4.4.
Alıcı Verici (Kumanda Sistemi)
Multikopter ya da uçak modelciliğin de genellikle 2.4 GHz frekans bandında en az 6
kanallı kumanda kullanılır. Bu kumandaların kendilerine göre haberleşme protokolleri
bulunmaktadır. Burada incelenen Hitec Aurora 9 AFHSS protokolünde haberleşen 9 kanallı
kullanıcı dostu bir kumandadır.
Hitec Aurora 9, 9 kanallı pwm çıkış veren bir alıcıya sahiptir. Alıcı beslemeleri
normalde diğer çoğu model için 5V iken bu modelde farklıdır. Alıcı üzerinde SPC
(Suplementary Power Connection) portu bulunur. Bu port bu alıcının 35 V ile beslenmesini
sağlayan porttur. Alıcıya direk takılan yüksek voltaj ile çalışan servoları beslemek için bu
porttan alıcıya 35 V’a kadar gerilim uygulanabilir. Yalnız standart servo kullanılacaksa bu
gerilim değeri servoyu yakacaktır. O yüzden bu port sadece yüksek gerilimle çalışan
sistemlerde kullanılmalıdır.
4.4.1. Hitec Aurora 9 verici üzerindeki tuşlar
CT, LT, RT Switchleri : Aurora kumandasının özelliklerinin birçok ince ayarı için
kullanılan ayar kontrol anahtarlarıdır. Kamera gimbalları için ya da PID tuningler için
kullanılabilirler.
4.5.1.1. Dijital trim butonları
Bu butonlar vericinin ön yüzünde ON butonunun yanlarında gaz, yaw, roll ve pitch kontrol
stikleri için ince ayar yapan trim butonlarıdır (Şekil 4.6).
Şekil 4.6. Hitec Aurora 9 trim butonları
Gökhan Göl
4.5.1.2. Dokunmatik ekran göstergeleri
Şekil 4.7. Hitec Aurora 9 menüsü[7]
1. Model number: 30’a kadar modelin kaydedildiği model kayıt menüsüdür. Tek bir
kumanda ile birden fazla modeli kullanmak için bu menüye her bir model ile ilgili
ayarlar kaydedilir ve tekrar bu ayarlar yapılmadan uçuş gerçekleştirilir.
2. Model name: Birden fazla hava aracı bu kumanda ile kontrol edilecekse modelleri
birbirinden ayırt etmek için belirleyici isimler kullanılır. Bu isimlerin ekrana yansıdığı
bu alan sayesinde istenilen modelin seçimi kolaylaşır.
3. Flight condition : Kullanıcı tarafından atanan uçuş modlarını ekranda görülmesine ve
yanlış bir modda uçma olasılığını azaltan kullanıcı dostu bir özelliktir. Örneğin uçuş
şartlarının atandığı 3 konumlu anahtarın yanlışlıkla hareket ettirilmesiyle farklı bir
modda kırımla sonuçlanabilecek uçuşu önlemek için bu modun yazıldığı kısma
kumanda her açıldığında bakılmalıdır.
Gökhan Göl
4. Aircraft type icon: ACRO, GLİD, HELİ model tipleri arasında modele göre seçim
yapılmasına olanak sağlayan alandır. Multikopter sistemleri için ACRO modu seçilir.
5. Custom folder: Model fonksiyonlarına ulaşılan kısımdır.
6. System menu: Sistem fonksiyonlarına ulaşılan menüdür.
7. Channel number: Verici kanal numaraları gösteren ekrandır.
8. Digital trim position indicator : Roll, pitch, yaw ve gaz stiklerinin konumlarını
gösteren gösterge sistemidir. Yani roll, throttle, pitch yada yaw stiklerinin ne oranda
hareket ettirildikleri bu göstergeler sayesinde belirlenir.
9. Power bar indicator: Verici pilinin durumunu gösteren bardır. Üzerine tıklanması
durumuna göre % olarak yada direk voltaj değeri olarak kalan pil gerilimi gösterilir.
10. Signal modulation : Seçilen modülasyon sinyal tipini gösterir (PPM, QPCM, AFHSS).
11. Active or inactive transmit icon: Kumanda sinyalinin iletim durumunu gösterir. Eğer
verici iletimde ise ekran açık aydınlık ve “on air” yazısı yazar; iletimde değilse ekran
karanlıktır.
12. Integ-t timer: Toplam uçuş süresini gösterir. Sıfırlanabilme özelliğine sahiptir.
4.5.2. Kumanda bindleme
Kumanda bindleme işlemi kumanda ile alıcıyı birbirine tanıtma işlemidir. Alıcıyı
kumandaya bağlama diye de tabir edilir. Bu işlem hemen hemen tüm kumandalar için aynıdır.
Fakat örnek anlatım için Hitec Aurora 9 kullanılacaktır.
Kumanda bindleme için gerekli işlemler şu şekildedir:
•
Kumanda vericisi ve alıcısı kapatılır.
•
Vericinin arkasındaki modül üzerinde bulunan küçük yuvarlak butona kalem vs. ile
basılarak verici açılır ve ekranda çıkan “YES” tuşuna dokunmatik tuş yardımı ile
basılır.
•
Verici modülünde bulunan buton serbest bırakılır.
•
Gaz stiği en alt noktaya alınır. Kısa bir süre beklenip vericiyi kapatmadan bir kenara
bırakılır.
•
Alıcı üzerinde, vericideki butona benzer küçük butona kalem vs. ile basılır. Bu işlem
ile aynı esnada alıcıya elektrik verilir.
Gökhan Göl
•
Hem alıcı hem verici kapatılıp tekrar açılır. 4 kez ard arda beeb sesi duyulduktan sonra
bindleme işlemi denilen tanıtma işlemi gerçekleşmiş olacaktır.
Bu işlem sonunda kumanda arkasındaki ışıklardan sadece kırmızı olan yanmalıdır.
