FPV Drones: Ako rýchlo, ako ďaleko a môžu sa vznášať

 

Neexistuje žiadna jednotná odpoveď na otázku „Ako rýchlo môže lietať dron FPV?“ Pretože rýchlosť drona FPV je ovplyvnená mnohými faktormi, vrátane hodnoty motora KV, účinnosti vrtule, platformy batérie, návrh štruktúry trupu atď. Pozrime sa na rýchlosť výkonu niekoľkých bežných dronov FPV:

 

Rýchlosť spotrebiteľa FPV

typ	Veľkosť rámu	Normálny rozsah rýchlosti	Funkcie
3 -palcový lietajúci dron	100 - 150 mm	Asi 80 - 100 km/h	Kompaktné a flexibilné, vhodné pre mestské cestovanie a vnútorný let
5- palcový lietajúci dron	200 - 250 mm	Do 120 - 160 km/h	Najbežnejšia základná úroveň pre pokročilé pretekárske modely FPV
Špičkový pretekársky robot	Vysoko výkonná vlastná konfigurácia	Viac ako 200 km/h	Napríklad dron FPV vyvinutý holandskými bohmi robotov a Red Bull má rýchlosť rotácie až 42, 000 rpm, môže za 4 sekundy zrýchliť na 300 km/h a má najvyššiu rýchlosť presahujúcu 350 km/h, čo predstavuje hornú hranicu aktuálnej fpv pretekárskej výkonnosti. “

 

Vojenské rýchlosti dronov FPV

model	Odhadovaný rozsah rýchlosti	Funkcie
Ruský vojenský „kľúč“ FPV dron	Asi 100 - 120 km/h	Vysoko mobilná taktická platforma, vhodná na útoky a doručovacie misie
Ukrajinský „vlkodlak“ FPV	Až 200 km/h	Silný výkon, odvodený z motora s vysokým ťahom k hmotnosti a optimalizovaného trupu

 

Aké faktory ovplyvňujú rýchlosť bezpilotných lietadiel FPV?

1. Motor KV a celkový dizajn

Vysoká hodnota KV (napríklad 2306/2400 kV) môže poskytnúť vyššiu rýchlosť, vhodnú na preteky a kríženie;

 

Vyšší pomer ťahu k hmotnosti sa premieta k rýchlejšiemu zrýchleniu a silnejšiemu výkonu prasknutia.

 

2. Špecifikácie vrtule a porovnávanie

Veľkosť, materiál a výška vrtule priamo určujú účinnosť tlačenia vzduchu;

 

Vrtuláry s vysokým rozlíšením sú lepšie pre preteky, zatiaľ čo tie nízko rozriedenie poskytujú väčšiu stabilitu.

 

3. Nastavenie batérie a výkon výboja

4S/6S je bežná konfigurácia. Vysoké napätie v kombinácii s vysokým počtom C môže priniesť výbušný výkon.

 

Výber batérie musí tiež brať do úvahy čas letu a zostatok.

 

4. Aerodynamický dizajn trupu

Zjednodušenejšia štruktúra znamená menší odpor vzduchu.

 

Kľúčovou logikou návrhu na zlepšenie rýchlosti je vyvolávať rovnaký dôraz na ľahkosť a tuhosť.

 

Pre bežných hráčov môže a 5- palcový fpv dron už poskytnúť veľmi šokujúci zážitok z rýchlosti (120-160 km/h); A na špičkových konkurenčných alebo vojenských platformách sa rýchlosť letu 300+ km/h stala realitou. Za takou rýchlosťou je však nevyhnutné, aby bola nevyhnutná súbor dobre zladených vysokovýkonných motorov a podpory energetického systému.

 

Odpoveď znie: technicky možné, ale nie typické alebo praktické.

 

V porovnaní s automatickou funkciou vznáhávania bežnou v leteckých fotografických robotoch (ako je napríklad systém polohy GPS vybavený značkami, ako je DJI), FPV drony zvyčajne nemajú funkciu „automatického vznášania“. Drony FPV zvyčajne pracujú v plnom manuálnom režime „ACRO“, čo si vyžaduje konštantný vstup pilota na udržanie stability.

 

Prečo nie sú Drony FPV dobré na vznášanie?

1. Žiadna pomoc pri umiestňovaní GPS

Väčšina bezpilotných lietadiel FPV nie je pripojená k GPS, čo znamená, že nemôžu zostať vo vzduchu stacionárny vo vzduchu „polohovým zámkom“.

