Блоги · 3 вересня, 15:00 1409

Як ми збираємо FPV-дрони для ЗСУ

Всім привіт! Мене звати Дмитро, я QA Lead в міжнародній дитячій школі англійської мови All Right. З перших днів повномасштабної війни ми почали допомагати колегам та знайомим інформаційно, адже були в цьому сильні та перебували у відносній безпеці. Займалися дуже різними завданнями: від супроводу людей під час виходу із зони бойових дій до пошуку потрібних речей за кордоном та організацією покупок.

Наш СЕО Олег Оксюк підтримував у цьому з першого дня. Компанія виділила бюджет, який ми могли розподіляти за запитами військових або простих людей, які потребували допомоги. Все починалося з того, що ми купували дрони, рації, різноманітні речі та організовували доставку з-за кордону. Тому що в Україні цього не можна було купити або ціни були вдвічі вищі. На той час ми змогли передати військовим багато комерційних розвідувальних дронів DJI Mavic та Matrice.

Як ми зібрали першого дрона

Якось на початку 2023 року від наших друзів-військових надійшов запит на FPV-квадрокоптери. У той момент ми нічого не знали про FPV, їх застосування, конструкції, і почали шукати інформацію. Першим завданням було знайти подібні моделі, порівняти ціни та зрозуміти, чи можемо ми зробити краще або гірше.

Все це почалося тоді, коли на каналі «Є-Дрон». почали з’являтись перші відео про пульти та структуру FPV-дронів. Ми зв’язалися з автором каналу, який відповів на наші запитання та поділився списком необхідних запчастин.

Для збірки свого першого дрона ми замовили такі основні компоненти.

Рама. Саме позначення «7-дюймів» вказує на розмір рами дрона.
Мотори та пропелери. Добирають відповідно розміру рами, бажаної вантажності та дальності польоту.
Регулятор обертів.
Камера. У FPV-світі використовують аналогові камери.
Відеопередавач аналогового сигналу.
Антена відеопередавача.
Політний контролер.
Передавач/приймач сигналів керування дроном.
Батарея живлення.

Після кількох тижнів ознайомлення з тим, що таке FPV-дрон та як його можна зібрати, ми зрозуміли: роздрібні ціни на готові FPV-дрони у два-три рази вищі за вартість окремих компонентів. При цьому нашим завданням завжди було максимально ефективно витрачати кошти, адже хотілось надати максимально можливу допомогу в межах наявного бюджету. Орієнтувалися на 7-дюймові FPV-квадрокоптери, тому що вони були найпоширенішими на той момент.

Так почалася наша подорож у технічну частину виготовлення FPV-дронів. Спочатку ми зробили один і передали його військовим, потім ще три. А потім почали надходити запити на їх поліпшення — встановлення поворотних механізмів, покращення каналів керування та відеопередачі.

За механізмом ураження військової техніки та особового складу ворога FPV-дрони поділяються на два типи:

Дрони-камікадзе, обладнані боєприпасом. При ураженні цілі дрон втрачається разом із детонацією боєприпасу.
Дрони-бомбери, обладнані спеціальними скидувальними механізмами для можливості скиду одного або декількох боєприпасів.

Ми вирішили сфокусуватися на дронах-бомберах, тому наступним етапом стало інтегрування сервоприводу для скидання боєприпасу в загальну конструкцію.

Завдяки цій інтеграції дрон скидає боєприпас після бойового застосування, що запобігає його втраті. Зменшення залежності військових від постачання нових дронів робить їх більш автономними та мобільними на полі бою.

Поступово ми опанували виробництво 7-дюймових FPV-дронів. Прагнучи розвитку, почали досліджувати тему «нічних» камер, які використовує ворог — це світлочутливі камери, які дають дрона змогу працювати в сутінках після заходу сонця, але не в повній темряві.