Aynı şekilde alıcı üzerinde de sadece kırmızı led yanık olmalıdır. Bu normal modda kumanda
sisteminizin çalıştığını gösterir.
Eğer tanıtma işlemi sonunda kırmızı ışığın yanında mavi ışık da yanıyor ise bu normal
moddan farklı bir modda olunduğunu gösterir (SCAN MOD, CHECK MOD). Bu durum,
genellikle kumandanın açılıp YES denildikten sonra, verici modülü üzerindeki butona
basılmasından meydana gelir. Bu sebepten bu butona, YES butonuna basmadan önce
basılması ve YES butonuna bastıktan sonra da 1-2 sn daha basılı tutulması gerekir.
Normal mod, verici açıldığında 2 farklı frekansı sabitleyip kullanım esnasında
uygunluğa göre bu 2 frekans arasında geçişler yapan moddur. Binding süresi çok kısa
olduğundan genellikle bu mod kullanılır.
Scan mod ise, 20 farklı kanal kaydeder ve uygun olanlar arasında gezinir. Bu sebepten
binding süresi uzundur ve hava aracının kumandadan kopma riski vardır. Yani herhangi sinyal
kaybında hakimiyet kaybedilebilir. Fakat kalabalık alanlarda bu mod uygundur.
4.6.
Kontrol Kartı
Quadrokopter sistemlerinde kullanılan malzemeler arasında en önemli olanı kontrol
kartıdır. Çünkü çok rotorlu araçlarda kontrol işlemi uçaklarda olan sistemlerden daha
karmaşık ve zordur. Yapılacak hava aracının hangi amaçla kullanılacağına göre kontrol
kartını seçmek gerekir. Bu sebepten kullanılan kontrol kartlarının özellikleri iyi analiz
edilmelidir.
Piyasa da kullanılan kontrol kartlarından bazıları şu şekildedir:
•
Ardupilot
•
DJI Wookong Multi Rotor (WKM)
•
Paparazzi Pilot
•
DJI Naza
•
KK Multicopter
•
Multi wii
Gökhan Göl
•
ZERO TECH
•
MegaWAP
•
Shrediquette
•
Open copter control
•
Mikrocopter
4.6.1.Ardupilot kontrol kartı
Ardupilot kontrol kartı arduino tabanlı olup programlamaya açık yani geliştirilebilir ve
birçok ayara sahip uğraşılması gereken kontrol kartıdır. Kitap boyunca Ardupilot Mega 1
kontrol kartı incelenecektir. Ardupilot Mega 1, ardupilot kontrol kartı ve IMU kartından
oluşur. IMU APM için gerekli sensörleri içeren ve harici sensör bağlantısı yapılmasına imkân
tanıyan bir karttır.
Alacağınız kitte kontrol kartı, imu ve pinler demonte gelecektir. Öncelikle bunların
montajı şu şekilde yapılmalıdır:
 Dişi ve erkek header pinler ardupilot kontrol kartı üzerindeki pin giriş sayısına
göre kesilmelidir. 3 adet 14 pinli, 1 adet 8 pinli, 3 adet 2 pinli, 4 adet 3 pinli, 1
adet 11 pinli olacak şekildedir.
 Kesilen bu pinler Ardupilot kontrol kartında uygun yerlere lehimlenmelidir.
Şekil 4.8. Ardupilot kurulum 1
 3x8 sağ açılı header ardupilota lehimlenmelidir (Şekil 4.9).
Gökhan Göl
Şekil 4.9. 3x8 sağ açılı header pin montajı
 Ardupilota lehimlenen erkek header pimlerin karşılığına gelecek şekilde sensör
kartlarını barındıran IMU’nun ön yüzüne dişi header pinler lehimlenmelidir
(Şekil 4.10).
Şekil 4.10. IMU ya dişi headerların montajı
 Ardupilot ve IMU’ya takılan erkek ve dişi heraderlar sayesinde bu 2 kart üst üste
getirilerek montaj işlemi tamamlanır (Şekil 4.11).
Şekil 4.11. Ardupilot ve IMU nun birbirine montajı
Gökhan Göl
Bu kiti birleştirdikten sonra mini usb kablo ile bunu bilgisayarınıza takıp
tanıtmanız gerekir. Bu işlem genelde otomatik olarak yapılır. Burada aygıt yöneticisinden
“Ports (COM&LPT)” yazan linke tıklayarak aygıtınızın bağlı olduğu portu görebilirsiniz.
Gördüğünüz porta sağ tıklayıp özellikler bölümünü açmalısınız ve “port settings” ten ve
“Advanced Settings” ayarlarına girip “Set RTS on close” linkini işaretlemelisiniz (Şekil 4.12).
Şekil 4.12. APM konfigürasyon ayarı 1
Ardupilot konfigürasyon ve kalibre ayarları için bilgisayara Mission Planer arayüz
programı
kurulmalıdır.
Bunu
http://code.google.com/p/ardupilot-mega/downloads/list
sitesinden msi uzantılı dosya olarak indirebilir ve bilgisayarınıza basitçe kurabilirsiniz.
Program çalıştırdıktan sonra kontrol kartı bilgisayara bağlanır (ESC lere ya da APM e enerji
verilmemiş yani LİPO takılmamış olmalıdır). Ekrana gelen arayüz programından üst kısımda
bulunan Firmware sayfasına girerek yapılan quadro tipi seçilir (Şekil 4.13). Bu esnada
bilgisayarın internet bağlantısı olmalıdır. Çünkü firmware güncellemesi yapılacak ve son
sürüm açık kaynak kodu (APM kodu) indirilecektir.
