Eksploatacja i budowa BSP

Wielowirnikowiec typu Octocopter w konfiguracji X

• Posiada cztery ramiona i cztery pary silników (pchający i ciągnący) na każdym ramieniu

• Posiada osiem ramion i osiem silników

• Posiada sześć ramion i sześć silników

• Posiada cztery ramiona i osiem silników ciągnących

Answer explanation

Octocopter w układzie X posiada cztery ramiona z zamontowanymi dwoma silnikami na każdym ramieniu. Jeden z silników będzie ciągnął (ustawiony do góry) a drugi pchał (ustawione do dołu). Silniki zamontowane na każdym ramieniu obracają się w przeciwnym kierunku (minimalizacja momentu obrotowego od śmigieł).

Np. wykorzystywany w trakcie szkolenia Matrice 300 RTK ma 4 silniki pchające.

Barometr w bezzałogowych statkach powietrznych odpowiedzialny jest za:

• Utrzymywanie zadanej wysokości

• Pomiar prędkości powietrza względem prędkości statku

• Utrzymywanie odpowiedniego kierunku lotu

• Wykorzystywany jest jedynie w samolotach i konstrukcjach VTOL

Answer explanation

Barmetr odpowiada za pomiar ciśnienia w BSP. Ciśnienie atmosferyczne maleje wraz ze wzrostem wysokości. Przyjmuje się, że do wysokości 1km jest to charakterystyka liniowa i na każde 100m mamy 11,3hPa spadku ciśnienia.

Pomiar ciśnienia jest podstawowym źródłem wysokości BSP.

Poza pomiarami ciśnienia do określania wysokości może być wykorzystywany np. GPS lub LIDAR.

Barometr jest częścią IMU (ang. Internal Measurment Unit).

Magnetometr w bezzałogowych statkach powietrznych odpowiedzialny jest za:

• Utrzymywanie zadanej wysokości

• Pomiar prędkości powietrza względem prędkości statku

• Utrzymywanie odpowiedniego kierunku lotu

• Wykorzystywany jest jedynie w samolotach i konstrukcjach VTOL

Answer explanation

Magnetometr pozwala BSP (a w zasadzie komputerowi lotu) na określenie kierunku w który zwrócony jest BSP względem magnetycznej północy.

Ponieważ pole magnetyczne ziemi nie jest równomierne znaczne zmiany miejsca startu, gdy istnieje ryzyko że dron był przechowywany koło źródeł pola magnetycznego lub metali oraz gdy prosi nas o to aplikacja.

Kalibrację magnetometru wykonujemy w miejscu wolnym od metali i źródeł pola magnetycznego (telefony itp.).

Magnetometr jest częścią IMU (ang. Internal Measurment Unit). Z reguły w ramach jednego IMU jest kilka magnetometrów.

Akcelerometr w bezzałogowych statkach powietrznych odpowiedzialny jest za:

• Utrzymywanie zadanej wysokości

• Pomiar prędkości kątowych we wszystkich kierunkach

• Utrzymywanie odpowiedniego kierunku lotu

• Utrzymywanie odpowiedniego położenia BSP względem powierzchni ziemi

Answer explanation

Akcelerometr odpowiada za pomiar przyspieszenia grawitacyjnego ziemi względem trzech osi drona.

Dzięki temu jest w stanie określić m.in. pochylenie drona w przestrzeni oraz umożliwia chwilowy zawis (akcelerometry mierzą przyspieszenie, chcąc określić przesunięcie konieczne jest dwukrotne całkowanie wartości, które wprowadza błędy rosnące wraz z upływem czasu. Odpowiednie algorytmy częściowo niwelują ten problem).

Akcelerometr jest częścią IMU (ang. Internal Measurment Unit). Z reguły w ramach jednego IMU jest kilka akcelerometrów.

Na rysunku obok proces kalibracji akcelerometru - zielony wektor g to przyspieszenie ziemskie

Żyroskop w bezzałogowych statkach powietrznych odpowiedzialny jest za:

• Utrzymywanie zadanej wysokości

• Pomiar prędkości kątowych we wszystkich osiach BSP

• Utrzymywanie odpowiedniego kierunku lotu

• Utrzymywanie odpowiedniego położenia BSP względem powierzchni ziemi

Answer explanation

Żyroskop odpowiada za pomiar przyspieszeń kątowych, oraz poprzez całkowanie wartości określa prędkości kątowe z jakimi BSP obraca się względem swoich osi Roll, Pitch, Yaw.

