සැහැල්ලු ගුවන්යානා නිර්මාණය තුන්වන කොටස
මෙය rc පිලිබඳ මම ආරම්භ කල ලිපිපෙලේ තුන්වන ලිපියයි.පලමු ලිපියෙන් අපි කතා කලා දුරස්ත පාලක ගුවන් යානවක් තෝරගන්න ආකරය.දෙවන ලිපියෙන් කතා කලා power system එක තෝරගන්න ආකරය පිලිබඳව.මේ ලිපියෙන් මම අද කියන්න යන්නෙ multicopters පිලිබඳව. දුරස්ථ පාලක ගුවන් යානා ගණයට අයිති වෙන multicopters වලද විවිධ වර්ග තිබෙනවා.බාවිතා කරන motor ප්‍රමාණය අනුව duelcopter ,tricopter,quadcopter,hexacopter,octacoper ආදී වශයෙන් වර්ග තිබෙනවා .
මම අද කතා කරන්න යන්නෙ පොදුවේ මෙම යානවක් නිර්මාණය කරන ආකරය පිළිබඳව . multicopter එකක ප්‍රධානම අන්ගයක් තමා frame එක.motors අතුලු සියලු උපාංග සවි වෙන්නෙ මේ frame එකට.විවිධ වර්ග වල frame ඔයාල දැකලා ඇති.mini quad,f210,f250,f360,f400,f450,f540 වගෙ විශාල පරාසයක frame වර්ග තිබෙනවා.මෙම අගයෙන් අදහස් වෙන්නෙ frame එකේ විශාලත්වයයි.බහුලව බාවිතා වන්නෙ f450 ,f250 යන වර්ගයි.racing quad සදහා 250බාවිතා කරනවා.මෙවැනි frame එකක් නිර්මාණය කර ගැනීම වුවත් සිදු කරන්න පුළුවන් .නමුත් සැලකිලිමත් වෙන්න ඕන සමබර වීම සහ ගුරුත්ව කේන්ද්‍රයේ පිහිටීම පිළිබඳව .නැත්නම් යානාව අනවශ්‍ය ලෙස චලනයන් සිදුවෙන්න පුළුවන් . copter එකට අදාළ motor තෙරීමද ප්‍රධානම කාරණයක්.motor මගින් ඇති කර මුළු තෙරපුම් බලය (thrust) යානවෙ බර මෙන් දෙගුණයක් විය යුතුයි.උදාහරණයක් විදිහට 1kg බර quad එකකට 2kg thrust එකක් තිබිය යුතුයි.quad එකකනම් motor 4ක් තිබෙන නිසා එක motor එකක thrust එක 500g විය යුතුයි.එවිට 4ම එකතුව 2kg. hexacopter එකක්නම් motor 6ක් තිබෙන නිසා එක motor එකක thrust එක 330g විය යුතුයි.motor එකට ගැලපෙන esc හා battery එක තොරගන්න ආකරය මම කලින් ලිපියේ සදහන් කල නිස නැවත කියන්න යන් නෑ.esc 4ක් බාවිතා කරන නිසා c rate එක වැඩි battery එකක්බාවිතා කරන්න.ඒ පිලිබඳවද මම කලින් කතා කලා. esc වලට අවශ්‍ය power එක ලබා දීම සදහා esc 4 බැටරි එකට සම්බන්ධ කල යුතුයි.මේ සදහා Pdb(power distribution board ) එකක් බාවිතා කරන්න පුළුවන් .නමුත් සමහර frame වල මේ Pdb එකක් සහිතවම නිපදවා තිබෙනවා.එවිට අමතර එකක් අවශ්‍ය වෙන් නෑ.esc හා motor එකට සම්බන්ධ කරන්න bullet connectors බාවිතා කරන්වා.ඒවගේම battery එකquad එකට සම්බන්ධ කරන්න xt60 plug එකක් භාවිතා කරන්වා. jst,Tplug වැනි සම්බන්ධක වර්ග කිහිපයක් තිබුනත් බහුලව භාවිතා කරන්නෙ xt60. multicopter එකෙ වැදගත්ම දේ තමා Flight controller (FC) එක.මේක තමා copter නැත්නම් drone එකේ brain එක.transmitter එක මගින් ලබා දෙන signal සියල්ල අවශ්‍ය පරිදි සකසා esc වලට ලබා දෙන්නෙ ඒ වගේම යානවෙ සමතුලිතතාවය සකසන්නෙත් මේ fc එක මගින්.