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Un nuovo drone 5”…

Un nuovo drone 5”…

HOPE UN DRONE DA 5''

Oggi vi proponiamo un nuovo articolo che conclude la recensione sulla stack F405 V3 di SpeedyBee. In realtà noi del team Attacco di Rhobby FPV andremo oltre portando qualche novità racchiusa nella storia personale vissuta da chi oggi vi scrive.

Questo racconto ha per protagonisti un pilota di droni disattento, un accumulatore al Litio – Polimero, detto in gergo LiPo, ormai forse avanti negli anni e un po’ acciaccato, e un caricatore di batterie dall’aspetto familiare ma che si è rivelato essere un doppiogiochista. 

La trama è abbastanza semplice. Il pilota disattento lascia incustodita la batteria sotto carica appoggiata su un parquet di legno in una stanza stracolma di materiale infiammabile, come può essere una qualsiasi stanza sgabuzzino / studiolo di qualsiasi casa. Il caricabatterie, che si palesava come prodotto di nota marca ma che, in realtà, si è rivelato essere un sottoprodotto di fabbricazione asiatica, ha un guasto per cui continua ad incrementare la soglia di tensione di carica ben oltre il livello di carica della batteria 4S. La povera batteria 4S a quel punto esplode incendiando il materiale che aveva vicino. Nel tempo in cui il pilota disattento si accorgeva di quello che stava succedendo la stanza si era trasformata in un inferno. La conclusione della storia è che il povero pilota disattento ormai vive fuori casa da due mesi e ha perso tutto quanto aveva legato al suo Hobby per i droni FPV. 

DRONE INCENDIO HOPE UN DRONE DA 5''

Da questo evento traumatico è nato però un bel progetto di solidarietà da parte di NEMFPV & ILPINO, mitici conduttori del canale Twitch AttaccoFPV, e degli altri collaboratori del team del Blog che mi hanno consentito di realizzare una nuova build 5” e recuperare l’equipaggiamento per volare in FPV.

Nasce così il mio nuovo drone che ho voluto battezzare col nome di “HOPE”.

HOPE UN DRONE DA 5''

Veniamo quindi alle sorprese di questo nuovo inizio… Come già avrete capito la build è basata sulla stack SpeedyBee F405 V3 che abbiamo recensito in questo articolo.

La stack è stata montata su un vecchio telaio Martian II comunque ben tenuto e ancora funzionale.

Sul telaio sono stati montati 4 nuovi motori della Axis modello Diavola limited edition SpeedyPizza. Questi motori sono nati dalla collaborazione tra Axis Flying, un team che già da 12 anni opera nel mondo del volo in prima persona ed è conosciuto per il livello medio alto dei componenti, soprattutto per i motori, ed il team di piloti di SpeedyPizza che ha spesso collaborato con vari produttori per realizzare componenti per droni da gara. 

Il risultato di questo connubio è un motore dall’estetica sorprendente e da prestazioni quasi di alto livello che potrete acquistare sul sito ufficiale di AXIS.

MOTORI SPEEDYPIZZA HOPE UN DRONE DA 5''

Il motore viene spedito in una piccola scatola dove dentro troverete, oltre al motore, un set di viti M3 di due lunghezze per il fissaggio del motore stesso al frame, una serie di rondelle e guarnizioni per quando si effettua lo smontaggio della campana per la pulizia dei magneti, le viti di serraggio della campana sullo statore e gli immancabili sticks.

SPECIFICHE MOTORI HOPE UN DRONE DA 5''

Il motore viene venduto in due taglie da 1960kV, per freestyle, e da 2020kV, per racing. Il sistema è stato studiato appositamente per essere utilizzato con batterie a 6 celle anche se noi lo abbiamo provato su una build alimentata con batterie a 4 celle.

Smontando la campana si notano subito i 14 magneti fissati ad essa molto vicini uno all’altro, infatti non è facile pulire le intercapedini da polvere o altri residui che possano bloccare la rotazione del motore. Lo statore è di taglia 2207 con avvolgimenti ben costruiti a 3 fili. I cavi motore sono del tipo AWG20 da 150mm isolati in silicone. Apprezzabile il fatto che il cavo sia protetto con la guaina siliconica fin dentro la campana. 