Żyroskop jest częścią IMU (ang. Internal Measurment Unit). Z reguły w ramach jednego IMU jest kilka Żyroskopów.

Na rysunku proces kalibracji żyroskopu.

Kalibrację magnetometru należy wykonywać

• Przy znacznej zmianie miejsca startu

• Na żądanie aplikacji

• Po długotrwałym przechowywaniu BSP przy metalach ferromagnetycznych

• Wszystkie odpowiedzi są prawdziwe

Answer explanation

Czasami niektórzy proponują kalibrację po każdorazowym przejeździe samochodem ze względu na wibracje w trakcie jazdy i metalową karoserie.

Wielowirnikowiec typu Heksacopter w konfiguracji V

• Posiada trzy ramiona i trzy pary silników (pchający i ciągnący) na każdym ramieniu

• Posiada osiem ramion i osiem silników

• Posiada sześć ramion i sześć silników

• Posiada cztery ramiona i osiem silników ciągnących

Answer explanation

Octocopter w układzie X posiada cztery ramiona z zamontowanymi dwoma silnikami na każdym ramieniu. Jeden z silników będzie ciągnął (ustawiony do góry) a drugi pchał (ustawione do dołu). Silniki zamontowane na każdym ramieniu obracają się w przeciwnym kierunku (minimalizacja momentu obrotowego od śmigieł).

Np. wykorzystywany w trakcie szkolenia Matrice 300 RTK ma 4 silniki pchające.

Wielowirnikowiec typu Heksacopter w konfiguracji X

• Posiada trzy ramiona i trzy pary silników (pchający i ciągnący) na każdym ramieniu

• Posiada cztery ramiona i cztery silniki

• Posiada sześć ramion i sześć silników

• Posiada cztery ramiona i osiem silników ciągnących

Answer explanation

Octocopter w układzie X posiada cztery ramiona z zamontowanymi dwoma silnikami na każdym ramieniu. Jeden z silników będzie ciągnął (ustawiony do góry) a drugi pchał (ustawione do dołu). Silniki zamontowane na każdym ramieniu obracają się w przeciwnym kierunku (minimalizacja momentu obrotowego od śmigieł).

Np. wykorzystywany w trakcie szkolenia Matrice 300 RTK ma 4 silniki pchające.

BEC to inaczej

• Skrót z języka angielskiego Battery Elimination

  Circuit

• Algorytm kontrolera lotu

• Urządzenie do pomiaru prędkości powietrza względem BSP

• Skrót od Chińskiej konstelacji satelit Beidu

Answer explanation

BEC oznacza obwód eliminujący akumulator (ang. Battery Elimination Circuit). To tylko inna nazwa na regulator napięcia, który zamienia napięcie głównego pakietu LiPo na niższe napięcie (np. 2S 7,4V, 3S 11,1V lub 4S 14,8V) np. 5V do zasilania innych komponentów jak np. kontroler lotu, serwomechanizmy itp.

BEC jest zwykle wbudowany w ESC (ang. Electronic Speed Controller) i jak sama nazwa wskazuje, eliminuje potrzebę stosowania oddzielnej baterii do zasilania urządzeń elektronicznych. Dodatkowo może pełnić rolę układu pomiarowego prądu i napięcia pobieranego z baterii.

ESC to

• Skrót z języka angielskiego Electronic Speed Controller

• Algorytm sterowania prędkością silników

• Urządzenie do pomiaru prędkości BSP

• Wszystkie odpowiedzi są poprawne

Answer explanation

ESC (ang. Electronic Speed Controller) służy do odpowiedniego wysterowywania prędkością obrotową silników BLDC na podstawie sterowania z kontrolera lotu. Trzy końcówki służą do podłączenia do silnika BLDC.

Kontrolery prędkości zawierają często wbudowany obwód BEC (ang. Battery Elimination Circuit), który pozwala np. na zasilenie serwomechanizmów (np. sterowanie lotek na skrzydłach samolotu).