الآن الطائرات بدون طيار من منظور الشخص الاول first-person view FPV.

10. استخدام الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد :

للحصول على تصميم أنظف وأكثر أناقة ومتانة، فكر في استخدام الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يمكنك العثور على تصميمات متنوعة عبر الإنترنت من خلال البحث عن "Source One V5" على موقع Thingiverse.com. قد تعمل أجزاء الإطارات الأخرى أيضًا على Source One. أحد المصادر الموصى بها للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد هو https://3dprintsfpv.co.uk/.

how-to-build-fpv-drone-2023-analog-3d-printed-parts-1170x780.jpg.webp


حامل جو برو 5-7

how-to-build-fpv-drone-2023-3d-printed-parts-1024x682.jpg.webp


توفر المصدات الأمامية وواقيات الذراع حماية ممتازة لإطارك في حالة الاصطدامات. بالنسبة لواقيات الذراع هذه، قد تحتاج إلى براغي محرك أطول، مثل M3 مقاس 10 مم.

how-to-build-fpv-drone-2023-front-bumper-arm-protectors-1024x682.jpg.webp


في البناء التناظري، يسمح لك استخدام حامل الهوائي المطبوع ثلاثي الأبعاد باستخدام كابل تمديد MMCX إلى SMA الذي يأتي مع TX800 وترقية هوائي VTX إلى هوائي مستقطب دائري للحصول على جودة إشارة أفضل.

how-to-build-fpv-drone-2023-analog-3d-printed-parts-vtx-antenna-mount-1024x682.jpg.webp


يمكن أيضًا استخدام الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتركيب الكاميرا والمكثف.

how-to-build-fpv-drone-2023-dji-3d-printed-parts-camera-capacitor-mount-1024x682.jpg.webp


يوفر تصميم DJI بأجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد مظهرًا محسنًا:

how-to-build-fpv-drone-2023-finish-dji-1024x682.jpg.webp


حامل مطبوع ثلاثي الأبعاد يحمل هوائي Vista بزاوية أكثر مثالية للطيران.

how-to-build-fpv-drone-2023-dji-3d-printed-parts-antenna-1024x682.jpg.webp


11. إعداد Betaflight :

betaflight-setup-tutorial-basic-beginner-1024x853.jpg


لإعداد Betaflight لرحلتك الأولى، اتبع التعليمات الواردة في هذا الدليل: "كيفية إعداد Betaflight لأول مرة".

سنخصص لها موضوع مستقل بعد هذا ان شاء الله.

12. الضبط :

يتضمن ضبط كوادكوبتر الخاص بك تعديله ليطير ويتصرف بالطريقة التي تريدها. لقد قطعت Betaflight شوطا طويلا. لا يتعين عليك ضبط رباعيتك، ومن المرجح أن تطير بشكل جيد مع إعدادات المخزون. ومع ذلك، إذا كنت جادًا بشأن الأداء، فهناك المزيد لتتعلمه!

بالنسبة لمعظم الأشخاص، يتضمن ضبط الطائرة الرباعية الصغيرة ضبط الإعدادات التالية:

Filters
PID and related settings
RC Rates and Expo

إذا كنت لا تعرف كيفية استخدام Blackbox، فإليك كيفية ضبط طائرتك بدون طيار FPV في 10 خطوات بسيطة.

فيما يلي معرّف PID وضبط التصفية لهذا الإصدار، ولكنه قد لا يعمل بشكل جيد بالنسبة للغير.

قم بإجراء رحلة تجريبية قصيرة وتحقق من درجة حرارة المحرك قبل استخدامه.

sourceone-v5-fpv-drone-build-bf4.3-pid-tuning-1024x583.jpg.webp


sourceone-v5-fpv-drone-build-bf4.3-filter-tuning-1024x578.jpg.webp


13. تعلم كيفية الطيران :

إذا كانت لديك خبرة قليلة أو معدومة في الطيران بطائرة رباعية صغيرة، فسيتم قريبا بإذن الله انشاء مواضيع حول

تدرب مع محاكيات FPV
نصائح وتمارين لتعلم الطيران FPV

التحسينات والترقيات :

بمجرد أن تتقن أساسيات بناء طائرة بدون طيار FPV والطيران بها، قد تفكر في إجراء بعض التحسينات والترقيات لتحسين أدائها. فيما يلي قائمة بالترقيات والتحسينات المحتملة التي يمكنك إجراؤها:

قم بفلاش برنامج Bluejay الثابت إلى ESC: ستحتاج إلى الاختيار بين الإصدارين 24 كيلو هرتز أو 48 كيلو هرتز. يوفر الإصدار 24 كيلو هرتز استجابة وعزم دوران أفضل، بينما يوفر الإصدار 48 كيلو هرتز طيرانًا أكثر سلاسة مع عزم دوران أقل قليلاً. في Betaflight، قم بتمكين Dshot ثنائي الاتجاه، والذي يسمح لك بتشغيل مرشح RPM، وهو أحد أفضل المرشحات المتاحة.
استخدم الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد: إذا لم تكن قد فعلت ذلك بالفعل، ففكر في استخدام الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتحسين المتانة وسهولة الاستخدام.
إذا كان لديك تصميم تناظري، ففكر في ترقية هوائي VTX إلى هوائي مستقطب دائري. الهوائي ثنائي القطب الذي يأتي مع TX800 جيد، ولكنه ليس الأفضل.
قم بضبط PID والتصفية بشكل صحيح.
ستساعدك هذه الترقيات والتحسينات على تحقيق أقصى استفادة من طائرة FPV بدون طيار وتحسين تجربة الطيران بشكل عام. تذكر أنه مع نمو مهاراتك ومعرفتك، هناك دائمًا تقنيات وتقنيات جديدة لاستكشافها في عالم طائرات بدون طيار FPV.
 
تعرض الدول الغربية الآن طائراتها بدون طيار FPV
.تم عرض الطائرة بدون طيار FPV Kamikaze MAUS التي تنتجها الشركة الألمانية Donaustahl GmbH في معرض ILA 2024 الجوي في برلين.
تم تجهيز طائرات FPV الألمانية أيضًا بقنابل يدوية من قاذفات مضادة للدبابات كرأس حربي.

1717662703723.png
1717662714319.png
 
تعرض الدول الغربية الآن طائراتها بدون طيار FPV
.تم عرض الطائرة بدون طيار FPV Kamikaze MAUS التي تنتجها الشركة الألمانية Donaustahl GmbH في معرض ILA 2024 الجوي في برلين.
تم تجهيز طائرات FPV الألمانية أيضًا بقنابل يدوية من قاذفات مضادة للدبابات كرأس حربي.

مشاهدة المرفق 691730مشاهدة المرفق 691731
لديهم تشكيله ممتازه لتحميلها على الدرون هذه قسم منها :

Panzerfaust-3-Warheads.png

الاخير بالقائمه اعلاه هو الاصدار الاخير والاقوى باختراق دبابة ال MBT مع دروعها التفاعليه .. اظنه بالصوره تحت الدرون... بدون الحشوه الدافعه لعدم الحاجه اليها .. الاصطدام يكفي لتفعيلها.
 
كنت بانتظارها لانها kit الكامل (النظارات ومقبض التوجيه) نسبيا افضل بالتوجيه من طرق التوجيه التقليديه،، كذلك تسليطك الضوء على وحدات المعالجه للتحكم والتوجيه لانها بمثابة كلمة السر وكذلك للتواصل مع القاعده او التواصل البيني مع الدرونات المرافقه .... نمط التشكيلات او الاسراب على سبيل المثال لا الحصر.

