Praxisbericht E-flite Nuri Opterra PNP mit Vector AP und Beleuchtung

[Hugo2]

Der Opterra ist bei mir in meiner Vorstellung besonders mit der Steuerung per FPV verbunden.
Mit der Brille vor den Augen ist aber eine Ausrichtung der Richtantenne auf das fliegende
Modell kaum möglich. Die Fähigkeit asiatischer KungFu-Meister ist mir leider nicht gegeben,
bei völliger Blindheit exakt die Position eines Körpers im Raum zu erkennen und die Antenne
darauf auszurichten.
Das geht hier nur durch Antennentracking. Komplette Systeme findet man eher nicht.
Passend zum Vector gibt es die Eagle Eyes Bodenstation. Ich habe mir gedacht, man könnte
eine Bodenstation selbst aufbauen. Im Internet werden bereits einige Beispiele angeboten.
Ich möchte eine Station ohne großen Aufwand und mit geringen Kosten selbst konstruieren.
Ob mir das gelingt, weiß ich natürlich nicht. Ein Versuch ist es aber wert.
Als Start habe ich das Eagle Eyes Modul und ein Pan-Tilt-Modul bestellt. Es fehlt noch ein
günstiger Empfänger. Ich möchte jedoch erst prüfen, wie die beiden Komponenten zusammen
arbeiten können. Für mich ist diese ganze Technik Neuland. Bitte bleibt friedlich, wenn es
keine ordentliche Lösung gibt. Es ist natürlich ein großer Vorteil, wenn jemand in gleicher
Weise eine Lösung sucht und auch findet.
Das Eagle Eyes kostet 85€ und das Kamera Pan-Tilt-Modul 95€. Der Empfänger kostet 50€.
Nein, billig wird das nicht.

 

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Der Anfang ist getan. Das Pan-Tilt-Modul für 95€ ist ein Kameramodul von Finwing.

https://www.fpv24.com/de/finwing/finwing-390-pantilt-module

Die Tilt-Ansteuerung hat einen Konstruktionsfehler, auch Kugellager kommen nicht zum Einsatz.
Antennentracking mit einer guten Helix-Antenne ist damit aber möglich. Die Tilt-Steuerung ist
natürlich neu aufzubauen.
Ich habe den Tiltservo auf der Grundplatte befestigt und die Schubstange mit der Kamerahalterung
verbunden.
Der große Pan-Servo dreht über mehr als 400°. Der Tilt-Servo dreht gut über 90°. So lässt sich jede
Position des Modells erreichen.
Die zweite Antenne werde ich nach dem Pan-Tilt-Drehmodul einrichten, um das Kabelgewirr nicht
zu sehr zu strapazieren.

 

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Hier ist ein Blick auf die Mechanik des Antennentrackers.
Die Helix-Antenne zu 70€ wird noch angebaut. Sicher kann jeder auch
eine Richtantenne nach eigener Wahl anbauen.

Der Tiltservo hat keinen vorbereiteten Platz. Der Originalplatz ist ungünstig.
Von der Seite sieht das ganze so aus:

Da ich gerade die Kamerahalterung an der ASW28 erneuere, habe ich die Servos
des Antennentrackers gleich mal am Querruderausgang getestet.
Sie haben funktioniert.

 

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Ich habe es probiert. Adapter und Antennenverlängerungen bieten bei den begrenzten
Platzverhältnissen keine Lösung. Die Verbindung Helix-Antenne - NexwaveRF Empfänger
muss gefriemelt werden. Es handelt sich nur um eine Länge von unter 5cm.
Als neu kommt hinzu, dass der Empfangskanal per Schalter eingestellt werden muss.
Natürlich muss der Zusatzempfänger auf dem gleichen Kanal laufen. Damit hat man
wieder Kabel zwischen dem drehenden und ruhenden Teil der Bodenstation.
Das wird langsam lästig.

 

[Hugo2]

Das Pan-Servo muss sich um 360° drehen können. Das können nur Spezialservos. Sie bewegen damit
das Tiltservo und schleifen dessen Antriebskabel mit. Das Kabel darf nicht hängen bleiben.
Ich überlege gerade, ob es besser ist, nur das Antennensignal auf die ruhende Station zu übertragen.
Hinzu käme noch das Servokabel vom Tilt-Servo. Mit dem Empfänger auf dem Tilt-Modul sind es
noch die Stromversorgung des Empfängers, die Kanaleinstellung und die AV-Ausgabe.
Ich muss die Beweglichkeit dieses Kabelbaumes testen.