Gökhan Göl
Şekil 4.13. APM konfigürasyon ayarı 2
Şekil 4.14. Mission planer ekranı
4.6.1.1.APM beslemesi ve bağlantıları
Ardupilot Mega, 2 farklı yol ile beslenebilir. İlk yöntem ESC üzerindeki ubec
devresinden sağlanan 5V ile kontrol kartının +5, -5V olan kısmına konektörle yapılır (Şekil
4.15). Quadroda 4 adet ESC kullanılacağından APM, paralel bağlı 4 adet 5V 3A kaynakla
beslenir. İstenirse bir ESC hariç diğerlerinin kırmızı renkli +5 V çıkış veren kablosu
kesilebilir. Tüm ESC çıkışlarının bağlanması durumunda bir sorun oluşmamaktadır.
Gökhan Göl
Şekil 4.15. APM besleme yöntemi 1
Diğer bir besleme yöntemi ise ESC nin regülatör devresini kullanmayıp harici ubec
devresi kullanmaktır (Şekil 4.16). Bu yöntemde araç üzerine ilave olarak bir adet ubec devresi
koyulur. ESC regülatörlerinin arızalanmasına karşı iyi bir yöntemdir, fakat burada tek bir
ubec kullanılması ubecin bozulmasına karşı riski daha fazla artırır. Fakat 60-80 A üstü bazı
ESC’lerde regülatör devresi bulunmadığından harici ubec devreleri kullanılmak zorundadır.
Şekil 4.16. APM besleme yöntemi 2 (harici ubec devresi ile)
ESC’lerden gelen beyaz renkli sinyal kablosu kontrol kartının çıkış portlarına sıra
ile takılır. Sinyal kablosu 3x8 sağ açılı headerın üst portuna takılmalıdır.
Kontrol kartının giriş kısmı alıcıdan gelen 3 pinli kablolar içindir. Kırmızı ve siyah
alıcı beslemesi için, beyaz ise sinyal iletimi için kullanılır. İsteğe bağlı olarak alıcı kontrol
kartı arasına bağlanan kabloların sadece 1 tanesinde +5 V beslemesi bırakılabilir, diğerlerinin
kesilmesi bir sorun oluşturmaz.
Gökhan Göl
Şekil 4.17. X tipi APM konfigürasyonu
4.6.1.2.APM kalibrasyon ayarları
Öncelikle kumanda açılır, ardından APM ve ESC ler beslenir. USB aracılığı ile
APM bilgisayara bağlanır ve hangi porta takıldığı bilgisayar-aygıt yöneticisinden tespit edilir.
Mission planer programı açılır ve sağ üstte bulunan connect linkine tıklanarak bilgisayar ile
bağlantı işlemi gerçekleştirilir. Ekranın üst kısmında bulunan configüration linkine tıklanarak
kalibrasyon ayarlarına başlanır.
4.6.1.3.Kumanda kalibrasyonu
Bu ayarın yapılabilmesi için önce kumanda daha sonra LİPO ile kontrol kartı ve
ESC beslenir. Ekranda pitch, roll, throttle, yaw ve diğer kanallara ait stik seviye göstergeleri
bulunur. Sağ altta bulunan “Calibrate Radio” linkine tıklanıp ayarlara başlanır (Şekil 4.19).
Bu ayarlara başlanmadan önce kumandadan J1, J2, J3, J4 stiklerine uygun kanallar
atanmalıdır. Kanallar genellikle Şekil 4.18 deki gibidir.
Gökhan Göl
Şekil 4.18. Kumanda kanallarının stiklere dağılımı
•
Kanal 1: Roll sol = düşük PWM – Roll sağ = yüksek PWM
•
Kanal 2: Pitch Yukarı= düşük PWM – Pitch Aşağı = yüksek PWM
•
Kanal 3: Düşük Throttle = düşük PWM – Yüksek Throttle = yüksek PWM
•
Kanal 4: Yaw sol = düşük PWM – Yaw sağ = yüksek PWM
•
Kanal 5: 3 konumlu uçuş mod seçim anahtarıdır.
•
Kanal 6: İsteğe göre kamera gimbalı için vs. kullanılabilir.
•
Kanal 7: İsteğe uygun herhangi bir kontrol işlemi için kullanılabilir.
Gökhan Göl
Şekil 4.19. Kumanda kalibrasyon işlemi
“Calibrate Radio” linkine tıklandıktan sonra ekranda çıkan kutucuklarda kırmızı
şeritler belirir. Bu kırmızılar sticklerin hareketiyle koordineli olarak hareket eder ve stick limit
değerlerini kaydeder. Bu aşamada tüm stickler son seviyeye kadar hareket ettirilmeli ve
kaydedilmelidir. Eğer stik göstergelerinde kumandadan verilen sinyalin tersi gözükürse o
kanal reverse edilmelidir.
4.6.1.4.Uçuş modları
Bu kısımda farklı uçuş modları bulunmaktadır [8]:
 Acro
 Stabilize
 Simple
 Auto
 RTL
 Guided
 Position
 Loiter
 Circle
APM de ayarlı olan mod “stabilize” dir. İlk uçuşlarda da bu modda uçulması
tavsiye edilir. Fakat değiştirilmek istenildiğinde ayar şu şekilde yapılmaktadır:
Gökhan Göl
•
Kumandadan 5. Kanala 2 ya da 3 konumlu anahtar atanır. Bunu kumanda
ekranındaki ayarlar-kanal kısmından yapılır. Kanal 5’in karşısında bulunan kanal
ismi NULL’dur. Buna tıklayarak bunun herhangi 2 ya da 3 portlu anahtarlara
atanması yapılır.
•
Mission planerdaki flight modes ekranında, uçuş modu için ayarlanılan anahtar
hareket ettirildiğinde barlar arasındaki geçiş görülür. İstenilen mod değişen
barlara içerisine girilerek seçilebilir.
Genellikle uçuş alıştırmalarından yani ilk uçuşlardan sonra AltHold modu tercih
edilmektedir.
Donanım seçenekleri (Hardware options)
4.6.1.5.
