FPV

FPV is a special type of done that is minimal, small, and fast.

Introduction and Basics

Hardware Introduction

Different Drones and Learning Route

Different Drones and Learning Route

Drone Size by Diameter: Tiny Whoops, Cinewhoops, Racing Drones, Toothpicks

Drone Size by Diameter: Tiny Whoops, Cinewhoops, Racing Drones, Toothpicks

旋翼直径 (英寸) 典型轴距 (毫米) 常见用途 裸机价格 (元) 速度 (km/h) 续航 (分钟)
1.5"~2" 50~100mm 室内竞速/花飞 500~1000 80 km/h 3~5
2.5" 100~140mm 花飞/航拍 600~1500 100 km/h 3~8
3" 140~180mm 花飞/航拍 1000~2500 120 km/h 3~10
5" 200~220mm 竞速/花飞/航拍 1000~3000 200 km/h 3~10
6"~7" 250~500mm 远航/航拍 1200~3000 150 km/h 10~15
8''+ 600mm+ X-Class竞速赛 10000+ 150 km/h 2~5

Brushed

Brushed

Brushed Motor:

Unbrushed

Unbrushed

Unbrushed motor: recommended for all reason

Building a Drone Step by Step

Room-Size Drones

Different leaves: more leaves provide better control and power, but drives more power under same speed

Different leaves: more leaves provide better control and power, but drives more power under same speed

Software Introduction

Yaw Pitch Roll

Yaw Pitch Roll

油门(Throttle) 偏航(Yaw) 俯仰(Pitch) 翻滚 (Roll)

Throttle

Throttle

Yaw

Yaw

Pitch

Pitch

Roll

Roll
增大所有旋翼转速 左右转向 前后摇摆 左右摇摆

Different Layout:

Purchase

See purchase guide.

Before finalizing your purchase, there are some accessories you definitely will need and may not be on your purchase list. Check them out here.

RTF Bundle: gives you everything (e.g. BETAFPV Advanced Kit) RTF (ready-to-fly): everything but FPV goggle and remote control (make sure your control is compatible with receiver on drone) BNF (bind-and-fly): everything but FPV goggle and remote control and remote control receiver

Remote Control

e.g. Radiomaster TX12

Leaves: need to be compatible with motor size

kV: how many cycles per voltage

0802 Motor

0802 Motor

Motor: need to be compatible with structure

Flight Control:

Camera: 室内机的摄像头的安装孔径通常为14mm,镜头直径在1.8mm~2.2mm不等。镜头越小可视角度越大,但是图像畸变也越严重。可视角一般在150度~170度之间。新手建议选择更大范围的广角镜头。

Make sure you also purchase these stuff for assembly.

Goggle: watch this and this

Practice Schedule

目视飞行练习:

See this before your first fly

Emulator:

Structure

FPV Structure

FPV Structure

Flight Control (FC)

Flight Control

Flight Control

Flight Control Pins

Flight Control Pins

Flight control consists of many MCU and sensors. It usually come with firmware. But you can flash other flight control firmware with programs (or 地面站) such as Betaflight. Flight control PCB is usually stack with other chips.

Functionality

飞控本身不具备无线信号收发功能,但能够通过外置接收机来获取遥控器指令。飞控支持众多不同品牌遥控器和接收机,但是选配时需要留意信号协议和接线 (See Pins of Flight Control for detail)

Signal Pins

Flight control typically use USART. On above image, we have TX2, RX2 for USART2, and TX4, RX4 for USART4. (Remember TX should be connected to RX and vice-versa and adjust baud (MSP, usually 115200bps) to match the sender and receiver)

接收机:

模拟摄像头: usually 5 pins for standard camera, but we only connect 5V, GND, CAM for FPV.

