Модуль 2

1. Модуль 2. Изучение основ сборки БВС.

2.

Основы механики и сборки
беспилотных воздушных судов
Комплексное руководство по механическим компонентам,
системам управления и технологическим процессам сборки
БВС.

3.

Механические компоненты БВС:
Основные элементы конструкции
Центр тяжести (CG)
Рама (Frame)
Критическая точка воздушного
судна, где масса распределена
равномерно по всем
направлениям. Правильное
расположение CG обеспечивает
стабильность полета и
управляемость БВС. Смещение
центра тяжести влияет на
аэродинамические
характеристики и может
привести к потере
устойчивости.
Структурная основа БВС,
выполняющая функцию
«скелета». Современные рамы
изготавливаются из легких, но
прочных материалов:
алюминиевых сплавов,
углеродного волокна или
композитных материалов. Рама
должна обеспечивать жесткость
конструкции при минимальном
весе.
Корпус/Оболочка
Защитное и аэродинамическое покрытие, которое не только
улучшает внешний вид БВС, но и обеспечивает защиту от внешних
воздействий. В серийных моделях пластиковый корпус может
совмещать функции рамы и обеспечивать необходимую жесткость
конструкции.

4.

Конструкционные материалы и
соединительные элементы
Материал G10
Стеклотекстолит G10
представляет собой
экономичную альтернативу
углеродному волокну.
Обладает высокой жесткостью,
малым весом и превосходными
диэлектрическими свойствами.
Широко применяется в
конструкциях БВС благодаря
оптимальному соотношению
прочности и стоимости.
Хомуты и демпферы
Трубные хомуты обеспечивают
надежное крепление
компонентов к круглым
профилям рамы. Резиновые
демпферы критически важны
для изоляции чувствительной
электроники от вибраций,
создаваемых двигателями и
пропеллерами во время
работы.
Разъемы и коннекторы
Критически важные элементы
для надежного соединения
электрических цепей.
Популярные типы: Deans и
XT60 для силовых батарей,
JST-разъемы с шагом 2.5мм
для контроллеров полета и
датчиков. Качество разъемов
напрямую влияет на
надежность всей системы.

5.

Силовая установка и системы управления тягой
Двигатели (Motors)
Коллекторные двигатели применяются в малых БВС, бесколлекторные — в крупных системах. Бесколлекторные
моторы обеспечивают высокий КПД, долговечность и точное управление скоростью, что критично для
стабильности полета мультикоптеров.
Пропеллеры и лопасти
Аэродинамические поверхности, создающие подъемную силу. Современные пропеллеры имеют 2-4 лопасти,
могут быть фиксированными или складными. Материалы: углеродное волокно, нейлон, дерево. Диаметр и шаг
пропеллера определяют тяговые характеристики.
ESC и системы управления
Электронные регуляторы скорости (ESC) преобразуют сигналы от контроллера полета в трехфазное питание для
бесколлекторных моторов. Встроенные BEC-схемы обеспечивают стабилизированное 5В питание для
электроники, исключая необходимость в отдельных источниках.
Тяга измеряется в кг или фунтах и должна обеспечивать минимум двукратный запас по отношению к полетной
массе БВС для безопасного полета и выполнения маневров.

6.

Электронные системы и питание БВС
Литий-полимерные батареи (LiPo)
Основной тип аккумуляторов для БВС благодаря
высокой удельной энергоемкости и способности
обеспечивать высокие разрядные токи.
Современные LiPo батареи обеспечивают
разрядные токи до 30-50C, что критично для
мощных силовых установок.
Параметры аккумуляторов:
1) mAh – ёмкость аккумулятора
2) С – максимальный разрядный ток (параметр,
определяющий, насколько быстро аккумулятор
может отдавать своё напряжение в систему)
3) S – количество банок в акб. (1S = 3.7В)
4) P – количество рядов банок в акб.
Альтернативные технологии
включают LiFe (литийжелезо-фосфат), LiMn
(литий-марганец) и Li-ion,
каждая с уникальными
характеристиками
безопасности и
производительности.

7.

Системы управления и связи
Радиосистемы и частотные диапазоны
Связь осуществляется в диапазонах ВЧ (3-30
МГц), ОВЧ (30-300 МГц) и УВЧ (300-3000
МГц). Передатчик генерирует управляющие
сигналы, приемник их декодирует.
Количество каналов определяет
функциональность системы: минимум 4 для
базового управления, до 16+ для
профессиональных применений.

8.

Тема 2.1. Монтаж моторов и
регулятора оборотов.
Практическое руководство по установке и конфигурации
электронных регуляторов скорости для беспилотных
воздушных судов. Освоение ключевых технических аспектов
для инженеров и мастеров по сборке.

9.

Основные характеристики ESC
Мощность
KV-рейтинг
Максимальная сила тока,
которую способен выдержать
регулятор без перегрева и
повреждения схемы
Параметр совместимости с
бесколлекторными моторами,
определяющий оптимальный
диапазон оборотов
Защитные функции
Встроенные системы защиты от перегрева, короткого замыкания и
перегрузки по току
Электронный регулятор скорости (ESC) — критически важное
устройство для управления бесколлекторными моторами БВС,
требующее точного подбора и профессионального монтажа.

10.

Технология монтажа ESC
Необходимые инструменты
Компоненты системы
Мультиметр для диагностики
Паяльная станция 60-80W
Прецизионные отвертки
Кусачки и стрипперы
Термоусадочные трубки
Нейлоновые стяжки
Регуляторы оборотов ESC
Бесколлекторные моторы
Силовые провода 16-18 AWG
Разъемы XT-60, T-Plug
Крепежные элементы
01
Выбор места установки
Обеспечение охлаждения и защиты от вибраций с оптимальным
расположением относительно центра тяжести
02
Фиксация на раме
Надежное крепление ESC с учетом доступа для подключений
и обслуживания
03
Подключение проводки
Последовательное соединение силовых и сигнальных
линий согласно схеме
04
Проверка соединений
Контроль надежности контактов и правильности подключения
перед включением

11.

