Новый сонар MB1260

Последнии штрихи до первого тепла, и долгожданных полетов.

Вчера прикрутил сонар, установил MaxBotix 1260 сонар, разрешаюшая способность до 1см, и при High питании 10м дистанция. http://www.maxbotix.com/Ultrasonic_Sensors/MB1260.htm

Достаточно приличный сонар оказался, в отличии от широко распостраненных(у нас в России)   HC-SR04 и их многочисленных китайских клонов. Надо так-же отметить - на удивление он оказался меньше чем я ожидал. Намного меньше ожидаемого габарита. Чашечка пъезоизлучателя и приемника по габаритам один-в-один как чашки того самого SR04.

Работает достаточно прикольно - разницу между домашними покрытиями(штора/ковер/паркет/стена) вообще не чувствует, и выдает относительное значение. И полностью отсутствуют мнимые и ложные значения.

Оговорюсь - сразу, не задумываясь, я реализовал простенький RC фильтр(кстати как и рекомендованно самим производителем), 10ом и два конденсатора, керамика и электролит на 100мкФ, ну и экранированный сигнальный кабель(экранированный МГТФ), т.к. все эти "нежные" устройства помех нелюбят. Вчера при тестах, при выключенной силовой электронике - не видел аномалий. Надо будет еще тестировать с работающими передатчиками, и с работающими двигателями, но, мне кажется, я проблем не увижу.

Итого: 13DOF
3х осевой гироскоп
3х осевой акселерометр
3х осевой компасс
барометр
GPS + Glonass(правда тестить буду для начала на простом GPS приемнике, потом сменю на гибрид)
сонар
камера оптической стабилизации (optical flow)


По большому счету - все собрано, надо только настроить окончательно, и можно летать.

Из того что надо сделать, чтобы выйти на предпродажный образец:
- единую несущую плату, пусть сначала в виде "шилда", но в любом случае единая печатка на котору распаиваются и крепятся нейлоном все доп модули и платы. Т.к. текущая реализация (миллион проводов) - это "disaster waiting to happen". Интегрированные фильтры питания, интегрированные мониторы питания и тока, интегрированные контроллеры светодиодов и преобразования mavlink в frsky телеметрию. Плата shield будет open-source. Для меня это даст электронную надежность, и уберет лишние пару-тройку десятков проводов. Существенно упростит создание нормального корпуса для герметичности конструкции
- Несущая карбоновая пластина должна быть взаимноинтегрированна с платой shield, даст уменьшение веса и увеличение общей виброразвязки системы.
- Вынесение GPS антенны и компаса - это просто ОБЯЗАТЕЛЬНО потребуется.
- Создание герметичного, "брызгозащищенного" корпуса, голая электроника откровенно надоела.

Итого - такими темпами, еще 3-4 месяца в лучшем случае, к которым можно смело прибавлять еще столько-же, т.к. мне начинает быть необходимым 3D принтер, без которого чем дальше тем сложнее.

В новый год, с новыми силами.

Давно я здесь не писал, постараюсь убрать это недопущение. Во первых, хотелось-бы отметить достаточно серьезный прогресс в дроностроении, который мы все увидели за этот год, во первых наконец начинают появляться хорошие, и достаточно отлаженные, куски кода, которые хорошо работают в режиме hardware in loop симуляции для группы аппаратов, конечно до такой красивой демонстрации как на видео ниже, еще очень далеко, но все равно, это уже большой прогресс.

Стоит отметить, что для данного применения очень хорошо видна коммерческая перспектива, причем вне военных и околовоенных применений. Да и потенциал здесь огромен. Стоимость платформы для таких применений будет копеечна, особенно при околомассовых применений, учитывая  что уже сейчас у китайцев нано-платформы(весом <50гр) стоят $50-60. Три-четыре сотни устройств, с RGB светодиодом, и можно делать очень зрелищные перформансы, которые переплюнут салюты, да и по деньгам выйдет дешевле для конечного потребителя. Уверен, что на базе mesh топологии можно, и достаточно легко, запустить подобное в коммерческую эксплуатацию.

Достаточно интересно наблюдать законодательную инициативу из-за океана, все идет к тому, что Р/У и компьютерно оперируемые летающие устройства, будут законодательно ограничены, причем достаточно сильно. Стоит отметить, с сожалением, что наши законотворцы, будут пытаться копировать все эти начинания, но, и это очень беспокоит, не под кальку, а с своими "особенностями". Т.е. если за океаном это будет ряд, вполне разумных, ограничений, по полетам в жилой местности, над людьми и т.п., у нас это сделают, в лучших традициях, запретительными мерами на все, строго лицензируемым, что убъет любительскую инициативу на корню. Зато разговоров о "развитии высоких технологий"... Ладно, это о наболевшем, пройдет время - будет видно.