模拟图传: 4 pins

Power Control: 包括四个电机信号口,一对供电口,以及一个电流监测口(CURR)。目前主流的飞控一般通过排插连接连接电调。

LED: LED灯带需要连接至LED信号口和正负极三个引脚。

蜂鸣器 (BUZZ): 蜂鸣器连接至BUZZ+ 和BUZZ- 两个引脚,通过引脚间的电压震荡产生高频鸣响。

I2C (SDA/SCL) and SPI: 都可用于连接板载或外接传感器,如加速度计,角加速度计,气压计,GPS模块等

Dynamic System

Electronic Speed Control (ESC)

ESC Pins: left pins are outputs, right pins are battery inputs

ESC Pins: left pins are outputs, right pins are battery inputs

电调: 解析飞控的信号并驱动电机. 电池经过电调降压后才能为飞控供电. Usually allow [12V, 25V] battery voltage. Battery Eliminator Circuit (BEC) can reduce voltage to under 10V (usually 5V or 3.3V) for Flight Control.

飞控与电调间有多种通信协议

Motor and Propeller

Motor and Propeller

Motor and Propeller

电机与螺旋桨需要根据穿越机的尺寸选配 (5寸穿越机可以搭配1600KV~2700KV的电机)

Frame

Frame

Frame

机架需要兼顾重量, 强度和外观. 3~5寸机一般以碳纤维板作为材料. 微型涵道机也会选用树脂塑料作为机架或涵道的材料. 柔性的3D打印材料 (TPU) 以及EVA海绵也广泛地用于制作各种支架和缓冲物.

Battery and Capacitor

锂聚合物电池 (Lipo Battery) 瞬时放电功率可以高达上千瓦, 会引起极大的感应电压. 为了稳定电压, 穿越机的电池通常会并联一个电容, 降低电磁干扰.

Remote Control System

遥控系统负责将遥控器指令发送至飞机.

Controller (Ground)

Controller (Ground)

Controller (Ground)

RadioMaster is a good brand. Most controller can have external module attached for different protocols, but most expensive ones got many internal modules. RadioMaster TX16 is one of those expensive ones that is the standard. However, since I know I will be using ExpressLRS, and I want a smaller size, RadioMaster Zorro is the one I choose.

遥控器出厂自带固件, 也支持手动刷写. OpenTX是目前最主流的遥控器固件.

I am using Radiomaster Zorro with OpenTX. Tutorial on how to use this controller is here.

High Frequency Signal Transmitter (Ground)

High Frequency Signal Transmitter (Ground)

High Frequency Signal Transmitter (Ground)

主流的遥控器中一般内置信号发射器, 兼容多种协议. 为了增加兼容性, 很多遥控器的背面会设有外接发射器插槽. 信号发射器的频率常见的有 915MHZ, 2.4GHZ, 5.8GHZ 等. 频率越低信号质量越高, 但是需要的功率也越大. 注意遥控器的信号频率不能和图传的频率在一个范围, 否则会产生严重干扰.

RC Control Links: different links

Receiver and Antenna (Sky)

Receiver and Antenna (Sky)

Receiver and Antenna (Sky)

接收机的空中无线协议和频率必须与发射器相匹配才能使用. 接收机还需要通过硬件协议来将接收到的信息发送给主控板.

FPV System

FPV 系统能将天空中的图像同步到操控者的第一视角眼镜中. 目前FPV系统有数字信号和模拟信号两种技术方案.

Camera (Sky)

Camera (Sky)

Camera (Sky)

摄像头能采集实时影像信息, 并输出至飞控进行画面叠加. (OSD) 叠加的信息可以在地面站中设置, 支持电量, 飞行时间, 飞行姿态等.

图传发射器 (VTX) 与天线 (Sky)

飞控在摄像头采集的画面上叠加 OSD 信息后, 会将图像信息输出至图传模组. 图传模组将图像信号转码, 通过天线发送至地面.

图传分为数字信号和模拟信号两种. 数字信号的图传模组集成在摄像头内, 支持直连飞控.

图传接收器与天线 (Sky)

部分 FPV 设备中会内置接收器. 外置接收器的方向性和灵敏度会更好.

FPV 眼镜 / 屏幕 (Ground)

FPV 设备和收音机的工作原理类似, 设置好接收通道后就能监听到该通道的视频信号.

SkyZone Cobra S or Cobra X (RapidMix Receiver) is good.