Настройка и диагностика системы
Этапы проверки
Контроль полярности подключения
Тестирование направления вращения
Проверка работы на различных режимах
Мониторинг температуры при нагрузке
Типичные неисправности
Перегрев регулятора — проверка охлаждения
Нестабильная работа — качество контактов
Потеря связи — проверка сигнальных линий
Неверное вращение — коррекция подключения
Критически важно: Всегда отключайте питание перед
обслуживанием. Соблюдайте полярность подключения и
контролируйте нагрузку на систему для предотвращения
повреждений.
Документируйте все настройки, параметры компонентов и
результаты тестирования для эффективного обслуживания и
диагностики в будущем.

12.

Тема 2.2 Монтаж разъема питания
и конденсатора.

13.

Разъемы питания: Типы и Монтаж
Разъемы питания являются жизненно важными интерфейсами для передачи электрической энергии в
различных электронных системах. Выбор правильного разъема и его правильная установка имеют решающее
значение для обеспечения безопасности, надежности и производительности вашей схемы.
XT-60: Стандарт для средних нагрузок
Разъемы XT-60 широко используются в силовых цепях с
током до 60А. Их золоченые контакты обеспечивают низкое
сопротивление, а прочный нейлоновый корпус гарантирует
долговечность. Идеально подходят для радиоуправляемых
моделей, дронов и некоторых промышленных приложений.
XT-90: Высокотоковые приложения
Разъемы XT-90 предназначены для систем с высокими
токами, превышающими 60А. Они имеют более крупные
контакты и более прочную конструкцию, что делает их
идеальными для мощных электроинструментов,
электровелосипедов и крупных аккумуляторных блоков.
XT-30: Для маломощных систем
Для менее мощных систем, где ток не превышает 30А,
разъемы XT-30 являются отличным выбором. Они
компактны, легки и обеспечивают надежное соединение
для небольших электронных устройств, сенсорных сетей и
малогабаритных проектов.
T-Plug: Подключение моторов
T-Plug, также известный как Deans connector, часто
используется для подключения моторов благодаря своей
компактности и способности выдерживать умеренные токи.
Они обеспечивают плотное и надежное соединение,
минимизируя потери мощности.

14.

Порядок монтажа разъемов: Важные шаги
1. ПОДГОТОВКА ПРОВОДОВ
2. ПОДКЛЮЧЕНИЕ
3. ИЗОЛЯЦИЯ
• Зачистка изоляции (2-3 мм):
Аккуратно снимите изоляцию с
концов проводов на необходимую
длину, чтобы избежать коротких
замыканий и обеспечить
достаточную площадь для пайки.
Соблюдение полярности:
Крайне важно строго соблюдать
полярность (+ к +, - к -), так как
обратное подключение может
повредить компоненты.
• Термоусадка: Используйте
термоусадочную трубку для
изоляции открытых контактов.
Она обеспечивает отличную
электрическую изоляцию и
механическую защиту.
• Лужение контактов:
Оловянирование оголенных
проводников перед пайкой
обеспечивает лучшее смачивание
припоем, улучшает
электропроводность и
предотвращает окисление.
Надежная фиксация:
Убедитесь, что проводники
прочно закреплены в разъеме,
будь то пайка или обжим. Это
предотвращает случайное
отсоединение и обеспечивает
стабильный контакт.
• Герметизация: В условиях
повышенной влажности или
пыли используйте герметики или
специальные оболочки для
дополнительной защиты.
• Маркировка полярности:
• Проверка надежности: После
Всегда маркируйте провода
фиксации аккуратно потяните за
соответствующим цветом
провода, чтобы убедиться в
(красный для плюса, черный для
прочности соединения.
минуса) или другими
обозначениями, чтобы избежать
ошибок при подключении.
• Защита от перетирания:
Предусмотрите меры для защиты
проводов от механического
истирания и изгибов, особенно в
движущихся системах.

15.

Конденсаторы в системе питания: Назначение и Установка
Конденсаторы играют ключевую роль в стабилизации напряжения и фильтрации помех в электронных схемах.
Их правильный выбор и установка значительно повышают надежность и срок службы всей системы.
Защита от скачков напряжения
Снижение электрических помех
Улучшение стабильности питания
Конденсаторы действуют как
временные накопители энергии,
поглощая кратковременные пики
напряжения и сглаживая провалы, тем
самым защищая чувствительную
электронику от повреждений.
Они эффективно фильтруют
высокочастотные шумы и помехи,
создаваемые другими компонентами
или внешними источниками,
обеспечивая "чистое" питание для
работы устройства.
Рекомендуемые параметры конденсаторов
В условиях переменных нагрузок
конденсаторы помогают
поддерживать стабильное
напряжение, предотвращая его
падение при резком увеличении
потребления тока.
При выборе конденсатора учитывайте следующие параметры:
Емкость
Для большинства стандартных систем
питания рекомендуется емкость
порядка 1000 мкФ на каждый ампер
потребляемого тока. В данном случае,
если не указано иное, 10 мкФ может
быть использовано для очень
маломощных схем, но обычно
требуются более высокие значения
для стабилизации.
Напряжение
Выбирайте конденсатор с рабочим
напряжением не менее чем на 20-30%
выше максимального напряжения в
цепи. Например, для 12В системы
используйте конденсатор на 16В или
25В. Указанные 35В обеспечивают
хороший запас прочности для
большинства систем 12-24В.
Тип
Электролитический полярный
конденсатор – самый
распространенный тип для систем
питания, однако необходимо строго
соблюдать полярность (+ и -). Для
высокочастотных фильтров могут
также использоваться керамические
или танталовые конденсаторы.