10-дюймові FPV-дрони

Згодом у нас з’явилася ідея зібрати 10-дюймовий FPV-дрон, який міг би підняти 2,5-3 кг корисного навантаження. З «нічною» камерою та барабаном для скидання боєприпасів. Так почалася наша історія про пошук компонентів та добір двигунів для великого 10-дюймового FPV-дрона на рамі Diatone 104.

Окрім стандартного набору деталей, для такого дрона потрібні були й інші, які можна виготовити лише за допомогою 3D-принтера. Зрештою нам вдалось замовити компоненти та зібрати один екземпляр. Однак відразу після збірки він поводився нестабільно під час польотів. Ми трохи зневірилися, тому що нам сказали, що справа у збірці. Після чого ми перепаяли практично весь FPV-дрон, і це частково допомогло. Далі була серія тестів, після яких ми зрозуміли, що він може підняти понад три кілограми корисної ваги.

Ми зрозуміли, що нам дуже не вистачає 3D-принтера для того, щоб швидше і дешевше виготовляти різні адаптери та тримачі, які потрібно було робити з нуля. Вирішили купити перший принтер і почали розвиватися у 3D-друці. Паралельно зайнялися виготовленням партії 10-дюймових FPV-дронів.

Спочатку ми просто друкували готові моделі, викладені волонтерами у вільний доступ. З часом почали конструювати свої 3D-об’єкти, 3D-моделі для будь-яких потреб. Це був шлях тривалістю майже дев’ять місяців, за які ми з нуля досить непогано розібралися в FPV-дронах, їхній конструкції і в тому, як у них працює зв’язок.

Відділ 3D-друку та інші проєкти

Також ми розвинули свій відділ 3D-друку, в якому зараз три принтери різного рівня і вартості. Коли ми не зайняті друком адаптерів або пристосувань для FPV-дронів, створюємо запчастини для проєкту «ДрукАрмія».

З часом, розібравшись у FPV-дронах, ми розробили свою плату ініціації. Також практично успішно завершили проєкт зі своїм ретранслятором.

Одного разу нам потрапила на очі велика знижка на п’ять ВОГ-17. Оскільки самостійно сконструювати такий складний механізм ми не могли, довелося знайти інженерів, які в цьому розуміються. Вони зробили проєкт і розповсюджували його безплатно.

А ще займалися модернізацією батареї під Mavic. Знайшовши інструкцію, ми модернізували батареї так, щоб дрони могли літати вдвічі довше.

Окрім цього, ми досліджуємо можливість впровадження ШІ у дрони для детектування та відстежування ворожих цілей. Здавалося б, все просто: беремо бібліотеку YOLO і вперед! Але насправді є багато нюансів, над якими потрібно працювати. Один з найпростіших — більшість камер підходить для FPV-аналогів, а для роботи з ШІ потрібен цифровий сигнал.

Такі колосальні обсяги роботи та інформації ми змогли освоїти тільки завдяки нашому згуртованому колективу, де кожен має чітку роль і відповідає за певну частину роботи. Я дуже вдячний хлопцям, які активно беруть участь у цьому проєкті.

Спілкуючись з військовими, ми зрозуміли, що їм дуже не вистачає допомоги інженерів і людей, які вміють шукати інформацію.

Підсумки

Головне, що я хотів би донести цією статтею — важливо, щоб айтівці допомагали військовим. Тому що більшість з нас добре справляються з пошуком потрібної інформації та, по суті, є непоганими інженерами, які можуть допомогти у розв’язанні різних завдань з технікою.

Джерела інформації, які ми радимо тим, хто хоче долучитися до виготовлення дронів:

Додаткові ресурси. Нещодавно я натрапив на безплатний курс «Народний FPV» на платформі Prometheus. Його розробили фахівці волонтерського проєкту Victory Drones та українського виробника дронів Vyriy Drone. Він підходить для тих, хто хоче розібратися в тонкощах створення FPV.

Я не можу гарантувати якість курсу, адже не проходив його особисто. Проте, його автори мають значний досвід у цій сфері, тому спробувати його безплатно точно варто.