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Long Range con Drone FPV

Setup, pruebas e informacion de como tener un buen Drone para Long Range, videos de ejemplo y mejores precios en los componentes necesarios para los vuelos LongRange.

Hemos estado haciendo las primeras pruebas del Drone para largo alcance. Vamos a ver con que setup lo hemos hecho, las conclusiones que hemos sacado con estas pruebas y las mejoras para las siguientes pruebas. Vamos a ir probando y mejorando el sistema explicando las pruebas que hacemos y porque. 

Test Drone Long Range
Test Drone Long Range

Ejemplo de Setup Long Range FPV con Drone

  • DARC XR LR con brazos para 7″ o Culquier Frame que entre 6 o 7″ de pala
  • Motores 2205 a 2307 de 1600 a 2200kv
  • Raceflight Bolt 4 en 1 ESC
  • Raceflight Revolt FC
  • Camara FPV Arrow micro Foxeer
  • Tx vídeo FXT 600mw Comprar FX799T de 600mw (El mejor transmisor de vídeo y de mayor fiabilidad con el mejor alcance, más detalles abajo)
  • Antena Tx Circular
  • RX mando FrSky L9R, Crossfire o Frsky R9M

Configuración Largo Alcance en tierra

  • Receptor de vídeo: Diversity Furious 3.5
  • Antena Patch ImmersionRC
  • Antena pagoda
  • Taranis X9D con antena de 5dB y modulo interno (Tutorial mod antena Taranis) o modulo de LR Crossfire o Frsky (más detalles abajo)

Comprar Setup Completo Long Range Drone

Vamos a enumerar todos los componentes necesarios para conseguir un kit completo de Drone para Long Range, si ya tienes el Drone y solo necesitas modulo emisora y sistema de video, no tengas en cuenta los demás componentes normales de un Drone.

Sistema FPV para Long Range

En cuanto al sistema de transmisión de vídeo para volar en FPV en muchas ocasiones se recurre a utilizar mucha potencia y como en todo, no siempre es lo mejor. Ademas del posicionamiento que lo hablamos mas abajo, la colocación de las antenas, el tipo de estas y un buen montaje puede ser la diferencia entre tener buen vídeo a 2km o quedarnos sin el a 500m.

La potencia normal utilizada en LongRange (2-10km) es entre 500 a 800mw en vídeo de 5.8ghz, se puede hacer esas distancias con mas potencia y con menos sin problema si todo lo demás lo hacemos correctamente.

Rebajas
HankerMall FPV Transmisor Foxeer ClearTX 2 5.8G 48CH...
  • Bloqueo de frecuencia preciso: el algoritmo optimizado mejora...
  • Libre de interferencias: la excelente solución de potencia y el...
  • Control remoto: configure VTx a través de Betaflight conectando el...

Para comprar si estas fuera de España la mejor opción es Banggood, link aquí abajo.

Una buena opción para transmisor de vídeo es el de Foxeer, modelo ClearTx v2. Este Tx nos permite regular la potencia, lo cual es ideal para ajustarla dependiendo la distancia que vayamos a volar, así no sera necesario llevarlo siempre al máximo. Ademas permite conectarlo a la controladora y cambiar potencia y canales desde la emisor u OSD.

Otra gran ventaja es que tiene conector MMCX que es mas seguro que los pequeños IPX y con una antena con conector MMCX podremos conectarla directamente evitando el uso del pigtail que puede tener perdidas.

Andoer 1500mW 1,2 G Inalámbrico 8CH Transmisor 12CH...
  • Compatible con TV digital de set-top boxes, VCD / DVD, cámaras...
  • Resolver con eficacia los problemas de intercambio de audio o vídeo...
  • Distancia de transmisión: 200-250m (espacio abierto, y la distancia...

Otra opción es el uso de una frecuencia mas baja que consigue mayor alcance y penetración como es la de 1,2ghz, pero ya nos obliga a utilizar un sistema de radio en 900mhz para evitar interferencias en el 2,4ghz.

Makerfire 2pcs 5.8GHz FPV Antena 2.3dbi RHCP Recta Mini MMCX...
  • Makerfire RHCP MMCX Antena Lollipop para FPV Racing Drone
  • Ganancia: 2.3DBi, Rango de frecuencia: 5500-6000 MHz
  • Antena FPV actualizada, señal más fuerte, ganancia más estable y...

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Antena para el transmisor de vídeo utilizaremos este tipo si usamos el cleartx que tiene conector MMCX o una circular con SMA si el transmisor tiene ese conector como estas.