مشكور على الاظافه الرائعه ! بانتظار لمحه عن AI kits الجديده لانها تساعد بالتحليق وتحديد الهدف بشكل ذاتي خاصة عند بيئات التشويش العاليه وفقدان التواصل مع القاعده.... طبعا مع بعض الاخطاء ولكن ممكن توفر اداء مقبول اعتمادا على قوة المبرمج والخوارزميه و Kit المعالجه المستخدم.
استاذنا S @snt ،، هل من معلومات عن اساليب تقوية الاشاره ؟ للحصول على مديات ابعد ومقاومه للتشويش والتداخلات...مثال:

66e11228060352dba0ee199dab41becf.png
 
سوال ،،، هل من فكرة عن الاختلافات بالتصميم الخارجي والترددات المستخدمه لل FPV بتطبيقات outdoor and indoor ,,, اظن ان بحالة ال indoor استخدامتها ايضا كثيره تبدا من البحث داخل البنايات والانفاق وصناعيا فحص شامل ودقيق داخل خزانات البترول والغاز عن تلف او تاكل وغيره ،،، ايضا بنظرك ماهو الاختلاف بال sensors عن حالة ال outdoor environments ؟ ولكم جزيل الشكر مقدما!
 
التعديل الأخير:
سوال ،،، هل من فكرة عن الاختلافات بالتصميم الخارجي والترددات المستخدمه لل FPV بتطبيقات outdoor and indoor ,,, اظن ان بحالة ال indoor استخدامتها ايضا كثيره تبدا من البحث داخل البنايات والانفاق وصناعيا فحص شامل ودقيق داخل خزانات البترول والغاز عن تلف او تاكل وغيره ،،، ايضا بنظرك ماهو الاختلاف بال sensors عن حالة ال outdoor environments ؟ ولكم جزيل الشكر مقدما!

اشهر الدرونات او التصنيف لindoor هي درونات Tiny Whoop عبارة عن طائرة بدون طيار FPV داخلية صغيرة تتميز بمراوح مقاس 31-40 مم، وواقيات حماية للمروحة ، و إطار مقاس 65 مم أو 75 مم. تعمل عادةً على بطاريات LiPo 1S أو 2S.

Tiny Whoop هي في الاصل علامة تجارية لشركة مقرها الولايات المتحدة قامت بترويج هذا النوع من الطائرات الصغيرة بدون طيار، لذلك يطلق الأشخاص في هذه الأسم على كل هذه الطائرات الصغيرة بدون طيار اسم "Tiny Whoops". تعتبر هذه الطائرات بدون طيار FPV ذات الأسعار المعقولة وسهلة التحكم مثالية للطيران الداخلي ويمكنها أيضًا الطيران في الهواء الطلق في المناطق المحمية من الرياح. تضمن قنواتها السلامة وتقلل من الأضرار عند الاصطدام.

gdn557o6eszx.jpg


تستخدم Tiny Whoops نوعين من المحركات: الناعم وبدون فرش. في ملخص:

Tiny Whoops بدون فرش: محرك أكثر قوة، وعمر افتراضي أفضل، يدعم وضع turtle mode و بتردد 48 كيلو هرتز.
Tiny Whoops بمحرك مصقول: أرخص، وبسيطة، وخفيفة الوزن.

في السابق، كان الاختيار بين أنواع المحركات للحصول على Tiny Whoops صغيرة أكثر صعوبة. ومع ذلك، مع تقديم ميزات الأداء مثل مرشح RPM ودعم تردد 48 كيلو هرتز أصبحت المحركات بدون فرش هي المعيار بينما أصبحت Tiny Whoops ذات المحركات المصقولة قديمة.

هوائي في تي اكس :

معظم Tiny Whoops تأتي مع هوائي سوطي بسيط (linear polarized dipole antenna). ولكن الترقية إلى TrueRC Singularity Antenna توفر تحسنًا ملحوظًا في الأداء مع إضافة نصف جرام فقط من الوزن الزائد. إذا تمت مواجهة صعوبة في الحصول على إشارة الفيديو أثناء الطيران بالداخل، فيجب التفكبر في الترقية إلى هوائي مستقطب دائري.

طبعا على حسب الاستخدام يمكن تأمين حماية اضافية للدرون من خلال اضافة اطارات للحماية.

F05M4D7IV0AQ8XC.jpg


51Tqe05+SpL._AC_UF1000,1000_QL80_.jpg

 

اشهر الدرونات او التصنيف لindoor هي درونات Tiny Whoop عبارة عن طائرة بدون طيار FPV داخلية صغيرة تتميز بمراوح مقاس 31-40 مم، وواقيات حماية للمروحة ، و إطار مقاس 65 مم أو 75 مم. تعمل عادةً على بطاريات LiPo 1S أو 2S.

Tiny Whoop هي في الاصل علامة تجارية لشركة مقرها الولايات المتحدة قامت بترويج هذا النوع من الطائرات الصغيرة بدون طيار، لذلك يطلق الأشخاص في هذه الأسم على كل هذه الطائرات الصغيرة بدون طيار اسم "Tiny Whoops". تعتبر هذه الطائرات بدون طيار FPV ذات الأسعار المعقولة وسهلة التحكم مثالية للطيران الداخلي ويمكنها أيضًا الطيران في الهواء الطلق في المناطق المحمية من الرياح. تضمن قنواتها السلامة وتقلل من الأضرار عند الاصطدام.

gdn557o6eszx.jpg


تستخدم Tiny Whoops نوعين من المحركات: الناعم وبدون فرش. في ملخص:

Tiny Whoops بدون فرش: محرك أكثر قوة، وعمر افتراضي أفضل، يدعم وضع turtle mode و بتردد 48 كيلو هرتز.
Tiny Whoops بمحرك مصقول: أرخص، وبسيطة، وخفيفة الوزن.

في السابق، كان الاختيار بين أنواع المحركات للحصول على Tiny Whoops صغيرة أكثر صعوبة. ومع ذلك، مع تقديم ميزات الأداء مثل مرشح RPM ودعم تردد 48 كيلو هرتز أصبحت المحركات بدون فرش هي المعيار بينما أصبحت Tiny Whoops ذات المحركات المصقولة قديمة.

هوائي في تي اكس :

معظم Tiny Whoops تأتي مع هوائي سوطي بسيط (linear polarized dipole antenna). ولكن الترقية إلى TrueRC Singularity Antenna توفر تحسنًا ملحوظًا في الأداء مع إضافة نصف جرام فقط من الوزن الزائد. إذا تمت مواجهة صعوبة في الحصول على إشارة الفيديو أثناء الطيران بالداخل، فيجب التفكبر في الترقية إلى هوائي مستقطب دائري.

طبعا على حسب الاستخدام يمكن تأمين حماية اضافية للدرون من خلال اضافة اطارات للحماية.

F05M4D7IV0AQ8XC.jpg


51Tqe05+SpL._AC_UF1000,1000_QL80_.jpg

ويوجد منها احجام وقد تكون داخل قفص كروي وانواع عديديه من payload ... حسب التطبيق .... على سبيل المثال لا الحصر هذا التطبيق:

 
هل من معلومات عن اساليب تقوية الاشاره ؟ للحصول على مديات ابعد ومقاومه للتشويش والتداخلات...مثال:

66e11228060352dba0ee199dab41becf.png

تعتبر هوائيات FPV العامل الحاسم الذي يحدد نطاق وقوة الإشارة لنظام FPV. مع وجود العديد من أنواع الهوائيات المختلفة في السوق، قد يكون من الصعب اختيار النوع المناسب. في هذه المشاركة ، سنغطي أساسيات هيكل الهوائي، والأنواع المختلفة للهوائيات المتاحة.