16.

Порядок установки конденсатора
Выбор места установки
Разместите конденсатор
максимально близко к
источнику помех (например, к
мотору, регулятору оборотов) и
к основному разъему питания.
Обеспечьте хороший
теплоотвод, избегая мест с
перегревом.
Монтаж
Защита соединения
Аккуратно припаяйте плюсовой
вывод (обычно более длинный
или помеченный) к плюсовой
шине, а минусовой вывод к
минусовой. Дважды проверьте
полярность перед подачей
питания.
Используйте термоусадку для
изоляции паяных соединений.
При необходимости используйте
герметик и обеспечьте
механическую фиксацию
конденсатора, чтобы
предотвратить его повреждение
от вибраций или ударов.

17.

Важные рекомендации и проверка работоспособности
Даже при тщательном соблюдении инструкций ошибки могут случиться.
Понимание типичных ошибок и проведение адекватного тестирования является ключом к созданию надежных и безопасных систем.
Правила безопасности: Ваша ответственность
Отключение питания
Проверка полярности
Контроль качества пайки
Тестирование под нагрузкой
.
Типичные ошибки, которых следует избегать
1
Неправильная полярность
Самая частая и потенциально разрушительная ошибка, приводящая к выходу компонентов из строя.
Недостаточная изоляция
2
Приводит к короткому замыканию и потенциальному возгоранию. Используйте достаточное количество термоусадки.
Слабая фиксация проводов
3
Может вызвать искрение, перебои в работе и перегрев. Обеспечьте прочное механическое соединение.
Отсутствие защиты от вибраций
4
В системах с вибрацией (например, в дронах) незащищенные компоненты могут отвалиться или повредиться.
Проверка работоспособности: Тестовые процедуры и Документация
Тестовые процедуры
Документация
• Проверка сопротивления изоляции
• Схема подключения.
• Измерение напряжения.
• Параметры компонентов.
• Тест под нагрузкой.
• Результаты тестирования.
• Контроль температуры.
• Примечания по монтажу.
Тщательный подход к монтажу и документированию обеспечит долговечность и надежность ваших электронных систем.

18.

Тема 2.3. Монтаж
видеопередатчика, камеры и
приёмника.

19.

Монтаж видеопередатчика и камеры: пошаговое руководство
Подготовка к установке видеопередатчика
Этапы установки видеопередатчика
1. Подключение питания:
Проверка совместимости: Убедитесь, что
видеопередатчик полностью совместим с выбранным
• Красный провод к плюсу (+), чёрный провод к минусу (-).
полётным контроллером и остальной электроникой
• Критически важно: Проверьте полярность перед подачей
БВС.
питания, чтобы избежать повреждения оборудования.
• Инструменты: Подготовьте все необходимые
2. Установка антенны:
инструменты: отвертки, пинцеты, паяльник (при
• Аккуратно подключите антенну к ВЧ-разъёму.
необходимости), мультиметр для проверки
• Надёжно зафиксируйте антенну в специальном креплении,
полярности.
обеспечивая её вертикальное положение для лучшего
• Изучение схемы: Внимательно изучите схему
сигнала.
подключения, предоставленную производителем,
3.
Крепление
видеопередатчика:
чтобы избежать ошибок.
• Выберите оптимальное место установки, обычно в задней
части БВС для балансировки и минимизации помех.
• Используйте винты М2 для надёжной фиксации.
Обеспечьте достаточную вентиляцию для предотвращения
перегрева.
Порядок монтажа камеры
1. Крепление камеры:
Монтаж камеры: требования и порядок
• Установите камеру на переднюю часть БВС,
• чаще всего используя винты М2.
Камера является "глазами" вашего БВС, и её правильная
• Отрегулируйте угол наклона для достижения
установка напрямую влияет на качество получаемого
• идеального обзора.
изображения.
2. Подключение:
• Стабильное крепление: Камера должна быть надежно
• Аккуратно соедините камеру с видеопередатчиком,
закреплена, чтобы избежать сдвигов во время полета.
• следуя цветовой маркировке проводов.
• Прокладывайте провода по центру конструкции,
• Защита от вибраций: Используйте
избегая перетирания и контакта с движущимися
антивибрационные прокладки или гелевые крепления
частями.
для минимизации тряски и улучшения стабильности
3. Проверка работы:
изображения.
• Включите систему и проверьте качество изображения
• Оптимальный угол обзора: Установите камеру под
• на мониторе или очках FPV.
оптимальным углом для захвата необходимой области.
• Оцените углы обзора и убедитесь в отсутствии помех
• и артефактов.

20.

Монтаж приёмника и общие рекомендации по сборке
Монтаж приёмника
Приёмник — это мост между пилотом и БВС,
обеспечивающий управляемость. Его правильная установка
критична для безопасности и стабильности полёта.
Подготовка:
• Убедитесь в совместимости приёмника с пультом управления.
• Подготовьте необходимые крепления и внимательно изучите инструкцию.
• Этапы монтажа:
• Крепление: Выберите место установки, обеспечивающее
минимальное воздействие помех и надёжный контакт с
полётным контроллером.
• Подключение: Аккуратно соедините приёмник с полётным
контроллером, тщательно проверив все контакты.
Обязательно изолируйте соединения для предотвращения
коротких замыканий.
• Бинд-процесс: Активируйте режим связывания на
приёмнике и пульте управления, затем подключите питание.
Проверьте надёжность связи, управляя БВС на земле.
Общие рекомендации и меры предосторожности
1
Меры предосторожности
2
Организация проводки
Антенна: Никогда не включайте видеопередатчик без
подключенной антенны — это может привести к его
поломке.
Полярность: Всегда соблюдайте полярность при подключении
питания.
Разъёмы: Используйте только качественные разъёмы и
провода для надёжности.
Защита: Обеспечьте защиту всех компонентов от влаги,
пыли и механических повреждений.
Прокладка: Прокладывайте провода по центру БВС, используя
стяжки для фиксации.
Группировка: Группируйте кабели по функционалу (питание,
видео, управление) для порядка и уменьшения помех.
Защита: Используйте защитные оболочки или термоусадку для
предотвращения перетирания проводов о края рамы.
Помехи: Отделяйте сигнальные провода от силовых для
минимизации электромагнитных помех.