 

[Hugo2]

Die Helix-Antenne hat ihren Platz gefunden. Für den Antennenfuß wurde ein Loch
in den tragenden Holzkasten gebort. Zur Befestigung wurde aus einem Plasterechteck
eine Halteklammer geformt und auf den Holzboden geklebt.

Im Internet habe ich bereits einen Drehschalter für die Einstellung der Kanäle entdeckt.
Die Bodenschachtel für den Steuerkasten (EagleEyes), den zweiten Empfänger und die
Stromversorgung muss jetzt konzipiert werden.

 

[Hugo2]

Heute war der Erstflug meines Opterra.

Nein, so richtig ist das nicht. Zwei Flüge unter 20m waren vorher.

Die Wiese war nicht gemäht. Das Gras ging bis zum Bauch.
Der abgeworfene Opterra sinkt herab, streift das Gras und sucht den Boden.
Beim zweiten Versuch steuerte ich mit dem linken Daumen den rechten Steuerknüppel
für Steigen. Sinnlos.
Allerdings waren die Startversuche im hohen Gras ohne Reparaturfolgen.

Nach einer Konzentrationspause kam der entscheidende Versuch.

Entschlossen stieß ich den Opterra in die Flugrichtung. Kurze ausgleichende Steuerungen
und mein Opterra war in der Luft.

Er flog zahm und kultiviert. Ich nahm das Gas weg. Kein Problem. Nach einer Weile ließ
ich ihn ohne Motor gleiten, keine Probleme.

Wie immer ich steuerte, er flog folgsam seine Runden.

Bei der Landung im hohen Gras verlor er den vorderen Rumpfverschluss und die GoPro-Hülle.
Mit Sorge suchte ich meine 400€-GoPro. Doch sie war noch in ihrer Hülle unmittelbar vor dem
Opterra.

Das Video der GoPro hat mich überzeugt, der Opterra ist für FPV-Flüge bestens geeignet.
Ein paar Tests sollten das aber noch bestätigen.

 

[Hugo2]

Den Opterra mit FPV-Brille fliegen, da muss jemand die Antenne nachführen. Ohne
Antennetracker geht das nicht. Der Empfänger passt gut in das Tilt-Modul. Dann ist
statt des schwachen Antennensignals die Stromversorgung des Empfängers, die
dreiadrige Kanalwahl und das Videosignal vom Wackelteil zur Bodenstation zu führen.
Zwei Servokabel übertragen mit 6 Adern die erforderlichen Ströme.

Man könnte auch die zwei Schaltsignale für die Einstellung der Bänder hinzufügen. Darauf
habe ich verzichtet. Einige Bänder sind ja in Deutschland nicht zulässig. Es genügt, ein
zulässiges Band einzustellen. Die Servokabel werden am Empfänger angelötet.

Den Strom für die Empfänger werde ich dem Erweiterungsport entnehmen. Als 4-poligen
Anschlussstecker verwende ich den Balancerstecker eines toten 3S Lipos, dessen Stege ich
mit Fräser entfernte. Ob das ohne Probleme funktioniert, werde ich testen müssen.

Eine ordentliche Dokumentation des Empfänger konnte ich nicht finden. Ich werde darauf
vertrauen müssen, dass alles funktioniert.

 

[Hugo2]

Messungen haben ergeben, dass das rote Kabel ganz rechts 4,95V und das blaue Kabel
genau daneben die Masse dazu führt. Ob das ganz exakt der Innenbeschaltung entspricht,
kann man nicht mit 100%-iger Sicherheit sagen. Das andere blaue und das schwarze Kabel
haben 4,94V. Es handelt sich hier möglicherweise um Signalausgaben.
Ich werde mit den beiden Adern ganz rechts die Empfänger mit Strom versorgen.

 

[Hugo2]

Es war eine mühselige Arbeit, das Gehäuse der Groundstation auszusägen, gerade zu feilen
und sauber zu biegen. Einen genauen Bestückungsplan hatte ich noch nicht. Die vorhandenen
Plastflächen gaben mir die Größe vor.
Ich hatte mich entschieden, einen Empfänger direkt an der Richtungsantenne zu positionieren.
Für die Übertragung des Videosignals habe ich normales Servokabel vorgesehen. Ob das richtig
funktioniert, wird sich zeigen.
Jetzt habe ich alle erforderlichen Anschlüsse für das EagleEyes mit Helix-Antenne im Pan-Tilt-
Modul mit Empfänger und dem Kanal-Kodierschalter hergestellt.
Eine Kontrolle auf Kurzschlussfehler verlief zufriedenstellend.
Werde ich mit dieser Anlage ein Bild empfangen? Es kann wohl niemand nachvollziehen, wie
gespannt ich bin.

