Как выбрать аппаратуру радиоуправления?
Резюме
Аппаратура Радиоуправления (она же Аппаратура РУ, transmitter, пульт, аппа, джойстик) - устройство, преобразующее положения стиков (gimbals)/тумблеров (switches) в команды для коптера. Положение стиков отправляются на радиопередатчик (transmitter, tx, в аппаратуре), преобразующий сигналы в команды определенного протокола передачи данных. Команды передаются коптеру "по воздуху" на определенной частоте (обычно 900 МГЦ или 2.4 ГГЦ). На борту коптера команды принимает радиоприемник (receiver, rx) и отправляет их на полетный контроллер (flight controller, FC) для исполнения.
Протоколы передачи данных
Немаловажный момент в выборе радиолинка (RC Link) - протокол, по которому команды передаются на дрон.
В 2023 году наиболее популярными радио системами являются:
TBS Crossfire - дальнобойная система, работающая на частоте 900 МГц. Позволяет ставить рекорды в сотни километров при соблюдении определенного ряда условий (локация, тип ЛА, настройки передатчика, расположение антенн и многое другое). Встречается в качестве внешних передатчиков разных формфакторов и в качестве встроенного модуля аппаратуры TBS Tango 2.
Плюсы и минусы TBS Crossfire:
- На первый взгляд, user friendly программное обеспечение для настройки и обновления прошивки. Очень подробная документация, отзывчивая поддержка. Однако при выходе новых версий периодически возникают проблемы с коннектом, о которых в явном виде можно узнать только по чатам или на личном опыте.
- В теории, при идеальных условиях, управление с помощью этой системы будет еще некоторое время оставаться после обрыва видеосвязи. Поскольку частота ниже и длина волны больше, чем у стандартных радиопротоколов на 2,4 ГГц и самой распространенной видеосвязи на частоте 5,8 ГГц. Но это не гарантирует, что вы никогда не потеряете связь с аппаратурой до проблем с видео.
- Система является закрытой, достаточно сложно убедить производителя что-либо исправить или самому доработать.
- Не подходит для гонок на профессиональном уровне из-за ощутимых (для топ пилотов) задержек передачи команд, так как работает на частоте 900 МГЦ. В целом, антенны приемников достаточно габаритные, это не прибавляет удобств.
- Дорого в сравнении с некоторыми аналогами, поскольку особо нет конкурентов в том же сегменте.
- При packet rate в 150Гц работает на меньших дистанциях при той же мощности передатчика, что и ELRS 2.4 на packet rate 150-250Гц
- Подойдет любителям ставить рекорды на дальность и летать в сложных условиях.
ELRS (он же ExpressLRS - Express Long Range System) - система, созданная самим сообществом. Есть версия на 900 МГц и 2,4 ГГц. Рекомендуется версия на 2,4 ГГЦ. Встречаются в качестве внешних передатчиков разных формфакторов и в качестве встроенного модуля аппаратур от radiomaster, jumper и других (менее популярных).
Плюсы и минусы ELRS:
- Коды и схемы в открытом доступе, что мотивировало производителей железа выпускать приемники, передатчики, полетные контроллеры со встроенным приемником, и появилась высокая конкуренция. Как результат - лучший вариант по соотношению цена/качество, самое актуальное железо по минимальной цене.
- Дальность передачи команд легко превышает дальность работы видеопотока (умельцы летают десятки километров, на данный момент рекорд 100 км, посмотреть таблицу с тестами можно здесь: https://www.expresslrs.org/2.0/info/long-range)
- Минимальные задержки передачи данных, поскольку можно выбрать частоту отправки пакетов вплоть до 1000 Гц -> отлично подходит для гонок (но учтите, что дальность при этом уменьшается).
- Среди доступных на рынке приемников есть линейка самых легких и компактных (см. happymodel ep2).
- Программное обеспечение постепенно улучшается, упрощается для пользователя. Документация также обширна и подробна. Для избежания проблем с прошивками рекомендуется брать наиболее популярное железо с наименьшим количеством "косяков" за время роста проекта (например, happymodel). Про косяки можно спросить в чатах и у сообщества.