ما هو هوائي FPV :

هوائي FPV مسؤول عن نقل تغذية الفيديو من كاميرا الطائرة بدون طيار إلى نظارات الطيار أو شاشة النحكم في الوقت الفعلي، مما يسمح للطيار بالتحليق بالطائرة بدون طيار أثناء رؤية ما تراه الطائرة بدون طيار. تلعب جودة وأداء وتكوين هوائيات FPV دورًا حاسمًا في تحديد نطاق نقل الفيديو ووضوحه وموثوقيته.

الهوائي هو ببساطة قطعة أو قطع من الأسلاك التي تحول الإشارة الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية، والعكس صحيح. بغض النظر عن التصميم أو المظهر الخارجي، يتكون كل هوائي من نفس الأجزاء الأساسية:

العنصر-Element: المادة الموصلة التي تنقل وتستقبل الموجات الكهرومغناطيسية.
Ground Plane: مصنوع من معدن موصل ويعمل كمرجع كهربائي يمكن للمستوى الأرضي المضبوط بشكل صحيح أن يعمل على تضخيم إشارة الراديو المنبعثة أو المستقبلة بواسطة عنصر أي هوائي.
الكبل المحوري-Coaxial Cable: نوع خاص من الأسلاك المحمية التي تحمل الإشارة بين الموصل وعنصر الهوائي دون بث إشارات الراديو. يتم استخدامها لتمديد طول الهوائي وغالبًا ما تكون مصنوعة من مادة صلبة. الكابلات المحورية ليست ضرورية إذا كان الموصل متصلاً مباشرة بالعنصر.
الموصل -Connector : موصل الهوائي هو ما يربط العنصر والمستوى الأرضي فعليًا بجهاز إرسال واستقبال الفيديو.
الموصل-Connector: الاتصال المادي بين الهوائي وجهاز إرسال/استقبال الفيديو.

fpv-antenna-anatomy-active-element-ground-plane-coaxial-cable-connector.jpg


غالبًا ما تكون عناصر هوائي FPV مصنوعة من أسلاك نحاسية هشة ويتم وضعها عادة في غلاف واقي بلاستيكي. لا تؤدي هذه الحالات إلى إضعاف الإشارة وتوفير الدعم للهوائي أثناء الأعطال.

اتجاهيات الهوائي :

عند اختيار الهوائي، فإن القرار الأساسي هو اتجاهه، والذي يمكن أن يكون إما اتجاهيًا directional أو متعدد الاتجاهات omni-directional.

تشع الهوائيات متعددة الاتجاهات موجات الراديو بالتساوي في جميع الاتجاهات، بينما تركز الهوائيات الاتجاهية موجات الراديو الخاصة بها في اتجاه واحد.

تعتبر الهوائيات متعددة الاتجاهات ممتازة وتوفر تغطية إشارة جيدة في جميع أنحاء الطيار. غالبًا ما تستخدم الهوائيات الاتجاهية في أجهزة الاستقبال المتنوعة، حيث يمكن إقرانها بهوائيات متعددة الاتجاهات أو متعددة الاتجاهات لتغطية جميع الزوايا الضرورية.

يمكن لجهاز الاستقبال المتنوع استقبال إشارتين من هوائيين وعرض الإشارة الأقوى.

استقطاب الهوائي :

استقطاب الهوائي هو تصنيف لهوائيات FPV. هناك نوعان:

هوائيات مستقطبة خطياً linearly polarized antennas (LP)
هوائيات مستقطبة دائرية circularly polarized antennas (CP)

وضمن الهوائيات المستقطبة الدائرية يوجد :

الهوائيات المستقطبة الدائرية اليسرى left hand circular polarized antennas (LHCP)
الهوائيات المستقطبة الدائرية اليمنى right hand circular polarized antennas (RHCP)

الاستقطاب الخطي :

يتم استخدام الاستقطاب الخطي في العديد من الهوائيات الأساسية، مثل الهوائيات ثنائية القطب (المعروفة أيضًا باسم هوائيات rubber duck antennas) التي تأتي مع جهاز VTX وVRX، أو حتى في شبكة WiFi المنزلية.

images


مع الاستقطاب الخطي، تتأرجح الإشارة إما أفقيًا أو رأسيًا في مستوى واحد أثناء انتقالها.

p1.gif


الاستقطاب الدائري :

تعتبر Skew-Planar Wheel،أو الهوائيات الحلزونية أمثلة على الهوائيات المستقطبة الدائرية الشائعة.

images


يتضمن الاستقطاب الدائري إرسال إشارات على المستويين الأفقي والرأسي مع تحول طور بمقدار 90 درجة يشبه المفتاح الدوار.

p51.gif


ومع ذلك، فإن الاستقطاب الدائري له اعتبار مهم: وهو أن اتجاه موجات الراديو هناك اتجاهان فقط: الاستقطاب الدائري الأيمن (RHCP) والاستقطاب الدائري الأيسر (LHCP). إذا قمت بإرسال موجة راديو بهوائي واحد، فأنت بحاجة إلى استقبال تلك الموجة بهوائي آخر بنفس الدوران. لذلك، يجب عليك استخدام هوائيات RHCP على جهاز الاستقبال الخاص بك فقط إذا كان جهاز الإرسال الخاص بك يحتوي أيضًا على هوائي RHCP، وينطبق الشيء نفسه على LHCP. سيؤدي عدم القيام بذلك إلى فقدان كبير للإشارة.

ما هو استقطاب الهوائي الأفضل لطائرة FPV بدون طيار؟

تعتبر الهوائيات المستقطبة الدائرية بشكل عام أكثر ملاءمة لطائرات FPV بدون طيار للأسباب التالية:

  • تعتبر الهوائيات المستقطبة الخطية أكثر عرضة للتداخل متعدد المسارات مقارنة بهوائيات CP.
  • يتأثر نطاق هوائي LP بشكل كبير بمحاذاة الهوائي، ويكاد يكون من المستحيل الحفاظ على محاذاة جيدة للهوائي على كوادكوبتر طوال الوقت لأنها تدور باستمرار حول جميع المحاور.

تستخدم الهوائيات المستقطبة الخطية على نطاق واسع بسبب بساطتها الهيكلية. تميل إلى أن تكون أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأرخص وأسهل في الصنع. بشكل عام، يعد الاستقطاب الخطي خيارًا جيدًا للمدى الطويل حيث أن كل الطاقة تتركز على مستوى واحد. ومع ذلك، فإن ميزة المدى نادراً ما تتحقق بسبب التداخل.

ولتحقيق أفضل استقبال، يجب أن يستخدم كل من طرفي الإرسال والاستقبال هوائيات مستقطبة خطية، ويجب أن تكون محاذية لضمان أقصى تداخل للإشعاع. تدور طائرات FPV بدون طيار باستمرار حول جميع المحاور الثلاثة، مما يجعل من المستحيل تقريبًا الحفاظ على المحاذاة المثالية. على سبيل المثال، عندما تكون هوائيات المرسل والمستقبل بزاوية 90 درجة لبعضها البعض، سيكون لديهم أقل قدر من تداخل الإشارة، مما يؤدي إلى فقدان أكثر من 20 ديسيبل في قوة الإشارة (انخفاض في النطاق يزيد عن 90٪)، يشار إليه بالاستقطاب المتقاطع . قد تكون هوائيات LP أكثر ملاءمة لطائرات RC والسيارات والقوارب وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى، تتداخل الإشارات المستقطبة الدائرية دائمًا بغض النظر عن الاتجاه أو الزاوية التي تكون فيها طائرة FPV بدون طيار بالنسبة لهوائي الاستقبال (لا يوجد فقدان للإشارة بغض النظر عن محاذاة الهوائي). لهذا السبب، تعتبر الهوائيات المستقطبة الدائرية هي المعيار لطائرات بدون طيار FPV.