Из приятного - за год платформа АРМ достигла своего потолка, переходят на 32бита(УРА!), пытаюсь войти в workgroup, но пока из моего сабмишенна - только чуть измененный гироскопно-акселерометорный узел.

Что у меня:
Китайские платформы были испробованы, но, я упорно иду своим путем. Очень удачный узел для поворотного узла трикоптера от ХК, слизал подчистую, и использую - нареканий ноль, жесткий, очень грамотно спроектированный, слизал, и использую, о чем ни разу не жалею.
Последняя платформа, которая сейчас на этапе сборки, выглядит очень удачной, и первая которая обретет свой собственный кожух. Искренне надеюсь, что смогу окончить сборку к первым теплым и сухим дням. Больше всего тормозит работу нехватка времени, и недостаточность своего финансирования.
Параллельно занимаюсь наземной станцией, спроектировал все узловые элементы, как только прийдет чемодан - можно будет собирать. Планирую сделать как минимум влагостойкой, и полностью энергонезависимой. Трекинг антенн пока еще, даже в зачатке, не реализован,  не продуман на бумаге.
Повторил в Hardware in loop симуляции работу swarm ботов из 5ти элементов. Но, для проверки в реальности - как до луны, ни времени, ни свободных денег. Если не отстану от локомотива прогресса - повторю осенью. С ядром в виде большого бота как основным летающим узлом системы. Для разведки и построения топографии - это должно быть удобным.
Из достижений - зимой поднялся на FPV до высоты 5км. Вроде и немного, но, и это требует отдельной гордости - на моторизированном планере размером с пачку бумаги(!), поднялся-бы выше, но не хватало мощности двигателя для борьбы с ветром, и аппарат начало сильно сносить.

Обещаю делать посты отныне более регулярно, с видео и фото, в конце этой недели - апдейт.

Переориентирование.

Забавно участвовать в публичных проектах, ты реально себя начинаешь чувствовать частью команды.

Решено - третья смена электроники, на этот раз полный open source, перехожу на APM2.5

НО - буду интегрировать в нее вообще все. Полностью перепроектирую плату. чтобы наплатно был радиомодем, GPS, оптический сенсор. Блок ввода-вывода будет тоже другой, сразу на наплатный монтаж приемника рассчитанный. Т.е. все в одном. Будет ПОЛНОСТЬЮ вынесен на отдельную платку блок сенсоров, а сама основная плата будет нести механическую функцию элемента шасси.

И в параллели начинаю думать о наземке, а то нормальной наземки не хватает.

How-to: Частоты видеопередатчика с хоббикинга, 900МГц, ремонт камеры из комплекта FPV

Маленькая предыстория, в качестве комплекта видео-ресивер, было желание попробовать 900МГц, заодно узнать, насколько все радужно в этом, прямо скажем, не совсем легальном, и настолько "низкочастотным"(здесь нотка ехидства), диапазоне. Огромный плюс - это существенно большие(в теории) расстояния, и меньшие проблемы из-за переотраженки, и препятствий(деревья и т.п.). Был приобретен базовый комплект(дешевле чем отдельно приемник и передатчик), который в себя включает камеру, передатчик, приемник. Вот такой:
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=13435 900МГц, 800мВт. В китайскую мощность я не верю, но это отдельная история. Реально думаю он 0.5Вт максимум при согласованной антенне вкачивает, что все-же поменьше чем 0.8, но лучше чем ничего )) Ну и меньше шансов помешать кому-то действительно важному в этом диапазоне.

Камера:

Каково было мое разочарование, когда приехал комплект, а сходу камера на нем не заработала :(, но, пару минут разбирательств, и решение было найдено - китайцы впаяли разъем камеры "кверх тормашками", т.е. питание шло на видеовыход(!!!). чутка возни, и перепаял разъем корректно, ниже видно как должно быть. Кстати эту-же картинку я запостил и в сам хоббикинг, уверен, что другие тоже столкнуться с похожей проблемой.

В итоге - качество камеры удручающе. Посидел, подумал, посадил 50Ом резистор на землю от видеовыхода, стало чутка лучше, разобрал объектив.. Мда, объеткив "чудо китайской мысли" из пластиковой оптики, и приклеенное стекло ИК фильтра прямо на окно ПЗС матрицы. Стекло отклеил(обычный(!!!) фен для волос, нагреваешь равномерно, и аккуратно снимаешь), кстати рекомендация - для отчистки этой "соплеобразной" субстанции, которая по недоразумению называется оптическим клеем, лучше всего делается х/б тряпочкой, насухую, без растворителя, просто аккуратно собираешь клей "в катышки" и снимаешь его. Т.к. матрица худо-бедно начальная Sony для камер наружнего наблюдений, то и оптическое окошко у нее из нормального стекла(читай оптическое стекло="хрусталь"), т.е. твердое, и поцарапать тряпкой окно мало шансов, но все равно - будьте аккуратнее. Воток процесса нет, но там все очевидно.