- Новое железо от производителей появляется каждый месяц и разработчики не всегда успевают выпускать софт для них или исправлять ошибки. Поэтому надо быть готовым к тому, что с некоторыми платами придется подождать прошивок или исправлений. Если вы нашли проблему, можете сообщить о ней или поискать по ключевым словам в репозитории ExpressLRS заведенные заявки (issues) и обязательно получите решение в ближайшее время. Также есть сайт с переводом на русский язык и описанием ключевых моментов по прошивкам, настройкам и чат, где всегда подскажут (ссылка на чат на сайте).
Конкуренты ELRS, но с закрытыми прошивками:
TBS Tracer - если кратко: "натянули Crossfire на гонщиков". Работает на 2,4 ГГЦ (Crossfire медленнее - 900 МГц), по удобству схож с ним. Не такой быстрый как ELRS, не такой дальнобойный как Crossfire, первое время были проблемы с дальностью. Cо временем вышли новые прошивки с исправлением, но все еще имеет место быть. Встречается в виде отдельного модуля и в качестве встроенного передатчика аппаратуры TBS Mambo.
IMMERSION RC GHOST - соперник ELRS по минимизации задержек передачи команд. Наиболее распространен в штатах, вероятно, ввиду доступности. В основном используется топ гонщиками. Встречается только в качестве внешнего передатчика.
Устаревшее и что не стоит брать с 2020 года для дронов: frsky, flysky, dsmx (spektrum)...
Как правило, новичкам рекомендуется начинать с ELRS - дешевый и доступный вход. Но если не важна задержка и планируется в основном Long Range на различных сложных локациях - можно посмотреть в сторону TBS Crossfire.
Подробно про протоколы (английский язык)
Передатчик и приемник
Аппаратура и коптер общаются между собой при помощи передатчика и приемника. Передатчик в аппаратуре может быть как встроенным (распаянным на плате), так и внешним (вставляющимся в слот на задней части аппаратуры). Встроенный модуль, как правило, удобнее ввиду компактности, в некоторых случаях потребляет меньше питания, чем внешний. Максимальная мощность внешнего передатчика может быть ограничена 250мВт. Однако этого достаточно даже для 50 км. Если глянуть таблицу с тестами на сайте ELRS, то в некоторых случаях может быть мало.
Ниже представлены аппаратура без кожуха и внешний модуль ELRS. На плате можно найти модуль-передачтик. Внешний же модуль-передатчик устанавливается в специальный разъём снаружи аппаратуры
Приемник - это небольшая плата с антенной(ами), устанавливающаяся на дрон и подключающаяся к его полетному контроллеру на UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, универсальный асинхронный приёмопередатчик).
Ниже представлены приемник Happymodel EP2 ELRS с керамической антенной и приемник Ghost с диполь антенной
Не важны различия в производителях передатчика и приемника, пока они оба работают на одном протоколе. Но если речь идет про ELRS, лучше изучить рекомендации и тесты железа разных производителей.
Выбор аппаратуры
Обновляемая статья на английском языке про аппаратуры, достойная внимания.
Краткий перечень на английском языке без "воды". Если в статьях выше нет аппаратуры, которая вас интересует, то либо она слишком новая, либо мало предпочитаемая сообществом.
Рекомендуемые аппаратуры
Настоятельно рекомендуется рассматривать аппаратуры, работающие на ПО OpenTX (потомком которого является EdgeTX). Это как операционная система компьютера. С ним ты будешь уверен, что спокойно подключишь к симулятору и будешь продолжать получать обновления с новыми фишками.
RADIOMASTER TX16S - Если у тебя большие руки, нужно много свитчей (переключателей, тумблеров, потов/крутилок), хочется (зачем-то) большой экран.