ميزة أخرى للهوائيات المستقطبة الدائرية هي قدرتها على رفض التداخل متعدد المسارات. يعد التداخل متعدد المسارات أحد أشكال الضوضاء في موجز الفيديو التناظري والذي يظهر غالبًا على شكل تغيرات عشوائية في اللون وصورة ثابتة ومشوَّشة وانقطاعات. ويحدث ذلك عندما ترتد الإشارة عن الأشياء (مثل الجدران والأرض)، وتتشوه مع تأخير الطور، وتتداخل مع الإشارة الرئيسية.

multipathing-fpv-interference.jpg


بالنسبة للطيران بدون طيار FPV بشكل عام، يوصى باستخدام هوائيات CP. ومع ذلك، قد يفضل بعض الطيارين هوائيات LP المصنوعة خصيصًا لأنه يمكن جعلها أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأكثر متانة، على الرغم من أداء التردد اللاسلكي الأسوأ.

يتبع.
 
متى يستخدم هوائيات CP :
  • عند الطيران بالقرب من أجسام كبيرة مثل الأشجار أو المباني أو في بيئات مغلقة مثل مواقف السيارات والملاعب حيث سيكون هناك قدر كبير من التداخل متعدد المسارات.
  • أثناء الطيران البهلواني حيث يتغير اتجاه الطائرة وزاويتها باستمرار.
  • أثناء الطيران على ارتفاعات منخفضة (الطيران القريب).

متى تستخدم هوائيات LP :
  • أثناء الطيران الثابت في خط مستقيم دون الكثير من حركة التدحرج والميل.
  • عندما يكون حجم الهوائي والوزن والمتانة هي الاعتبارات الأكثر أهمية.

هل يمكن استخدام هوائيات LP وCP معًا؟

يمكن مزج الهوائيات المستقطبة خطيًا والهوائيات المستقطبة دائرية في نظام FPV، على حساب فقدان بعض الإشارة.

بالنسبة للطائرات FPV العادية، يوصي باستخدام هوائيات CP فقط.

الاختلافات بين LHCP وRHCP :

تكون الهوائيات المستقطبة الدائرية إما (LHCP) أو (RHCP). يجب أن يكون لدى المرسل والمستقبل هوائيات متطابقة وإلا فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الإشارة بشكل كبير. إذا قمت بخلط هوائيات LHCP وRHCP، فستظل تعمل ولكن النطاق الخاص سينخفض بشكل كبير.

وذلك لأن هوائي LHCP يرفض الإشارة من هوائي RHCP والعكس صحيح. يعتمد مقدار الرفض على النسبة المحورية للهوائيات.

يمكن أن تستفيد هوائيات CP من هذه الخاصية ضد تعدد المسارات. في كل مرة ترتد إشارة CP عن الجسم فإنها تغير اتجاه استقطابها. وهوائي LHCP يرفض إشارة RHCP والعكس (الاستقطاب المتقاطع). وأيضًا عندما يستخدم أحد الطيارين هوائيات LHCP والآخر يستخدم هوائيات RHCP، سيكون هناك تداخل أقل بينهما.

لذلك من المفترض أن يستخدم نفس النوع من الهوائي على كل من جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال. إذا تم الخلط بين LHCP وRHCP فسوف تعاني من فقدان كبير للإشارة.

109011_54238b810b88d4e3a0d330ec89d013ba.jpg


بالنسبة للطيارين الذين يسافرون ضمن مجموعة، من الأفضل أن يكون لديهم هوائيات LHCP وRHCP لمزيد من المرونة. تعد هوائيات RHCP أكثر شيوعًا لنظام FPV التناظري، بينما تعد هوائيات LHCP أكثر شيوعًا لأنظمة FPV الرقمية مثل DJI وAvatar.

أداء الهوائي :

عندما يتعلق الأمر بتصميم هوائي FPV، هناك العديد من قياسات الأداء التي يجب أخذها في الاعتبار، بما في ذلك:

كسب الهوائي
نمط الإشعاع
النسبة المحورية
SWR
الكفاءة
ضبط التردد والمدى
المعاوقة أو الممانعة.


إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن هذه المفاهيم، فهناك الكثير من الموارد المتاحة، مثل Antenna-theory.com وصفحة الهوائي في ويكيبيديا.
 
متى يستخدم هوائيات CP :
  • عند الطيران بالقرب من أجسام كبيرة مثل الأشجار أو المباني أو في بيئات مغلقة مثل مواقف السيارات والملاعب حيث سيكون هناك قدر كبير من التداخل متعدد المسارات.
  • أثناء الطيران البهلواني حيث يتغير اتجاه الطائرة وزاويتها باستمرار.
  • أثناء الطيران على ارتفاعات منخفضة (الطيران القريب).

متى تستخدم هوائيات LP :
  • أثناء الطيران الثابت في خط مستقيم دون الكثير من حركة التدحرج والميل.
  • عندما يكون حجم الهوائي والوزن والمتانة هي الاعتبارات الأكثر أهمية.

هل يمكن استخدام هوائيات LP وCP معًا؟

يمكن مزج الهوائيات المستقطبة خطيًا والهوائيات المستقطبة دائرية في نظام FPV، على حساب فقدان بعض الإشارة.

بالنسبة للطائرات FPV العادية، يوصي باستخدام هوائيات CP فقط.

الاختلافات بين LHCP وRHCP :

تكون الهوائيات المستقطبة الدائرية إما (LHCP) أو (RHCP). يجب أن يكون لدى المرسل والمستقبل هوائيات متطابقة وإلا فقد يؤدي ذلك إلى فقدان الإشارة بشكل كبير. إذا قمت بخلط هوائيات LHCP وRHCP، فستظل تعمل ولكن النطاق الخاص سينخفض بشكل كبير.

وذلك لأن هوائي LHCP يرفض الإشارة من هوائي RHCP والعكس صحيح. يعتمد مقدار الرفض على النسبة المحورية للهوائيات.

يمكن أن تستفيد هوائيات CP من هذه الخاصية ضد تعدد المسارات. في كل مرة ترتد إشارة CP عن الجسم فإنها تغير اتجاه استقطابها. وهوائي LHCP يرفض إشارة RHCP والعكس (الاستقطاب المتقاطع). وأيضًا عندما يستخدم أحد الطيارين هوائيات LHCP والآخر يستخدم هوائيات RHCP، سيكون هناك تداخل أقل بينهما.

لذلك من المفترض أن يستخدم نفس النوع من الهوائي على كل من جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال. إذا تم الخلط بين LHCP وRHCP فسوف تعاني من فقدان كبير للإشارة.

109011_54238b810b88d4e3a0d330ec89d013ba.jpg


بالنسبة للطيارين الذين يسافرون ضمن مجموعة، من الأفضل أن يكون لديهم هوائيات LHCP وRHCP لمزيد من المرونة. تعد هوائيات RHCP أكثر شيوعًا لنظام FPV التناظري، بينما تعد هوائيات LHCP أكثر شيوعًا لأنظمة FPV الرقمية مثل DJI وAvatar.

أداء الهوائي :

عندما يتعلق الأمر بتصميم هوائي FPV، هناك العديد من قياسات الأداء التي يجب أخذها في الاعتبار، بما في ذلك:

كسب الهوائي
نمط الإشعاع
النسبة المحورية
SWR
الكفاءة
ضبط التردد والمدى
المعاوقة أو الممانعة.


إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن هذه المفاهيم، فهناك الكثير من الموارد المتاحة، مثل Antenna-theory.com وصفحة الهوائي في ويكيبيديا.

? Helical Vs. Patch Antenna​

 

تعتبر هوائيات FPV العامل الحاسم الذي يحدد نطاق وقوة الإشارة لنظام FPV. مع وجود العديد من أنواع الهوائيات المختلفة في السوق، قد يكون من الصعب اختيار النوع المناسب. في هذه المشاركة ، سنغطي أساسيات هيكل الهوائي، والأنواع المختلفة للهوائيات المتاحة.

ما هو هوائي FPV :

هوائي FPV مسؤول عن نقل تغذية الفيديو من كاميرا الطائرة بدون طيار إلى نظارات الطيار أو شاشة النحكم في الوقت الفعلي، مما يسمح للطيار بالتحليق بالطائرة بدون طيار أثناء رؤية ما تراه الطائرة بدون طيار. تلعب جودة وأداء وتكوين هوائيات FPV دورًا حاسمًا في تحديد نطاق نقل الفيديو ووضوحه وموثوقيته.

الهوائي هو ببساطة قطعة أو قطع من الأسلاك التي تحول الإشارة الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية، والعكس صحيح. بغض النظر عن التصميم أو المظهر الخارجي، يتكون كل هوائي من نفس الأجزاء الأساسية:

العنصر-Element: المادة الموصلة التي تنقل وتستقبل الموجات الكهرومغناطيسية.
Ground Plane: مصنوع من معدن موصل ويعمل كمرجع كهربائي يمكن للمستوى الأرضي المضبوط بشكل صحيح أن يعمل على تضخيم إشارة الراديو المنبعثة أو المستقبلة بواسطة عنصر أي هوائي.
الكبل المحوري-Coaxial Cable: نوع خاص من الأسلاك المحمية التي تحمل الإشارة بين الموصل وعنصر الهوائي دون بث إشارات الراديو. يتم استخدامها لتمديد طول الهوائي وغالبًا ما تكون مصنوعة من مادة صلبة. الكابلات المحورية ليست ضرورية إذا كان الموصل متصلاً مباشرة بالعنصر.
الموصل -Connector : موصل الهوائي هو ما يربط العنصر والمستوى الأرضي فعليًا بجهاز إرسال واستقبال الفيديو.
الموصل-Connector: الاتصال المادي بين الهوائي وجهاز إرسال/استقبال الفيديو.

fpv-antenna-anatomy-active-element-ground-plane-coaxial-cable-connector.jpg


غالبًا ما تكون عناصر هوائي FPV مصنوعة من أسلاك نحاسية هشة ويتم وضعها عادة في غلاف واقي بلاستيكي. لا تؤدي هذه الحالات إلى إضعاف الإشارة وتوفير الدعم للهوائي أثناء الأعطال.

اتجاهيات الهوائي :

عند اختيار الهوائي، فإن القرار الأساسي هو اتجاهه، والذي يمكن أن يكون إما اتجاهيًا directional أو متعدد الاتجاهات omni-directional.

تشع الهوائيات متعددة الاتجاهات موجات الراديو بالتساوي في جميع الاتجاهات، بينما تركز الهوائيات الاتجاهية موجات الراديو الخاصة بها في اتجاه واحد.

تعتبر الهوائيات متعددة الاتجاهات ممتازة وتوفر تغطية إشارة جيدة في جميع أنحاء الطيار. غالبًا ما تستخدم الهوائيات الاتجاهية في أجهزة الاستقبال المتنوعة، حيث يمكن إقرانها بهوائيات متعددة الاتجاهات أو متعددة الاتجاهات لتغطية جميع الزوايا الضرورية.



استقطاب الهوائي :

استقطاب الهوائي هو تصنيف لهوائيات FPV. هناك نوعان:

هوائيات مستقطبة خطياً linearly polarized antennas (LP)
هوائيات مستقطبة دائرية circularly polarized antennas (CP)

وضمن الهوائيات المستقطبة الدائرية يوجد :

الهوائيات المستقطبة الدائرية اليسرى left hand circular polarized antennas (LHCP)
الهوائيات المستقطبة الدائرية اليمنى right hand circular polarized antennas (RHCP)

الاستقطاب الخطي :

يتم استخدام الاستقطاب الخطي في العديد من الهوائيات الأساسية، مثل الهوائيات ثنائية القطب (المعروفة أيضًا باسم هوائيات rubber duck antennas) التي تأتي مع جهاز VTX وVRX، أو حتى في شبكة WiFi المنزلية.

images


مع الاستقطاب الخطي، تتأرجح الإشارة إما أفقيًا أو رأسيًا في مستوى واحد أثناء انتقالها.

p1.gif


الاستقطاب الدائري :

تعتبر Skew-Planar Wheel،أو الهوائيات الحلزونية أمثلة على الهوائيات المستقطبة الدائرية الشائعة.

images


يتضمن الاستقطاب الدائري إرسال إشارات على المستويين الأفقي والرأسي مع تحول طور بمقدار 90 درجة يشبه المفتاح الدوار.

p51.gif


ومع ذلك، فإن الاستقطاب الدائري له اعتبار مهم: وهو أن اتجاه موجات الراديو هناك اتجاهان فقط: الاستقطاب الدائري الأيمن (RHCP) والاستقطاب الدائري الأيسر (LHCP). إذا قمت بإرسال موجة راديو بهوائي واحد، فأنت بحاجة إلى استقبال تلك الموجة بهوائي آخر بنفس الدوران. لذلك، يجب عليك استخدام هوائيات RHCP على جهاز الاستقبال الخاص بك فقط إذا كان جهاز الإرسال الخاص بك يحتوي أيضًا على هوائي RHCP، وينطبق الشيء نفسه على LHCP. سيؤدي عدم القيام بذلك إلى فقدان كبير للإشارة.

ما هو استقطاب الهوائي الأفضل لطائرة FPV بدون طيار؟

تعتبر الهوائيات المستقطبة الدائرية بشكل عام أكثر ملاءمة لطائرات FPV بدون طيار للأسباب التالية:

  • تعتبر الهوائيات المستقطبة الخطية أكثر عرضة للتداخل متعدد المسارات مقارنة بهوائيات CP.
  • يتأثر نطاق هوائي LP بشكل كبير بمحاذاة الهوائي، ويكاد يكون من المستحيل الحفاظ على محاذاة جيدة للهوائي على كوادكوبتر طوال الوقت لأنها تدور باستمرار حول جميع المحاور.

تستخدم الهوائيات المستقطبة الخطية على نطاق واسع بسبب بساطتها الهيكلية. تميل إلى أن تكون أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأرخص وأسهل في الصنع. بشكل عام، يعد الاستقطاب الخطي خيارًا جيدًا للمدى الطويل حيث أن كل الطاقة تتركز على مستوى واحد. ومع ذلك، فإن ميزة المدى نادراً ما تتحقق بسبب التداخل.

ولتحقيق أفضل استقبال، يجب أن يستخدم كل من طرفي الإرسال والاستقبال هوائيات مستقطبة خطية، ويجب أن تكون محاذية لضمان أقصى تداخل للإشعاع. تدور طائرات FPV بدون طيار باستمرار حول جميع المحاور الثلاثة، مما يجعل من المستحيل تقريبًا الحفاظ على المحاذاة المثالية. على سبيل المثال، عندما تكون هوائيات المرسل والمستقبل بزاوية 90 درجة لبعضها البعض، سيكون لديهم أقل قدر من تداخل الإشارة، مما يؤدي إلى فقدان أكثر من 20 ديسيبل في قوة الإشارة (انخفاض في النطاق يزيد عن 90٪)، يشار إليه بالاستقطاب المتقاطع . قد تكون هوائيات LP أكثر ملاءمة لطائرات RC والسيارات والقوارب وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى، تتداخل الإشارات المستقطبة الدائرية دائمًا بغض النظر عن الاتجاه أو الزاوية التي تكون فيها طائرة FPV بدون طيار بالنسبة لهوائي الاستقبال (لا يوجد فقدان للإشارة بغض النظر عن محاذاة الهوائي). لهذا السبب، تعتبر الهوائيات المستقطبة الدائرية هي المعيار لطائرات بدون طيار FPV.