Bu kısımda çeşitli donanım seçenekleri bulunmaktadır. Kullanılan donanıma göre
seçim yapılmalıdır. Örneğin pusula, kamera vs. Pusula bir hava aracı için olmazsa olmaz
donanımlardan bir tanesi olduğu için kesinlikle kullanılmalıdır. Hava araçlarında pusula,
aracın yönünü bulmasını sağlayan sensördür. Kalibrasyon işlemi şu şekilde yapılır:
 “Live Calibration” a tıklanır.
 Quadro kendi ekseni etrafında hem yatay hem dikey olmak üzere 30 sn içerisinde
saat yönü ve tersi yönde döndürülür.
 İşlem 30 sn içerisinde yapıldıktan sonra onay kutucuğu gelir. Onayın kabul
edilmesiyle pusula ayarı yapılmış olur.
4.6.1.6. Arducopter level
Bu kısımda frame mod seçimi ve akselerometre kalibrasyonu yapılır. Firmware
güncellemesi kısmında seçilen model ekranda yazar. Eğer burada yazan gövde tipi seçilen ya
da kullanılacak olan gövde değilse değiştirilmelidir.
Akselerometre diğer adıyla ivmeölçer, 3 eksende aracın hızlanmasını ölçen
sensördür.
“Calibrate accel” linkine tıklanarak akselerometre ayarı yapılır. Bu sensör
sayesinde hava aracı daima yere paralel hale gelmek için gerekli bilgileri kontrol kartına iletir.
Ardupilot Mega kontrol kartında kalibrasyon ayarları içerisinde yer almasa da ESC
kalibrasyonu yapılır. Bunun için 2 farklı yol vardır. Bunlar uygulama konusunda detaylı
şekilde anlatılacaktır.
Gökhan Göl
APM kontrol kartı için ESC ayarları şu şekilde olmalıdır:
•
Brake: OFF
•
Battery Type: LiPo
•
CutOff Mode: Soft-Cut
•
CutOff Threshold: Medium
•
Start Mode: Normal
•
Timing: MEDIUM
4.6.2. APM terminal sayfasındaki kodlar ve tanımlamaları
Terminal kısmı Mission Planer ara yüzünde üst kısımda bulunmaktadır. Bu kısımda
APM uçuş kontrol kartının kalibrasyon ayarları yapılır. Ayrıca yapılan sistem ayarlarının
gösterilmesi için de kullanılır. Terminal kısmında açılan siyah ekrana konsol denir. Buraya
bazı kodlar yazılarak istenen işlemler gerçekleştirilir. Örneğin, bu ekrana yazılan belli
kodlarla kumanda, motor, akselerometre kalibrasyon ayarları yapılabilmekte ve yapılan
ayarlar da görülebilmektedir.
Terminal ekranında çalışmak için kullanılacak kodlar konsola “help” komutunun
yazılmasıyla ekranda belirir.
Konsola yazılacak kodlar:
1. logs : Adından da anlaşılacağı gibi APM çalıştırıldığında yapılan kayıtlara ve bu kayıt
işlemlerine ulaşmayı sağlayan komuttur.
Terminal ekranına "logs" komutu yazıldığında kayıtlar yanlarında numaraları ile
birlikte gelir, istenilen kayıta ulaşmak için konsola "dump kayıt numarası" (örnek dump 20)
yazılmalıdır. “logs” kodu altında yazılacak kodlar:
"dump 0" kayıta girmekle birlikte kayıtları siler.
"erase" komutu tüm kayıtları silmek için kullanılır.
"eneable" komutu ile durumu incelenmek istenen donanımın kayıt bilgileri görülebilir.
Örneğin "eneable: ATTITUDE_MED GPS PM CTUN NTUN
2. setup :Bu komut ile kontrol kartına yapılan ayarlamalara ulaşılmasının yanında belli
Gökhan Göl
donanımların konfigüre ayarları da yapılabilmektedir. “setup” komutu altında yazılacak
komutlar:
"erease" komutu :Bu komut kontrol katını sıfırlamaya yarayan, sadece ilk kurulum esnasında
kullanılması tavsiye edilen temizleme komutudur.
"reset" komutu: EEPROM’daki verileri sıfırlamaya yarayan komuttur.
"radio" komutu: Kumanda kalibrasyon işlemini gerçekleştiren komuttur. Örneğin gaz
kolunun bağlı olduğu kanal 3’ün gaz kolu seviyesinin en alt ve en üst noktaları buradan
belirlenir. Bu komutu kullanabilmek için kumanda ve alıcı açık olmalıdır, yani pil takılı
olmalıdır.
"frame" komutu: Yapılan hava aracının hangi tipte olduğunu görmeye yarayan komuttur.
Daha önceden yapılan frame ayarının kontrolü bu komut ile yapılır.
"motors" komutu: Bu komutu kullanabilmek için pil takılı olmalı yani motorlara güç
verilmelidir. Bu komut sayesinde ESC ve motor ayarları yapılır. Konsola bu komutu girdikten
sonra gelen talimatlara göre motor yönleride belirlenebilir.
"level" komutu: Akselerometre ve gyroskop başlangıç ayarlarını yapmaya yarayan komuttur.
“level” komutu araç dengede uçmadığında mutlaka konsola yazılarak kalibrasyon
yapılmalıdır. Kalibrasyondan sonra konsolda çıkan gyro ve akseleromete değerlerinin
kaydedilmesi bir sonraki kalibrasyon için fayda sağlar.
"accel" komutu: Bu komut kesinlikle ilk uçuştan önce ve dengede olmayan uçuşlar sonrası
kesinlikle konsola yazılmalı ve akselerometre ayarı yapılmalıdır. Komut konsola yazıldığında
kullanıcıdan aracı belli konumlara getirip herhangi bir tuşa basılmasını isteyecektir. Örnek
sürüm (V.2.9.1) için bu adımlar sırasıyla şu şekildedir:
1-APM kontrol kartını sol tarafa yatırın yani quadrokopterin sol tarafı üzerine yere dik bir
şekilde tutun ve bir tuşa basın.