MOTORI SMONTATI HOPE UN DRONE DA 5''

Il motore presenta fori di fissaggio al frame con interasse 16mm mentre l’albero ha il classico dado M5 per il serraggio delle eliche. Il peso totale per singolo motore è di 30,5 grammi quindi più leggeri della media dei motori di taglia 2207. Al confronto comunque con motori TBS Ethix si sono rivelati costruttivamente migliori come si può notare dall’immagine.

Per quanto riguarda l’installazione suggeriamo caldamente di utilizzare ESC con corrente pari a 50A o superiore infatti i motori hanno una corrente di spunto fino a 41A con alimentazione a 22,8V mentre possono verificarsi assorbimenti fino a 60A se alimentati a 15,2V come abbiamo fatto noi. 

Nell’ultimo volo fatto, usando eliche HQ 5.1x4x3 Juicy Prop, abbiamo registrato assorbimenti di circa 47A con i motori a circa l’85% della loro potenza effettiva. 

Nei Thrust test effettuati da Axis sono state usate eliche Hurricane 51477 quindi con un pitch più aggressivo di quelle usate nella nostra prova e i risultati ottenuti sono riportati nella tabella seguente.

THRUST TEST HOPE UN DRONE DA 5''

In conclusione, anche se questi motori hanno un prezzo alto di vendita pari a 22,95$, a cui comunque dovrete aggiungere i costi di spedizione e dogana, se vorrete garantire al vostro drone uno stile unico senza rinunciare a prestazioni di alto livello vi consigliamo l’acquisto.

Venendo al comparto video, dato il budget contenuto, la scelta è ricaduta sul classico sistema analogico ma la scelta è stata anche intrapresa nell’ottica di attendere l’evoluzione del mercato digitale. 

Come quasi tutti voi saprete, ad oggi, sembra essere la scelta migliore il sistema digitale DJI, soprattutto dopo l’uscita delle nuove air unit della serie O3. In realtà, come potete vedere dalle nostre recensioni che trovate a questo link, anche il sistema Walksnail si sta dimostrando molto valido soprattutto perchè, al contrario di DJI, il team di sviluppo si dimostra più aperto alle richieste dei piloti e ha già modificato i firmware dei prodotti integrando molte migliorie riguardanti settaggi e configurazioni dei parametri video e OSD garantendo maggiore compatibilità con il configuratore Betaflight. Inoltre ricordiamo che gli occhiali FPV di Walksnail sembrano realizzati con maggior qualità nella scelta dei materiali come le plastiche ed hanno un peso inferiore. Ovvio che, in termini di qualità video, portata di segnale e latenza ancora occorre migliorare i prodotti per giungere al livello di DJI ma comunque costituiscono una valida alternativa essendo più economici. 

Non dimentichiamo infine i goggles e il sistema digitale di FATSHARK che, sebbene di livello e qualità inferiore, ha sfornato degli occhiali a prezzi decisamente competitivi.

Riprendendo il nostro racconto, per tornare a volare spendendo il meno possibile, abbiamo optato per una VTX AKK della serie Infinite, con DVR Integrato, che ci garantisce, al costo di 30€, una potenza di trasmissione del segnale a 1W ed è compatibile con il protocollo TBS smartaudio. 

La scheda presenta i pad classici di alimentazione da 7 a 26V, l’uscita per il collegamento del bus smartaudio, l’alimentazione BEC 5V per eventualmente alimentare la camera e l’ingresso del segnale video. Dal lato opposto della scheda troviamo i led che indicano il canale e la potenza di trasmissione del segnale video e il connettore MMCX per il cavetto di collegamento antenna. I cavi di connessione tra VTX e scheda controllo volo FC sono già saldati quindi dovrete saldare solo il capo opposto ai relativi pad della FC. 