නියමුවන් රහිත යානවක් නිර්මාණය කරන්වානම් satalite මගින් ලබා දෙන පිහිටුම් ඛණ්ඩාoක ලබා ගෙන අදාළ තැනට ගමන් කිරීම ,බාධක මගහැර ගමන් කිරීම,දත්ත ගබඩාකර තබා ගැනීම(black box log) වැනි විශාල කාර්‍යයන් ප්‍රමාණයක් FC එක මගින් සිදු කරන්වා.මූලිකම කාර්‍යය නම් esc පාලනය කිරීම හා යානාව සමතුලිත කිරීම.FC එකක් විවිධ වර්ගයේ sensors භාවිතා කරනවා.Accelerometer,gyroscope,inertial measurement unit(IMU) වගෙ sensors සෑම එකකම දකින්න ලැබෙනවා.මීට අමතරව සමහර ඒවල magnetometer (දිශාව),barometer (උස) හා distance sensors(දුර) භාවිතා කරන්වා. ප්‍රධාන වශයෙන් multicopters වර්ග 4කට බෙදා වෙන් කරන්න පුළුවන් .මේ වර්ග වලට අනුව තොරගන්න fc එකත් වෙනස් වෙනවා.
ඒ වර්ග නම්, fpv/racing freestyle aerial photography autonomous අපි නිර්මාණය කරන යානවෙන් කරන්න බලාපොරොත්තු වෙන කාර්‍යය අනුව fc එක තෝරගන්න ඕන. racing quad සදහා cc3d,naze32,KISS,LUX,Seriously pro F3,Sparky වැනි flight controller එකක් මිලදී ගන්න පුළුවන්.මෙවැනි fc වල හොද සන්තුලන හැකියාවක් තිබෙනවා(recover from very fast roll rates ) ඒ වගේම ක්ෂණිකව ප්‍රතිචාර (quick response ) දක්වන්න පුළුවන් .නමුත් videography සදහා එතරම් සුදුසු වන්නේ නෑ. freestyle සදහා KK වැනි fc board එකක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් .cinematography ,photography සදහා ගොඩක් smooth ,අඩු සන්වේදී (small control stick rates) ,slow maneuverability සහිත FC එකක් භාවිතා කරන්න ඕන.Dji NAZA M Lite,Dji Naza M V2 ,pixhawk වැනි FC එකක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් . ඒවගේම autopilot mission සදහා APM ,AiO pro,MutiWii(open source fc එකකි) වැනි FC එකක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් . මේ ආකාරයට විශාල පරාසයක flight controllers හා ඒවයේ යාවත්කාලීන දකින්න ලැබෙනවා.තමන්ට ගැලපෙන fc එක තෝරගත යුතුයි. fc පිළිබඳව සැලකීමේදී hardware ,firmare ,software යනුවෙන් කොටස් 3ක් දක්නට ලැබෙනවා.දෘඪාංග කොටස නැත්නම් hardware එක තමා fc එක.firmware කියන්නෙ fc එක වැඩ කරන coding එක.fc එක තුල තිබෙන microcontroller එක වැඩ කරන්නෙ firmare එකෙන්.මේ firmware එක programme කරන්න පහසු වෙන්න නැත්නම් upload කරන්න software එක භාවිතා කරනවා.මේ software එක නිසා ඉතාමත් ලේසියෙන් fc එක භාවිතා කරන්න පුළුවන් . අපි කතා කලා ගැලපෙන fc එක තෝරගන්න ආකරය.එය programme කිරීමට software එකක් භාවිතා කරනවා.