 

Tento typ lietadla sleduje skôr flexibilitu a rýchlosť odozvy ako stabilnú zadržiavanie vzduchu.

 

2. Režim riadenia letu má tendenciu byť voľnejší a citlivejší

Nastavenia riadenia letu FPV sú zvyčajne založené na režime ACRO (akrobatické), zdôrazňujúc úplné manuálne ovládanie;

 

Chýbajúce funkcie, ako je automatická horizontálna kalibrácia a automatická rovnováha, musia piloti neustále doladiť svoje držanie tela, aby sa sotva udržiavali „letecký let“.

 

3. Sú náchylnejšie na poruchy vetra a životného prostredia.

Drony FPV sú ľahké a ľahko narušené vo veterných prostrediach;

 

Chýbajúca pomoc viacerých senzorov (ako je barometer, kompas a vizuálne polohovanie), je prirodzene nemožné stabilne sa vznášať ako letecký fotografický robot.

 

Je možné dosiahnuť vznášanie FPV?

Áno - ak splníte jednu z nasledujúcich podmienok:

Vybavený modulom GPS a režimom automatického vyváženia letového riadenia (uhol/horizont);

 

Pri vysokých pilotných zručnostiach je možné manuálnu údržbu vykonávať bez pomoci;

 

Alebo použite hybridné riadenie letu (napríklad INAV, Betaflight plus periférne moduly) na dosiahnutie jednoduchého nastavenia polohovania a nadmorskej výšky.

 

Väčšina hráčov FPV však takéto funkcie nepresahuje, ale uprednostňuje zážitky z lietania, ako je dynamická streľba, závodné lietanie a prechádzky prechádzajúce.

 

Drony FPV môžu „urobiť“ z hľadiska vznášania, ale to nie je jeho silná stránka. Ak hľadáte automatickú stabilizáciu a funkcie streľby s pevným bodom, letecké fotografické roboty budú vhodnejšou voľbou; A ak dávate prednosť zábave rýchlosti a riadenia, potom objmite voľný letový režim FPV.

 

„Ako ďaleko môže FPV dron lietať?“ Odpoveď na túto otázku súvisí s technickým limitom signálneho spojenia, ako aj s výdržou batérie a štýlom lietania pilota.

 

Maximálny rozsah komunikácie je určený systémom prenosu obrazu a diaľkovým ovládaním

1. Analóg

Použitím frekvenčného pásma 5,8 GHz má slabú anti-interferenčnú schopnosť a zlú penetračnú schopnosť;

 

Zvyčajne vhodný pre letovú vzdialenosť 1 až 2 kilometre. V mestách alebo lesoch s väčším rušením môže byť vzdialenosť ešte kratšia.

 

Výhodou je extrémne nízka latencia, ktorá je vhodná pre závodné scenáre.

 

2. Digitálny prenos obrazu

Reprezentatívne systémy: DJI FPV, HDZERO, Walksnail Avatar;

 

Vďaka technológii kódovania obrazu a inteligentnej frekvenčnej modulácii môže podporovať prenos 4 ~ 10 km v otvorenom prostredí;

 

Obrázky sú jasnejšie, vďaka čomu sú ideálne na prieskum na dlhé vzdialenosti a pohlcujúci let.

 

3. Komunikačný protokol diaľkového ovládania

Štandardný ovládač 2,4 GHz: asi 1 ~ 2 km;

 

Pokročilé protokoly, ako sú ELRS (Expresslrs), TBS Crossfire a Ghost, v kombinácii s 900 MHz/868 frekvenčným pásmom, môže teoreticky dosiahnuť 10 ~ 20 km;

 

Dlhé vzdialenosti sa viac spoliehajú na stabilnú inštaláciu antény, riadenie rušenia a plánovanie frekvencie.

 

Životnosť batérie nakoniec obmedzuje skutočnú letovú vzdialenosť

Aj keď signálne spojenie môže podporovať viac ako 10 kilometrov, vytrvalostný výkon bezpilotných lietadiel FPV často zaostáva za sebou:

Bežné 5- palcové bezpilotné lietadlá (napríklad tie, ktoré sú vybavené batériami 4S/1300 mAh), môžu trvať iba 3 až 5 minút pri intenzívnom lete.

