FPVドローンの構築方法:モーターの選択からビデオ送信のセットアップまでの完全なガイド
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FPVドローンを構築するために必要なコアコンポーネントは何ですか
FPVドローン(ファーストパーソンビュー)は、高速性、没入型の視点、DIYの自由のために、スピードレース、フリースタイルの飛行、パイロットトレーニングの重要なプラットフォームになりました。
FPVドローンを構築する際に考慮する必要があるコアコンポーネントは次のとおりです。
一部 |
機能的な説明 |
モーター |
出力を提供し、飛行応答を決定し、スラストと速度を決定します.一般的に使用されるブラシレス外部ローターモーター(2306、2207など.など) |
プロペラブレード |
リフトと操作性に影響します。モーターKV .を一致させる必要があります |
ESC(電子速度コントローラー) |
モーター速度を制御し、リモートコントロールコマンド{.に従って出力電力を調整します。モーター電流と電圧は.に一致する必要があります。 |
フライトコントローラー |
ドローンの脳として機能し、態度、飛行モード、および安定化アルゴリズムを管理する. |
画像伝送システム |
一般的にアナログまたはデジタル画像伝送システム(DJI FPVなど)を使用して、一人称ビュー(FPV)画像伝送を実現します. |
カメラ(FPVカメラ) |
画像はリアルタイムでキャプチャされ、画像伝送モジュールに送信され、パイロットが.を見るものを決定します。 |
バッテリー(リポ) |
マシン全体にエネルギーを提供します。通常は4秒または6秒の高排出速度リチウムバッテリー. |
フレーム |
すべてのコンポーネントの物理構造の基礎を統合し、5-インチや6-インチスルーラック.などのインチで分類します。 |
リモートコントロール +レシーバー |
コントロールコマンド送信と受信デバイス、リモートコントロール距離を決定し、パフォーマンスを遅延させる. |
DIYコア原則:
すべてのコンポーネントは互いに一致する必要があり、パラメーターのみに基づいて選択することはできません。
電源システム(モーター + ESC +バッテリー +プロペラ)は、推力と重量の比率が標準を満たし、飛行制御システムが安定して信頼できることを確認する必要があります。
画像伝送システムは、レイニングとファンシーフライング.で特に重要な低レイテンシと明快さの要件を満たす必要があります。
適切なFPVドローンモーターを選択する方法
適切なモーターを選択することは、優れたFPVドローン.を構築するための最初の重要なステップですさまざまなフライトシナリオには、モーターのトルク、速度、応答速度、さらには重量の要件が異なります.モーターの選択不足は、低推力と重量の比率につながり、飛行時間の短縮、および複雑な操作を実行するのが難しくなります.
以下に、モーターパラメーター、飛行目的、実際のインストールとデバッグ.の3つの視点から適切なモーターを選択する方法を体系的に説明します。
1.モーターのコアパラメーターを理解します
KV値は、電圧が1V(rpm/v).で1V増加すると、モーターの荷重なし速度を示します。
High KV(1800–2400KV):レースや高速飛行に適した小さなプロペラや高電圧バッテリーに適しています.
低kV(1300kvなど):フリースタイルの飛行または負荷を負担するモデルに適した、トルクが強い大きなプロペラや低電圧バッテリーに適しています.
パワーと効率
電力はモーターの最大出力容量を決定し、効率は出力{.高効率モーターのユニットあたりの飛行電力を決定し、飛行時間を延長し、加熱のリスクを減らすことができます.
モーター重量
ライターモーターはよりアジャイルな飛行応答を持っていますが、トルクと安定性がわずかに低い場合があります.体重減少と構造の完全性のバランスをとることが重要です.
2.フライングスタイルに基づいて適切なモータータイプを選択します
シーンタイプ |
推奨されるモーター特性 |
理由 |
レーシングドローン |
High KV(2000kv+)、軽量、高速応答 |
加速パフォーマンスと敏感なコントロールを追求します。通常は4S〜6Sバッテリーと小さな3ブレードプロペラを備えています |
フリースタイルフライングマシン |
低から中kV(1300〜1800kv)、高トルク |
アクションはさまざまで、爆発的なパワーと安定したホバリング能力が必要であり、大きなプロペラとスムーズなスロットル応答があります |
航空写真ドローン |
中kV、高効率、低ノイズ |
目標は、安定性、耐久性、精度.モーターの効率と互換性がより重要であることです{.軽量の大型プロペラと低微量電荷.に適しています |
3.モーターブランドと品質も同様に重要です
パラメーターはパフォーマンスを決定しますが、モーターの製造プロセス、品質管理、およびブランドサービスを無視することはできません{.以下は、モーターブランドの信頼性を評価するためのいくつかの側面です。
ベアリングと巻線は均一で滑らかですか?