Дальше стал думать что делать с оптикой, и взгляд упал на GoPro SD170, с неработающим видеовыходом, сказанно сделанно - разобрал гопро, и приятно удивился что резьба объективов совпадает. Объектив гоупро конечно весит прилично(стекло как никак), но зато честные 170градусов(168 если уж быть предельно точным), и нормальная оптика, с просветлением, да с ИК фильтрацией. В итоге картинка с камеры стала напоминать "жуть, но не так чтобы очень".

Видеопередатчик:

Честно - этот золотистый корпус, это просто надувательство и вообще какое-то недоразумение. Разбираешь его, а там, внутри, нормальный мелкий корпус передатчика экранированный. В итоге -50гр веса на ровном месте, т.к. помимо золотистого корпуса туда внутрь напихано еще куча жестяных(не алю!) пластинок, видимо для лучшей теплопроводности. Создалось впечатление, что этот корпус был нужен только с одной целью - "для солидности".

У передатчика непонятное количество каналов, 0-1-2-3, но 0й канал, похоже вообще не работоспособен. Передатчик сильно греется, разборка показала очень грязную, не отмытую, пайку, пришлось аккуратно мыть в УЗ ванне, да еще ядреной отмывкой, т.к. флюс ни разу не "водорастворимый", да и спиртом не очень радостно отмывался. В итоге на видеопередатчик убил уйму времени, просто банально отмыть, да пропаять ВЧ разъем, чтобы убрать "иголки" в пайке. На 900МГц, любая, ЛЮБАЯ неровность пайки - это минус КПД выхода.

Встал вопрос по каналам. Честно - не ожидал, но найти частотную сетку этого передатчика не представляется возомжным(!), как рассчитывать антенны - непонятно. И тут пршло на помощь, случайное прочтение статьи, о SDR радиоприемниках, которые переделывают в примитивный, но все-же спектрограф. Учитывая, что очень, ОЧЕНЬ хочу нормальный спектроанализатор, но денег $1500 на один прибор, который исползуется от силы раз в год, нет, то это было заманчиво. И тут, с этой статьей, выходит что за $20 я получаю отличный показометр. Говорить, что я егу купил сразу, думается не надо. http://dx.com/p/dvb-t-digital-tv-usb-dongle-stick-with-fm-dab-dab-44326 Описывать как настраивать не буду, но могу сказать, что как под Win7 x64, так и под Win8 x64 все работает без проблем. Вот ссылка на статью http://habrahabr.ru/post/149698/ . Из нюансов:

1) Частота семплирования(Sample Rate), ниразу не 2 Млн, можно смело ставить 3.2Млн(3.200000), да, завал диапазона по краям дикий, но видишь поболе, чем с 2Млн.

2) Перепайка разъема на SMA, да установка широкодиапазонного штырька - дает чуть лучший результат

3) Gain имеет смысл ставить на максимум, если не собираетесь его как радио слушать, а исползовать как "показометр"

И вот, получив худо-бедно показометр, я, вооруженный, пошел искать эти мифические 0-1-2-3 каналы.. Вот что выходит:

Четсно говоря, я был не шокирован - я был убит, спектрограммы настолько, нет, НАСТОЛЬКО ужасны, что берет оторопь. Он шумит в эфир как мегафон из зала на концере классической музыки. Более дурного, глупого, ненастроенного радиопередатчика я НЕ ВИДЕЛ. Засрать полосу в среднем 30-35 Мгц, и миллион гармоник с приличным уровнем на каждой гармонической - это надо уметь. Точнее НЕ уметь. Да, я знаю, это на антеннки и т.п., вместо согласования линии, через аттеньюатор и проходною нагрузку, но нет у меня переходников для СВЧ, нету, есть все, включая мощные аттеньюаторы, но переходники где-то затерялись, и измерение кривое, но более чем достаточно, чтобы понять, что так делать нельзя.

В итоге - да этот передатчик использовать можно, НО ТОЛЬКО используя два правила - только первый или второй канал, и ТОЛЬКО в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке используя полосовой фильтр http://www.dpcav.com/xcart/Low-Pass-Antenna-Filter-for-900MHz-TX.html

И тут важно понимать, что фильтр НЕ МОЖЕТ стоить <$20, т.к. это очень специфичное устройство, которое требует ручной сборки и настройки на дорогом оборудовании. И БЕЗ фильтра, это китайское говно включать, ну, скажем так, не стоит - убиваете все, начиная от бортового GPS, заканчивая своим-же каналом РУ. Да и всем вокруг мешаете.

ИТОГО:

Я крайне разочарован, и НЕ рекомендую комплект к покупке, и это я еще не приступал к самому сладкому - к видеоприемнику. Не готов сказать что лучше брать, но наверное совсем высокие СВЧ будут лучше, там банально полосы уже относительно спектра, и антенны лучше аттеньюируют мусор на sideband основной полосы, т.е. меньше помех будете генерировать. Но этот комплект я конечно допилю, хотя и жалко на него времени.