21.

Проверка системы и документация
После завершения монтажа всех компонентов необходимо провести тщательную проверку системы для обеспечения её корректной и
безопасной работы.
Тестовые процедуры
Важность документации
Видеосигнал: Проверьте качество видеосигнала,
отсутствие задержек, помех и потерь изображения.
Дистанция: Проведите тестирование на различных
дистанциях для оценки стабильности передачи.
Ведение подробной документации на каждом этапе сборки и
тестирования является ключевым аспектом для дальнейшего
обслуживания и модернизации БВС.
Приёмник: Убедитесь в надёжной работе приёмника,
проверив отклик на все команды управления.
Температура: Контролируйте температуру всех
компонентов (видеопередатчик, полётный контроллер) во
время работы, чтобы избежать перегрева.
Схема подключения: Сохраните актуальную схему
подключения всех компонентов.
Параметры: Зафиксируйте все параметры настройки
полётного контроллера, видеопередатчика и приёмника.
Результаты: Ведите журнал результатов тестирования с
указанием даты, условий и обнаруженных проблем.
Заметки: Делайте заметки по особенностям монтажа,
нестандартным решениям или выявленным нюансам.
Тщательный монтаж и последующее тестирование — залог долгой и безопасной эксплуатации вашего беспилотного летательного
аппарата. Инвестируйте время в этот процесс, и ваш БВС будет служить вам надёжно.

22.

Тема 2.4. Монтаж полетного контроллера.
Успешная сборка БВС начинается с правильного монтажа полетного контроллера. Этот этап критически важен для
стабильности, надежности и безопасности всей системы. Качество установки напрямую влияет на летные характеристики
аппарата и долговечность его компонентов. В этом разделе мы подробно рассмотрим весь процесс, от выбора инструментов
до проверки системы, чтобы обеспечить безупречную работу вашего дрона.
Необходимые Инструменты
Выбор Места Установки
Крестовая отвертка
Набор шестигранников
Изолента или термоусадка
Мультиметр для проверки полярности
Оптимальное расположение полетного контроллера является
залогом его корректной работы. Учитывайте следующие
критерии:
• Центральная часть рамы: Обеспечивает наилучшее
распределение масс и минимизирует влияние внешних сил.
Нейлоновые стяжки для организации проводки
Демпфирующие прокладки для снижения вибраций
Обеспечение охлаждения: Важно предотвратить перегрев
электроники.
Защита от вибраций: Использование демпфирующих
прокладок крайне желательно.
Удобный доступ к разъемам: Для последующего
обслуживания и подключения периферии.
Правильное позиционирование: Контроллер должен быть
ориентирован согласно документации производителя.

23.

Этапы монтажа полетного контроллера
После того как все инструменты подготовлены, а место для контроллера выбрано, можно приступать к пошаговой установке.
1. Подготовка Контроллера
2. Крепление к Раме
Очистка контактных площадок:
Убедитесь, что все паяльные площадки
чисты от остатков флюса или загрязнений.
Это обеспечивает надежный
электрический контакт.
Установка демпферных стоек:
Закрепите демпферные стойки на
контроллере. Они служат для поглощения
вибраций от моторов и пропеллеров,
которые могут негативно сказаться на
работе акселерометра и гироскопа.
Монтаж нейлоновых гаек: Используйте
нейлоновые гайки для легкой и
безопасной фиксации. Они
предотвращают короткое замыкание и
обеспечивают достаточную изоляцию.
Проверка совместимости с рамой:
Перед окончательным креплением
убедитесь, что контроллер идеально
подходит к раме и не создает помех
другим компонентам.
Установка демпфирующих прокладок:
Поместите дополнительные
демпфирующие прокладки между
контроллером и рамой для максимальной
изоляции от вибраций.
Фиксация контроллера винтами:
Аккуратно закрепите контроллер винтами,
не перетягивая их, чтобы не повредить
плату или резьбу.
Проверка надежности крепления:
Убедитесь, что контроллер надежно
зафиксирован и не смещается при легком
воздействии.
Контроль выравнивания: Проверьте,
что контроллер установлен ровно по осям
рамы. Неправильное выравнивание может
привести к некорректной работе
стабилизации.
3. Подключение Питания
Подключение к PDB (распределителю
питания): Подключите полетный
контроллер к плате распределения
питания, следуя схеме производителя.
Соблюдение полярности: Это
критически важно! Дважды проверьте
полярность (+ и -) перед подключением,
чтобы избежать выхода контроллера из
строя.
Использование надежных разъемов:
Применяйте качественные разъемы,
которые обеспечивают плотное и
стабильное соединение.
Защита соединений термоусадкой:
После пайки и подключения, используйте
термоусадку для изоляции и защиты всех
открытых контактов.

24.

