помните, что вы управляете довольно опасной штукой. Самый неприятный краш у меня был очень банальным, я летал на закате и просто словил солнце в глаза и на секунду потерял самолет из вида и врезался в дерево. Так что выбирайте безлюдные места, особенно вначале.

Разбитый самолет — обычное дело. Как правило, достаточно найти все части модели и разогреть клеевой пистолет, дальше ремонт занимает минут десять. Сломать пластиковый фюзеляж тоже возможно, и это будет неприятно, зато он оставляет больше полезного объема под оборудование, батареи.

Впечатления

Летать — это интересно . Правда я ожидал несколько другого уровня развития технологий. Не жалуюсь, конечно, сообщество делает что может, но “Буран” еще в 1988 сделал два витка вокруг планеты в беспилотном режиме, и у инженеров были, мягко говоря, немного другие процессоры. Сегодня мы можем поместить на двухкилограммовый самолет компьютер в десятки терафлопс.

Хотелось бы видеть больше людей в этом хобби, приходите, тут весело;)