Огромный пласт работы выполнен. Мысли о GPS

Все, подведу итог.

За последние три недели, я выполнил гигантский пласт работы. Тесты, тесты, и еще раз тесты. В какой-то бесконечный раз перебрал платформу, теперь рабочая конфигурация состоит из: 13DOF сенсоров, гиросокоп 3х осевой, акселлерометр 3х осевой, компас 3х осевой, барометр, сонар, GPS, оптический сенсор(optical flow). Полетные видео будут чуть позже, но мне наконец нравится как оно летает. Т.е. теперь оно ЛЕТАЕТ, само, без подкручивания и допиливания. Откровенно мелкая платформа для текущих нужд, банально слишком мало место, и маломощная. Теперь можно убраться на столе и в комнате, которую я превратил просто в лабараторию. Сделал небольшое time-laps видео, как я пересобирал, и как модернизировал Turnigy 9x, но об этой китайской аппаратуре будет отдельный большой пост.

Огромная проблема - это хорошо, нет, не так, надо: ХОРОШО, ОЧЕНЬ ХОРОШО работающий GPS. Перебрал три модуля из тез которые дома валяются, самый адекватный и внятный, это MT3329, но и он оставляет желать лучшего. Из-за ошибки прошивки, он имеет дрейф, не смертельный, но опасный для робота, очень опасный. Да, он самокомпенсируется(в дифференциальном режиме), но все равно - это ОЧЕНЬ опасно, и мешает работе. Весь остаток воскресенья посвятил чтению теории, разбирательству, и изучению рынка GPS модулей  и устройств на их основе, коммерческих, в открытом диапазоне. Единственный, не самый утешительный вывод - мне нужно hi-end решение, именно hi-end, безкомпромисное, и сходу коммерчески не доступное(нет, есть конечно модули за $1200, но они а) дорогие и б) тяжелые). Самый смех - прийдется все делать самому, хоть радует, что сами модули(сам мозг GPS) просто модуль, а вот плату под него, рассчет на выносную активную(!) антенну, подложку, и очень качественное фильтрование питания(!!!) самого модуля. Пока буду "летать" с тем что есть, и за неделю-другую, буду проектировать безкомпромисный GPS приемник.Очень хочется попробовать комбайн http://nvs-gnss.ru/products/oem-modul/item/2-nv08c-csm.html где есть три навигационных системы, комбинированные на уровне мозгов, т.к. хочется верить это сможет дать те лишние копейки точности(пусть и в дифференциальном режиме). Хотя наличие всего 32х каналов больше пугает, нежели чем привлекает. Очень интересно так-же посмотреть на комбайн GPS и инерционной системы, который опять-же внутри своих мозгов обсчитывает все, и отдает на выход координаты в NMEA http://www.vectornav.com/products/vn200-smt но тут откровенно отпугивает 5Гц скорость обновления. Мало. Ну и MT3339, с загрузкой через мой радиолинк наземной станции и дрона, AGPS, это существенно поможет восстанавливать связь. Ну и как обычно, как и все в радиотехнике - главное это антенна. Все остальное это лишь "плюшки и вкусности", главное это антенна. Все это гавно 15х15, штатное - это мусор недостаточный для применения в роботе. В автомобиле, навигаторе и т.п. - более чем достаточно, но в роботе - этого мало и откровенно недостаточно, для надежной(!) и главное точной(!) 3D фиксации в пространстве. Без этого летать в полностью автоматическом режиме - страшно.

Теперь надо сделать GPS, видео, и сконцентрировать усилия над наземной станцией, с трекингом антенной мачты, компьютером, и интегрированной телеметрией и управлением. Ух. Задача конечно не простая, но ничего - справлюсь. И будет автономный дрон, который можно использовать уже в реальных задачах.

С меня в ближайшем будущем: пост о модификации Turnigy 9X до состояния "от штатной Turnigy остался только корпус, да пара выключателей", и видео реальных полетов, в том числе и от первого лица.

Новая электроника

СОбственно под платформу 3.1 пришла новая электроника. FreeIMU к которому я в свое время приложил бешенное количество усилий, и плата базированная на нем(он встроен в нее),  MEGA2560!!! 16Мгц, 256КБ флеша, 8KB памяти.

Теперь перепроектировать 3.1, и будем летать "как привязанные" ! Ура!!!

Первая большая неудача :(

Сегодня произошел отказ.. На высоте ~100м... Слава богу на стадионе. В щепки. Жаль не догадался сфотографировать как это выглядело на траве. ниже фотка уже в процессе ремонта. Замена двух лучей, всех болтов, уже сделана. Осталось промежуточную пластину перевыпилить из карбона.