Rebajas
Crazepony-UK 2pcs 5,8 GHz FPV antenne circular polarizzato...
  • Connettore: 5DBI
  • Guadagno: 3DBi, gamma di frequenza: 5600-5950 MHz
  • Materiale: Cúbicos, peso: 12g

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Sistema FPV Long Range en Tierra

Al igual que el sistema FPV en el Drone es importante, en tierra puede ser incluso aun mas, ya que estamos hablando de la recepción del vídeo. La transmisión la podemos entender y poner el ejemplo de dos personas intentando comunicarse, si el que habla (transmisor) tiene una voz potente y grita mucho (mucha potencia de transmisión) pero el que tiene que escuchar (receptor de vídeo) esta sordo, nunca podrá haber buena comunicación. Lo mismo pasa si el que escucha esta mal posicionado o tapado por algo.

Para el receptor de la estación de tierra o gafas FPV lo ideal es utilizar un diversity con dos antenas, una de ellas direccion y la otra omnidireccional (como la  del Drone) de esta manera no tendremos que preocuparnos de una orientación tan precisa cuando volamos cerca.

Rebajas
Antena FPV Foxeer Echo Patch Cable Versión 5.8G Antena 8DBi...
  • El cuerpo adopta el material importado de PC + ABS, puede soportar...
  • Polarización: RHCP, conector: SMA macho. Cable semirrígido de doble...
  • Fabricado y probado a los más altos estándares. Lo mejor en su rango...

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Una antena Patch circular como esta o como la de Inmersionrc son direccionales, esto quiere decir que su rango de recepción es solo en una direccion, pero con mayor alcance, por lo que tendremos que apuntar hacia la direccion de vuelo. Cuanta mas ganancia tiene la antena, mas concentrado es el rango de recepción, por lo tanto con mayor precisión tendremos que apuntar a la posición del Drone.

Con unos 8dbi de ganancia iremos bien y tendremos buena apertura de recepción para no tener que apuntar con demasiada precisión.

En cuanto al receptor de vídeo, prácticamente cualquier modelo actual funciona muy bien, si es para las gafas el de Furious o Rapidfire son buenas opciones y para estación de tierra el Clearview por ejemplo.

Crazepony-UK FXT FX888R FPV RX Receiver 5.8G 6 Bands 48CH...
  • Built-in "3" receivers(patent pending),the three independent receivers...
  • Built-in OLED real-time display input voltage,signal strength and...
  • With 4AV output port,support mutiple AV OUT,easy to work with your FPV...

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Sistema de Radio para Larga Distancia

Para largo alcance o Long Range en ingles, podemos utilizar principalmente dos opciones, el sistema integrado en nuestra emisora, por ejemplo Taranis X9D que es en 2,4ghz o utilizar un modulo especifico para largo alcance que funciona en una frecuencia mas baja, entre 800 y 900mhz.

Si decidimos mantener y utilizar nuestro sistema interno de 2.4ghz la mejor opción es poner en el Drone un receptor de largo alcance como el L9R que tiene antenas de maxima ganancia y sensibilidad. Este modelo tiene un tamaño un poco grande, pero se puede desmontar la caja y reducir el tamaño y peso.

Rebajas
KINGDUO Frsky L9R Receptor De Largo Alcance para Frsky...
  • Peso: 19gm
  • Antena: antena del PWB
  • Número de canales: 1-9CH de las salidas convencionales del canal,...

Si queremos hacer buen long range e ir con mayor seguridad y fiabilidad, lo mejor es poner un modulo externo en la emisora que trabaja en una frecuencia mas baja, como puede ser el sistema LR de TBS Crossfire o el de Frsky R9M.

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Frame o Chasis de Drone Long Range

En cuanto al chasis del Drone no tiene demasiada complicación, solo tenemos que tener dos principales aspectos en cuenta, uno es el peso, ya que cuanto mas ligero sea, menos consumo y mas autonomía tendremos para volar mas lejos y mas tiempo. Y que entren mínimo hélices de 6″ o 7″, cada uno tiene sus ventajas.

  • Un buen peso para un frame de long range es entre 70 y 110gr, si nos vamos a diseños normales pero con brazos largos este peso se ira a unos 140gr.
  • Si el frame es para 6″ el consumo sera un poco mayor, pero el ajuste y quitar las vibraciones sera mas fácil que en uno de 7″ que podremos bajar un poco el consumo pero es mas difícil de evitar las vibraciones al usar palas mas grandes y menos revoluciones.

