Aufbau einer Drohne
DJI - Flame Wheel F550 Hexacopter

einmal etwas Anderes
DJI Flame Wheel F550 Set.

wollte schon immer etwas Anderes ausprobieren, warum nicht einmal eine Drohne, welche auch zur Erstellung von Videoclips geeignet ist.

Es gibt nicht besonders viel zu schreiben da hunderte Anleitungen im Internet cousieren,welche den Aufbau und den Betrieb dieser Wunderdinge super erklären.

Lieferumfang:

1x DJI Flame Wheel F550 Hexacopter Rahmen
6x DJI Brushless 2212 Motor
6x DJI Brushless 30A Regler
6x Propeller
4x Ausleger Weiß
2x Ausleger Rot

Technische Daten des Rahmens F550:

478 Gramm Gewicht
Diagonaler Achsabstand 550 mm
Abfluggewicht ca. 1200-2400 Gramm
Empfohlene Akkus: Lipos 3-4S
Empfohlende Propeller: 10x3.8 | 8x4.5

Ihr benötigt nur noch eine DJI - NAZA oder WOOKONG M Einheit.
Mit dem DJI F550 Flame Wheel erhaltet Ihr einen sehr stabilen Hexacopter Rahmen der auch einen härteren Sturz verkraftet.
Mit diesen Rahmen könnt Ihr den DJI Hexacopter auf einfachste Weise realisieren. Die vorhandene Center-Platte enthält bereits Lötpunkte, an denen die Motorregler und Stromversorgung verlötet werden können.
Somit entfällt eine komplizierte Verkabelung und es entsteht ein sauberer Aufbau.
Die Center-Platte enthält noch genügend Platz, um eine Flugsteuerung und eine Kamera aufnehmen zu können. Durch die farblichen Motorausleger ist eine gute Orientierung während des Fluges möglich.

einige Blilder meiner bescheidenen Werkstatt

Bausatz:

Die Firma MHM Modellbau hatte ein tolles Angebot im Programm.

Promotionartikel P3 Lieferung ohne Kamera. Lieferumfang:
1 x Zenmuse H3-2D Gimbal
1 x Naza-M V2 (MC + BEC / LED + GPS Modul)
1 x F550 ARF Kit (mit Motoren, Regler, Propeller)
1 x Landegestell

alles zusammen für 700 Euros.

Werkzeug welches benötigt wird:

•Lötkolben

•Lötzinn

•Schrumpfschläuche

•Imbus

•Cutter

•Kabelbinder

so nun zum Aufbau
Centerplate:

Beim Zusammenbau beginnt man mit der unteren Flame Wheel Platte (Centerplate).
Diese fungiert gleichzeitig als Stromverteiler. Dort sind für den Anschluss der einzelnen ESCs (electronic speed controllers) schon Lötkontakte vorhanden.
Lötzinn auf die Kontaktstellen und auch die Anschlusskabel der ESCs auftragen.

Die Kabel der Regler habe ich zusätzlich mit einem Gewebeschlauch überzogen um sie gegen durchschäuern an der Centerplate zu schützen.

Anschließend werden die ESCs auf die Centerplate angelötet.
Rot auf + und schwarz auf - (Schrumpfschlauch nicht vergessen).

Es gibt auch noch andersfarbige Auslegerarme.

Nächster Schritt ist das Anbringen der Motoren DJI-2212-920KV an den Auslegern.

Die Kabel dazu, durch eine Öffnung im jeweiligen Arm, nach unten führen zum ESC. Den Motor mit 4 Schrauben festziehen. Die drei Verbindungskabeln mit dem ESC verbinden.
Bzgl. Reihenfolge kann man nichts falsch machen, da man diese später einzeln testen muss. Mein Vorschlag: alle 6 Motoren erst einmal mit der gleichen Reihenfolge anstecken. Z.B. so, wie die Motoren aus dem Motor kommen (rechtes Kabel auch rechts im ESC einstecken - mittleres in der Mitte - linkes auch Links:

Jetzt vom Naza-M V2 das PMU Modul an den Stromanschluß anlöten und die Ausleger sowie das mitgelieferte Landegestell am Frame montieren.

