FPV COVENANT

Медленно но верно собираем Лазаря, которого нам выдали для экспериментов наши товарищи. Небольшая но очень важная деталь - уплотнительное кольцо для моторов, замоделили - скачать можно тут. Собрали комплект исправных моторов, проверили работоспособность с помощью лабораторного блока питания и сервотестера. Следующий шаг - модуль распределения питания и установка полетника.

Лидар TF02-Pro на ELTAY RM66: подключаем по UART, спасаем SD-карты и делаем кнопку выключения Продолжаем возиться с ELTAY RM66 от наших коллег Новосибирской фирмы Elron. В прошлый раз разобрались с UART и камерой по MIPI CSI, теперь хотим попробовать повесить на модуль дальномер. Задача такая: собрать автономный блок визуальной навигации, который можно перекинуть с одного аппарата на другой, и чтобы от полётного контроллера ему требовался ровно 1 свободный UART. Всё остальное - камера, лидар, обработка - работает ELTAY. https://dzen.ru/a/antE3KWUIl45GQbQ?share_to=link

SineLink - маяк, который молчит. Как устроена вражеская навигация без спутников и когда её реально поймать! Нам в руки попал модуль SineLink. Сначала думали, обычная дальнобойная связь для телеметрии, каких сейчас много. А когда разобрали железо и разобрались, что к чему, оказалось интереснее. Часть этих модулей это не просто радиомодемы, а маяки навигационной сети SNS. То есть замена GPS для их бортов. И вот про этот маяк мы сегодня разложим по полочкам: что он делает, что и когда светит в эфир, и главное, в какой момент его можно нащупать. Такой маяк вешают на дерево или на мачту, и попробуй его найди. Когда мы давим спутниковую навигацию, борт слепнет. Их инженеры на это ответили так: поставили на земле сеть радиомаяков с заранее известными координатами и научили дрон считать своё положение по ним. Работает это как перевёрнутый GPS. Только вместо спутников на орбите у нас несколько маяков на местности, а дрон вместо приёма сигналов сам меряет, сколько времени идёт радиоволна до каждого маяка и обратно. Три расстояния до трёх точек, и система вычисляет, где борт. Это называется мультилатерация. Сеть держит дальность до 120 км, обновляет позицию борта 2 раза в секунду, точность от 60 метров и сильно зависит от геометрии расстановки. Минимум нужно 3 маяка плюс главный модуль на земле, оптимально от 4 до 7. Вокруг каждого маяка есть мёртвая зона примерно 200 метров, где борт его толком не видит. Маяк не бипер!!! Он ничего не передает в эфир сам по себе. Это транспондер, то есть отвечающая станция. Он висит и слушает. И передаёт только тогда, когда его спросил пролетающий дрон. Нет дрона рядом, никто не опрашивает сеть, маяк молчит. Совсем! У него есть даже отдельный тихий режим, где он почти не потребляет и ничего не светит. Появился борт в зоне, начал опрашивать сеть, и маяк ожил: отвечает на каждый запрос коротким пакетом. Позиция считается 2 раза в секунду, а чтобы её посчитать, борт за каждый такой цикл обегает все маяки по очереди. Отсюда простой вывод: пока дрон летит рядом, каждый маяк отвечает примерно 1-2 раза в секунду. Ответ короткий, доли секунды. Если посчитать, маяк реально работает на передачу от 2 до 10 процентов времени, всё остальное молчит и слушает. Но эти сигналы регулярные, как тиканье. По железу это сигнал типа LoRa в диапазоне от 500 до 1023 МГц, и он ещё и прыгает по частоте в полосе 510 МГц. Мощность в момент ответа до 2 Вт, этого хватает на те самые десятки километров. Всё шифруется. Сложим всё вместе и поймём, почему обычный сканер тут бесполезен. Первое, маяк молчит, пока нет борта. Ловить нечего от слова совсем. Второе, когда он всё же отвечает, сигнал скачет по огромной полосе в полгигагерца, и узкий приёмник, настроенный на одну частоту, почти всегда промахнётся. Третье, LoRa при определённых настройках сидит ниже уровня шума, обычный анализатор его просто не видит. Четвёртое, частоту он выбирает сам, свободную, заранее не угадаешь. Есть один момент, когда маяк уязвим, и он повторяется. Это пролёт борта. Пока дрон в зоне и гоняет сеть, маяк вынужден отвечать те самые 1-2 раза в секунду. За 1 - 1.5 минуты активного пролёта он выдаёт под сотню-другую коротких сигналов. Этого уже достаточно, чтобы взять направление. Модуль умеет снижать мощность ответа, если борт близко. Поэтому пеленговать выгоднее, когда дрон подальше от маяка: тогда маяк вынужден бить в полную силу. И ещё, у системы есть режим, где скачков по частоте нет, работа идёт на одном канале. Если сеть в нём, то даже простой узкий сканер справляется. Поэтому первым делом стоит проверить именно это. Вся служебная начинка, координаты маяков, ключи, положение наземной станции, всё это живёт только в оперативной памяти. Выключил питание, и всё стёрлось. Сделано специально, чтобы при захвате модуля к нам в руки не попало ничего полезного. Дохлый трофей почти пустой. Всё интересное вытягивается только с живого, работающего устройства, пока с него не сняли питание. Так что если такой маяк попадает в руки, первое правило: не обесточивать, тащить как есть.