Diversity: selecting the best image quality out of two antenna. Rapid Mix: mix two signals, which has compatibility problems

Need: HDMI input, DVR recording

Error Handle

Throttle Warning: can't start remote control due to throttle non-zero Switch Warning: can't start remote control due to switch non-zero

Skills

Charging:

Appendix

缩写 含义 场景 解释
2.4GHz, 900MHz Hz = Hertz 赫兹 遥控器选购 模型常用的无线电频段,根据飞行场景来选择。一般来说小场景竞速适合2.4,远航适合915
MHz = Mega Hertz 兆赫兹
GHz = Giga Hertz 千兆赫兹
1S, 2S, 3S, 4S, 5S, 6S S = number of cells 电池选购 意思是电池片数,这个数字越高,则标称电压越高
2", 2.5", 3", 4", 5", 6", 7 2-inch, 2.5-inch, 3-inch, 4-inch, 5-inch, 6-inch, 7-inch 螺旋桨选购 螺旋桨尺寸,通常也用于描述四轴飞行器的尺寸(作为它能够支持的最大支柱)
65mm,85mm 微型无人机选购 微型无人机(如Tiny Whoop)中常见的轴距
AC Alternating Current 交流电 充电器选购 如ac220v/50hz意思就是可以用220v的交流电充电,大部分的穿越机充电器都不能直接使用家用交流电进行充电,所以需要外置或内置电源把家用的交流电转成直流电给充电器用
AIO All in One 飞控选购 指飞控上集成了其他配件,如电调,图传,接收机等。
ACC Accelerometer 加速度计 常见于地面站调参页面 是一种测量特定方向上加速度的装置
Acro Acrobatic 手动模式 常见于地面站调参(OSD页面)、模拟器 一种飞行模式
Angle Angle 自稳模式 常见于地面站调参(OSD页面)、模拟器 一种稳定飞行模式同时使用陀螺仪和加速度计
Horizon Horizon 半自稳模式 常见于地面站调参(OSD页面)、模拟器 一种飞行模式
Active Braking 自动制动技术 常见于BLHeli调参页面 又名“Damped Light”,这是BLHeli的一个功能,可以提高油门响应能力。
ADC Analogue to Digital Converter 模拟数字转换器 一种将模拟信号转换为数字信号的电路;OpenTX有一个“ADC Filter”选项来减少stick抖动
AH 高度保持 一种使用气压传感器(BARO)或超声波传感器保持无人机高度的飞行模式
AIL Ailerons 副翼 也被叫做roll (他在通道表TAER1234中是字母A)
Air Mode 常见于地面站调参页面 飞控固件的一个模式可以使pid控制器在0油门时也可以工作
AL Auto Levelling 自动平放 一种飞行模式使飞行器保持水平,他使用加速度传感器。
ALT Altitude 高度 你与地面的垂直距离
AP Aerial Photography 航空摄影 使用多旋翼在空中进行摄像、摄影
APM Ardu Pilot Mega 一种飞控板
Arducopter 一种飞控固件
ARTF (ARF) Almost Ready to Fly 预先组装好的模型通常包含了所有你飞行需要的除了无线电发射和接收机
AUW All up weight 穿越机带有电池、摄像机、桨叶等的总重量
AUX Auxiliary Channels 辅助通道 除了摇杆之外的通道,例如开关,旋钮,滑块。可以用于更改飞行模式和控制外围设备
AWG American wire gauge 美国线规 电线的尺寸,数字越大,电线越细
Band 常见于频道设置 图传频率被分成频段,每个频段有8个频道
BARO Barometric Altimeter 气压高度计 气压传感器
BEC Battery Eliminator Circuit 免电池电路 常见于飞控选购 在一些飞控电调图传上的电压调节器,提供恒定的电压例如5v 12v
BF Betaflight 一个很常用的飞控固件
BNF Bind and Fly 指含有接收机,免焊接的整机套装,因为接收机协议各不相同,购买时需要注意你的遥控器协议是否与接收机匹配。
Bind 常见于遥控器设置 首次设置遥控和接收器以协同工作时配对的过程