ميزة أخرى للهوائيات المستقطبة الدائرية هي قدرتها على رفض التداخل متعدد المسارات. يعد التداخل متعدد المسارات أحد أشكال الضوضاء في موجز الفيديو التناظري والذي يظهر غالبًا على شكل تغيرات عشوائية في اللون وصورة ثابتة ومشوَّشة وانقطاعات. ويحدث ذلك عندما ترتد الإشارة عن الأشياء (مثل الجدران والأرض)، وتتشوه مع تأخير الطور، وتتداخل مع الإشارة الرئيسية.

multipathing-fpv-interference.jpg


بالنسبة للطيران بدون طيار FPV بشكل عام، يوصى باستخدام هوائيات CP. ومع ذلك، قد يفضل بعض الطيارين هوائيات LP المصنوعة خصيصًا لأنه يمكن جعلها أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأكثر متانة، على الرغم من أداء التردد اللاسلكي الأسوأ.

يتبع.
اهداء خاص،، تطور جديد على الاقل اخر اصدارات ال FPV حيث يستخدم هذا النوع من الهوائي Helical او Spiral or Spring على الدرون نفسه ايضا للاسباب المذكوره :

1. واضح خلال صورة انقضاضه على جندي

1718025707198.png


2. الفديو لحاله ثانيه بالشهر الماضي:




A @anwaralsharrad
 
التعديل الأخير:
Helical Antenna

النوع: دائري اتجاهي
التطبيقات: أجهزة استقبال الفيديو
الهوائيات الحلزونية Helical Antenna هي هوائيات اتجاهية على شكل زنبرك، وهي رائعة لمنع التداخل متعدد المسارات لأنها مستقطبة دائرية.

يحدد عدد لفات الملف كسب الهوائي. يمكن للهوائيات الحلزونية التي تحتوي على دورتين فقط أن تتمتع بأداء مماثل لهوائي التصحيح النموذجي patch antenna. يمكن أن تؤدي إضافة أكثر من 6 دورات إلى زيادة النطاق حسب الحجم. ومع ذلك، مع كل دورة تضاف، هناك مقايضة في الكفاءة، بشكل عام عندما تصل إلى 15 دورة أو أكثر، هناك مكاسب إضافية قليلة جدًا. كلما زاد عدد اللفات على الهوائي الحلزوني، كلما أصبح الكسب أعلى. من حيث الحجم، فهي ليست مدمجة مثل هوائي التصحيح.

على سبيل المثال، هذا هوائي حلزوني 7 دورات 5.8 جيجا هرتز و12 ديسيبل.

helical_antenna_goggle.jpg

Patch antenna


النوع: اتجاهي خطي أو دائري
التطبيقات: أجهزة إرسال التحكم بالراديو وأجهزة استقبال الفيديو
هوائيات التصحيح هي هوائيات اتجاهية موجودة على لوحة الدوائر المطبوعة والتي يمكن العثور عليها في كل من الاستقطاب الخطي والدائري. تعتبر هوائيات التصحيح حلاً خفيف الوزن وصغير الحجم مقارنة بالهوائيات الحلزونية.

إن تصنيعها غير مكلف نسبيًا حيث يمكن طباعتها على لوحات الدوائر، لكن كفاءتها بطبيعتها أقل من كفاءة الأنواع الأخرى من الهوائيات التي تستخدم الهواء كعازل للكهرباء، مثل الهوائي الحلزوني.

تتميز هوائيات التصحيح عمومًا باتجاهية أقل من الهوائيات الحلزونية ولها مساحة أصغر.

فيما يلي مثال على الشكل الذي يبدو عليه هوائي التصحيح من الداخل.

patch_antenna_inside_open-295x300.jpg.webp


مزايا وعيوب هوائي التصحيح والحلزون :

المزايا :

Patch antenna

HELIX
ملف تعريف منخفض وحجم صغير
وزن خفيف
سهولة التكامل
قوي ودائم
كسب واتجاهية مرتفعان نسبيًا لهوائي GNSS أحادي العنصر عند زوايا ارتفاع منخفضة بالقرب من الأفق
تغطية زاوية ارتفاع واسعة
قدرة على التكيف
يمكن تصميمه لتحقيق نمط إشعاع متعدد الاتجاهات أو اتجاهي
يمكن تصميمه لتحقيق الاستقطاب الخطي أو الدائري
قدرة على التكيف
تكلفة منخفضة
يُظهر الاستقطاب الدائري مع نسبة محورية منخفضة جدًا مما يعمل على تحسين المرونة للانتشار متعدد المسارات
عرض النطاق الترددي واسع
توفر القدرة على الحصول على جميع الأقمار الصناعية المرئية وتتبعها تقريبًا تخفيفًا ممتازًا للدقة (DOP).

سلبيات :

Patch antenna

HELIX
عرض النطاق الترددي الضيق
التصميم المعقد والتغذية (يتطلب مكونات إضافية لتوفير الإثارة المناسبة للعناصر)
حساس لخصائص العزل الكهربائي، وتفاوتات التصنيع، والأشياء والهياكل القريبة
الشكل الأسطواني والحجم المادي الكبير يجعله غير مناسب لبعض التطبيقات
معالجة محدودة للطاقة
أكثر تكلفة من التصحيح
عرض شعاع ضيق نسبيا
 
بطاريات LiPo Lithium Polymer Battery

تعد بطاريات LiPo Lithium Polymer Battery مصدر طاقة لطائرات FPV بدون طيار، حيث توفر قدرًا كبيرًا من قدرات تخزين الطاقة وتسليمها. ومع ذلك، إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح، فإنها يمكن أن تشكل مخاطر على السلامة.

توصيات اختيار البطارية :

عند اختيار بطاريات LiPo، يفضل دائمًا العلامات التجارية ذات السمعة الطيبة لضمان الأداء والجودة. يختار العبوات الأصغر حجمًا إذا كان الهدف طائرة بدون طيار أخف وزنًا وأكثر مرونة؛ يختار العبوات الأكبر حجمًا إذا كنت الأولوية لوقت الرحلة على المناولة. يلاحظ أن الحزمة الأكبر يمكن أن توفر تيارًا أكبر على حساب وزن أكبر قليلًا، لذلك هناك مقايضة يجب القيام بها.

5 طائرات ال5 بوصة التي تستخدم في الطيران الحر وسباقات :

بطاريات LiPo الأكثر شيوعًا المستخدمة في طائرات بدون طيار مقاس 5 بوصات للطيران الحر والسباق هي بطاريات جهد 4S و6S. تبلغ سعة البطارية النموذجية لـ 4S حوالي 1300 مللي أمبير إلى 1600 مللي أمبير في الساعة، وبالنسبة لـ 6S تبلغ حوالي 1000 مللي أمبير إلى 1300 مللي أمبير في الساعة.

هل بطاريات LiPo آمنة؟

عندما يتم التعامل معها بشكل صحيح، تكون بطاريات LiPo آمنة تمامًا. ومع ذلك، قد تشتعل بطاريات LiPo بسبب التعامل غير السليم أو التعرض لأضرار مادية. يتضمن ضمان السلامة معالجة دقيقة ويقظة في التعامل مع البطاريات.