Infinite-DVR-VTX

Da manuale non è chiaro con quale versione di configurazione smart audio sia compatibile la VTX. Per verificarlo vi ricordo che basta utilizzare il configuratore di Betaflight. Infatti, una volta che avrete saldato i cavi tra VTX e FC e impostato correttamente la porta UART smartaudio tramite il configuratore Betaflight, dovrete alimentare il sistema tramite batteria, collegare la FC tramite la connessione USB al computer e accedere al configuratore Betaflight. Da configuratore Betaflight dovrete entrare nella schermata configurazione blackbox, selezionare il canale debug su smartaudio, salvare la configurazione. Quando il sistema si riavvia, riconnettere Betaflight abilitando la modalità esperto, spostatevi nella schermata sensori, selezionare sopra il grafico la casella debug e deselezionare tutto il resto e, alla fine, potrete notare il grafico variare sull’asse Y da zero a 100 o 150 o 200, ecc… In base al valore visualizzato avrete le seguenti corrispondenze:

100 = SA 1.0

116 = SA 1.0 unlocked

200 = SA 2.0

216 = SA 2.0 unlocked

300 = SA 2.1

316 = SA 2.1 unlocked

SMARTAUDIO HOPE UN DRONE DA 5''

Una volta determinato la versione TBS smartaudio corrispondente alla vostra VTX dovrete scaricare il file di configurazione delle “Table” dalla pagina WEB apposita ed installarlo nella sezione configurazione trasmettitore video o VTX. 

Tutte queste nozioni le potrete comunque trovare nel nostro blog a questo link.

Tornando alla nostra VTX della AKK, nella sezione configurazione di Betaflight, dovremo scaricare le “Table” riferite a smartaudio 2.0. Per poter utilizzare la potenza di trasmissione a 1W dovrete scaricare la versione USA o FCC. I canali di regolazione della potenza saranno 4 corrispondenti a 25/200/600 e 1000mW. Personalmente, fino ad ora, io ho volato regolando la VTX a una potenza di 200mW e non ho riscontrato grossi problemi nella ricezione del video in volo.

Completando la panoramica sulla VTX, come già accennato, la scheda è dotata di porta di ingresso per una microSD card ed è in grado di registrare il DVR del volo con qualità VGA (640×480). La microSD che dovrete utilizzare dovrà avere una capacità massima di 8GB e dovrà essere formattata in FAT32 con spazio di allocazione non superiore a 64kB.

Personalmente, volando con occhiali Eachine EV800, con funzione diversity e registrazione su scheda microSD integrata, non ho avuto necessità di usare anche il DVR della VTX ma posso dirvi che la tipologia e configurazione della MicroSD è la medesima. Infatti anche gli occhiali Eachine EV800 necessitano di microSD che dovrà avere una capacità massima di 8GB e dovrà essere formattata in FAT32 con spazio di allocazione non superiore a 64kB. Nel caso dei Goggles, rispetto la VTX, l’uso di una microsd con caratteristiche differenti a quelle riportate andrà a generare un bug che qvi causerà lo spegnimento degli occhiali dopo qualche secondo di avvio della registrazione DVR e, se siete in volo, vi assicuro che non è piacevole.

Terminando la parte riguardante il comparto video del drone ho collegato una camera CAddx Ratel2 veramente godibile con un angolo FOV di 165°, un sensore da 1/1.8” con definizione di 1200TVL. L’antenna della trasmittente video, invece, era una classica antenna a Y di Prodrone, noto produttore di antenne. Quello che mi ha sorpreso è che, durante il primo volo, ho avuto seri problemi con la qualità del video tanto che, ad un certo punto, ho dovuto togliere gli occhiali e volare a vista in modalità Angle. All’inizio non capivo quale fosse il problema visto che la VTX era installata bene su appositi stand still lontano dal condensatore e dal cavo di alimentazione della batteria e non a contatto con il frame in carbonio, il cavo di antenna e il connettore SMA erano ben fissati e l’antenna era bloccata sul suo apposito supporto in TPU. Con la VTX che trasmetteva a 200mW e non era bloccata in PIT Mode avrei dovuto avere visibilità ottima anche a distanze importanti, dato che volavo in un campo, ma a qualche centinaio di metri il segnale era quasi nullo. Ho deciso così di sostituire l’antenna Y MicroVee con l’antenna a pagoda fornita nel kit diversity sempre di prodrone. Da quel momento non ho più avuto problemi ed ora volo tranquillo con una qualità video molto buona anche se gli occhiali Eachine EV800 sono sempre occhiali entry level comprati per ridurre al massimo la spesa. 