シェルはしっかりと揺れていませんか?
モーターが起動してスムーズに停止するかどうか、および動作中に異常なノイズがあるかどうか
スラストテストデータとKV精度のキャリブレーションを提供していますか?
安定したパフォーマンスと正確なパラメーターを備えたモーターシリーズを探している場合、VSDは、2306、2207、2807など、レース、フリースタイルフライング、エアリアル写真などの複数のシナリオをカバーする2306、2207、2807など、エントリーレベルから高度なさまざまなFPVブラシレスモーターモデルを提供します{ブランド.
4.インストールと試運転に関するメモ
設置:振動を避けるために、モーターがフレームにしっかりとロックされていることを確認してください。プロペラとの接触を避けるために接続ワイヤを手配します{.モーター回転の方向(時計回りまたは反時計回り)に注意して、プロペラの方向{.}
デバッグ:ESC設定ツールまたはフライト制御構成ソフトウェアを使用して、各モーターの応答をテストする.異常なノイズまたは加熱があるかどうかを検出するために、個々の回転テストを1つずつ実行することをお勧めします.}
PIDパラメーターとスロットル曲線を調整して、飛行スタイルに応じて細かい調整を行います.
画像伝送システムと制御リンクの構成提案
FPVドローンが「一人称視点」を持っている理由は、画像伝送システムのサポートとは分離できない.。画像伝送システムは、FPVカメラによってキャプチャされた画像をリアルタイムで送信する責任があります。 interference Anti-Interference ".
同時に、飛行制御応答の安定性を確保するために、信頼できるリモートコントロールリンクシステムも必要です. 2つは一緒に、飛行体験の「視覚神経」と「コントロール神経」を構成します.
1.画像送信システム:アナログvsデジタル
アナログFPV
利点:低遅延(通常<30ms), low equipment cost, and wide compatibility with devices.
欠点:ぼやけた画質(480p)、信号の干渉が不十分であり、長距離伝送の静的ノイズまたは「雪」をしばしば引き起こす.
適している:初心者パイロット、レーシングドローン(リアルタイムの反応速度の追求)
デジタルFPV
典型的なブランド:DJI O3 Air Unit、Walksnail Avatar
利点:高い画像の明確さ(720p -1080 p)、強い干渉と良好な浸透.
短所:高コスト、一部のデバイスには特定の遅延があります(30ms〜60ms).
適しています:フリースタイルフライング/空中写真、画質に高い要件を持つパイロット
選択の提案:
十分な予算と高い画質がある場合は、DJI O 3.などのデジタル画像伝送ソリューションを使用することをお勧めします。
非常に低い遅延と費用対効果を探している場合は、FoxeerやTBS .などのアナログ画像伝送の組み合わせを選択できます。
2.画像伝送システムの構成とアンテナマッチング
通常、完全な画像伝送システムには以下が含まれます。
FPVカメラ(CADDX RATEL、DJIカメラなど)
ビデオ送信機(VTX)
画像トランスミッション受信モジュール(VRX、メガネまたは独立モジュールに統合)
アンテナ(全方向性または方向)
アンテナ選択:
全方向アンテナ:広い信号受信範囲を備えたフリースタイルの飛行/レースに適しています。
方向アンテナ:長距離航空写真に適しています。
トランスミッションと受信が同じ周波数帯域(5 . 8GHzなど)を使用し、同じ偏光方向(RHCP/RHCPなど)のアンテナを使用することを確認してください。
3.コントロールリンク:リモートコントロールとレシーバーのペアリング
画像伝送に加えて、制御システムはFPVフライトの基礎でもあり、ドローン{.の「アクションに対する制御」を決定します。コントロールリンクは、主にリモートコントローラーとレシーバーで構成されています。
制御プロトコル |
特徴 |
sbus |
従来のアナログ信号、わずかに高いレイテンシ |
CRSF(Crossfire) |
デジタルプロトコル、強力な干渉 |
ELRS(Expresslrs) |
オープンソースプロトコル、低レイテンシおよび長距離 |
推奨事項:長距離の低レイテンシを探している場合、ELRSまたはCrossFireは現在の主流のソリューションであり、幅広い適応と豊富なデバッグリソース.