මේ සදහා භාවිතා කරන්න පුළුවන් මෘදුකාංග සහ ඒවයේ යාවත්කාලීන (updates)විශාල ප්‍රමාණයක් තිබෙනවා.fcඑකට support කරන කැමති software එකක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් .racing quad සදහානම් baseflight,cleanflight,betaflight,raceflight,dRonin වගේ මෘදුකාංගයක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් .ඒ වගේම videography copter එකක් සදහා MultiWii(open source ),Librepilot(open pilot),dji naza,Taulabs වැනි මෘදුකාංගයක් භාවිතා කරන්න පුළුවන් .නියමුවන් රහිත යාන(UAV) ,Autopilot සදහා Ardupilot, dji NAZA, iNav වැනි මෘදුකාංග භාවිතා කරන්න පුළුවන් . නමුත් KK Flight controller සදහා software එකක් අවශ්‍ය වෙන් නෑ.එය පුහුණුවීම් සදහා භාවිතකරන fc එකක් බැවින් Display එකක් සහිතව පැමිණෙනවා. පරිගණකයක අවශ්‍යතාවයක් නෑ. FC එකක් setup කිරීමේදී ප්‍රධාන පියවර කිහිපයක් තිබෙනවා සිදුකලයුතු.එවානම්, load motor layout acc calibration throttle calibration PI settings Armed & safe settings receiver test motor layout settings වලදී අපි තෝරන්නඕන කුමන වර්ගයේ යානාවක්ද කියන එක.quad,hexa,octa වගේ යානවක්ද යන්න. acc calibration එක ඉතාම වැදගත් පියවරක්.calibrate කිරීමට ප්‍රථම යානාව තිරස් සමතල මතුපිටක තබා මෙය සිදු කල යුතුයි.මෙහිදී fc එක ලබා ගන්නා x,y,z ඛණ්ඩාoක fc එක විසින් level surface එකක් ලෙස මතක තබා ගන්නවා.self level on කරලා fly කරද්දී මේ ඛණ්ඩාoක වලට තමා නැවත සමතුලිත වෙන්නෙ.ඒනිසා ඒක වැදගත් පියවරක්. අලුතෙන් සෑදූ copter එකක් නම් එහි esc වල ක්‍රියාකාරී පරාසය සහ transmitter එකේ throttle range එක සමපාත නෑ.එසේ සමපාත කිරීමට throttle calibration පියවර සිදු කල යුතුයි.fc එක අනුව එය සිදු කරන ආකරය වෙනස් වෙනවා.
PID එහෙමත් නැත්නම් proportional-integral-derivative කියන්නෙ යානාව සන්තුලනය වෙන ඇල්ගොරිද්ම් එක.ඔයාල දැකලා ඇති quadcopter එකක් ඇල කරල අතහැරියම නැවත තිරස් මට්ටමට සමතුලිත වෙනවා.මෙය self level function එක.මෙය සිදුවෙන්නෙ PID නැමති loop ක්‍රියාවලියක් මගින්.අපි PID ගැන වෙනම කතා කරමු.මෙහිදී අපිට අවශ්‍යම දේ තමයි P value එක.I මගින් සුලග සහිත පරිසරයකදී අවශ්‍ය ස්ථාවරතාවය ලබා දෙනවා.I හෝ D නොමැතිව වුවත් P මගින් යානාව සන්තුලනය කරගන්න පුළුවන් .PID සදහා භාවිතා කරන values අන්තර්ජාලය මගින් පහසුවෙන් සොයාගන්න පුළුවන් .අපිට පුළුවන් එවැනි අගයක් ආදේශ කරලා fly කරන්න. quad එක සාදා අවසන් කලත් throttle ලබා දුන්නට උඩ යන්නේ නැහැ.එහෙම හදලා තියෙන්නෙ ආරක්ශාවට.quad එකේ motors ක්‍රියත්මක වෙන්නනම් armed කල යුතුයි.