Заставило сильно задуматься. Отказ произошел из-за расщепления луча хвостовой балки(!), судя по всему из-за крутящих усилий. Однозначно увеличивать крепежи, и увеличивать диаметры балок. До 3.0 недошел, как уже на 3.1 нацелен. И............ Очень может быть Y6 все-же в итоге. Блин. Даже не расстроен, а зол. Зол на тот факт, что вместо проектировки, решил поразвлечся, и не провел предполетный контроль.

А вообще - конечно необычно. Такой объем "косяков" набираю, что хоть FAQ писать, что делать можно, а что нет. Из ближайшего - проектировка Thrust meter(скользящяя муфта + крепления для двигателя, и электронный "безмен"), и долгая экспериментальная работа по измерению тяги разных двигателей в разных режимах и с разными пропеллерами.. Эпическая работа, которая займет месяца два, зато даст лабораторно-подтвержденный результат, за счет которого я получу + 60% полетного времени. Текущие 12-14минут меня не удовлетворяют. Надо оптимизировать, а для оптимизации надо понимать как меняются динамические параметры. Motorcalc я уже во снах вижу, но он дает досаточно далекий результат от оптимального(! это важно !) результата, т.к. нет учета просадки напряжения на контроллере, нет учета потерь на контроллере и т.п. переходных процессов. Я уверен что с точки зрения КПД оптимальна будет та мотор-пропеллерная пара, которая не является таковой в идеальных условиях motorcalc.

Сегодняшний креш я конечно починю, новую электронику и сенсоры надо на чем-то обкатывать.....

P.S. А в итоге все упирается в две вещи: время и деньги.. Желания хоть отбавляй, а вот времени не хватает катастрофично..

How-to: Как обновлять прошивку на приемниках FrSky

Решил начать маленькие этапы "How-To", т.е. как именно что сделать.

Потребовалось суммировать PPM (sum ppm) для передачи всех каналов управления одним проводом на плату управления.
Приемник который использую - FrSky D8R-II plus. К сожалению, родные инструкции просто напросто недостаточны для нормального обновления.


1. Уточнить аппаратную версию приемника. Версия "1" обновляется совсем иначе чем версия 2 и 3, для определения версии надо приемник разобрать и посмотреть маркировку платы, я обновлял версию "3" приемника.

2. Соединить сигнальные линии каналов 7 и 8(приемник войдет в режим перепрошивки). Джампером соединять их проще всего.

3. Подключить GND, RX, TX на боковой телеметрийный порт. ВАЖНО - это не TTL, это некое подобие RS232(обычного COM порта), под названием "инвертированный TTL". Для покдлючения вам НЕ НУЖЕН TTL конвертер, для прошивки вам потребуется классический COM порт

ВАЖНО - у меня из трех(!) USB-COM переходников, заработал только переходник от HP, полученный мной лет 12-14 назад по наследству, от первых ноутбуков где не было COM порта встроенного. С плохими переходниками у меня процесс обновления прошивки зависал на 3%

Питание на приемник надо подавать извне, +5В.

4. Скачиваете прошивку, она идет вместе с утилитой, с сайта FrSky, запускаете, выбираете файл прошивки, внизу окна вы должны увидеть UID устройства - если его нет, то или плохой USB-COM, или наоборот TX и RX провода перепутали.

Все - прошивка делается нажатием кнопки, и все прошивается быстро и без проблем.

Как должна выглядеть консоль для наземной станции

Вот! Это что-то что я и имел ввиду когда задумывался о базовой станции для дрона. Выглядеть базовая станция должна +- именно так.

Не писал, но помнил об этом!

Немного не писал, т.к. вынужденный технический перерыв.

Новая платформа в стадии перепроектировки, поэтому глобальных изменений пока нет, закончу этап проектирования, и опять пойдут посты с картинками и красочно-страшными описаниями.

Пока спроектировал в своем любимом SketchUp новую платформу, немного недоработанна но.. неожиданно кондиционер устроил подлянку - и залил мой основной рабочий компьютер на котором я собственно и веду проектировку. В любом случае - перерыв, как на починку компьютера, так и на ожидание новой электроники, сенсоров, и механических узлов со всех концов света.

Интересная мысль подумалась - на грабли дешевых сенсоров я уже наступил, теперь понятна одна мысль, которую надо было сразу себе в голову вбить - дешевых сенсоров НЕ БЫВАЕТ, т.е. надо покупать сразу самые лучшие гироскопы, акселерометры, барометры, сонары, компасы и т.п. Для пилотируемой системы(т.е. той, которой управляет пилот с земли) - дешевые сенсоры панацея, т.к. реальный пилот будет без проблем(после обучения) компенсировать дрейфы и убегания, а вот для автопилота - однозначно надо брать лучшие сенсоры сразу. Да, ДА, автопилот может компенсировать дрейфы и убегания, но он НЕ ДОЛЖЕН ЭТОГО ДЕЛАТЬ. Нельзя мозгами компенсировать ущербность ЛА. Можно, но нельзя! Поэтому - пилим платформу стабилизации до последнего, пока она не начнет висеть "как вкопанная", а уже потом присобачиваем автопилот и маршрутную карту.