Подключение периферии и организация проводки
После установки контроллера пришло время подключить все остальные жизненно важные компоненты вашего дрона. Аккуратная и
продуманная проводка не только улучшает внешний вид, но и значительно повышает надежность системы, предотвращая обрывы и короткие
замыкания.
Основные этапы подключения периферии
Организация Проводки: Чистота и Безопасность
Регуляторы оборотов (ESC): Подключаются к соответствующим
Правильная организация проводки - это искусство. Она помогает
выводам контроллера для управления моторами.
избежать электромагнитных помех, облегчает диагностику и ремонт,
Радиоприемник: Обеспечивает связь между вашим пультом управления а также повышает безопасность полетов.
• Группировка проводов: Собирайте провода одного типа
и дроном.
(например, силовые, сигнальные) в жгуты. Это уменьшает
Видеопередатчик (VTX): Передает видеосигнал с камеры на ваши
наводки и упрощает идентификацию.
FPV-очки или монитор.
Камера: Подключается к видеопередатчику для получения изображения. • Использование стяжек: Фиксируйте жгуты проводов
нейлоновыми стяжками или тканевой изолентой. Избегайте
Дополнительные датчики: В зависимости от функционала
слишком тугого затягивания, чтобы не повредить изоляцию.
дрона, могут быть подключены GPS-модули, датчики
• Минимизация перегибов: Избегайте резких изгибов проводов,
тока/напряжения, телеметрия и другие устройства.
особенно в местах пайки или подключения к разъемам. Это
предотвращает усталость металла и обрывы жил.
• Защита от перетирания: Используйте защитные оболочки,
термоусадку или специальные кожухи в местах, где провода
могут тереться о края рамы или другие компоненты.
• Маркировка соединений: Для сложных систем полезно
маркировать каждый провод или жгут, чтобы быстро определить
его назначение в случае неисправности или необходимости
модификации.

25.

Финальные проверки и безопасность
Перед первым полетом необходимо провести ряд тщательных проверок и калибровок,
чтобы убедиться в правильной работе всех систем и предотвратить возможные инциденты. Безопасность всегда должна быть на первом месте.
Калибровка после монтажа
Проверка системы
Типичные ошибки и рекомендации
Типичные ошибки: Неправильное
позиционирование, нарушение полярности, слабое
крепление, некачественная пайка, отсутствие
изоляции, неправильная установка демпферов.
Калибровка акселерометра: Важный шаг для
точного определения ориентации дрона в
пространстве. Следуйте инструкциям вашего
полетного контроллера.
Калибровка компаса: Обеспечивает
правильное направление движения.
Выполняется подальше от металлических
предметов и источников электромагнитных
помех.
Проверка работы датчиков: Убедитесь, что
все дополнительные датчики (GPS, барометр и
т.д.) корректно определяются и показывают
адекватные значения.
Тестирование всех функций: Проверьте
отклик всех стиков пульта, режимы полета,
работу светодиодов и зуммера.
Проверка всех соединений: Внимательно
осмотрите все паяные и разъемные соединения
на предмет надежности и отсутствия коротких
замыканий.
Тестирование питания: С помощью
мультиметра проверьте напряжение на всех
ключевых точках после подключения
аккумулятора (без пропеллеров!).
Проверка работы приемника: Убедитесь, что
пульт управления связывается с дроном, и
каналы управления соответствуют желаемым
функциям.
Калибровка датчиков: Повторная калибровка
акселерометра и компаса при необходимости.
Проверка направления вращения моторов:
Это критически важный этап! Снимите
пропеллеры и убедитесь, что каждый мотор
вращается в правильном направлении согласно
схеме.
Рекомендации по безопасности:
Отключение питания: Всегда отключайте
аккумулятор перед любыми манипуляциями с
электроникой дрона.
Проверка полярности: Всегда
перепроверяйте полярность перед
подключением компонентов.
Контроль качества пайки: Обеспечьте
прочные, блестящие паяные соединения без
"холодных паек".
Использование защитных средств: При
пайке используйте очки и хорошо
проветривайте помещение.
Проверка надежности креплений: Регулярно
проверяйте затяжку винтов и надежность всех
соединений.
Документация
Ведение подробной документации поможет вам в будущем при обслуживании или модификации дрона.
Схема подключения всех компонентов.
Параметры настройки полетного контроллера.
Результаты тестирования и калибровок.
Примечания по монтажу и любые особенности сборки.
Список использованных компонентов и их спецификации.

26.

Тема 2.5. Сборка и монтаж верхней
части рамы.
В этом разделе мы подробно рассмотрим процесс сборки и монтажа
верхней части рамы беспилотного воздушного судна (БВС). Правильная
сборка является ключевым фактором для обеспечения надежности,
стабильности и долговечности аппарата. Мы обсудим необходимые
инструменты, материалы, этапы монтажа, установку оборудования,
организацию проводки, а также важные аспекты проверки,
тестирования и безопасности.

27.

Подготовка и монтаж основной пластины
Необходимые Инструменты и Материалы
Этапы Монтажа Верхней Части Рамы
Для успешного выполнения работ по монтажу верхней
части рамы БВС потребуется следующий арсенал:
• Инструменты: Отвертки (крестовые, шлицевые),
шестигранники различных размеров, кусачки для
проводов, изолента или термоусадка для изоляции,
нейлоновые стяжки для фиксации проводки.
Процесс монтажа разделен на несколько ключевых
этапов для обеспечения точности и надежности:
1. Подготовка Компонентов: Начинается с тщательной
проверки комплектности всех деталей, очистки
поверхностей от загрязнений. Убедитесь в наличии
всех необходимых крепежей и установите демпферы
для снижения вибраций.
2. Монтаж Основной Пластины: Верхняя пластина
рамы должна быть выровнена строго параллельно
нижней части. После выравнивания производится
фиксация крепежными элементами с контролем
момента затяжки, чтобы избежать деформаций.
3. Установка Креплений: Далее монтируются
крепления для антенн и площадки для другого
оборудования. Важно проверить надежность их
фиксации и выровнять все элементы для
оптимального функционирования.
Материалы: Верхняя пластина рамы, комплект
крепежных элементов (винты, гайки, шайбы), антенны
(радиосвязи, видеопередачи), специальные крепления
для оборудования, а также различные изоляционные
материалы.