فهم أساسيات بطارية LiPo :

تتميز بطاريات ليثيوم بوليمر، أو بطاريات LiPo، بنسبة طاقة إلى وزن استثنائية، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لطائرات بدون طيار FPV.

لاختيار بطارية LiPo المناسبة، من المهم معرفة كيفية تفسير مواصفاتها والتعرف على المصطلحات الأساسية، والتي سيتم شرحها في الأقسام التالية.

lipo-battery-guide-what-is-voltage-c-rating-capacity-leads-1024x707.jpg


جهد بطاريات ليبو :

تتكون بطاريات LiPo من خلايا فردية، كل منها بجهد اسمي يبلغ 3.7 فولت، وهو ما هو موضح على ملصق البطارية.

تم تصميم بطارية LiPo لتعمل بأمان ضمن نطاق جهد محدد، عادةً ما بين 3.0 فولت و4.2 فولت. يعد الشحن الزائد لبطارية LiPo فوق 4.2 فولت أمرًا خطيرًا وقد يؤدي إلى نشوب حريق. قد يؤدي التفريغ أقل من 3 فولت إلى تدهور الأداء بشكل لا رجعة فيه أو تلف البطارية. ويُشار إلى هذا الحد الأدنى من الجهد أيضًا بجهد القطع. يوصى عمومًا بإيقاف التفريغ عندما تصل البطارية إلى 3.5 فولت لكل خلية لإطالة عمرها.

تعداد الخلايا :

قد تحتوي بطاريات LiPo على خلايا متعددة. يشير التصنيف "S" الموجود على البطارية إلى عدد الخلايا الموجودة بها. لذا، تحتوي بطارية 6S على ست خلايا، وبطارية 4S بها أربع خلايا، وهكذا. نظرًا لأن كل خلية لها جهد اسمي قدره 3.7 فولت، فإن بطارية 4S لها جهد اسمي يساوي 4 × 3.7 فولت = 14.8 فولت، بينما تحتوي بطارية 6S على جهد اسمي يساوي 6 × 3.7 فولت = 22.2 فولت.

4s-6s-lipo-battery-fpv-mini-quad-racing-drone-1024x768.jpg


يؤثر جهد البطارية بشكل مباشر على سرعة المحرك، لذا فإن استخدام بطارية ذات عدد خلايا أعلى يمكن أن يزيد من قوة الطائرة بدون طيار (على افتراض أن الطائرة بدون طيار تدعم الجهد العالي). ومع ذلك، فإن إضافة المزيد من الخلايا يجعل البطارية أثقل وأكثر تكلفة.

Lipo-battery-cells-connect-anode-cathode-terminals-positive-negative-balance-1024x754.jpg.webp


في هذه المجال نشير عادةً إلى البطاريات بعدد خلاياها أو بالرمز "S":
  • 1S تساوي 1 خلية = 3.7 فولت.
  • 2S تساوي خليتين = 7.4 فولت.
  • 3S تساوي 3 خلايا = 11.1 فولت.
  • 4S تساوي 4 خلايا = 14.8 فولت.
  • 5S تساوي 5 خلايا = 18.5 فولت.
  • 6S تساوي 6 خلايا = 22.2 فولت.

على سبيل المثال، نطلق على بطارية 14.8 فولت اسم بطارية "4 خلايا 4-cell" أو بطارية "4S" فقط.

حقائق مثيرة للاهتمام:

يؤدي توصيل بطاريتين متطابقتين على التوالي إلى مضاعفة الجهد ولكن لا يغير السعة (على سبيل المثال، تصبح بطاريتين 2S سعة 1000 مللي أمبير في السلسلة بطارية 4S سعة 1000 مللي أمبير في الساعة). يؤدي توصيلها بالتوازي إلى مضاعفة السعة مع الحفاظ على نفس الجهد (على سبيل المثال، حزمة 2S 2000mAh).

قد يستخدم LiPos أيضًا تسمية "P" للجهد، حيث يشير "P" إلى عدد الخلايا الموازية. 2S1P تعني "خليتان على التوالي وخلية واحدة على التوازي". إذا كانت البطارية لا تحتوي على "P"، فمن المفترض أن تكون "1P"، وبالتالي فإن 2S1P و2S هما نفس الشيء.
3S2P يعني "3 خلايا في سلسلة وخليتان على التوازي." تحتوي هذه البطارية على إجمالي 6 خلايا، مع مجموعتين متوازيتين من الخلايا، تحتوي كل منها على 3 خلايا متسلسلة.

السعة :

تشير سعة بطارية LiPo، المُقاسة بـ mAh (ملي أمبير/ساعة)، إلى مقدار التيار الذي يمكن سحبه من البطارية بشكل مستمر لمدة ساعة حتى تصبح فارغة. لاحظ أن 1000 مللي أمبير تساوي 1 أمبير.

على سبيل المثال، مع بطارية LiPo بقوة 1300 مللي أمبير في الساعة (أو 1.3 أمبير)، سيستغرق الأمر ساعة حتى يتم تفريغها بالكامل إذا قمت بسحب تيار ثابت قدره 1.3 أمبير منه. إذا تضاعف السحب الحالي إلى 2.6A، فسيتم خفض المدة إلى النصف (1.3/2.6=0.5). إذا قمت بسحب 39A من التيار بدون توقف، فستستمر الحزمة لمدة دقيقتين فقط (1.3/39=1/30 من الساعة).

قد تؤدي زيادة سعة البطارية إلى توفير وقت طيران أطول، ولكن المقايضة هي بطارية أثقل وأكبر. يؤثر الوزن بشكل كبير على وقت طيران الطائرة، لذلك من الضروري اختيار بطارية تتمتع بالتوازن الأمثل بين السعة والوزن لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

يمكن أن توفر البطاريات ذات السعة الأعلى أيضًا تيارات تفريغ أعلى، كما هو موضح في القسم التالي.

تصنيف C :

يعد تصنيف C مؤشرًا للحد الأقصى للتيار الذي يمكنك سحبه بأمان من بطارية LiPo دون التسبب في أي ضرر. ومن الناحية النظرية يمكن حساب ذلك من خلال:
الحد الأقصى للسحب الحالي = السعة × تصنيف C
Maximum Current Draw = Capacity x C-Rating

لا يُنصح بسحب تيار أكثر مما هو محدد في التصنيف C، حيث يمكن أن ترتفع درجة حرارة البطارية، أو تزيد من المقاومة الداخلية بمرور الوقت، أو تقصر من عمر البطارية، أو حتى تتسبب في انفلات حراري (اشتعال النيران) في الحالات القصوى.

تميل البطاريات ذات تصنيفات C الأعلى إلى أن تكون أثقل وأكبر حتى بنفس السعة. على سبيل المثال، تتمتع هاتان البطاريتان 4S سعة 650 مللي أمبير الموضحتين في الصورة بوزن وأحجام مختلفة نظرًا لاختلاف تصنيفات C.

4s-650mah-lipo-battery-same-capaicty-different-c-rating-size-larger-smaller-discharge-rate-1024x682.jpg.webp


المقاومة الداخلية :

جميع المكونات الكهربائية لديها مقاومة، بما في ذلك البطاريات. تسمى المقاومة داخل البطارية بالمقاومة الداخلية (IR)، والتي تشير إلى مدى مقاومة البطارية لتدفق التيار. يمكن استخدام المقاومة الداخلية لقياس أداء بطارية LiPo. يعني انخفاض مستوى IR أن البطارية يمكنها توصيل الطاقة إلى طائرة FPV بدون طيار بشكل أكثر فعالية.