2- APM kontrol kartını sağ tarafa yatırın yani quadronuzu sağ tarafı üzerine yere dik bir
şekilde tutun ve bir tuşa basın.
3- APM kontrol kartını burun aşağı gelecek şekilde yatırın yani quadronuzu önü yere bakacak
şekilde yere dik bir şekilde tutun ve bir tuşa basın.
4-APM kontrol kartını burun yukarı olacak şekilde yani quadronun ön kısmı yukarı bakacak
ve yere dik bir şekilde olacak şekilde tutun ve bir tuşa basın.
Gökhan Göl
5-APM kontrol kartını ters çevirin yani quaronun üst kısmını alta gelecek şekilde yani
motorların üzerine binecek şekilde yere paralel koyun ve bir tuşa basın.
6-Kalibrasyon başarılı mesajını görmezseniz tekrar bu işlemleri yapın.
Akselerometre ayarına "Configuration" kısmında sol taraftan "Arducopter Level"
linkinden de ulaşılabilir.
"modes" komutu: Bu komut ile aracın hangi modlarda uçtuğu görülür. Ya da mod ataması
buradan yapılabilir.
"compass" komutu: Bu komut ile pusula (magnetometre ) devreye alınır ya da devre dışı
bırakılır. Ek olarak okuduğu değer de bu komut ile görülebilir.
"show" komutu: Bu komut ile APM’e yapılan tüm ayarlamalar ve tüm özellikler görülebilir.
3. tests :Bu komut ile kontrol kartının tüm fonksiyonları ve takılan tüm harici donanım
terminalden test edilir.
Örneğin, GPS’i test etmek için konsola ilk olarak "test" komutu ve peşinden "gps"
komutu yazarak GPS’den okunan konum bilgileri ve GPS’in bulduğu uydu sayısı görülür.
Nelerin test edilebileceği test komutundan sonra yazılan "help" komutuyla görülebilir.
Belli bir komuttan çıkmak ya da terminalde çıkmak için "exit" komutu kullanılmalıdır.
4.6.3.APM ‘de telemetri verilerinin kaydedilmesi
Ardupilot Mega kartların üzerinde birçok sensör bulunmaktadır. Bu sensörlerden
alınan veriler Mission Planer ekranında APM ile bilgisayar arasında bağlantı olduğunda
görülür. Uçuş aşamasında kaydedilen sensör verileri uçuşun daha sonradan incelenmesine
olanak sağlar. Uçuşta APM ile bilgisayar arasındaki bağlantı çeşitli RF haberleşme
modülleriyle sağlanır. Örneğin xbee ya da 3DR modülleri sayesinde uçuş boyunca elde edilen
tüm veriler Mission Planer ekranında izlenebilmektedir. Bu verilerin sonradan incelenmek
üzere kaydedilme işlemi 2 şekilde gerçekleştirilir:
 Onboard data flash memory denilen kartın üzerine takılan bellek uçuşta,
sensörlerden alınan verileri kaydeder. Yani sadece uçuş bittiğinde bu verilere
ulaşılabilinir.
 Xbee ya da 3DR telemetri sistemi kullanılarak hem uçuşta hem uçuş sonrası bu
veriler elde edilir. Xbee ile haberleşme işlemi çalışmanın ileriki bölümlerinde
incelenmiştir.
Gökhan Göl
Xbee ya da 3DR telemetri sistemlerinden alınan veriler mission planer vasıtası ile
logs dosyaları içerisine “togs” uzantılı olarak kaydedilir. Bunların izlenebilmesi için
şunlar yapılır:
1- Mission Planer açılır.
2- Çıkan ekranın sol alt tarafında “Telemetry Logs” linkine tıklanır.
3- Load log linkine tıklanır.
4- Açılan sayfadan istenilen tarihteki kayıt seçilir.
5- Play tuşuna basılır.
6- Kaydedilen tüm veriler ekranda simüle edilecektir.
7- Verilerin grafiksel olarak sunulması için açık olan sayfanın altında bulunan
“tuning” kutucuğu işaretlenir.
4.6.4. Wokoong Multi Rotor uçuş kontrol kartı
DJI Wookong Multirotor kontrol sistemi oldukça stabil, alanında öncü ve sürekli
üzerinde çalışılan kaliteli bir sistemdir. Açık kaynak kodlu olmadığı için bilimsel anlamda
çalışmalar için kullanılan bir kontrol kartı değildir. Hava aracına montajı esnasında dikkat
edilmesi gereken noktalar vardır.
DJI WKM sistemi GPS özelliği sayesinde kendini sabitler, dengede tutar, GPS ile
istenilen rotoya uçuş sağlanır ve fail safe özelliğiyle eve dönüş yapılır. Öncelikle burada
kullanılacak olan malzemeler hakkında bilgi sahibi olunması gerekir.
WKM kontrol kartını oluşturan başlıca malzemeler şunlardır:
1- MC (ana konrol kartı)
2- IMU
3- GPS/Pusula
4- PMU (Güç dağıtım ünitesi)
5- Led ışığı
MC ana kontrol ünitesidir. Bu ünite sistemin beynidir. Kontrol işlemi bu ünite
tarafından gerçekleştirilir. Imu, GPS, pusula, ESC ve kumanda ile haberleşerek
quadrokopterin uçmasını ve otopilot fonksiyonunun çalışmasını sağlar. Üzerinde bulunan
USB girişi ile bilgisayara bağlanıp konfigürasyon ve kalibrasyon ayarları yapılır, kullandığı
yazılım güncellenebilir.