ඒ වගේම receiver test එකේදී අපිට බලාගන්න පුළුවන් transmitter (tx) එක මගින් ලැබෙන signal. අපි දැන් එකින් එක flight controllers ගැන කතා කරමු. නවකයෙකුටනම් පුහුණුවීම් සදහා හොදම, KK flight controller එක.මෙහි kk 1.8,2.0,2.1,2.1.5,2.15 සහ 2.1HC වැනි යාවත්කාලීන කිහිපයක් තිබෙන්වා.kk board වල විශේෂත්වය නම් එහි display එකක් තිබෙනවා .එමගින් ඉතා පහසුවෙන් සකසා ගන්න පුළුවන් .kk 2.0 හී Atmel mega 324 PA 8bit AVR risk based microcontroller එකක් තිබෙනවා .මෙහි 32k memory එකක් තිබෙනවා.ඒ වගේම motors 8ක් පාලනය කරන්න පුළුවන් . kk 2.15 හි යාවත්කාලීන කල gyrosystem (6050MPU) එකක් භාවිතා කරන්වා.ඒවගේම Atmel mega 644PA 8bit AVR Risk based microcontroller එකක් භාවිතා කරන්වා.මෙහිනම් 64k memory එකක් තිබෙනවා .ඒ වගෙම polarity protection එකක් තිබෙනවා.kk2.1 HCඑක hard case එකක් සහිතව තමා එන්නෙ.මෙහිනම් display එකක් නෑ.කෙසේනමුත් kk board වල එතරම් හොද සමතුලිත වීමේ හැකියාවක් නැහැ.නවකයෙකු සදහා පමණයි මේ fc එක යෝග්‍ය වන්නෙ. racing quad සදහා භාවිතා කරන්න පුළුවන් board එකක් තමයි CC3D කියන්නෙ.එහි හොද සමතුලිත වීමෙ හැකියාවක් තිබෙනවා .නමුත් videography සදහානම් සුදුසු වන්නෙ නැහැ.32bit microcontroller එකක් එහි අන්තර්ගත වෙන්වා.මෙය librepilot ,cleanflight ,betaflight වැනි මෘදුකාංගයක් භාවිතයෙන් programme කරගන්න පුළුවන්. තවත් මෙවැනිම board එකක් තමා NAZE32. racing quad එකක් සදහා බහුලව භාවිතා කරන fc එකක්.මෙහිද 32bit 72MGz microcontroller එකක් භාවිතා වෙනවා.Naze fc වර්ග 2ක් තිබෙනවා.full version සහ acro version .full version එකේදී compass එකක් සහ barometric sensor එකක් සහිතව පැමිණෙනවා .මෙයද cleanflight හෝ betaflight වැනි මෘදුකාංගයක් මගින් flash කරගන්න පුළුවන් . racing quad සදහා භාවිතා කරන තව fc එකක් තමයි KISS FC.මෙය ඉතාම පහසුවෙන් භාවිතා කරන්න පුළුවන් එකක්.GUI(Graphical User Interfere ) එක මගින් PID සැකසීම පමණක් ප්‍රමාණවත් . LUX flight controller එකද racing සදහා බාවිතා කරන්න පුළුවන් .මෙමගින් Led controls ,esc flashing ,OSD,black box logs වැනි දේවල්ද කරන්න පුළුවන් .cleanflight ,betaflight හෝ raceflight මගින් programme කරගන්න පුළුවන් . videography ,photography සදහා හොදම dji boars. phantom වැනි quad වලද භාවිතා වන්නෙ මෙම boards.බහුලව භවිතා වන fc තමයි Naza M Lite සහ Naza M V2. මිල ගණන් ටිකක් ඉහල වුවත් මෙහි ක්‍රියාකාරිත්වය videography සදහා විශෙෂයි.ගොඩක් smooth වගේම අනවශ්‍ය චලනයන් රහිතව පියාසර කිරිම සිදු කරන්න පුළුවන් .ඒ වගේම go home,hold altitude ,fly autonomously වැනි function ද මෙහි තිබෙනවා .