Так выглядит Царь - антенна от наших коллег - "Всем по антенне". Собираем стойку под приемник "Спектр". Первая антенна - линейный стек хеликсов 1.2-1.8 ГГц, поляризация линейная. Одной антенной перекрываются сразу несколько диапазонов. Вместе с приемником "Спектр" мы имеем набор под каждый диапазон. Для наземки, которая работает по разным бортам, это удобно. По характеристикам: на 1.227 ГГц КСВ 1.05, на 1.5 ГГц 1.10, на 1.573 ГГц 1.11. Края: 1.139 ГГц дают 1.56, 1.693 ГГц дают 1.31. Весь кусок от 1.1 до 1.7 гигагерца укладывается ниже 1.6, а рабочая середина живёт около единицы с копейками. Получается КСВ 1.56 в худшей точке это меньше пяти процентов отражённой мощности и примерно 0.2 дБ потерь на рассогласовании. В середине диапазона потери на уровне сотых долей децибела. На фоне полутора-двух децибел, которые съест десяток метров кабеля, рассогласованием тут можно вообще не заниматься. Усиление антенны около 15 дБи. По дальности в чистом поле стек тянет за десятки км свободно.

🇷🇺 Разбираешься в радиочипах, оптике и связи? Забери до 1 000 000 рублей за свои инженерные навыки на турнире «Дронкон» 🇷🇺 «Сталинские Соколы» открывают регистрацию на 4-й Всероссийский турнир «Дронкон», который пройдет с 22 по 26 августа. Турнир пройдет по направлению: - Инженерное дело: навыки программирования, сборка электронного оборудования, беспроводная связь, оптические системы + стратегия «Битва Дронов»; Призовой фонд для победителей: 🥇место – 1 000 000 рублей 🥈место – 700 000 рублей 🥉место – 500 000 рублей Награда за 4-8 места - 100 000 рублей Пройди заочный онлайн-этап и получи путевку на очный этап турнира в Республику Татарстан! Перелет, питание, проживание - за счет организаторов. 🇷🇺 Подать заявку и узнать подробности 🇷🇺

Пробуем собрать автономный модуль, который даёт борту понимание своей скорости и высоты без спутников. Мозг модуля — российский одноплатник ELTAY RM66 новосибирской фирмы ELRON. К нему подключается камера смотрит вниз на землю и лазерный дальномер меряет высоту. Камера видит, как земля уплывает под аппаратом, дальномер говорит, с какой высоты мы на неё смотрим, и из этих двух вещей считается скорость над грунтом. Тот самый оптический поток, который позволяет висеть и удерживать точку там, где спутникового сигнала нет или его давят. Лидар уже подключили и считали высоту. Подключили камеру, она отдаёт картинку. Запустили ядро оптического потока: камера ловит смещение картинки, мы считаем его по сетке точек, отсекаем мусор и переводим в скорость с поправкой на высоту. На столе связка ведёт себя нормально. Двигаешь камеру, скорость растёт в нужную сторону. Закрываешь объектив рукой, модуль не работает. Проблемма с камерой. Взяли распространённую 5-мегапиксельную с трофейного Shrike с донаведением. Она выдаёт всего 15 кадров в секунду и физически быстрее не умеет. Для оптического потока это мало. На медленном перемещении ещё терпимо, а на резком манёвре картинка между кадрами уезжает слишком далеко, и поток разваливается. Так же проблемма тип затвора. У дешёвых камер стоит строчный затвор: кадр считывается не весь разом, а строка за строкой, сверху вниз. Пока дошли до нижних строк, прошло время, аппарат успел довернуться, и картинка перекашивается. Тот самый эффект желе, который все видели на экшн-камерах, когда прямые столбы становятся кривыми. Алгоритм считает, насколько сместилась земля между кадрами. Если сам кадр перекошен от вращения, поток видит смещение, которого не было, и решает, что аппарат уехал вбок, хотя тот просто довернулся на месте. Ошибка ложится прямо в навигацию, и убрать её нельзя, она в самом кадре. Проблемму может решить глобальный затвор: он фиксирует всю картинку в один момент, целиком, без построчного сползания. Сейчас ищем монохромный сенсор с глобальным затвором, вроде OV9281. Если у кого лежит без дела трофейная камера с глобальным затвором под одноплатник, монохром OV9281 или похожее для шлейфа CSI, отзовитесь. Ускорите нам этап, а мы покажем результат. Так же интересно изучить самодельные модули оптического потока или визуальной навигации с вражеских бортов, пусть даже нерабочие или частичные. Было бы интересно разобрать схемотехнику, сенсоры, подход к обработке. Пока ищем нормальную камеру, попробуем подключить сборку к полётному контроллеру.