Gökhan Göl
IMU atalet ölçme sistemi diye tabir edilen sensörlerin bulunduğu ünitedir. 3 eksenli 1
adet ivmeölçer, 3 eksenli 1 adet gyro ve 1 barometre içerir. Bu sayede hava aracının yere göre
hareketini algılar ve buna göre ana kontrol ünitesine veri göndererek hava aracının stabil
uçmasını sağlar. IMU montajı çok önemlidir.
Şekil 4.20. WKM kontrol ve sensör kartı
GPS/Pusula aracın pozisyon ve yönünü belirlemede kullanılan uydu ile haberleşerek
bu görevi yerine getiren ve gerekli sinyalleri MC’ye gönderen ünitedir. Bu modül manyetik
etkileşimlere karşı duyarlı olduğundan dolayı montaj işlemi DJI firmasının gönderdiği ayak
üzerine yapılır. Montajının yapıldığı yer elektronik ekipmanlardan olabildiğince uzak
olmalıdır (Şekil 4.21).
Gökhan Göl
Şekil 4.21. GPS/Pusula
Led ışığı sitemin farklı durumlara tepkisini göstermek için kullanılan elemandır. Uçuş
modu bilgisi, GPS’in kaç adet uydu bulduğunun bilgisi, pusula kalibrasyon işlemi bu gösterge
sayesinde gözlemlenebilir. Uçuş esnasında görülebilen bir yere montajının yapılması gerekir
(Şekil 4.22).
Şekil 4.22. Led ışığı göstergesi
MC’yi kumanda alıcısına bağlamak için 3’lü servo kablosu kullanılır. Böylece
kumandadan yollanılan sinyaller MC’de işlenerek gerekli kontrol işlemleri yapılır.
PMU yani enerji yönetim ünitesi WKM için özel olarak yüksek enerji tüketimini
çözmek adına kullanılır. WKM sistemi, alıcı, pil voltmetresi ve 2 CAN BUS arayüzü için ayrı
Gökhan Göl
ayrı 2 adet enerji çıkışı vardır. Bu bağlantılarda DJI’nın gönderdiği enerji bağlantı kablosu
kullanılır (Şekil 4.23).
Şekil 4.23. PMU-Enerji güç ünitesi
WKM kontrol kartını kullanmadan önce üretici tarafından belirtilen şu kurallara
uyulması gerekir :
•
Sistem ayarları esnasında ESC’ler ya da pervaneler sökülmelidir.
•
IMU kesinlikle üst kısmı aşağıda (yani gövdeye montaj yapılan taraf) olacak şekilde
monte edilmemelidir.
•
Farklı bir alıcı ile kullanılacaksa yani alıcı değiştirilecekse kumanda ayarları tekrar
yapılmalıdır.
•
GPS/Pusula modülü manyetik etkileşimlere karşı hassas olduğundan elektronik
kısımdan uzağa monte edilmelidir. Özellikle kumanda alıcısından ve haberleşme
yapan diğer ünitelerden (fpv, xbee) uzakta olmalıdır.
•
WKM’ nin ayarlamalarının yapıldığı Assistant programından kumanda ayarı
yapılırken,
•
GAZ: Slide sola araç aşağı, slide sağa araç yukarı
•
RUDDER (KUYRUK): Slide sola burun sola, slide sağa burun sağa
•
ELEVATOR: Slide sola araç geri, slide sağa araç sağa
Gökhan Göl
•
AILERAON: Slide sola araç sola, slide sağa araç sağa.
konumlamaları gözlemlenmelidir.
•
Hava aracı çalıştırılacağı zaman önce kumanda açılır. Daha sonra aracın pil bağlantısı
yapılır. Kapatırken de önce aracın pil bağlantısı sökülür daha sonra kumanda kapatılır.
•
LED indikatöründe kırmızı ışığın yanıp sönmesi sinyalin zayıf olduğunu belirtir. Bu
durumda araç kesinlikle GPS modunda açılmamalıdır.
•
Ayarlar esnasında Assistant programında gimbal kontrol bölümü açıldığında, F1 ve F2
çıkışlarında enerji olduğu görülür. Bu sebepten bu portlar ESC’lere bağlanmamalıdır.
•
Gaz
kolunun
fail
safe konumu
son
noktanın
%10
dan daha
aşağısına
ayarlanmamalıdır.
•
Gaz kolu konumu uçuşta her zaman gaz kesiminden (throttle cut) % 10 fazla
olmalıdır.
•
Uçuşta düşük voltaj uyarılarında herhangi bir kazaya sebep olmaması için hava aracı
yere indirilmelidir.
•
Hava aracı yerdeyken gaz kolu en alta çekilirse motorlar 3 sn içinde durur. Uçuş
esnasında gaz kolu throttle cut’tan her zaman % 10 daha fazla olmalıdır. Manuel
modda eğer gaz kolu throttle cut değerinin %10 üstünde değilse motorlar aniden durur.
Motor durduktan sonra 5 sn içerisinde gaz kolu %10’dan fazla değere getirilirse
motorlar yeniden çalışır.
Ana uçuş kontrol kartındaki portların tanıtımı şu şekildedir;
A :roll kontrolü (sol/sağ)
M6: 6numaralı rotor
E :pitch kontrolü(ileri/geri)
M5: 5numaralı rotor
T: gaz kontrolü yada gimbal roll servosu
M4: 4numaralı rotor
R: rudder kontrolü yada gimbal pitch
M3: 3numaralı rotor
servosu
U: kontrol mod düğmesi için
M2: 2numaralı rotor
X1: voltaj göstergesi
M1: 1numaralı rotor
X2: D-BUS,S-SUB ile uyumlu
F2: gimbal pitch servosu yada 8 numaralı
rotor
Gökhan Göl
X3: gain ayarı yada gimbal pitch kontrolü
F1: gimbal roll servosu yada 7 numaralı
için
rotor
: Micro-B USB portu.Konfigürasyon
: CAN-BUS portu.MC can busı
ve yazılım güncellemeleri için PC
diğer WKM modüllerine enerji vermek ve
bağlantısı.
haberleşmek için kullanır.Çentiklerin
yanındaki pinler sinyal pinleridir.