28.

Монтаж оборудования, проводка и тестирование
1
2
3
Монтаж Оборудования
Организация Проводки
Проверка и Тестирование
После установки пластины переходим к
монтажу критически важных
компонентов:
• Антенны: Антенны радиосвязи и
видеопередачи устанавливаются в
предназначенные для них крепления.
Особое внимание уделите
правильному направлению и фиксации
стяжками, а затем подключите
соответствующие кабели.
• Датчики: Дополнительные датчики
размещаются согласно схеме.
Обеспечьте их надежную фиксацию,
защиту от вибраций и аккуратное
подключение проводки, чтобы
избежать помех.
Правильная организация проводки - залог
долговечности и безопасности БВС:
Финальный этап включает всестороннюю
проверку и тестирование:
Контрольные Пункты: Проверьте
надежность всех креплений, качество
паяных и разъёмных соединений,
отсутствие перекосов в конструкции и
правильность установки всех
компонентов.
Тестовые Процедуры: Оцените
общую устойчивость конструкции,
проконтролируйте зазоры между
движущимися частями. Проведите
тестовое включение оборудования и
проверьте балансировку БВС для
предотвращения проблем в полете.
Правила Укладки: Группируйте
провода по функциональному
назначению, используйте нейлоновые
стяжки для формирования жгутов.
Защитите кабели от перетирания в
местах контакта с рамой и используйте
маркировку для легкой
идентификации соединений.
Важные Моменты: Прокладывайте
кабели по центру рамы, избегая
близости к движущимся частям
(например, пропеллерам). Все
соединения должны быть тщательно
изолированы, а жгуты надежно
зафиксированы.
Типичные Ошибки и Рекомендации по Безопасности
Избегайте неправильной установки креплений, слабой фиксации, некачественной изоляции и нарушения геометрии.
Всегда отключайте питание перед работой, используйте защитные средства и соблюдайте полярность при подключении.

29.

Тема 2.6. Тест работоспособности, настройка полетного
контроллера и калибровка БВС
В данном разделе мы подробно рассмотрим ключевые аспекты работы с беспилотными летательными аппаратами (БВС),
касающиеся тестирования работоспособности, тонкой настройки полетного контроллера и калибровки всех необходимых
датчиков. Эти этапы критически важны для обеспечения безопасного, стабильного и эффективного полета любого дрона,
будь то для профессионального использования или для хобби. Цель данной презентации – предоставить исчерпывающее
руководство для пилотов БВС, инженеров и техников, охватывающее все необходимые шаги от начальной проверки до
финального тестового полета и документирования.
Освоение этих процессов позволит вам не только избежать потенциальных проблем в воздухе, но и добиться максимальной
производительности от вашего аппарата. Мы уделим внимание как теоретическим основам, так и практическим
рекомендациям, используя технический, ясный и практичный подход.

30.

Подготовка и первичная проверка работоспособности
1
2
Необходимые Инструменты
Первичный Тест и Порядок Проверки
Для успешной настройки и тестирования БВС
требуется подготовить следующий набор инструментов:
• Компьютер с установленным специализированным
программным обеспечением (ПО) для настройки полетного
контроллера (например, QGroundControl, Betaflight
Configurator, Mission Planner).
• USB-кабель для подключения полетного контроллера к
компьютеру.
• Мультиметр для точной проверки напряжения и целостности
электрических цепей.
• Пульт управления (аппаратура радиоуправления) с заряженными
аккумуляторами.
• Полностью заряженные полетные аккумуляторы для БВС.
• Набор отверток и ключей для доступа к компонентам БВС.
Перед началом детальной настройки необходимо провести
первичную проверку работоспособности, чтобы убедиться в
отсутствии явных проблем.
• Проверка Подключения Всех Компонентов: Убедитесь, что
все двигатели, регуляторы оборотов (ESC), приемник, GPSмодуль, телеметрия и другие периферийные устройства
правильно подключены к полетному контроллеру. Проверьте
надежность всех разъемов и пайку.
• Тестирование Напряжения Питания: С помощью
мультиметра проверьте напряжение на основных точках
распределения питания (PDB) и на входах полетного
контроллера. Убедитесь, что напряжение соответствует
спецификациям производителя.
• Проверка Работы Индикаторов: Подключите аккумулятор к
БВС и проверьте работу всех светодиодных индикаторов на
полетном контроллере и GPS-модуле. Их поведение может
указывать на текущее состояние или наличие ошибок.
• Тест Связи с Пультом Управления: Включите пульт
управления и убедитесь, что он устанавливает связь с
приемником на БВС. Индикаторы на приемнике обычно
показывают статус связи.
Детальный Порядок Проверки с ПО:
1. Подключение Полетного Контроллера к Компьютеру: Используйте USB-кабель для подключения полетного контроллера к ПК.
Операционная система должна определить устройство.
2. Запуск Программного Обеспечения: Откройте соответствующее ПО (например, QGroundControl для PX4/ArduPilot, Betaflight Configurator для Betaflight).
3.
4.
Проверка Версии Прошивки: В ПО убедитесь, что установлена актуальная и стабильная версия прошивки для вашего полетного контроллера. При
необходимости обновите прошивку, следуя инструкциям производителя.
Тестирование Всех Портов и Датчиков: В ПО проверьте статус всех подключенных датчиков (акселерометр, гироскоп, магнитометр, барометр, GPS) и
периферийных устройств (приемник, телеметрия, OSD). Убедитесь, что они корректно определяются и передают данные.

31.