Concludiamo infine parlando brevemente del sistema di trasmissione e ricezione del segnale del radiocomando. La nostra scelta è ricaduta su ExpressLRS perchè, a nostro avviso, continua ad essere il protocollo di trasmissione associato ai componenti che garantiscono il miglior rapporto tra portata e qualità del segnale e prezzo di acquisto. 

RX ERLS HOPE UN DRONE DA 5''

Abbiamo voluto fare un esperimento installando, sotto la scocca del frame quindi parte inferiore del drone, una ricevente BetaFPV nano lite con antenna ceramica integrata. Come modulo trasmittente abbiamo installato su una Taranis QX7 il modulo Micro di BETAFPV a 2,4GHZ. Sul blog trovate la guida completa per configurare il sistema quindi non mi dilungo troppo in spiegazioni su queste procedure. Preciso solo che, utilizzando il configuratore di ExpressLRS tramite il collegamento WiFi, non ho avuto nessuna difficoltà ad aggiornare i firmware e a procedere al bind tra i moduli. Tra l’altro, avendo la scheda FC di SpeedyBee tramite l’app di configurazione per smartphone si può impostare anche il sistema ELRS con molta semplicità.

La nostra prova voleva arrivare a determinare quanto potessero essere attendibili le nano riceventi usate su modelli differenti dai droni Tiny Whoop o dai droni Toothpick. Premetto che purtroppo, a causa dell’utilizzo di una vecchia Taranis Q X7 accst che, nonostante l’installazione del firmware edgeTX con abilitazione del One Bit Simple Mode, abbiamo dovuto strozzare il modulo esterno TX di Betaflight con una frequenza di aggiornamento del package rate pari a 150Hz e una potenza di trasmissione del segnale pari a 250mW, per non esaurire la carica delle batterie. Il risultato ottenuto comunque non è del tutto deludente, in quanto il drone non è mai entrato in failsafe per mancanza di segnale radio, ma comunque si è potuto registrare un decremento del valore RSSI del segnale radio fino a valori di 35 – 40dB a distanze non superiori a 600 – 800 metri dal radiocomando. In conclusione, probabilmente, sostituiremo il modulo nano lite con antenna integrata con un modulo Betafpv Nano ad antenna dipolo a T esterna. 

Se volete approfondire il tema sulla gestione della telemetria e del segnale radio vi consiglio di leggere questa guida.

Riassumendo quindi il drone della rinascita battezzato “Hope” è stato così costituito:

  • Frame Martian II reptile in fibra di carbonio;
  • Motori Axis Speedypizza 1960kV;
  • Stack SpeedyBee F405 V3 con firmware betaflight 4.3.1 / ESC da 50A compatibile con protocollo DSHOT 300/600 su cui abbiamo installato il firmware Bluejay;
  • VTX AKK Infinite DVR potenza 1W – compatibile smartaudio 2.0;
  • Camera CaddX Ratel 2;
  • ricevente BetaFpv Nano Lite da 2,4GHZ;
  • Antenna VTX Prodrone pagoda;
  • Eliche HQ 5.1x4x3 Juicy Prop;
  • Batteria 1300mAh 4S.

Lato pilota abbiamo una radio Taranis Q X7, con sistema EdgeTX e modulo esterno BetaFPV ELRS Micro da 1W – 2,4GHZ, e goggles analogici Eachine EV800d. 

Vi lascio con le immagini analizzate dei dati della Balckbox del volo del drone senza modifiche alle impostazioni dei PID e dei Filtri su Betaflight, anche se non sono registrati valori di analisi in frequenza per il livello di Throttle al 100%, e al video del DVR, anche questo non editato.

 

Screenshot GyroScaled Roll

GYROSCALED ROLL

Screenshot GyroScaled Roll THR

GYROSCALED ROLL THR

Screenshot GyroScaled Pitch

GYROSCALED PITCH

Screenshot GyroScaled Pitch THR

GYROSCALED PITCH THR

DVR

 

Articolo scritto da Marco Greco, revisionato da Roberto Acchiardo, caricato sul sito da Matteo Del Pino, foto di marco Greco.

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