Anschließend wir die zentrale Naza-M-V2 Steuereinheit verbaut.
(wahlweise auch Wookong, A2, oder Andere).
Dafür das mitgelieferte Klebepad verwenden.
ACHTUNG: die Ausrichtung ist sehr wichtig!
Dort wo die Akku-Anschlußkontakte auf der Platte sind, ist in der Regel HINTEN - also direkt gegenüber dann VORNE. Auf dem Naza-M Modul ist ein kleiner Pfeil angegeben der muss in Richtug VORN (Flugrichtung) zeigen.

Außerdem sollte das Naza Modul genau in der Mitte des Copterschwerpunkts befestigt werden.

Die Verbindung vom Naza Modul zum Jeti Empfänger wird mit den mitgelieferten Kabeln leicht und schnell bewerkstelligt.

Anschließend wir der Rest der Elektronik an der Centerplate mittels der mitgelieferten Klebebads befestigt.

Besitzt man kein mini iOSD Modul, so wird die GCU mit Buskabel direkt an die PMU V2 angeschlossen:
Wird zusätzlich das mini iOSD oder das IOSD Mark II verbaut, so wird dieses zwischen PMU V2 und GCU gesteckt und mit den Bus-Kabeln verbunden.
Die Naza LED wird mit dem anhängenden BUS-Kabel in den LED Port am Naza eingesteckt.

Die LED zeigt den Betriebsstatus des Hexakopter FlameWheel F550 an und sollte auch im Flug vom Boden aus sichtbar sein.
Daher montiert man es in der Regel hinten - entweder an einem der hinteren Arme oder zentral zwischen den Platten. Wie z.B. hier mit Heißkleber:

Zusätzlich habe ich jetzt noch alle "+" Pole, also alle stromführenden Lötstellen mit Heißkleber "zu"-gemacht.
Also ringsherum zulaufen lassen. Einfach zur Sicherheit, damit nicht irgend ein Kabel oder man selbst mit dem Schraubenzieher irgendwann mal einen Kurzschluß erzeugt. Darüber hinaus habe ich die beiden Kabeln die zum LiPo Akku führen auch noch mit Heißkleber an der Platine fixiert.
Da dort ständig herum gezogen und gebogen wird (beim Akku anschließen) und ich so die Belastung von den Lötstellen aufheben wollte:

Anfangs habe ich die Drohnen mit allerhand Jeti Sensoren bestückt um einige Daten Loggen zu können, denn ich wollte einiges über den Stromverbrauch sowie diverse Temperaturen und Höhenangaben wissen.

Als Nächstes gehts an den Laptop:

Diese Software ist sehr einfach gestaltet und kann von Jedermann ohne Probleme bedient werden.

Achtung: Props abnehmen

Nun sollte man den Naza-Assistant Software auf dem PC installieren und das Naza-M mit dem PC verbinden (dies geschieht über das mitgelieferte mini-USB Kabel).
Es wird nicht am Naza-Zentralmodul angesteckt, sondern am kleinen LED Modul.
Anschließend die Fernsteuerung einschalten und den Akku mit dem Copter verbinden.

Wenn der Assistant sich verbunden hat kann man mit der Konfiguration beginnen.
Im Menü "Basic"-"Aircraft" jetzt das richtige Flugmodell (Hexakopter - Flugform V) auswählen wie auf folgendem Screenshot dargestellt.

Als nächstes die Laufrichtung prüfen. Da wir ja alle ESCs gleich angeschlossen haben (die drei Kabel in der gleichen Reihenfolge), sollten aktuell alle Rotoren gleich drehen.
Jetzt schauen und mit der Grafik vergleichen, welche Rotoren (sollte jeder zweite sein) falsch herum dreht.
Bei diesen Rotoren müssen am ESC dann einfach nur zwei Kabeln getauscht werden.
Dadurch ändert sich die Drehrichtung. Alles nochmals genau prüfen und mit der Grafik vergleichen.

