上期介绍了穿越机机体的组件。本期将结合实际案例,介绍穿越机机体的选择和组装,以及穿越机必备的视频传输部分。
笔者为250级穿越机选用了一款轴距280mm的四旋翼机架。这款机架的结构布局介于“X”形和“H”形之间,受力结构优于“H”形布局,又不会出现“X”形布局多旋翼的螺旋桨容易进入摄像头视野的问题。
首先对机身进行假组,观察各部分有无错位,并确定电调、飞控等各组件的安装位置。为了让二者能安放在机身的中板与下板之间,笔者特意使用了加长的铝柱连接两层碳纤维板机架,然后仔细打磨机架边缘残留的毛刺,并用502胶水对其侧面进行了“封边”处理。由于“封边”会在机架上留下502胶白化后的痕迹,影响美观,因此不少人认为该步骤可省略。不过笔者觉得这一步骤不可或缺,能避免在之后的操作过程中手指、电线等被锋利的碳纤维板边缘划破。
完成“封边”后,就可以在机身上安装动力系统和必要的电子设备了。先用双面胶将飞控和遥控器接收机粘贴在机身下板上,然后将电调两两叠放,用双面胶粘牢,粘贴于机身中板下方。因为这款机身相对较宽,所以可将电调横置于机臂之间,节省空间。接着把带有5V降压功能的分电板装在机身中板上方,焊接好并用绝缘电胶带适当遮挡。
接下来进行电机的安装和动力系统的测试。依照CC3D飞控规定的电机旋转方向,将4个电机按正、反螺纹安装在机臂上,并保证电机旋转时螺母能够自紧。需要注意,因为机身中板和下板连接好后,电调的插头基本无法再插拔,所以需在此之前对电机、飞控、电调、接收机进行连接,并测试电调和与CC3D飞控相连的电机连接是否正确。
经测试确认动力系统安装无误后,将机身下板装在机身中板上。遥控器接收机上的两个天线必须放置于机身外,并保持90°夹角。至此,穿越机的机身主体和动力系统安装完毕。
组装好机身主体和动力系统后,再进行视频传输部分的安装。穿越机上用到的视频传输设备,包括摄像系统、图传系统、屏显系统等。
1.摄像系统
穿越飞行对摄像系统在色彩、畸变等方面的要求不高,更关注其是否具备体积小、重量轻、画面清晰、视角大、延迟低等特点。
常见的摄像系统有3种方案:
(1)使用微型摄像头直接连接图传。这种方案虽然能满足穿越飞行的基本要求,但难以保存质量良好的飞行视频。
(2)使用运动型摄像机,如GoPro等,利用AV端口输出至图传,同时机内录像。这种方案的优点是能保存高质量的飞行视频,缺点是可靠性偏低、视频延迟较为明显。
(3)使用微型摄像头直接连接图传,再独立安装一个运动型摄像机用于录像。这种方案兼顾了可靠性与高质量视频录像两方面的需求,代价是重量较大。
笔者选取了第一种方案,采用的是一个视角100°、无外壳的微型摄像头(去壳后重13g)。在常规飞行时,穿越机不录像,或仅在接收端录像;而当需要高质量飞行视频时,再将运动型摄像机装上。
安装时,先用尼龙扎带将摄像头、减震胶球固定在机身上板与中板之间的摄像头安装板上,再将机身上板装到主机身上,调节扎带松紧,使摄像头角度少许上扬。这个角度可使摄像头在穿越机前进时(机身前倾)保持良好的视角。
2.图传系统
由于穿越飞行一般距离较近,因此穿越机的图传不需要具备较大的发射功率。笔者选用了200mW的微型发射机,体积小巧、便于安装,重量仅7g。需要注意的是,在选择图传系统时,应尽量避开遥控器使用的2.4GHz频段,以避免相互干扰。常见图传频段有1.2GHz、5.8GHz等。
穿越飞行应使用全向天线,以保障其各个方向都能较好地接收到信号。除了常规天线,还可选择效果更好的三叶草/四叶草天线。
3.显示系统
显示系统既可选择具有AV输入功能的显示屏,也可选择具有AV输入功能的视频眼镜。使用显示屏时,只需将图传接收机的AV输出端与显示屏连接;而使用视频眼镜时,操纵者则会有身临其境之感。此外,还有另一种方案,即利用USB视频采集卡,将采集到的图像输出至平板电脑。这种方案的优势在于平板电脑的屏幕素质较高,画面效果好;同时能将视频及时存在平板电脑中,方便进行录像。
至此,穿越机硬件部分的组装全部完成,但在未进行软件设置和调参之前,这架穿越机仍无法顺利起飞。感兴趣的模友可钻研一下OpenPilot GCS地面站等软件的设置方法。