මෙය ඉතාම නිර්වද්‍ය fc එකක්.මෙය භාවිතා කිරීමට පුහුණුවීමක් අවශ්‍ය වන්නෙද නැහැ.Dji Naza මෘදුකාංගය මගින් programme කරගන්න පුළුවන් . autopilot සදහා Apm fc එක ඉතාමත් සුදුසුයි.මෙහිද විවිධ වර්ග තිබෙනවා .Apm 2.5,2.6,2.7,2.8,3.1 වැනි .මෙහි ක්‍රියාකාරිත්වය arduino ක්‍රියාකාරිත්වයට සමානයි.telemetry සන්නිවේදනය මගින් quad එකේ දත්ත (උස,වේගය,කණ්ඩාන්ක)පාලනය කරන ස්ථානයට(ground station )ලබා ගන්න පුළුවන් .මෙහි onboard barometer එකක් සහ magnetometer එකක් තිබෙනවා .මෙය videography සදහා වුවත් භාවිතා කරන්න පුළුවන් fc එකක්. MultiWii fc ද බහුලව භාවිතා වන flight controller එකක්.නමුත් මෙහි වර්ගයක් කියන්න අමාරුයි.මේක open source project එකක්.විවිධ සමාගම් වලින් Multiwii නිෂ්පාදනය කරන්වා.මෙයටනම් හොද ඉතිහාසයක් තිබෙනවා .ගොඩක් fc වල ආරම්භය මේ multiwii එක. බහුලව භාවිතා කරන මේවාට අමතරව Crius AiO Pro, Brain FPV Re1,Seriously pro Racing F3,Sparky 1/2,Bumblebee, Radiance F3,Kombini F3,Open pilot Revo, RMRC Seriously DoDo F3, Tornado f3, Flip 32,Quanton,Nazer32Dof, AndoerQQ, Pixhawk වැනි රාශියක් තිබෙනවා . අපි නිර්මාණය කරන copter එකට අනුව ගැලපෙන එක තෝරගත යුතුයි. multicopter එකක් සෑදීමේ මූලික පියවරනම්,අපි මිලදීගත් frame එක එකලස් කිරිම සිදුකල යුතුයි.motor හා esc වලට connectors සවි කර esc ටික pdb එකට සවි කරගත යුතුයි .ඉන්පසු motor layout එකේ ආකරයට cw(clockwise )හා ccw(counterclockwise ) propellers මාරුවෙන් මාරුවට සවි කර ගතයුතුයි .motor එකේ දිශාව මාරු වී ඇත්නම් connectors 3න් කැමති 2ක් ගලවා මාරු කර දිශාව වෙනස් කරගන්න පුළුවන් .ඉන්පසු fc සවිකර හෝ සවිකිරීමට ප්‍රථම programme කරගතයුතුයි.esc වල signal wire පිළිවෙලින් fc එකට සම්බන්ධ කරගතයුතුයි.multicopter එක සමබර වෙන ආකරයට battery එකද සවිකරගත යුතුයි නිවරදිව programme කල පසු copter එක භාවිතා කරන්න පුළුවන් .මෙය එතරම් අමාරු දෙයක් නෙමෙ.programming පිලිබඳව දැනුමක් අවශ්‍ය වන්නෙ නැහැ.ඕනෑම කෙනෙකුට පහසුවෙන් multicopter එකක් සදාගන්න පුළුවන් . copter එක fly කිරීමේදී චලනයන් සෙමින් සිදු වෙනවානම් හෝ අධික ලෙස අනවශ්‍ය ලෙස සමතුලිත වෙන්න හදනවානම් P value වෙනස් කර සකසාගන්න පුළුවන් .ඒවගේම වැඩි flying time එකක් අවශ්‍ය නම් වැඩි ධාරිතාවක් සහිත battery එකක් භාවිතා කරන්න.නමුත් බර වැඩි වීමෙන් නැවත flying time අඩු වෙන්න පුළුවන් .copter එකක් නිර්මාණය කිරීමෙ පියවර ගැන තමයි මම අද කතාකලේ.PID ,FPV සහ FC ගැන වෙන වෙනම ඉදිරියට කතාකරමු.
උපුටාගැනීමක්: Ushan Sakuntha