Screenshots zur Software:

Als nächstes muss der eben montierte Kompass kalibriert werden.
Dazu begibt man sich ins Freie - möglichst weit weg von irgendwelchen metallischen oder magnetischen Störeinflüssen.
Fernsteuerung einschalten - Copter mit Akku verbinden.
Jetzt den Schalter wählen, den man für die Flug Modis (ATT, GPS) programmiert hat, ca. 5-6 mal zwischen ATT und GPG schnell hin und herschalten - bis die LED am Copter konstant gelb leuchtet.
Nun den Copter einmal normal (also waagrecht) in die Hand nehmen, und sich selbst mit ausgestreckten Armen einmal 360 Grad im Kreis drehen.
Sind die 360 Grad beendet, wechselt die LED von gelb auf grün.
Nun den Kopter um 90 Grad nach vorn beugen, sodass die LED quasi in den Himmel zeigt.
So halten und sich selbst wieder mit ausgestreckten Armen im Kreis drehen.
War auch dies in Ordnung, beginnt die LED nun normal zu blinken (gelb / grün / evtl nur einzeln rot) - blinkt sie jedoch komplett rot, war die Kalibrierung nicht erfolgreich und muss wiederholt werden.

Jetzt kann die finale Einrichtung des Kopters in der Naza Software beginnen (Gain Werte einstellen (Gain), Fernsteuerung kalibrieren (R/C), Failsafe wählen (F/S), IOC aktivieren (IOC), Grenzspannung und Limits einstellen.

Stimmt nun alles, kann man auch die Props wieder montieren.

Auf der oberen Ebene im Schwerpunkt des Kopters sollte der Akku liegen.
Hier sowohl Akku als auch die Fläche auf der oberen Platte mit dem mitgelieferten Klettband versehen.
Akku zusätzlich mit dem Klett-Riemen festschnüren.

ab in den Garten zum Erstflug:

Was soll ich sagen:
Die Drohne fliegt traumhaft, selbst im manuellen Modus ist dieses Teil sehr einfach zu fliegen.

Den Erstflug habe ich ohne Gimbal an der Drohne durchgeführt, man weiß ja nie.

Montage des Gimbals und der Videoeinheit:

Um gute Videoclips erstellen zu können wird ein Gimbal benötigt.
Dieses Teil beruhigt die GoPro im Flug und das unerwünschte Zittern wird stark reduziert.

Verbaut wurde ein Zenmuse H3-2D Gimbal.

Das Gimbal wird mittels dem Zubehörteil am Rahmen sowie am Landegestellträger befestiegt. Diese Teile passen optimal, weiters soll das Gimbal mit Kabelbindern gesichert werden.

Montage der FPV Cam:

Um die Drohne FPV (engl. first person view, frei übersetzt: Sicht aus der Ich-Perspektive'; abgekürzt FPV) fähig zu machen ist der Einsatz einer zweiten Kamera unerläßlich.
Ich habe bei der Firma Globe-Flight eine GF-OSC FPV Kamera WDR 700TVL 5-15V
erworben.
Die OSC 700 WDR ist das derzeitige Flaggschiff der GF OSC Kameraserie.
Der WDR Chip macht die Kamera durch Ihre geringe Größe und dem leichten Gewicht zur wohl besten FPV Kamera die aktuell verfügbar ist.

Es kommen neuste Technologien zum Einsatz die gerade bei der intelligenten Gegenlichtkompensation und einer besseren Tiefenschärfe helfen.
Der 1/3" Sony 960H Super HAD CCD II, Effio-P DSP Sensor kann im Gegensatz zum herkömlichen CCD Chip jedes Pixel einzeln belichten und somit auch bei direkter Sonneneinstrahlung, wie es beim FPV fliegen oft der Fall ist, perfekt regeln und den Untergund so hell anzeigen als wäre dort keine so starke Lichtquelle.