BLDC Brushless Direct Current Motor 无刷直流电机 与四轴无人机上的三项无刷电机不同
Bootloader 存储在微处理器内存中的特殊代码,可连接 PC 接口以下载用户的程序。
Brushed Motor 有刷电机 一种常用于小型多轴的电机,通常由 1S 电池供电,并且比无刷电机更弱
Brushless Motor 无刷电机 一种在多轴中常用的电机。它们具有广泛的电压输入,比有刷电机更耐用、更强大。
BuF Butterflight 一种飞控固件
Buzzer 蜂鸣器 非常响亮的扬声器常用于无人机,用于低电压和丢失的模型报警器。
CC3D 一种早期飞控的名字
Cell LiPo 电池由一个或多个电池组成。每个电池的标值电压为 3.7V。为了获得更高的电压,电池可以在电池内串联连接。例如,4S1P LiPo 有 4 片电芯。
CF - Carbon Fiber - Cleanflight 两种意思 一种使碳纤维的意思,一种是飞控固件的意思
Channel 频道 视频发射机在特定频率上广播信号,此频率是一个通道,每个 VTX 可以支持多个频道
CLI Command Line Interface 在bf中可以输入命令行
COG or CG Center of Gravity 重心
Curr / CRT Current 飞控、电调上用于数据传输的焊盘
Crius 一种飞控
CW / CCW Clockwise / Counter-Clockwise 描述电机或螺旋桨的旋转方向
DC Direct Current 直流电
DD Direct Drive 一种设计用于在电机轴上直接驱动而不减速的道具。
DFU Device Firmware Update 飞控用于刷写固件的模式
Diversity Receiver 多接收图传接收机 通过多个图传接受画面,展示最好的画面
DMA 飞行控制器上的一些引脚有专用的 DMA 通道,有些没有。Betaflight 中的某些功能需要专用的 DMA 通道才能工作,例如 DShot 电机输出。例如,您也许能够将电机输出重新制图到其他一些没有 DMA 通道的引脚,多点拍摄可能正常工作,但 DShot 不能正常工作,这也称为 DMA 通道冲突。
DOF Degree of Freedom 自由度。 早在 2013 年,FC 营销中就经常使用,它提供了飞行控制器上可用哪些传感器的线索。 例如 6DOF = 3 轴陀螺仪 (陀螺仪) = 3 轴加速度计 (ACC); 9DOF = 3 轴陀螺 + 3 轴 ACC+ 3 轴磁力计 (指南针); 10DOF = 与 9DOF 相同,但附加了气压计
Drone 飞行器
DShot Digital Shot 一种电调协议
DSM / DSM2 / DSMX 这些是RC设备制造商的专有技术,频谱和DSM代表"数字频谱调制"。
DSSS Direct-Sequence Spread Spectrum DSM采用直接序列扩频(DSSS)调制技术.与其他扩频技术一样,发送信号比调制载波或广播频率的信息信号占用更多的带宽。“扩频”这个名称来自于载波信号发生在设备发射频率的全带宽(频谱)上的事实。
Dry Weight 除电池外,无人机所有挂载的重量
EEPROM Electronically Erasable Programmable Read Only Memory 电子可擦可编程只读存储器 非易失性存储器一种非易失性存储器,用于计算机和其他电子设备中,用于存储在移除电源时必须保存的少量数据,例如静态校准/参考表。与大多数其他类型的非易失性存储器中的字节不同,传统EEPROM中的单个字节可以独立读取、擦除和重写。
ELEV 升降舵 也被称为pitch,它是通道中的字母"E",TAER1234)
EMI Electro-Magnetic Interference 电磁干扰 电磁干扰是由于电磁感应或从外部源发射的电磁辐射而影响电路的干扰。
ESC Electronic Speed Control 电调用于转换来自飞行控制器或无线电接收器的信号,并将适量的功率施加到电机上。它还将直流电压转换为交流电,以便旋转 3 相无刷电机
FAA Federal Aviation Administration联邦航空管理局
Failsafe 失控保护 在系统故障的情况下,最大限度地减少对飞机和附近物体的损坏的机制
F1, F3, F4, F7, H7 常见于飞控购买 不同飞控的处理器
FC Flight Controller 飞控 无人机的大脑
FET Field-effect transistor FET是一种设备,它使我们能够使用一个较小的电信号来控制另一个更大的信号。
Flow FPV 爱好中常用的一个词来描述快速流畅的飞行风格