4.結合リファレンスの構成(アナログvsデジタル)
予算/スタイル |
推奨される構成の組み合わせ |
シミュレーションストリームを開始します |
Ratel Camera + Foxeer VTX + 5.8 GHz全診断アンテナ |
デジタル主流のフロー |
DJI O3 AIRユニット + DJIデジタルメガネ + LHCPアンテナ |
極端な交差フロー |
ELRSリモートコントロールリンク +アナログ画像伝送 +低レイテンシ受信モジュール |
ESCとフライトコントロールを一致させる方法
適切なモーターの選択は、マシン全体を「スムーズに飛行して安定して制御する」ことを望む場合の最初のステップ.です。また、電子速度コントローラーとフライトコントロールシステム.にも適切に一致する必要があります。
1. ESC(電気速度コントローラー)選択の推奨事項
ESCの機能は、3相電流出力を調整し、フライトコントローラー{またはDSHOT)信号に従ってモーターを回転させ、ESCを選択するときに次のパラメーターに注意を払うことです。
たとえば、モーターのピーク電流が35aの場合、40a以上のESCを使用することをお勧めします。 6Sバッテリーを使用する場合、ESCは25V以上の電圧入力をサポートする必要があります.
2.フライトコントロールボードを選択するためのキーポイント
飛行制御は、ドローン全体の「脳」、センサーデータの処理(ジャイロスコープ、アクセルメーターなど.)、姿勢制御の計算、およびエスカ.への制御信号の出力を、フライトコントロールを選択するときに、以下を支払うことをお勧めします。
キーポイント |
説明します |
プロセッサのパフォーマンス |
F4フライトコントローラーは毎日の飛行に適していますが、F7/H7フライトコントローラーはハイエンドレースおよび画像伝送システム.に適しています。 |
ファームウェアサポート |
betaflight / inav / ardupilotをサポートします |
インターフェイスの数 |
十分なESC、GPS、LED、受信機などを接続できますか. |
サポート契約 |
DSHOT、PWMなどのESCドライバープロトコルとの互換性. |
飛行機モード |
自己安定化/角度/態度/マニュアルなどを含む複数のフライトモードをサポートします. |
主流の推奨事項:F7フライトコントローラー(Matek F722、Holybro Kakute F7など)、強力な互換性と安定したパフォーマンスを備えた、ほとんどのDIY FPVニーズ.に適しています
3.統合vs分割ESC
4- in -1 esc:4チャンネル統合、単純な溶接、スペース保存、光延長ドローンで一般的に使用されます。
4独立したESC:優れた独立した熱散逸は、高出力シナリオに適した個別に交換できます。
一致する提案:
中程度および中サイズの5-インチドローン→-1 in -1 esc(45a blheli _32) + f7フライトコントローラーなど。
重荷/高出力フライングドローン→60A独立したESC + H7フライトコントロールの組み合わせを選択します。
4.ソフトウェアの構成とデバッグの提案
フライトコントロール + ESCハードウェアのインストールを完了した後、ソフトウェアを介してパラメーターをデバッグする必要があります。
Betaflight Configuratorソフトウェアを使用して、PID、フィルターパラメーター、およびチャネルマッピングを設定します。
ESCドライバーのプロトコル設定が一貫していることを確認します(DSHOT600など)。
飛行スタイルに合わせて、スロットル曲線とジャイロの感度を調整します。
モーターテスト機能を使用して、ステアリング、応答、振動を確認します.
ESCと飛行制御の合理的な組み合わせは、電力システムの安定した動作を確保するだけでなく、航空機をより速く応答し、よりスムーズに制御することもできます.
一般的な構成の組み合わせの推奨:4S対6sの選択方法
FPVドローンを構築する場合、4Sまたは6Sのバッテリーシステムを選択すると、ドローン全体の推力応答、飛行時間、加熱、およびモーターマッチング戦略に直接影響します{.この選択は、電源システムを構築する上で重要なステップです{.}
4s/6sとは何ですか?
「S」は、バッテリーストリングの数を表します。
4s=4リチウム電池は直列に接続されているため、電圧は約14.8Vです。
6S=6リチウム電池は直列に接続されているため、電圧は約22 . 2Vです。
電圧が高いほど、単位電流{.ごとに提供できる電力が大きくなり、6sはより強い推力を持ち、より多くのパワーを節約しますが、システム要件も.も高くなります。
1. 4のシステム機能と適用可能なシナリオ
アドバンテージ:
強力な部品互換性と豊富なエントリーレベルの機器。
熱の発生が低下し、ESCとモーターへの圧力が少なくなります。
コストは低く、初心者やレクリエーションの飛行に適しています.
欠点:
電流は同じ電力で高く、ワイヤー材料の要件は高くなります。
6Sと比較して、電力応答はわずかに遅く.
典型的なペアリングの提案:
モーターKV値:2300–2700kv
該当するモデル:VSD 2207、2306
プロペラ:5145 3ブレードプロペラなど
2. 6のシステム機能と適用可能なシナリオ
アドバンテージ:
より高い効率、同じ推力での電流が少ない。
レースと長期飛行に適した低熱の生成と速い応答。
より多くのバッテリーを保存して、マシン全体の寿命を延ばす.