 

Vysoko výkonné roboty (ako napríklad tie, ktoré sú vybavené batériami 6S/2200 mAh a motormi s nízkym obsahom KV a veľkými vrtuľami) môžu lietať 8 až 12 minút;

 

Extrémne modely s dlhým dosahom (napríklad LR4 a Explorer LR) používajú vysokokvalitné motory s nízkym obsahom KV, dlhé vrtule a dizajn zaťaženia svetla a skutočná letová vzdialenosť môže prekročiť 10 kilometrov.

 

Cena bezpilotných lietadiel FPV sa výrazne líši v závislosti od konfigurácie, značky, veľkosti, systému prenosu obrazu, výkonu motora a platformy riadenia letu. K dispozícii sú možnosti od súprav na základnej úrovni po profesionálne pretekárske bezpilotné lietadlá, pričom ceny sa pohybujú od niekoľkých stoviek po niekoľko tisíc dolárov.

 

Vstupná úroveň: 280 $ ~ 430 dolárov (približne 2000 ~ 3000 juanov)

Vhodný pre začiatočníkov, aby zažili lietanie FPV. Tento typ robota má všeobecne základné letové schopnosti a funkcie prenosu obrazu a je vhodný pre vnútorné alebo malé poľné prax:

Väčšina z nich používa malé rámy (napríklad 2- palec a 3- palc), ktoré majú svetlo s hmotnosťou a mierne pri energii;

 

Analógový prenosový systém alebo základný prenos digitálneho obrazu s nižším rozlíšením, ale menšou latenciou;

 

Väčšina z nich sú sady (vrátane diaľkového ovládania, okuliarov, batérií atď.).

 

Uplatniteľní ľudia: Začiatočníci, ktorí sú noví pre FPV a zameriavajú sa na to, aby sa naučili riadenie letu a zažili lietanie v perspektíve prvej osoby.

 

Stredný rozsah: 430 $ ~ $ 720 (asi 3, 000 ~ 5, 000 yuan)

Vhodný pre hráčov, ktorí majú určitú úroveň letových skúseností a sledujú plynulejší letový zážitok a jasnejšiu kvalitu obrazu. Táto úroveň robotov výrazne zlepšila kvalitu rýchlosti, stability a prenosu obrazu:

Adopt 5- palcový rámec a vybavený vysokovýkonným motorom bez kefiek;

 

Podporovať systémy prenosu digitálneho obrazu (napríklad DJI O3, Walksnail Avatar);

 

Letové ovládače sú zvyčajne vybavené modulom GPS a viacerými letovými režimami;

 

Môžete pripojiť GoPro alebo použiť fotoaparát s vysokým rozlíšením na nahrávanie videa HD;

 

Platforma ESC a batéria je stabilnejšia a výdrž batérie môže vo všeobecnosti dosiahnuť 6 až 10 minút.

 

Uplatniteľní ľudia: Pokročilí hráči, ktorí majú vyššie požiadavky na letový pocit a kvalitu obrazu. Vhodné pre vonkajšie cestovanie, letecké fotografie Vlog a ďalšie scény.

 

High-end: $ 720+ (viac ako 5, 000 yuan alebo ešte viac)

Profesionálne bezpilotné lietadlá FPV sú zvyčajne ručne vyrobené alebo špičkové kompletné výrobky a široko sa používajú v závodných súťažiach, filmovej a televíznej leteckej fotografii, misiách na veľké vzdialenosti alebo špeciálnych letových misií:

Vybavený výkonovým motorom s vysokou hodnotou KV a s vysokým prúdom ESC;

 

Ľahký rámec z uhlíkových vlákien, rozloženie obvodov s nízkym interferenčným, vysokovýkonné riadenie letu (podporuje čiernu skrinku, návrat GPS atď.);

 

Prenos obrázkov používa vzduchovú jednotku O3, systém HDZero alebo DJI FPV;

 

Vybavené záznamovými zariadeniami s vysokým rozlíšením, ako sú GoPro Hero 11 a DJI Action 4;

 

Platforma batérie je väčšinou 6S 1800 mAh alebo vyššia, pričom berú do úvahy výdrž batérie a energiu;

 

Letová kontrola podporuje riadenie viacerých protokolov (napríklad ELRS, Crossfire), aby sa dosiahla kontrola na veľké vzdialenosti.