Vídeos de Long Range con Drones y Aviones RC

En los diferentes vídeos de larga distancia podemos ver ejemplos de consumos, distancias, alturas y otros datos gracias a la informacion en pantalla (OSD).

Como Situarse Bien para Tener buen Vídeo y Señal

Una de las cosas mas importantes para tener buena señal tanto de mando como de vídeo, es colocarnos en una buena posición respecto a la zona de vuelo. Ademas de la posición de los componentes en el Drone que también hablaremos.

  • El tener una visión directa entre nosotros y el Drone hará que la distancia a la que podamos ir sea mucho mas mayor.
  • Antes de volar hay que examinar la zona, tener en cuenta las distancia que vamos a hacer, (coger referencias en google maps y medir distancias) y ver que en ningún momento vamos a perder la linea de visión directa, ya que un árbol o roca a una distancia considerable puede suponer perder señal de todo en cuestión de menos de 1seg.
  • Si no tenemos GPS para orientarnos, conocer direccion de vuelta a casa y distancia, es muy importante coger referencias visuales cerca nuestro para saber hacia donde tenemos que volver, ya que en un entorno muy monótono nos puede resultar imposible vernos y encontrar el camino de vuelta cuando estamos a varios kilómetros.

Sistemas de Rescate y Localización de Drones Larga Distancia

En el caso de que hayamos tenido mala suerte y aun siguiendo todas las recomendaciones, hayamos perdido el drone por un failsafe en una zona mala, tenemos varios sistemas y opciones para encontrarlo. Enumeramos algunas de ellas para dar varias posibilidades e incluso para usar varias para aumentar las posibilidades de encontrarlo en caso de perdida.

  • Siempre grabar los vuelos en el DVR, al tener el vídeo grabado, podremos repasarlo y ver sobre que zona ha caído.
  • Si tenemos GPS y OSD colocar las coordenadas en pantalla y junto con la grabación del DVR tendremos la posición casi exacta de donde se encuentra.
  • Buzzer autónomo, hay diferentes sistemas de buzzer con batería propia que al activarse emiten un sonido durante horas, días y semanas para localizarlo.
  • Localizador GPS, son sistemas gps que a través de SMS o aplicaciones nos permiten conocer su posición exacta.

Vídeo de Una prueba de Long Range con Drone

Situación y datos sobre la prueba de largo rango

La prueba se hizo en un entorno bastante limpio en cuanto a interferencias, la población mas cercana estaba a mas de 5km. Fueron 2km en linea recta y a unos 6-7m de altura, aunque no son reales ya que no era llano. Realmente estaba a poco metros incluso por debajo, ya que a partir de 1km el terreno empezaba a bajar. Seguramente a los 2km que es cuando hay la primera perdida de vídeo y doy la vuelta, estaba ya justo perdiendo la linea de visión directa.

En cuanto al vídeo no tiene nada especial, el tx fxt de 600mw con una antena normal circular y el diversity Furious con la antena patch y la pagoda. En mando el único cambio a algo un poco mas fuera de lo normal es el receptor L9R de FrSky que mas adelante analizaremos y explicare como reducir mucho su tamaño y peso.

Colocación antenas Drone Long Range
Colocación antenas Drone Long Range

Lo que si es muy importante es analizar la posición de las antenas tanto de vídeo como de mando. La de vídeo hay que asegurarse que en vuelo normal nada se interpondrá y apantallara. Es muy importante que salga por encima de la Gopro si llevamos, ya que sino al dar la vuelta perderemos el vídeo. Para las antenas de mando es importante ponerlas entre 45º-90º entre ellas, para que siempre tener una de ellas lo mas aproximado a la polarización que usemos. Depende de la posición de la antena de la emisora (vertical u horizontal), la antena de recepción se tiene que aproximar lo máximo posible a esa posición. Ademas también es muy importante que siempre una de las dos antenas quede sin nada que le apantalle.

Conclusiones de las pruebas para el largo alcance con Drone FPV

  • Es muy importante tener un conjunto muy fiable y probado, de poco nos sirve tener 15min de autonomía o 10km de rango si después nos falla una conexión o se quema un ESC.
  • Mi idea es que ante larga distancia u obstáculos, siempre perder vídeo antes que mando. La señal de vídeo es mas fácil ver cuando va fallando y ante un obstáculo podemos saber que subiendo o girando recuperamos. Si tenemos vídeo pero cae el Drone por FS de poco nos sirve.
  • Es mas importante una buena colocación de antenas y buena recepción que mucha potencia en emisión.
  • Para la autonomía lo mas importante es optimizar al máximo el peso y encontrar conjunto motor-hélice eficiente.

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