欠点:
電圧は高く、ESCとモーターにより大きな要求があります。
アクセサリーの価格はわずかに高く、デバッグの難しさが増加します.
典型的なペアリングの提案:
モーターKV値:1600〜1900kv
該当するモデル:VSD 2306、2807、2812
プロペラ:T5040、51466など
3.一般的な構成の組み合わせ比較テーブル
フライングスタイル |
推奨システム |
モーターモデル(KV範囲) |
プロペラ |
特徴 |
はじめる |
4S |
2207ブラシレスモーター(1960kv) |
5145 |
学習に適した安定して制御しやすい |
レースフライト |
6S |
2306ブラシレスモーター(1800kv) |
T5040 |
強い推力、迅速な対応、および強力なフライト |
攻撃的なフリースタイル |
6S |
2807ブラシレスモーター(1750kv) |
51466 |
安定して強力なマルチアクションスイッチングをサポートします |
実用的なアドバイス:
費用対効果、飛行時間、主に制御を練習したい場合は、最初に4Sシステムを使用することをお勧めします。
極端なパフォーマンス、長時間の飛行時間、またはレースイベントに参加する計画を探している場合、6Sは主流であり、.の可能性が高くなります
推奨されるシミュレータートレーニングとスラストテストツール
FPVドローンを正式に組み立てて脱ぐ前に、多くのパイロットは「シミュレーターの練習期間」{.を通過します。これにより、コストを節約し、ドローンをクラッシュさせるリスクを減らすだけでなく、コントロールロジックとフライトアクションの理解を高速化します。組み合わせ.
1.シミュレータートレーニングが推奨されるのはなぜですか?
FPVの飛行は通常のGPSドローンとは異なります.パイロットは、特にスピードクロスまたはフリースタイルの飛行において、.トレーニングが不可欠である.トレーニングを必要とします.}
一般的なシミュレーターの推奨事項:
シミュレータ |
特徴 |
提案された用途 |
リフトオフ |
リアルマシンに近い豊富なシーンと物理エンジン |
初心者のガイド/高度なレーストレーニング |
DRLシミュレーター |
レース用に設計され、実際のトラックの修復 |
スピードフライヤーは反応を練習します |
ベロシドロン |
無料のマッピングと強力なパラメーター調整機能をサポートします |
高度なユーザーデバッグフライトスタイル |
ほとんどのシミュレーターは、USBリモートコントローラー(FrskyやTBS Crossfireなど)との直接接続をサポートしています.実際のフライトデバイスと同じリモートコントローラーを使用して、事前に操作感の感触に慣れることができます{.}
2.スラストテストツールの値と使用
FPVドローンを組み立てるとき、多くのユーザーはモーターが適切かどうかわからないか、スラスト対重量の比を正確に計算してプロペラ{.を調整する必要がありますが、スラストスタンドは非常に重要です{.}
スラストテストツールは何を測定できますか?
最大スラスト(ユニット:g)
最大電力、パワー
効率曲線(スラスト/電流/電圧関係)
KV測定値(製品パラメーターを検証するため)
推奨使用:
オプションのツールには、RcbenchmarkおよびDyneテストスタンドが含まれます。
テストする前に、バッテリーで十分で、ESCスロットル範囲が適切に調整されていることを確認してください。
同じモーターを複数のプロペラと一緒に使用して比較するために、最適な組み合わせを選択します.
どのモーターを選択するかわかりませんか?これらのVSDモデルは試してみる価値があります
理想的なFPVドローンの構築は、単にパーツを組み立てるだけではありません{.テクノロジーを組み合わせる技術であり、モーター、プロペラ、エスカ、バッテリー、画像伝送などの合理的な組み合わせを作成する必要があります。
VSD:FPVユーザーに安定した電力ソリューションを提供します
モーターの選択を心配している場合、VSDは、さまざまなタイプのFPVドローンに適したさまざまな高性能ブラシレスモーターを提供します{.典型的な推奨事項は次のとおりです。
モデル |
KV値 |
特徴 |
該当する構成 |
1960kv |
レスポンシブで軽量のデザイン |
4Sエントリーレベルのレース、フラワーフライング一般タイプ |
|
1800kv / 2400kv |
爆発力と感度のバランス |
4Sと6Sの両方のバージョンは互換性があります |
|
1350kv / 1750kv |
飛行作用に適した高トルク |
6S上級者、複雑なフライト |
|
900kv |
安定して効率的です |
航空写真または長期耐久性の構成が推奨されます |
すべてのVSDモーターは、厳格なバランステストに合格し、高効率のコイル設計を備え、パーソナライズされたカスタマイズをサポートし、世界中の複数のFPVインストールプロジェクトで高い評価を得ています.