 

[Hugo2]

Um diesen Zwischenstand zu dokumentieren, habe ich ein paar Fotos gemacht.
Bei dieser starken Drehung der Richtantenne müssen drei Servokabel nachgeführt
werden: das Tiltservokabel, die Stromversorgung mit Videoleitung des Empfängers
und die drei Leitungen für die Kanalauswahl. Ich bin der Meinung, dass mir das mit
einer Wendelform gelingt, obwohl dadurch die Videoleitung verlängert wird.
Ein Quirl leistete Hilfestellung.

Mit dem Expansionsport hat es nicht funktioniert!
Im nächsten Foto sieht man die Anschlüsse am Expansionsport. Ganz links liegt der
Minuspol für den Kodierschalter. Er zieht die Adressleitungen für den ausgewählten
Kanal auf Null. Daneben liegt das Strom- und Videokabel zum Empfänger direkt an
der Richtantenne. Dem gleichen Zweck für den zweiten Empfänger dient das nächste
Kabel. Mit dem letzten Kabel ganz rechts wird das Videosignal vom Empfänger 1 an
den Eingang 1 des EagleEyes geleitet.

Eine Vollansicht der Bodenstation sieht man im folgenden Bild. Ein erster Test bei voller
Pan-Bewegung ohne Quirl hat ergeben, dass die gerollte Form der Servokabel gut geeignet
ist, Probleme zu vermeiden.

 

[Hugo2]

Videoempfang und die Übertragung an die FPV-Brille haben bestens funktioniert, allerdings nicht mit dem Expansionsport.
Ich muss also eine neue Stromversorgung bauen. Die Teile sind natürlich schon vorhanden. Komplikationen gab es auch
mit dem neuen Monitor. Er ignorierte den AV-Eingang. Auch ohne Antennen bezog er das Videobild per Funkübertragung.
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[Hugo2]

Nachdem die Stromversorgung über den Expansionsport nicht funktioniert hat, musste ich sie
neu zusammenbauen. Sie beginnt mit einem T-Stecker für den LiPo. Das 2-adrige Stromkabel
führt dann zu einem Schalter, um im Notfall den Antennentracker schnell abzuschalten. Hier
teilt sich die Weiterleitung des Stromes. Einmal geht das Kabel direkt zum EagleEyes und der
andere Teil geht zum UBEC, wo stabilisierte 5V für die Empfänger bereit gestellt werden.

Die stabilisierten 5V werden über 3-adrige Servokabel an beide Empfänger geführt, gleichzeitig
holen sie von dort das jeweilige Videosignal über die gelben Adern. Das Videosignal wird mit Masse
an zwei Cinch-Stecker gegeben, die in die Eingänge 1 und 2 des EagleEyes gesteckt werden.
Im Foto ganz oben liegt noch die Masseleitung, die für den Kodierschalter benötigt wird.

Der erste Empfänger ist unmittelbar an der Richtantenne. Auf dem folgenden Foto sieht man den
zweiten Empfänger mit zwei Antennen. Ein freier Anschluss ist für die Stromversorgung und die
Bereitstellung des Videosignals vorhanden. Der zweite Anschluss ist mit dem Kodierschalter über die
3-adrige Adressleitung verbunden. Die gleiche Adressleitung führt auch zum ersten Empfänger.
Vom Kodierschalter nach links oben geht der Masseanschluss ab.

Ein Funktionstest der Elektrik bezüglich der Videoübertragung war erfolgreich. Die Einstellung der
Pan-Tilt-Steuerung steht noch aus. Doch zunächst sind noch alle Teile in der Bodenstation zu befestigen.

 

[Hugo2]

Hier ist ein Blick in das Innere der Bodenstation. Wir sehen ganz hinten den zweiten Empfänger.
In der Mitte ist das EagleEyes und vorn außen befindet sich der Hauptschalter. Dahinter ist mein
UBEC.

Hier ist der Deckel mit dem Pan-Tilt-Modul auf der Bodenstation. Man erkennt sehr schön die Locke
aus den drei Servokabeln.