Настройка полетного контроллера и калибровка датчиков
Настройка полетного контроллера – это процесс адаптации программного обеспечения к конкретным характеристикам вашего БВС,
обеспечивающий оптимальное поведение в полете. Правильная калибровка датчиков гарантирует точность данных, поступающих на контроллер.
Последовательность Калибровки Датчиков
• Акселерометр:
• Разместите БВС на идеально ровной и горизонтальной
поверхности.
• Запустите процедуру калибровки в ПО и следуйте инструкциям,
переворачивая дрон в указанные положения (обычно 6 сторон).
• Проверьте результаты калибровки, убедившись, что показания
углов крена и тангажа близки к нулю при горизонтальном положении.
• Гироскоп:
• Положите БВС неподвижно на ровную поверхность.
• Проверьте стабильность показаний гироскопа в ПО. Они должны
• быть минимальными
и не показывать дрейфа.
• После калибровки акселерометра гироскоп обычно не требует
отдельной калибровки, но важно проверить его смещение
(bias) и убедиться в отсутствии шумов.
• Компас (Магнитометр):
• Запустите процедуру калибровки компаса в ПО.
• Медленно вращайте БВС по всем трем осям (рыскание, крен,
тангаж) в форме сферы, стараясь максимально равномерно
"прорисовать" все направления.
• Убедитесь в отсутствии сильных магнитных помех в месте
калибровки (металлические предметы, динамики, силовые
Детальная Настройка Параметров (Parameters):
кабели). При необходимости настройте коррекцию отклонения
Современные полетные контроллеры предлагают сотни,
(declination) в ПО в соответствии с вашим географическим
если не тысячи настраиваемых параметров. Начните с базовых
положением.
Основные Этапы Настройки
Выбор Типа Рамы (Airframe): В настройках ПО необходимо
указать тип рамы вашего БВС (квадрокоптер, гексакоптер, самолет
и т.д.) и конфигурацию двигателей. Это фундаментальный шаг, от
которого зависит вся дальнейшая логика управления.
Настройка Параметров Радиоуправления (Radio): Калибровка
минимальных, максимальных и центральных значений для
каждого канала управления (газ, крен, тангаж, рыскание) с
помощью пульта. Это гарантирует правильную интерпретацию
команд пилота.
Калибровка Датчиков (Sensors): Проведение калибровки
акселерометра, гироскопа, компаса и барометра для устранения
смещений и погрешностей.
Настройка PID-Регуляторов: Регулировка параметров
пропорциональной (P), интегральной (I) и дифференциальной (D)
составляющих контура управления. Это влияет на стабильность,
маневренность и реакцию БВС на внешние воздействия.
Настройка Режимов Полета (Flight Modes): Присвоение
различных режимов полета (например, стабилизация, акро,
удержание позиции, возврат домой) тумблерам на пульте
управления.
настроек, рекомендованных производителем, и постепенно,
по мере накопления опыта, можно углубляться в тонкую
настройку для достижения желаемого поведения БВС.
Важно: Всегда сохраняйте резервные копии своих настроек перед внесением значительных изменений. Это позволит быстро вернуться к
стабильной конфигурации в случае неудачной настройки.

32.

Тестовый полет, устранение неполадок и финальная проверка
Этапы Тестового Полета
После завершения всех настроек и
калибровок, обязательно проведите
тестовый полет в безопасном месте.
• Проверка Работы в Режиме
Стабилизации: Поднимите БВС на
небольшую высоту и проверьте его
стабильность. Дрон должен висеть
ровно, без самопроизвольного дрейфа.
• Тестирование Маневрирования:
Аккуратно проверьте реакции БВС на
команды по крену, тангажу и
рысканию. Убедитесь, что отклик
плавный и предсказуемый.
• Проверка Реакции на Команды:
Удостоверьтесь, что все команды с
пульта управления (переключение
режимов, активация функций)
выполняются корректно.
• Контроль Работы Автопилота (при
наличии): Если БВС оснащен GPS и
автопилотом, протестируйте режимы
удержания позиции (Loiter/PosHold) и
возврата домой (Return-toLaunch/RTH).
Устранение Типичных Неполадок
Нестабильная Работа: Чаще всего
связана с неправильно настроенными
PID-регуляторами. Необходимо
провести тонкую настройку PID,
возможно, используя автонастройку
(autotune) или ручную регулировку.
Потеря Связи: Проверьте состояние
антенн приемника и передатчика, их
расположение и надежность
крепления. Убедитесь, что нет помех и
настройки частоты на пульте и
приемнике совпадают.
Неправильная Работа Датчиков:
Выполните повторную калибровку
всех датчиков, уделяя особое
внимание компасу, который
чувствителен к магнитным помехам.
Проверьте логи полета на наличие
ошибок датчиков.
Проблемы с Питанием: Снова
проверьте напряжение на всех
ключевых компонентах с помощью
мультиметра. Убедитесь, что все
силовые кабели надежно подключены
и отсутствуют короткие замыкания.
Финальная Проверка и Документация
Контрольные Пункты: Перед
каждым полетом проводите
визуальный осмотр всех соединений,
креплений, пропеллеров и состояния
рамы. Тестируйте БВС в различных
режимах полета и контролируйте
температуру двигателей и
электроники. Проверка работы в
экстремальных условиях (например,
ветер, холод) должна проводиться с
осторожностью.
Необходимые Записи (Документация):
• Результаты калибровки всех датчиков.
• Полные параметры настройки
полетного контроллера.
• Результаты тестовых полетов и наблюдений.
• Примечания по работе БВС и
выявленным особенностям.
• История изменений настроек и прошивок.
Рекомендации по Безопасности
Всегда проводите тесты в безопасных условиях, вдали от людей, животных и препятствий.
Перед каждым полетом убедитесь в надежности всех креплений и затяжке винтов.
Контролируйте уровень заряда аккумуляторов перед каждым взлетом и во время полета.
Строго соблюдайте правила эксплуатации БВС и местные законодательные нормы.
Регулярно обновляйте прошивку полетного контроллера и ПО для настройки, чтобы использовать новейшие функции и исправления ошибок.
Тщательное следование этим рекомендациям обеспечит долговечность вашего БВС и безопасность полетов.