Assistant programından gimbal kontrolü aktif hale getirildiğinde F1 ve F2 portlarına
enerji verilmiş olur. Bu sebepten bu portlara motor bağlanmamalıdır.
Enerji idare ünitesi (PMU) portları şu şekildedir;
•
PW PORTU; Tüm WKM sistemine enerji veren porttur (MC, IMU, GPS, LED). Bu
port sayesinde WKM sistemi ESC BEC devresindeki 3 uçlu servo kablosundan elde
edilen enerjiye ihtiyaç duymaz. Pilden gelen voltaj 13 V ve üzeri ise çıkıştan 12.6 V
ve maksimum 2 A çıkış alınır. Pilden gelen voltaj 13 V altında ise çıkıştan 0,4 V eksik
gerilim alınır.
•
Eğer PW portu düzgün çalışmaz ise WKM sistemi 3 ayaklı servo portundan
enerjisini alabilir.
•
V-SEN PORTU; Pil voltajını gösterir. Bu porttan çıkan beyaz kablo sinyal
kablosudur ve maksimum çıkış voltajı 3.3 V’tur. Ek olarak MC deki X1 porta
bağlanarak (kırmızı kablo ile) alıcı ve diğer elektronik cihazlar için için 5 V 3A enerji
sağlar.
Bazı gimballar büyük servo kullandığından bu port 3 eksenli gimbalları
çalıştırmayabilmektedir. Bu yüzden ek olarak yüksek amperli UBEC kullanılmalıdır.
PMU’dan elde edilen 5V alıcı ve diğer elektronikleri beslemek için yeterlidir.
Eğer başka bir BEC kullanılmak istenirse VSEN ve MC’ deki X1’e BEC bağlanırken,
3 ayaklı servo kablosu kullanılır. Fakat kırmızı kablosu kesilir.
Gökhan Göl
Şekil 4.24. WKM montaj şeması
4.6.4.1. MC (Ana kontrol ünitesi)
MC’nin montajı alıcı ile yakın olacak şekilde herhangi bir yere yapılmalıdır. Fakat
programlama işlemi MC üzerinden yapıldığı için usb takılacak kısmına ulaşımın olabileceği
bir yer seçilmelidir. MC nin montajının yapıldığı yerin çok fazla önemi yoktur. MC’ ye ESC’
lerden çıkan sinyal ve toprak (eksi) kablosu motor sıralamasına göre takılmalıdır. Kırmızı (+)
uç kesilmelidir. Motor sıralamaları yapılan modelin tipine göre farklılık göstermektedir. Buna
Assistant programından bakılmalıdır. MC alıcı bağlantısı 3 ayaklı servo kabloları ile yapılır.
Bu kablolarda çentiğe yakın olan portlar sinyal uçlarıdır. Hitec ve futaba kumandalar için
bağlantı sıralaması Şekil 4.24’te gösterilmiştir.
4.6.4.2. IMU(Ataletli ölçme sistemi)
Hava aracının ağırlık merkezine ya da yakınına yerleştirilmelidir. Sensör kartı olduğu
için titreşimden minimum düzeyde etkilenmesi gerekir. Bu sebepten montajı esnasında
titreşim önleyici malzemeler kullanılmalıdır. IMU üzerindeki ok işareti yukarı gelecek şekilde
ve ok işareti direk olarak öne, arkaya, sağa ya da sola bakacak şekilde monte edilir. Bu
Assistant programına belirtilmelidir. Aksi taktirde sensörlerden gelen verilere ana kontrol
ünitesi doğru tepkiler veremez. IMU’ nun kenarları hava aracının kenarlarına paralel
olmalıdır. IMU’ nun sıkıca monte edildiğinden emin olunmalıdır. Hava yarıkları kesinlikle
kapatılmamalıdır ve suya karşı korunmalıdır. Barometrik basınç bilgisi için IMU’ nun ön ya
da yan yüzeyinde bulunan delik kesinlikle kapatılmamalı ve önüne herhangi bir cisim
konulmamalıdır (Şekil 4.25).
Gökhan Göl
IMU’ nun montajının yapıldığı nokta aracın ağırlık merkezinden 3 eksende ölçülerek
Assistant programına girilmelidir. Böylece IMU’ nun ağırlık merkezine olan uzaklığına göre
kontrol kartının vereceği tepkiler doğru olur.
Şekil 4.25. MC ve IMU montajı
4.6.4.3.PMU (Enerji idare ünitesi)
Bu modülün de nereye takılacağının pek bir önemi yoktur. Fakat pilden gelen besleme
kablosu bu modüle gireceği için ve diğer WKM sistemleri (MC, GPS, led göstergesi) bu
modülden besleneceği için uygun ve fazla kablo kalabalığının önlenmesi için tüm bu
noktalara yakın bir yere montaj edilmelidir (Şekil 4.26).
Enerji idare ünitesi pilden aldığı gerilimi düşürerek ana kontrol ünitesi ve diğer
sistemlere verir. Pil voltajı 13 V üstü ise 12.6 V 2 A çıkış verir, 13V altı ise voltaj değerinin
0.4 V altında bir çıkış verir. İçerisinde bulunan regülatör sayesinde alıcı için gerekli 5 V’ u da
sağlar. Bu sayede ESC BEC devresine ihtiyaç duyulmaz. Bu sebepten MC’ye giren ESC
kablolarının kırmızı uçları kesilir.
Gökhan Göl
Şekil 4.26. PMU montaj ve bağlantısı
4.6.4.4. ESC ve motor
Motorlar, bilindiği üzere ESC’ lerin çıkışında bulunan 3 renk kabloya konektörler
kullanılarak bağlanır. Ayarlar esnasında ya bunlar sökülmeli ya da pervaneler sökülmelidir.