Цены обычно от 200$, есть версии со встроенным ELRS (внимательно читайте описание, не путайте с мультимодулем (4in1, cc2500), который не включает в себя ELRS и Crossfire). Можно поставить внешний передатчик по вкусу (30-250$). Существует в различных модификациях - цветные корпусы, алюминиевые стики, с тачскрином. Дополнительно разноцветные моды есть, в целом, у всех аппаратур от radiomaster.
RADIOMASTER BOXER - Средний вариант по габаритам с полноразмерными стиками, достаточным количеством свитчей даже для самолетчиков.
Цена 130-160$ в зависимости от версии, есть вариант со встроенным ELRS модулем на 1Вт и мультимодулями, в прозрачном или черном корпусе. Для питания необходимы 2 lion 18650, но также вместится и 2s из 21700. Считается компромисом между tx16 и компактными вариантами, которые ниже по списку. Подойдет большинству начинающих и не только.
RADIOMASTER TX12 mk2 - Компактная версия "кирпичика" с мини версией стиков.
Цены обычно от 80$, есть версии со встроенным ELRS (внимательно читайте описание). Отдельно можно приобрести цветные корпусы, алюминиевые стики. Для питания необходимы 2 lion 18650. Также неплохой вариант для начала, когда не понятно, что хочется, и нужна компактность. Легко будет продать в любой момент на барахолке, если по какой-либо причине "не зайдет".
RADIOMASTER Pocket - Упрощенная полноценная версия аппаратуры в "карманном" варианте с откосом под танго.
Цены от 54$, есть версии со встроенным ELRS (внимательно читайте описание). Стики минимального размера, пока что нет возможности заменить на более качественные. Отдельно можно приобрести цветные корпусы. К сожалению, производитель поставил только кнопки и ни единого тумблера в угоду компактности. Для кого-то это не проблема, но все же большинство предпочитает для арма использовать тумблер, поскольку это более быстрый способ арма/дизарма и надежнее кнопки. Есть возможность установить внешний передатчик. Для питания необходимы 2 lion 18650. Неплохой вариант для самого бюджетного комплекта, когда не понятно, что хочется, и нужна компактность. Свежая новинка, неизвестно, какие проблемы стоит ожидать.
TBS TANGO 2 - Компактный вариант со строенным crossfire передатчиком. Подходит, если цель путешествовать налегке. Не путать с первой версией 😃
Есть обычная версия за 160$ и pro за 200$. В России цены от 20 тыс. руб., продавцы объсняют такую разницу сложностями поставок. Основное отличие pro версии в складывающихся стиках, но явного преимущества в этом нет. Встроенный передатчик TBS CROSSFIRE, мощность зависит от версии платы. При особой любви и необходимости можно установить внешний передатчик. Также есть вариант встроить ELRS модуль с небольшой мощностью для полетов неподалеку, как в этом видео. Крайне маленький экран, но для полетов в режиме FPV он и не нужен. Кнопки вместо тумблеров - дело на любителя, но не всегда получается моментально "задизармить" коптер (то есть выключить моторы). Бывают проблемы со стиками: поскольку используется "супер технология" с одним датчиком на 2 оси, калибровку надо производить строго по инструкции производителя. Сами стики "разведены" на материнской плате, поэтому нет возможности легко заменить их на другие, как в случае с аппаратурами Radiomaster. Иногда бывают проблемы с глюками экрана, "окирпичиванием" модуля при прошивке, требованием калибровки при запуске. Но, несмотря на это, все еще пользуется популярностью.
TBS Mambo - Типовой кирпичик для фанатов TBS Tracer
140$, в России часто от 18 тыс. руб.. Встроенный передатчик TBS Tracer. У аппаратуры достаточное количество свитчей, полноценный черно-белый экран, есть слот под внешний передатчик. Есть мнение, что с mambo срисован RadioMaster Boxer - формфактор практически идентичен, расположение свитчей схоже. Из недостатков: ощущается дешевле ранее упомянутых аппаратур, стики как у танго 2. Формфактор кирпичика на любителя.
Jumper T-Pro, Jumper T-Lite, Radiomaster Zorro - аппаратуры близкие по формфактору к танго 2 со встроенным ЕЛРС. Да, но..