Mit diesem Foto wollte ich den Ausschalter und den Kanalschalter zeigen. Leider fehlt es an Schärfe
bei dieser Nahaufnahme.

Bei diesem Foto ging es mir darum, noch einmal deutlich alle drei Antennen zu zeigen, von denen das
EagleEyes das beste Signal für den Empfang verwertet.

 

[Hugo2]

Auch wenn in den Seiten große Löcher sind, wird es zur Fummelei, den Deckkel mit
Schrauben zu verschließen. Deshalb habe ich den Verschluss mit Klammern gebaut.
Als alles verschlossen war, habe ich die ASW28 in Betrieb gesetzt und die Bodenstation
mit Brille und Monitor aktiviert. Das Ergebnis: Niederschmetternd! Kein Empfang.

Wo ist eine Leitung gebrochen, eine Verbindung aufgerissen, ein Kurzschluss aufgetreten?
Mühsam bin ich die Suche Schritt für Schritt durchgegangen. Als Hilfe hatte ich ein Y-Kabel.
Das hat zwei Stecker und eine Servobuchse. Mit Prüfspitzen kann man an der Buchse die
Spannung messen. Doch mein Kontrollmonitor am Fernsteuerungssender hatte Empfang.
Wo liegt der Fehler? Plötzlich kam mir die Idee!

Irgendwo war geschrieben, dass das Signal nur dann in der Bodenstation ankommt, wenn
ein Bild von der Kamera gesendet wird. Das Bild vom Vector mit den Flugdaten genügt nicht.
Nachdem die Kamera eingeschaltet war, funktionierte wieder alles.
Natürlich habe ich in der Wohnung kein GPS, also auch kein Tracking.

Hier kann man eine Klammer trotz Unschärfe links vom Schalter erkennen.

Der Kanalschalter sieht doch gut aus.

Mein Funtastic mit FY-41AP stand für einen Test bereit.
Offensichtlich handelt es sich bei diesem Autopiloten
nicht um ein OSD-Pro. Telemetrie-Daten hat das EagleEyes
nicht erkannt. Schade, dass der Konkurrenzkampf einheitliche
Standards schwer zulässt.

 

[Hugo2]

Eigentlich ist die Einstellung der Antennensteuerung einfach. Man sollte sich allerdings
an die Anleitung halten.
Das Menü der Einstellung im OSD des Vectors ist dazu ein völliges Durcheinander. Ich hielt
die Einstellung des Tilt-Winkels - ob 90° oder 180° - für sehr bedeutsam. Diese Menüpunkte
scheinen eher absolut sinnlos zu sein.
Meine Antennensteuerung hatte jedenfalls den Charakter einer typischen Katze. Die Antenne
zappelte eifrig in alle Richtungen, als suche sie nervös nach dem Flugmodell, oder sie hatte
eine völlige Ruhestarre. Nur ab und an bewegte sie sich vorübergehend nach meinen Wünschen.
Wollte ich auf 180° die Antenne ausrichten, schien ihr bei 150° jeder Wille zur Fortsetzung
der Bewegung plötzlich fremd zu sein. Das Programm selber reagiert mit Schweigen auf die
fehlende Reaktion. Wenn es dir nicht gelingt, den richtigen Wert zu erreichen, wird der falsche
Wert automatisch abgespeichert. Anders lässt dich das Programm nicht heraus.
Bist du gerade bei der Einstellung der Pan-Steuerung, sucht die Bodenstation die Endpunkte der
Tilt-Steuerung. Die Anleitung warnt vor der Zerstörung der Servos, wenn die Endpunkte erreicht
werden. Ich habe die Vermutung, bei Belastung durch Eigenbewegung wird die Elektronik der
Bodenstation heiß und schaltet die Servo-Steuerung ab.
Mit der Eigenschaft eines typischen Modellbauers gehe ich davon aus, dass ich in absehbarer Zeit
das Problem gelöst haben werde. Einen sauberen Hammer ausreichender Größe habe ich schon
bereit gelegt. Damit wird sich die Antenne auf jeden Fall ordentlich ausrichten lassen.