Самый пока непонятный узел - это поворотный шарнир заднего ротора. Много дум, и еще больше испорченной бумаги. Не выходит пока и прочно, и точно, и просто, и красиво. Не складывается уранвение. Но поборю. Уверен в этом. Тем более, что торсионная жесткость 14мм балок более чем достаточна - и вполне можно позволить себе крутить всю балку. Вот только узел передачи усилия, и фиксации балки заодно - у меня пока не выходит аккуратным и красивым.

Отслеживание головы, или headtracker....

И нахрена я сам проектировал? Нашел отличное решение на 9DOF сенсорах, дешевое и простое...

http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1677559

Попробую сделать красивую платку, чтобы немного продавать трекеры.

Анонс, третий прототип.

Ну вот подошло время и собирать урожай ошибок. Целый день занимался полетами, выявил 42(!) недочета и требующих устранения дефекта/бага. Целый список получился. Теперь второй прототип уйдет под нож, и буду проектировать третий прототип.
Из того что будет:
- Схема Y4, т.е. два соосных винта на хвостовой балке, с убиранием механического узла поворота.
- Интегрированный сонар в платформу
- Реорганизация силового питания, из-за недостатков распределительной схемы - сгорел приемник, переход на более мелкий(по габаритам) приемник, и переход на PPM-SUM
- Убираю трекер головы для коптера, как выяснилось, двух-осевой трекер неудобен, надо одно-осевой, и камеру с значительно(!) более широким полем зрения
- Другой GPS
- Штатно интегрированное проволочное шасси, очень оно оказалось удачным, ремонтопригодным, и удачным во всех отношениях(ну... почти два десятка решений было перепробовано, и вот, вуаля - удачные шасси есть!)
- Стойки ТОЛЬКО алюминиевые, никакого нейлона, лопаются..
- Проволочный каркас безопасности сверху(?), как-то его в идеале надо совместить с антенной с вращающейся поляризацией для видео, как это сделать не убив качество приемо-передающей цепи управления, пока не очень ясно
- Другие контроллеры для двигателей, с кастомной прошивкой http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1513678
- Другая пара двигатель-пропеллер (кпд)
- Переход на 4S бортовое питание, и потенциал на две 4S батареи(да, это уже выход в 20+минут полета!!!)
- XMEGA в качестве мозгов
- другие датчики(ну... и с этими можно, но хочется существенно большего)
- Другая силовая платформа, другие диаметры балок(14мм вместо 12), другие крепежи балок(более "мясистые")
- Корпус(!) и красивый кокпит
- Цветовая индикация для лучей(перед/зад), с дистанционным включением/отключением
- Master switch, а именно выключатель включающий/отключающий бортовое питание, на самом деле не так просто сделать как может показаться, 50-60А выключатель в очень компактном форм-факторе, это целая проблема, скорее всего все-же твердотельный ключ, но тут много думать надо пока
- OSD вообще как штатный компонент, с отрисовкой горизонта, без горизонта очень тяжело, завязать автогоризонт на угол наклона единственной оси панорамного крепления камеры
- Больше виброразвязки для сенсоров(акселлерометров/гироскопов), текущая реализация очень хороша, но надо еще степень демпфирования добавлять, будет еще лучше
- Полная влагоустойчивость(!)
- Изменение механизма крепления контроллеров двигателя, с интегрированными радиаторами(не обязательно, но крайне желательно)
- Вынос GPS на штатное место
- Фильтрация питания везде и во всем(!)
- Сбор датчиков воедино, отказ от дублирования датчиков(не нужно, это далеко не самое слабое звено, а сумятицы вносит много, для компактного устройства введение дублирования датчиков было конструктивной ошибкой)

Что получим на выходе:

Y4 коптер, с камерой для полетов, бортовой записью картинки. Полноценный полетный маршрут и режим автопилотирования(ДА! Уже почти дрон), разрешение высоты 10см(!), что позволит летать автономно полностью даже на низких высотах. 20+минут полетного времени, с автопосадкой(сонар + высокое разрешение барометра делают чудеса). Т.е. на выходе - почти готовое устройство, которое сможет самостоятельно летать, взлетать, выполнять полетное задание, садиться, и, ДА-ДА-ДА, само подзаряжаться(за это базовая станция будет ответственна), после подзарядки взлетать и продолжать полетное задание.

Скорее всего, если все заработает как надо, перейду от стадии "тестового прототипа" в стадию "грязного прототипа", т.е. последняя ступень перед рабочим прототипом который можно демонстрировать. Рабочий прототип появится только после создания наземной базовой станции, до этого рабочим прототипом это устройство стать не может

GPS и все-все-все..