 

Uplatniteľní ľudia: profesionálni piloti, tímy filmových a televíznych snímok, prevádzkovatelia úloh s vysokou intenzitou, ktorí majú mimoriadne vysoké požiadavky na výkon a stabilitu.

 

Letový výkon bezpilotných lietadiel FPV sa odráža hlavne v rýchlosti, citlivosti na reguláciu, vytrvalosť a stabilitu. Tieto ukazovatele sú priamo vystavené elektrickému systému, batérii, regulátora elektrickej rýchlosti a dizajnu trupu. Ak chcete, aby dron preletel rýchlejšie, stabilnejšie a dlhšie, môžete začať z nasledujúcich aspektov:

1. Inovujte výkonný systém motora

Vyberte motor s vysokou reakciou: Motor bez kefy s rýchlou rýchlosťou odozvy a vysokým pomerom ťahu k hmotnosti (napríklad séria 2207 a 2306) môže v krátkom časovom období uvoľniť väčšiu zrýchľovaciu silu.

 

Optimalizujte zodpovednosť za hodnotu KV: Vysoké motory KV sú vhodné pre preteky a prechod, zatiaľ čo nízke motory KV sú vhodné pre stabilný a dlhý let.

 

Zaistite primeraný pomer ťahu k hmotnosti: Ideálny pomer ťahu k hmotnosti sa udržiava okolo 5: 1. Platforma s vysokým zaťažením vyžaduje väčší ťah.

 

2. ESC a aktualizácia batérie

Vyberte vysoko-prúdový ESC, ktorý sa zhoduje s motorom, a ponechajte 20 ~ 30% prúdovú maržu, aby ste predišli poklesu rýchlosti v extrémnych podmienkach.

 

Zlepšenie výkonu batérie: Batérie s vyššou kapacitou a vyššou rýchlosťou vybíjania (číslo C) môžu súčasne poskytnúť silnejšiu energiu a dlhšiu výdrž batérie.

 

V prípade lietadiel s dlhým dosahom zvážte použitie li-iónových batérií s vysokou energetickou hustotou na výrazné predĺženie času letu.

 

3. Znížte hmotnosť trupu a optimalizujte aerodynamiku

Ľahký rám: Rám z uhlíkových vlákien a efektívne usporiadanie káblov pomáhajú znižovať spotrebu energie;

 

Znížte odolnosť proti vetru: Zjednodušené trup a primerané usporiadanie čepele môžu zlepšiť účinnosť letu.

 

Vylepšenie vrtule: Vyberte vysokoúčinné vrtule alebo tiché vrtule, aby ste zlepšili výstup a riadenie hluku.

 

4. Primerane upravte parametre riadenia letu

Použite vhodné ladenie PID a letový režim na zlepšenie stability letu a kontroly;

 

Na optimalizáciu vibrácií a spotreby energie použite údaje o čiernej skrinke na vykonanie ladenia.

 

5. Denná údržba je nevyhnutná

Udržujte motorové ložiská čisté a namazané, aby sa znížili mechanické straty;

 

Skontrolujte vnútorný odpor batérie a teplotu ESC, aby ste predišli degradácii výkonu.

 

Zlepšenie výkonu Drone FPV sa nedosahuje jednou zložkou, ale celkovou koordinovanou optimalizáciou motora, ESC, batérie a rámca. Ak chcete rýchlosť aj stabilitu, vysokokvalitné motory a efektívne energetické systémy sú nepochybne najdôležitejšími investíciami.

 

Kúzlo Dronov FPV pochádza z rýchlosti, flexibility a ponorenia, ktoré prinášajú. Všetky tieto skúsenosti sú nakoniec určené napájacím systémom - koordinovaná práca motora, regulátor elektronickej rýchlosti (ESC), batéria a vrtule určujú konečný výkon dronu.

 

Pri optimalizácii letových skúseností FPV sú vysokokvalitné motory vždy hlavnou investíciou. Poskytujú nielen stabilnejšiu a rýchlejšiu reakciu, ale tiež udržiavajú spoľahlivosť pri vysokom zaťažení a dlhodobom lete.Pre pretekárske lietadlá sú kľúčom k uvoľneniu rýchlostného potenciálu výber motorov s vysokou odozvou, výber vysokej KV, motory s vysokou reakciou; Zatiaľ čo pre misie na dlhé vzdialenosti a letecké fotografovanie môžu nízko-KV, vysokoúčinné motory môžu lepšie vyvážiť vytrvalosť a stabilitu.