تعد مراقبة IR بمرور الوقت مفيدة أيضًا لتحديد موعد إيقاف بطارية LiPo. يزداد معدل IR لخلايا LiPo ببطء مع مرور الوقت والاستخدام، وهي عملية حتمية ولا رجعة فيها. يمكن أن تؤدي الممارسات السيئة التالية إلى تسريع شيخوخة البطارية:
  • الإفراط في التفريغ والإفراط في الشحن
  • دفع البطارية بشدة عن طريق تفريغها بتيار أعلى من المعدل المحدد لها لفترة طويلة
  • ارتفاع درجة الحرارة

العامل الأكبر الذي يؤثر على الحد الأقصى لمعدل التفريغ للبطارية هو مقاومتها الداخلية. يؤدي ارتفاع IR إلى انخفاض ملحوظ في الجهد عند زيادة دواسة الوقود، وهي ظاهرة تعرف باسم "voltage sag". مع انخفاض الجهد، تفقد المحركات عدد دورات المحرك في الدقيقة، وتصبح الطائرة بدون طيار أقل قوة واستجابة.

تم تصميم بعض البطاريات للتطبيقات ذات التيار المنخفض (على سبيل المثال، تصنيف 8C أو 10C لتشغيل الراديو)، والتي تتمتع بطبيعتها بIR أعلى. تحتوي بطاريات Li-ion 18650 أيضًا على IR أعلى من بطاريات LiPo النموذجية، وهو أمر طبيعي.


تأتي جميع بطاريات LiPo مع مجموعتين من الأسلاك/الموصلات: موصل التفريغ (السلك الرئيسي main lead) وموصل التوازن (سلك التوازن balance lead). ومع ذلك، تحتوي بطاريات 1S على موصل تفريغ واحد فقط نظرًا لعدم الحاجة إلى الموازنة لخلية واحدة.

يتكون سلك التفريغ عادةً من سلكين أحمر وأسود أكثر سمكًا يستخدمان لتشغيل طائرة FPV بدون طيار.

يتم توصيل مجموعة أخرى من الأسلاك الصغيرة بموصل أبيض؛ هذا هو سلك التوازن. يعتمد عدد الأسلاك على عدد الخلايا الموجودة في البطارية.

lipo-battery-guide-what-is-voltage-c-rating-capacity-leads-1024x707.jpg


موصل التفريغ الأكثر شيوعًا هو XT60، والذي يستخدم بشكل أساسي في الطائرات بدون طيار مقاس 5 بوصات أو أكبر. بالنسبة للطائرات بدون طيار الأصغر حجمًا، غالبًا ما يتم استخدام XT30، وهي نسخة أصغر من XT60. لديها أشكال متشابهة ولكنها تختلف في الأحجام والتقييمات الحالية.

xt60-lipo-battery-connector.jpg


موصل التوازن :

ستحتوي بطاريات LiPo التي تحتوي على أكثر من خلية دائمًا على سلك توازن، وهو مخصص لمراقبة وموازنة جهد الخلية. الاسم الرسمي لموصل التوازن هو JST-XH.

balance-lead-lipo-battery-connector.jpg


سنحتاج إلى توصيل سلك التوازن بالشاحن عند الشحن. يتيح ذلك للشاحن فحص وموازنة جهد كل خلية أثناء الشحن. والأهم من ذلك، يتم دائمًا بتوصيل سلك الميزان قبل الشحن!

يبدأ عدد الأسلاك في سلك التوازن عند 3 لـ 2S LiPo، ويزداد هذا العدد بمقدار 1 لكل زيادة في عدد الخلايا:

2S تساوي 3 أسلاك.
3S تساوي 4 أسلاك.
4S تساوي 5 أسلاك.
5S تساوي 6 أسلاك.
6S تساوي 7 أسلاك.

إذا كان سلك التوازن طويلًا، فينصح باستخدام شريط مطاطي لربطه، حيث يمكن أن يقلل ذلك أيضًا من الاهتزازات الناتجة عن الكابل المتدلي.

iFlight-Nazgul-ECO-FPV-Drone-BNF-prebuilt-5inch-lipo-battery-balance-lead-rubber-band-1024x682.jpg.webp



يتبع.
 
الحفاظ على توازن البطارية :

ToolkitRC-MC8-LiPo-Voltage-Checker-menu-screen-interface-cells-1024x682.jpg.webp


من المهم التأكد من أن الخلايا الموجودة في البطارية تقع ضمن نطاق مماثل قبل استخدامها، وإلا فهناك مخاطر بالإفراط في تفريغ الخلايا ذات الجهد المنخفض. وأيضًا إذا أصبحت حزمة البطارية غير متوازنة باستمرار، فمن المحتمل أن يكون للخلايا مقاومة داخلية مختلفة ويجب فحصها عن كثب.

أنواع البطاريات

ليبو LiPo :

يرمز LiPo إلى بوليمر الليثيوم، وهي كيمياء البطارية القياسية المستخدمة في السباقات والطائرات بدون طيار FPV. يحتوي LiPo على جهد مشحون بالكامل يبلغ 4.2 فولت وجهد شحن تخزين يبلغ حوالي 3.85 فولت.

ليهف LiHV :

LiHV هو نوع خاص من بطاريات LiPo، حيث يرمز HV إلى "الجهد العالي". إنها أكثر كثافة في استخدام الطاقة من بطاريات LiPo التقليدية ويمكن شحنها حتى 4.35 فولت لكل خلية (مقابل 4.20 فولت القياسي). ومع ذلك، هناك آراء متباينة فيما يتعلق بطول عمر بطاريات LiHV، حيث أنها قد تشهد انخفاضًا في الأداء بشكل أسرع من بطاريات LiPos العادية.

ليثيوم أيون Li-Ion :

يرمز Li-Ion إلى Lithium ion، وعادةً ما يتمتع بقدرة أعلى بكثير مقارنةً بـ LiPo من نفس الوزن. نظرًا لقدرتها العالية على الوزن، تعد بطاريات Li-Ion رائعة للطيران لمسافات طويلة. ومع ذلك، فهي تتمتع بأداء تفريغ أقل بكثير، مما يجعلها غير مناسبة للطيران العدواني.

وزن البطارية :

كقاعدة عامة، يجب أن تزن البطارية ما يقرب من نصف وزن الطائرة بدون طيار (باستثناء GoPro). بالنسبة للطائرات بدون طيار FPV السينمائية وبعيدة المدى، يمكن استخدام بطارية أكبر لزيادة وقت الرحلة إلى أقصى حد، حيث لا تكون الاستجابة والطاقة هي الأولويات، يمكن أن تكون البطارية ثقيلة مثل الطائرة بدون طيار نفسها أو أكثر.

اختيار السعة المثلى للبطارية :

يوجد جدول خاص للمساعدة في تحديد حجم البطارية سيتم ادراجه لاحقا ان شاء الله

لتحديد سعة البطارية المناسبة، والتي تعتمد على حجم الكوادكوبتر والتصنيف C المطلوب فيما يلي المبدأ التوجيهي العام لطائرة بدون طيار للطيران الحرة أو السباق:

ل 4S ليبو:
7 inch: 1500mah - 2200mah 5 inch: 1300mah - 1800mah 4 inch: 850mah - 1300mmah 3 inch: 650mah -1000mah

ل 6S ليبو:
7 inch: 1200mah - 1500mah 5 inch: 900mah - 1300mah 4 inch: 550mah - 900mmah 3 inch: 400mah - 650mah

ومن هناك، يمكننا حساب متطلبات التصنيف C باستخدام هذه الصيغة:
C Rating = Current Draw / Capacity
 
عودة
أعلى