Цены 50-100$, некий компромисс, когда хочется компактности, есть версии со встроенным модулем ELRS и мультимодулем, не путать! У всех претендентов есть заметные минусы, рекомендуется глянуть обзоры перед покупкой, если ваш выбор пал на какую-то из них.
Главный недостаток Zorro - аккумуляторы 18350 (нестандартный труднодоступный вариант Li-Ion аккумуляторов). По наблюдениям и личному опыту с оригинальными акб от radiomaster при первых циклах после полной зарядки время работы аппаратуры 2-3 часа, спустя полгода активной эксплуатации это время сокращается до 1 часа.. будь они емкостью не 900мАч, а 3000мАч, как типовые 18650, то про зарядку приходилось бы вспоминать еще реже и время жизни было бы более продолжительным. По габаритам зорро как Radiomaster TX12, то есть несмотря на ее джойстик-стайл, экономии места в рюкзаке особо нет. Ничто не мешает иметь запасной комплект акб или подключать дополнительно внешний, но поверьте, это все же доставляет дополнительный дискомфорт.
Аппаратуры Jumper T-Pro и Jumper T-Lite имеют одну главную проблему - они от джамперов. Эта фирма из раза в раз делает кучу проблем на ровном месте. они первые выпустили аппаратуру Т16, но она была собрана на шлейфах, которые быстро ломались. Они первые сделали на первый взгляд полноценную и очень компактную аппаратуру(т-лайт), но месяц-другой, и у нее выскакивают болячки - то не включается, то что-то не работает, но что самое веселое - есть решения этих проблем от производителя на форумах, и выглядят они как "удалите этот конденсатор с платы", да-да, я бы тоже не поверила, если бы не столкнулась лично.. Что же до т-про, которая будто бы идеальная замена танго2 - у нее начинают уплывать значения стиков при повышении мощности передатчика. И самое нелепое в данной ситуации, что производитель, зная эту проблему, выпустил т-про в2, но ничего с ней не сделал.. Но так или иначе, данные аппаратуры не совсем плохи, и есть немалое количество пилотов, которое летает на них, закрывая глаза на болячки. Эти аппаратуры легко поддаются модификациям: замена антенны, стиков (на примере t-lite https://youtu.be/wslSmuW3DDI). Это позволяет кастомизировать аппу и улучшить некоторые ее детали. В качестве первой аппаратуры не хотелось бы рекомендовать их, но выбор все равно за вами.
Jumper T-Pro - сплющенный боксер, и пока еще диковинный зверь
Цены от 110$. Есть версии с мультимодулем, ELRS на 2.4ГГц и ELRS 900МГЦ, не путайте! Стоит отметить, что стики также на выбор - на датчике Холла и резистивные, и в данном случае версия с резистивными стиками дороже. Кажется, джамперы "пофиксили" проблему уплывания значений стиков путем замены стиков, но это не точно;) Нужное количество свитчей, полноразмерные стики, относительно компактный вариант. Как покажет себя на практике - узнаем позже, народ постепенно приобретает и делится своими впечатлениями.
Необходимые аксессуары
- Аккумулятор - если в аппаратуре нет встроенной батареи, то необходимо обзавестись подходящей по размеру в аппаратуру. Как правило используются сборки 2S или две ячейки Li-Ion 18650 в переходнике под 2S.
Отдельно прикрепляем ссылку на статью про аккумуляторы для дронов
- Ремешок для шеи - держать аппаратуру в руках на весу в течении пары часов может быть ещё тем испытанием. Рекомендуется, чтобы у ремешка был Fastex (пластиковый карабин посередине) для случаев, когда необходимо положить аппаратуру, не снимая сам ремешок через голову, на которой наверняка FPV очки.
Настройка аппаратуры
Подробная документация по EdgeTX: https://edgetx.gitbook.io/edgetx-user-manual/b-and-w-radios
Видео со стартовой настройкой аппаратуры на базе EdgeTX: https://www.youtube.com/watch?v=wU67j2G5Ibg