33.

Тема 2.7. Настройка и монтаж
пропеллеров.
Правильная установка и настройка пропеллеров — ключевой фактор
безопасности и эффективности беспилотных летательных аппаратов. Этот
раздел посвящен всем аспектам, от подготовки до устранения неполадок,
чтобы обеспечить надежную работу вашего дрона.

34.

Подготовка к работе и основы безопасности
Перед началом любых работ с пропеллерами строго соблюдайте меры безопасности для предотвращения травм и повреждений оборудования.
Отключение питания
Всегда отключайте дрон от источника
питания и отсоединяйте аккумулятор перед
началом работ.
Защитные меры
Используйте защитные очки. Никогда не
прикасайтесь к пропеллерам, пока
аккумулятор не будет полностью отсоединен.
Необходимые инструменты
Подготовьте гаечный ключ 8 мм, держатель
двигателя, нейлоновые гайки и инструмент
для установки пропеллеров.
Определение направления вращения и выбор пропеллеров
Направление вращения
Двигатели БВС вращаются по часовой стрелке (CW) или против
часовой стрелки (CCW). Проверяйте направление с помощью
конфигуратора Betaflight или маркировки на двигателях.
Стандартная схема: передние левый и задний правый — CW,
передние правый и задний левый — CCW.
Параметры пропеллеров
Выбирайте пропеллеры по размеру (например, 5045), шагу,
направлению вращения (CW/CCW) и материалу изготовления.
Правильный выбор обеспечит оптимальную производительность и
управляемость дрона.

35.

Порядок монтажа и типовые ошибки
01
02
Установка пропеллера
Подготовка пропеллеров
Проверьте маркировку, осмотрите на повреждения и убедитесь в чистоте посадочного места.
Конфигурации установки и частые проблемы
03
Совместите направление пропеллера с вращением
двигателя, наденьте нейлоновуюгайку на вал и
затяните ее специальным ключом.
Конфигурации установки
Существуют две основные конфигурации:
• Props In: пропеллеры направлены внутрь (часто используется для
FPV-дронов, уменьшает вероятность попадания травы в камеру).
• Props Out: пропеллеры направлены наружу (обеспечивает чистоту
изображения с камеры, предотвращая попадание воздушного потока
в объектив).
Рекомендации по обслуживанию
Регулярная проверка
Осматривайте пропеллеры на наличие повреждений, проверяйте затяжку
гаек и заменяйте изношенные.
Хранение
Храните пропеллеры в защитном кейсе для предотвращения деформации
и повреждений.
Никогда не используйте фиксирующие составы, такие как локтайт, для
нейлоновых гаек, так как это может затруднить их снятие и повреждение
пропеллеров.
Очистка
Регулярно очищайте посадочные места от пыли и грязи.
Замена
Немедленно заменяйте любые поврежденные пропеллеры.
Проверка монтажа
Убедитесь в надежности крепления,
отсутствии люфтов и протестируйте вращение.
Типичные ошибки и устранение неполадок
Неправильное направление пропеллеров: Дрон переворачивается
при взлете. Убедитесь, что пропеллеры установлены в соответствии с
направлением вращения двигателя.
• Слабое или чрезмерное затягивание гаек: Пропеллер может отлететь или
повредиться. Затягивайте гайки умеренно, используя держатель двигателя.
• Установка пропеллеров вверх ногами: Снижает эффективность и может
привести к потере управления.
• Неподходящие размеры: Выбирайте пропеллеры, рекомендованные
производителем.
• Посторонние шумы: Проверьте балансировку пропеллеров и состояние
подшипников двигателя.

36.

Тема 2.8. Обработка изделия,
нанесение защитных покрытий и
герметизация.
Эффективная обработка, защита и герметизация беспилотных летательных
аппаратов (БВС) являются критически важными для обеспечения их
долговечности, надежности и безопасности эксплуатации. Этот процесс
включает несколько ключевых этапов, начиная с тщательной подготовки
поверхности и заканчивая документированием выполненных работ.

37.

Подготовка и нанесение защитных покрытий
Этапы подготовки поверхности
Очистка от
загрязнений:
Удаление пыли, грязи,
масла и других
посторонних частиц.
Шлифовка
поверхности:
Создание оптимальной
адгезии для защитных
материалов.
Проверка качества
подготовки:
Визуальный осмотр и
тестирование.
Нанесение защитных покрытий
1
Удаление заусенцев и
острых кромок:
Предотвращение
повреждений
покрытий и травм.
Обезжиривание:
Использование
специальных составов
для удаления жировых
следов.
Антикоррозийные составы
Защита металлических компонентов от ржавчины
и коррозии.
Полимерные покрытия
2
3
4
Устойчивость к механическим повреждениям,
истиранию и ударам.
Герметизирующие материалы
Предотвращение проникновения влаги и пыли
в уязвимые узлы.
Защитные лаки
Финишная обработка для дополнительной прочности
и блеска.

38.

Герметизация, контроль качества и обслуживание
Ключевые зоны герметизации
Контроль качества
Места соединений рамы
Разъемы электроники
Кабельные вводы
Крепежные элементы
Визуальный осмотр
Проверка целостности покрытия
Тестирование герметичности
Контроль адгезии
Техническое обслуживание
Документация и маркировка
Регулярные проверки состояния покрытий
Целостности герметизации
Наличие повреждений
Эффективность защиты
Дата обработки и используемые материалы
Результаты проверок
Рекомендации по обслуживанию
Гарантийные сроки