ESC lerin diğer tarafında bulunan 2 kabloya pilden çıkan uçlar bağlanmalıdır. Diğer 3 adet
servo kabloları ise kırmızı uçlar kesilerek MC’ye bağlanır. Burada motor numaraları
önemlidir ve Assistant programına bakılarak ayarlamalar yapılır. Yani Assistant
programındaki yönlendirmeler takip edilerek motor numaralarına göre ESC’ler MC’ye
bağlanır (Şekil 5.27). ESC ayarlarında governorun ve break in kapalı olduğundan ve normal
start up’ın seçili olduğundan emin olunmalıdır.
Şekil 4.27. + ve x mod motor sıralamaları ve yönleri
Gökhan Göl
4.6.4.5. RC sistemi (Alıcı bağlantısı)
Öncelikle kumandadan gaz, rudder, aileron ve elevator kanalları ayarlanmalıdır.
Genellikle fabrika ayarlarında bu ayarlamalar şu şekilde yapılmıştır:
Kanal 1-Aileron
Kanal 2-Elevator
Kanal 3-Throttle
Kanal 4-Roll
Kumandadan uçuş mod düğmesi olarak 2-3 konumlu bir düğme atanmalıdır. Atama
işlemi kumandanın sistem menüsü altında channel kısmından yapılmaktadır. Uçuş modlarının
atandığı düğme kumandanın 7. kanalına atanmalıdır. Atanan kanallara göre alıcı MC’ ye
doğru bir şekilde bağlanmalıdır.
4.6.4.6.GPS/Pusula
Bu ünite manyetik etkileşimlere karşı hassastır ve elektronik cihazlardan uzağa monte
edilmelidir. Öncelikle GPS ayağını epoksi yapıştırıcı ile sağlam bir şekilde elektronik
parçalardan olabildiğince uzak bir yere monte etmek gerekir. GPS ayağının manyetik
olmaması gerekir (karbon kullanılabilir). GPS’in monte edileceği yer hava aracının boyuna
eksende orta noktası olur ise sapmalar azalır (Şekil 5.28).
Şekil 4.28. GPS/Pusula montajı
Gökhan Göl
GPS, monte edilen ayak üzerine çift taraflı bant ile ok olan yüzey (logolu) havayı ve
hava aracının önünü gösterecek şekilde monte edilir. GPS titreşimden etkileneceği için
herhangi bir pervaneden en az 10 cm uzağa monte edilmelidir. Eğer başka bir ayak
kullanılacaksa, ayak manyetik olmamalıdır. GPS PMU’ nun enine eksenindeki
sembolün gösterdiği porta takılır.
GPS, takıldığı nokta aracın ağırlık merkezinden ölçülerek Assitant programına
bildirilmelidir. 3 eksende yapılacak bu ölçüm sayesinde GPS aracın orta noktasında olmasa
dahi sapmalar giderilir (Şekil 4.29).
Şekil 4.29. IMU ve GPS’ in ağırlık merkezine uzaklığı
4.6.4.7. Led göstergesi
GPS’ ten uzak bir yere diğer elektronik kısımların üzerine olmayacak şekilde monte
edilmelidir. LED’i uçuş esnasında görülebilecek yere koymak gerekir. 2 ayrı yere bağlantısı
yapılabilir. Bunlar PMU yan yüzeyindeki
sembolünün oldu yer ya da GPS
adaptöründeki portlardır.
4.6.4.8. Assistant programı
Assistant programı WKM kontrol kartının konfigürasyon ayarlarının ve yazılım
güncelleştirmelerinin yapıldığı bir arayüz programıdır. Programın kurulumu şu şekildedir:
•
Assistant programı ve sürücüleri webden yüklenir.
Gökhan Göl
•
MC usb kablosu ile bilgisayara bağlanır ve MC açılır (internet bağlı olmalıdır).
•
Bilgisayarın driverı kendi kurması engellenir.
•
DJI WOOKONG M DRİVER 32 bit ya da 64 bit klasörü açılır ve driver setup.bat
linkine 2 kez tıklanır.
•
Asistant program klasörü açılır ve ardından setup.exe dosyası açılır.
Şekil 4.30. Assistant programı menüleri
1-TOOL:
DJI sunucusundan yazılımı ve WKM sistemini günceller.
:Düğmeleri etkisiz hale getirir.
Assitant programının son sürümünü günceller.
2-ABOUT:
WKM hakkında bilgi verir.
3-
Dil
4-ENGLİSH
Gökhan Göl
5-WRİTE:
Ekrandaki bilgileri MC’ ye aktarır. Değiştirilen parametreler ya da başlıklar kırmızı, kalın
harflerle gösterilir. Sistemi güncellemek için bu butona basılmalıdır. Opsiyonel seçimler write
butonuna basıldıktan sonra direk olarak MC’ ye yüklenir.
6- READ:
Ekrandaki sayfa için MC’deki parametreleri okur.
7-EXPORT:
Konfigürasyon bilgilerini dışarıya iletir.
8-IMPORT:
Dışarıdan konfigürasyon bilgilerini alır.
9-GRAPHIC GUIDANCE:
Grafik kılavuzu.
10-TEXT GUIDANCE:
Metin klavuzu.
11-CONTROL MODE:
Kontrol mod göstergesi
12-
USB bağlantı kablosu yoluyla MC ile Assİstant programı arasında bağlantı
yapıldığında ESC’ lerde enerji olduğunu gösterir.
ESC’ lerde ve motorlarda
enerji olmadığını ve ayarlarınızı güvenli bir şekilde yapacağınızı gösterir.
13-RED LIGHT: WKM bilgisayar bağlantısının olmadığını gösterir.
GREEN LIGHT: WKM bilgisayar bağlantısı sağlandığını gösterir.
BLUE LIGHT: WKM ile bilgisayar haberleştiğini gösterir.
Gökhan Göl
Download

Quadcopter Nasıl Yapılır? 3