Ковыряя выход NMEA с GPS приемника, иной раз хочется убиться о стенку. Ну вот нахрена с устройства отдавать поток данных которые надо парсить? Ведь в устройстве "приемнике" стоят уже мозги, ну пусти ты несколько datastream, с разными данными, чтобы не парсить и не вычленять то что тебе не очень нужно.

Очень интересно - у комбинированных GPS/Глонасс приемников - выход данных уже аппроксимированные данные, или несколько разных NMEA(? nmea-ли вообще с глонасса) потоков, которые надо самостоятельно парсить и аппроксимировать? Хм, найду в нормальном формфакторе, с нормальным энергопотреблением, буду эксперементировать, но что-то мне подсказывает, что даже на комбинированных GPS/Глонасс приемниках, никто толком Глонасс не использует.

P.S. Ради любопытства попытался найти ГеоС-3M в виде "evaluation board", т.е. в виде платы для экпериментов.. Ээээээ, $480?!(и это за 1М модель) Они совсем с дубу рухнули? Когда eval boards для того-же GPS стоят от $60+.... Маразм..

Небольшое видео вчерашнего тестирования

Собственно сабж. Извините что так снято.. Будут нормальные видео в процессе. Собственно на видео мы видим тестовые испытания, 11DOF сенсоры, с отключенной GPS стабилизацией позиций, но с включенной "виртуальной стеной", т.е. координатная сетка за которую залетать нельзя.

Летные будни

Полтора часа ходил искал дрон в ночи.... Оказалось, сбой в gps привел к ошибке координатного отсчета, и эта зараза влетела в крону дерева где и застряла. Полет по очкам конечно очень крут, но очки точно надо другие. На минус очередное шасси, пропеллеры, один аккумулятор, все три антенны. Сейчас отремонтирую, и завтра следующий этап летных испытаний. Временно уберу gps, пока код работы с gps не допилю до работоспособного состояния. Срочно надо ставить сонар. В итоге - очень хорошо понимаю как должна выглядеть следующая платформа. Xmega тысячная, отдельный мозг на всю gps хрень, сонар/магнитометр/барометр/акселлерометр/гироскоп вообще как базовые элементы. И полный отказ от механники, Y4 схема без всяких хвостовых сервоприводов. Радостно только одно - с каждым шагом вперед, результат все лучше и лучше. Уже сейчас аневренность просто исключительна! Сознательно перевел на старые моторы, с целью ограничения энерговооруженности, очень все-же опасна связка неопытного пилота и недоотлаженного робота который летает.

Версия прототипа: 0.2.5 (укороченные лучи)
Схема Y3
Мозги - база Multiwii + своя плата + свои сенсоры

Из ближайшего что надо сделать:
- Перешить контроллеры HK blueseries, и заменить текущие turnigy basic на контроллеры с кастомной прошивкой
- Присобачить сонар, хотя пока даже в sandbox он работает очень странно, надо сесть и с учебником по математике подумать, что-то у меня где-то в понимании расстояния и апроксимирования значения ошибка.

Надо будет когонить попросить, чтобы поснимали со стороны, со стороны видео должно выглядеть очень достойно.

Закончил механическую сборку второго прототипа.

Собственно сборку второго прототипа я закончил, лучше любых слов будут фотографии:

БЫЛО:

СТАЛО:

Стоит добавить - добавилась FPV камера, добавилась дополнительная шина питания, абсолютно изолированная, для питания видеокамеры и передатчика оной, изменились "мозги", с КК, на multiwii, причем multiwii кастомный, с магнетометрами, аккселерометрами, гирами, баро. Дополнительно будет стоять OSD(наэкранная телеметрия), и на отдельной 328й меге будет реализован GPS для параметрического полета без пилота. Из недоделанного - не сделана телеметрия на Xbee, но это дело не очень далекого будущего, т.к. прежде чем наворачивать дальше -надо облетать и понять слабые места.

P.S. горжусь тем, что от рассчетного ошибся всего на 11грамм!

Завершаю сборку второго прототипа.

Вообще конечно обидно - что фотографии не передают тот объем изменений и нововведений, которые были сделаны. по большому счету, абсолютно другой аппарат, у которого общего с предыдущим прототипом почти нет. объем электроники бортовой так-же вырос на порядок. Еще день два, и соберу окончательно, и можно будет приступать к настройке. Надеюсь что в течении пары дней, мой наэкранный дисплей для ФПВ приедет, и я его заодно сразу интегрирую в конструкцию.

P.S. Объем проводов ужасает. Их существенно больше чем может показаться.