FOV Field of View 视场角 选购摄像头时的重要参数。FOV的大小决定了摄像头的视野范围,FOV越大,你的可视视野范围越大,如FOV165°就是摄像头视野范围为165度的意思
FPV First Person View 利用机载 FPV 摄像头和无线连接,让地面飞行员在飞行时通过 FPV 护目镜或监视器查看来自 RC 飞机的实时视频流
FTDI Future Technology Devices International 是一个公司名称,其制定电子芯片标准,将USB转换成串行通信。可作为芯片的电路板,有USB连接器,或在电缆连接到突破引脚。
FW Firmware 固件是专为特定硬件/设备设计的应用特定软件。
GCS Ground Control Station 用于监视飞行控制器板的软件。例如OpenPilot GCS。
Gimbal 它可以意味着两件事:1.机动相机稳定器;2.无线电发射机内的整个棒控制组件
GIT 供软件开发人员使用的版本控制系统。
GPS Global Positioning System gps定位设备,获取经纬度坐标
GND Ground 常见于接线图 直流电路的接地或负极
Ground Effect 当直升机在低空盘旋时,螺旋桨从地面弹起的空气湍流
GYRO Gyroscope 它是飞行控制器上的传感器,测量大约 3 轴空间的角速度(基本上,无人机旋转的速度)。 这是最重要的传感器之一,因为数据用于PID控制器,以保持无人机的运行和平稳飞行。
HEXA Hexacopter 一种多视机,有6个马达,没有伺服,所有电机都在同一水平上。
HK Hobbyking 是世界上最大的RC供应商之一,在欧盟、美国、非洲联盟、RU和中国都有仓库。
I2C Inter-Integrated Circuit 允许多个低速外设(如传感器)连接到微处理器的串行总线。
IMU Inertial Measurement Unit惯性测量单元 包含向飞行控制器读取和发送数据的传感器
IntoFPV 一个有关穿越机的论坛
Jello 飞行镜头中不良的高频振动
JST 一种用于低功耗微型无人机的电池插头
JST-SH 一种用于低电流应用程序(如信号)的小型连接器
Kalman Filter 多轴飞行控制器中使用的算法。它主要用于结合加速度计和陀螺仪数据,以提供飞机姿态和运动的实时准确描述。
KK Kaptein Kuk Rolf Bakke制作的多视机控制器
LC FILTER L = Inductor C = Capacitor LC 过滤器是一种电路,可减少电源中不需要的频率(噪音)。视频源需要稳定的电源才能最佳运行,LC 滤清器可以平滑输入功率。
LED Light Emitting Diode 常见于接线图 最高效的照明形式之一。
LiPo Lithium Polymer Battery 由于其高储能密度到重量和高放电率,它是目前RC爱好最常用的电源
LOS Line of Sight 目视飞行
Locked in 穿越机沿着直线飞行状态良好
LPF Low-pass Filter 减少高频信号的数字过滤器类型
LQ Link Quality 链接质量是衡量无线电链路连接质量的数值。和RSSI 不一样
mAh milli-amp per hour 毫安时 电量单位
MAG Magnetometer 电子指南针 - 用来让我们的FC(飞行控制器)知道它指向哪个方向,与地球磁场相比
MegaPirate 一种克隆的Arducopter飞行控制器软件
Multishot 一种电调协议
MWC MultiWii是控制多转子RC模型的通用软件。它可以使用各种传感器,但最初是为了支持任天堂Wii游戏机陀螺仪和加速度计而开发的。
NC Not Connected 如果您在标有 NC 的连接器中看到引脚/垫,则最有可能表示"未连接到任何东西"或"未使用"
OCTO Octocopter 一种多轴机,有8个马达,没有伺服,所有电机都在同一水平上。
Oneshot Oneshot125 一种电调协议
Opto ESC Opto ESC是一种常见的无BEC ESC的说法
OSD On Screen Display 常见于地面站调参 将飞行数据以文本或图形形式覆盖在现有直播视频上。
P 电池电芯并联 一个4S2P的脂电池,有两个4S电池并联连接。
Payload 无人机能携带或举起的东西,如照相机或包裹
PAL / NTSC 指 FPV 摄像机和视频显示屏中的视频格式。
PCB Printed Circuit Board 印刷电路板
PDB Power distribution board 分电板
PID Proportional Integral Derivative 您可以调整的三个参数以更改直升机的飞行性能。从理论上讲,PID 是一个控制循环,它试图通过调整过程的控制输入来最大限度地减少测量过程值与其预期值之间的差异