Die Montage der FPV Kamera habe ich am Rand der Centerplate durchgeführt.
Die Propeller sind nur im oberen fünftel (also im Himmel) leicht sichtbar.

Um die Daten von der Drohne zu übertragen wird ein Videosender (TX) benötigt.
In Österreich sind lediglich 25mW Ausgangsleistung erlaubt.

Monitor & FPV Brille:

Die neue Art Modellflug zu betreiben geht auch an mir nicht vorbei.

Um den FPV Flug betreiben zu können ist entweder ein Monitor oder eine FPV Brille erforderlich. Ich habe mir Beides zugelegt.

Der Monitor ist ein Diversity 32 Kanal, um alle Bänder betreiben zu können.
Zusätzlich wird noch ein Stativ und ein 3S-Lipo für den Aufbau am Fluggelände benötigt.

Die neue AttitudeSD Videobrille von Fatshark ist die neuste Videobrille in der Fatshark Produktlinie. Kleiner und leichter als ihre Vorgänger, ist die AttitudeSD folgepackt mit neuen Technologien um FPV noch realistischer und besser zu machen. Der neue Blickwinkel von 35° FOV bedeutet einen perfekten Mittelweg zwischen einem großen Blickfeld und guter Bildqualität.
Die AttitudeSD hat eine polarisierte LCD Hintergrundbeleuchtung verbaut um die Farben noch kräftiger zu machen.
Der Augenabstand (IPD) ist einstellbar, was die AttitudeSD Videobrille zur perfekten Brille für die meisten Gesichtsformen macht.
Die Brille kann mit Korrekturlinsen ausgestattet werden.

Antennen:

Um eine bessere Reichweite zu erhalten habe ich mein System mit Spironet Antennen ausgestattet.

Dieses SET besteht aus zwei zirkular polarisierten SPW Antennen.
Die Antennen sind rechts zirkular polarisiert und ergeben eine sehr gute Stabilität der Funkübertragung, ideal für FPV Flüge.

Achtung: auf Anschlusstyp achten.
Die Antennen haben ein biegsames aber selbsthaltendes Kabel mit SMA oder RA-SMA Anschluss.

Die Abstrahlung der Antennen ist mit einem Dounut vergleichbar, es sind also Rundstrahler ohne Richtwirkung.
Die Reichweite wird durch den Zuwachs an Stabilität im Vergleich zu linearen Stabantennen erhöht. Um noch mehr Reichweite erreichen zu können, eignen sich nur zirkulare Richtantennen für 5,8 GHz.

Antennenkippsockel:

Die Antenne des GPS ragt sehr weit über das Modell hinaus, um es besser transportieren zu können habe ich mir einen kippbaren Antennensockel besorgt.

DJI- IOSD MARK II:

Damit man die Drohne auch wieder nach Hause bringt, sollte noch ein OSD (On-Screen Display,engl. „Bildschirmanzeige“ abgekürzt OSD) eingebaut werden.

Das DJI OSD ermöglicht, Flugdaten in einen Videosender (optional) einzuspeisen.
FÜR WOOKONG/NAZA V2 .
Nicht kompatibel zu Naza Lite !

Virtueller Horizont
- Akkuspannung (mit Unterspannungswarnungen)
- Höhe über Startpunkt
- Entfernung vom Startpunkt
- Geschwindigkeit über Grund
- Ausrichtung des Kopters (Kompass)
- Sink- und Steiggeschwindigkeit (Vario)
- Anzahl der GPS Satelliten
- Neigungswinkel für Roll und Nick
- Modusanzeige
- Failsafeanzeige
- Videoinput (2 Eingänge schaltbar)

Ich habe das DJI MARK II gewählt, da es einen internen Videoswitcher hat.
Dieser ermöglicht es mir das Videosignal zwischen beiden Kameras zu wechseln.