 

[Hugo2]

Mir wurde auch der Rat erteilt, die Stromversorgung der Servos nicht über das EagleEyes
zu schalten. Also nutzte ich die Zeit des Dauerregens. In meinem Tracker gibt es schon
eine Stromversorgung für die Empfänger der Bild- und Messdatenübertragung. Ich musste
also die Stromversorgung der Servos vom EagleEyes trennen und an die Stromversorgung
der Empfänger koppeln. Dazu benötigte ich folgende Teile:

Drei Servoverlängerungskabel, etwas Kabel für die Stromversorgung, einen Schalter und
Schrumpfschlauch waren dafür erforderlich. Lötzinn, Löthonig und eine Schneidzange
hatte ich auch im Wohnwagen dabei.
Zwischen Ausgang EagleEyes und Servos kam je eine Servoverlängerung, bei der das
rote Kabel getrennt wurde und mit einem neuen roten Kabel verbunden wurde, das
zum Schalter führte. Die schwarzen Kabel wurden mit einem neuen schwarzen Kabel
verbunden, das am Schalter vorbei zur Stromversorgung der Empfänger führte.
Die dritte Kabelverlängerung wurde geteilt. Die Kabel rot und schwarz lötete ich an
die Stromversorgung der Empfänger, der andere Teil der Verlängerung kam an die
Kabel, die von den Servos zum Schalter liefen.
Dafür ergab sich folgender Kabelbaum:

Mit dem Schalter kann man den Empfang des Antennentracker auch für andere
Autopiloten nutzen. Man schaltet die Servos ab und richtet sie per Hand ein.

Ein erster Test hat ergeben, dass der sinnlose Affentanz des Trackers ausblieb und
der Tracker kalibriert werden konnte.
Nun steht der Vorbereitung des Trackers für einen Einsatz nichts mehr im Wege.

 

[Hugo2]

Ein Modell mit Vector-Autopilot sendet die GPS-Daten seiner Position an den Antennentracker, der
daraus die Richtung der Antenne berechnet und sie darauf einstellt. Zwei Bezugspunkte sind dafür
erforderlich. Der erste ist der Startpunkt des Modells, der zweite ist ein Punkt auf der Nullrichtung.
Die Antenne hat diese Richtung ohne Auslenkung nach rechts oder links. Für diesen Test nutzte ich
einen gemütlichen Sessel, den Tracker, den Opterra und die Fernsteuerung.

Beim Opterra konnte ich auf die Tragflächen verzichten.

Diese Einstellung habe ich mehrmals vorgenommen und durch Herumtragen des Modells getestet. Eine
absolut korrekte Ausrichtung der Antenne wurde nicht erreicht. Der Tilt-Winkel wurde besser, wenn das
Modell den Startpunkt in 1m Höhe festgelegt hatte. Insgesamt war die Zusammenarbeit von Opterra und
Tracker nicht zufriedenstellend.

Es musste eine Lösung her, bei der die Startposition des Modells mit der Position des Trackers identisch ist.

Ich habe ein kleines Dreibein-Stativ mit beweglichen Gliederbeinen umgekehrt auf
ein normales Fotostativ befestigt und kann so Flugmodelle auf einem Ständer ablegen.
Mit den beweglichen Gliedern kann man die Auflage an alle Modelle anpassen. Ist auf
diese Weise der Startpunkt per GPS festgelegt, wird das Modell durch den Antennen-
tracker ersetzt. Das sollte die Genauigkeit des Trackers verbessern.

Der Test steht noch aus.

 

[Hugo2]

Hier steht das AUS für den Antennentracker!

Der Antennentracker arbeitet mit dem EagleEyes. Dafür werden die GPS-Daten vom Vector-
Autopiloten genutzt, die über das Videosignal einer Kamera übertragen werden. Es handelt
sich hier um eine FPV-Technik. Man darf also nur 30m Höhe erreichen.
Der Opterra wurde speziell für FPV entwickelt. Diesen 2m-Segler auf eine Höhe von 30m zu
beschränken, ist glatter Irrsinn.
Es gibt in diesem Forum niemanden, den es interessiert, ob moderne Technik angewendet
werden darf. Dazu gibt es den fachmännischen Rat: Bau doch die Kacke aus!

Das scheint die Wahrheit zu sein: Wen interessiert überhaupt die Kacke?

 

[BAXL]

Weil ich fair bin sage ich Dir, dass es mich interessiert. Insbesondere auch Elektroniken, die ein Flugzeug automatisch stabilisieren und zurückholen können. Im alten wie auch im neuen Forum bin ich nach wie vor ein Verfechter der Helferlein. Für die harte Tour, also lernen ohne derartigen Hilfen, bin ich zu alt und habe zu wenig Zeit.

Das mit der Kacke stammt nicht von mir, da hattest Du persönlich sicher mehr und intensivere Kontakte.