Проблемы

Надо честно сказать, что самые болшие проблемы которые я испытываю, это борьба с вибрациями. Понятно, что требуется нормальная балансировка пропеллеров, но ведь статической балансировки недостаточно, нужна еще и динамическая.. А сделать ее нормально, совершенно непонятно как. В итоге делаю несколько способов виброборьбы:
Статическая балансировка пропеллеров:

- Использую вот такой балансир
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewitem.asp?idproduct=7702&aff=668895  дает достаточно неплохой результат для балансировки пропеллеров. В общем здесь объяснять нечего - балансировка проводится стандартно, сначала ножом снимаешь острые грани на пропеллере, а потом мелкой шкуркой выравниваешь по весу пропеллер, единственное но - снимать материал надо стараться равномерно по всей длине, иначе можно получить динамическую нестабильность

Динамическая балансировка комбинации двигатель/пропеллер:
- Делаю достаточно просто: на луч, на котором стоит двигатель, креплю зеркальце, на двигатель одет пропеллер, все штатно - запускаем двигатель(для запуска, чтобы не использовать РУ аппаратуру, использую серво тестер - очень удобно), на зеркальзе луч от стационарного лазера(лазерная указка, я использую лазерный прицел, больше коллинеарность, и точка четче), от зеркальца на луче получаем отражение на стенку метрах в двух-трех-четырех от себя, когда двигатель работает - мы видим "полоску" или "овальное пятно" на стене, это и есть динамические вибрации. Гасить их просто, не знаю первый-ли я такой изобретатель, но нигде такого рецепта не встречал - обычная нейлоновая стяжка - одетая на корпус двигателя по периметру. "шляпка" стяжки и есть тот грузик, который можно легко двигать вдоль хорды вращения, как только отражение от зеркальца начинает принимать точку(как если двигатель не работает) - мы получили динамическую балансировку.

Виброизоляция:
Стойки и мягкие материалы. Единственный нормальный способ получить внятную виброизоляцию. От силовой рамы, рама с электроникой у меня отделена двойной виброизоляцией, да в добавок основная инерционная масса(аккумулятор) вносит занчимый элемент борьбы с вибрациями(см картинку ниже). В качестве стоек исползую нейлоновые стойки в комбинации с виброразвязкой: http://www.electronshik.ru/class/antivibratsionnie-f008074001#c:f4995880 + дополнительный аммортизирующий элемент, в раме, для крепления платы с сенсорами.

Обновление, 0.2.3

Прогресс сборки прототипа трешки версии 0.2.3 на текущий момент следующий:
+ сенсорная электроника установлена, соединена, протестирована, база телеметрии - FrSky, часть сенсоров свои
+ Механическая сборка шасси закончена
+ Переделан механизм крепления регуляторов, теперь регуляторы крепятся на лучах, а не на раме, меньше помех магнитометрам, лучшее охлаждение. Меньше длина трехфазных проводов.
+ Разместил всю электронику
- Забыл о крепеже аккумулятора основного, надо доделать "наживую"
- Не провел силовые провода
- Не доделал механизм задней сервы.

Фотографии актуальной по какой-то причине не оказалось у меня в телефоне, поэтому выложу новое фото уже только завтра, уже в более менее законченной форме. Думаю к Воскресенью у меня он уже полетит, останется только собрать базовую станцию воедино, и настроить все на взаимодействие.

Что требуется в следующей версии добавить:
- Дистанционную телеметрию полетного контроллера, или bluetooth или xbee
- Видеоантенны переделать, как минимум на антенны с вращающейся поляризацией
- Внедрить наэкранный дисплей, с выводом телеметрийных данных и т.п.

На будущее:
- Оптимизировать количество сенсоров, сейчас сенсоров откровенноо слишком много, требуется продумать и оптимизировать, решить что нужно, а без чего можно и обойтись, оптимизировать схему включения, если уж работаю с сенсорами по I2C, то собирать все данные одним "хабом" и разными устройствами(приемником FrSky, OSD, контроллерной телеметрией), с одного заба одинаковые данные таскать. Выиграю на этом грамм 30-50 веса, и упрощу сборку
- СУЩЕСТВЕННО больше базу(в геометрическом смысле), банально электронику некуда "пихать", приходиться очень своеобразно выкручиваться.
- Интегрировать крупный подвес, продумать механизм стабилизации камеры на нем, задача подвеса - объемная съемка того, что происходит внизу. О технологии еще не решил, но быть может и на курсовую камеру завяжу.

Желания:
Обернуть в красивый колпак. Должен был этот этап сделать до этих выходных, но банально не успел. Будет внешний вид "сопли", чем-то похожий на РУ вертолетные колпаки. Черного цвета, радиопрозрачный. Во первых, какая-никакая, а защита от стихий и капель, а во вторых - эстетика. Хотя в этом варианте надо продумывать удобный способ замены аккумуляторов, что тоже не самая простая задача, в общем-то.

Очередные сенсоры

Еще допсенсоры доехали. Одно непонятно - где мой лидар ездит, и почему сонары до сих пор не приехали?!