PNP Plug and Play 指不含接收机、FPV护目镜、遥控和电池,需要自己安装接收机的整机套装。
PPM SUM (CPPM) Pulse Position Modulation 向一个信号线发送多个信号序列的方法 通信协议
Quad Quadcopter 四轴
Rate 速率 改变你的飞行器旋转的速度
Rate Mode Radio Control 又称为Acro模式和手动模式。这是一种只使用陀螺传感器的飞行模式。
RCG RCGroups 世界上最受欢迎的RC论坛之一。
Revo 第三代OpenPilot控制器
RF Radio Frequency FPV 爱好中的常见射频为 2.4gHz、900mHz 和 433mHz
RPM Revolutions Per Minute 60秒内旋转电机的次数。
RSSI Received Signal Strength Indication RSSI 是衡量的无线电信号有多好
RTF Ready to Fly 指全套打包,开箱即用的套机。一般含眼镜、遥控、整机等所有FPV装备,如BetaFPV Cetus套装。
RTH Return to Home GPS 功能启用后,它将飞机返回起飞点
RTL Return To Launch 同上
RUD Rudder 方向舵 也被称为 yaw, 它是通道中的字母 "R", (TAER1234)
RX "Radio Receiver" or the "RX pin in a UART" 信号接受端口
S 电池电芯串联 例如,4S LPO是由4个电池串联而成,标称电压为14.8V(4x3.7)。
SA Smart Audio 常见于接线图、地面站调参 黑羊的图传协议
IRC IRC Tramp 常见于接线图、地面站调参 肥鲨的图传协议
SBUS 常见于接线图、地面站调参 futaba和frsky等使用的一种串行通信协议。它仅使用一根信号电缆支持多达 16 个通道
SF Slow fly 一种螺旋桨,被设计用来驱动电机,用齿轮减速来降低转速。
SimonK 一种专为多转子设计的ESC固件,但已不再更新,现已过时。
SMA / RP-SMA Sub-Miniature Version A Reverse Polarity SMA 天线连接口
TAER1234 一种无线电频道映射。这意味着将油门映射为通道 1,将roll映射为通道 2,将pitch映射为通道 3,将yaw文映射为通道 4
Telemetry 一项功能,允许您从飞机上接收实时飞行数据,然后返回您;它常见于 TX 电台和 RX,也有用于遥测的独立设备
Throttle 油门。是通道中的字母"T"(TAER1234)
Thrust 螺旋桨和电机产生的力,以克为单位测量
Tiny Whoop 一种超小型四轴飞行器,通常会带螺旋桨护罩
Toothpick 一类小型四轴飞行器,又名超轻微型四轴飞行器
TOW Take off weight 起飞重量
TRI Tricopter 一种多轴飞行器,有3个电机和一个伺服的打哈欠控制。
TVL TV Line TVL (电视线) 基本上是衡量 FPV 摄像机分辨率如何的指标。该数字基于其图像水平显示的黑白交替线数
TX "Transmitter" or the "TX pin in a UART" 信号发射口
UART Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 串行通信端口。在并行和串行表单之间转换数据的计算机硬件
UAV Unmanned Aerial Vehicle 没有人驾驶的飞机。控制由机载计算机、远程控制或两者的组合提供。
UBEC Universal Battery Elimination Circuit 基本上只是一个直流电压调节器。
Vcc 正电源输入
VRX Video Receiver 从视频发射器接收视频信号并在 FPV 护目镜或屏幕上显示实时素材的设备。
V-tail v尾飞机,有4台电机,2台尾部电机形成V形,没有伺服。
VTOL Vertical take off and landing 垂直起降
VTX Video Transmitter 常见于接线图 从 FPV 摄像机向视频接收器 / FPV 护目镜发送视频信号的设备 图传
WOT Wide Open Throttle 100% 油门
X8 一种多轴,有8个电机和X的形状,4个电机在上面,4个电机在底部
XT30 一种电源插口
XT60 一种电源插口
XT90 一种电源插口
Y4 它是一种多旋翼飞机,有4个马达,2个尾部马达,一个在另一个上面,它看起来像一架三旋翼飞机,但没有伺服系统

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