FPV per Principianti

Quindi hai sentito parlare di droni da gara oppure droni FPV e ti sei chiesto come poter cominciare a farne volare uno? Se non hai mai sentito nessuno di questi due termini, puoi dare un'occhiata al mio profilo Instagram per capire di che cosa si tratta.

In entrambi i casi, ho creato questa guida nella quale tenterò di spiegare le nozioni base per poter comprare, costruire e volare con un drone. All’interno di questo articolo potrai trovare anche delle risorse utili che potranno esserti di aiuto.

Introduzione al mondo FPV

Probabilmente avrai già visto un drone volare, per chi non lo sapesse, si tratta di un velivolo pilotato a distanza. Molto spesso, i piloti si sfidano in gare ad alta velocità attraverso piste tridimensionali, con difficoltà aggiunte come ad esempio ostacoli da evitare. Le velocità possono superare facilmente i 180 km/h.

È uno degli sport che sta crescendo più velocemente in tutto il mondo e sta attraendo sempre più grosse aziende pronte a sponsorizzare i piloti migliori.

Non importa se sei un pilota oppure uno spettatore ad una gara di droni, vedere la spettacolare agilità e accelerazione dalla prospettiva di questi veicoli, attraverso occhiali appositi che permettono una prospettiva immersiva, sarà un’esperienza unica.

Cosa significa FPV?

FPV è l’acronimo di First Person View ovvero, visione in prima persona. In pratica significa equipaggiare il drone con una telecamera in modo tale che tu possa vedere le stesse cose che vede il drone mentre lo piloti. È come se fossi seduto in cabina di pilotaggio, volando come un vero pilota, con la differenza che sei fermo a terra.

Volare in FPV è un esperienza unica, la più surreale che tu possa mai provare. Puoi spostarti liberamente e andare ovunque tu voglia nello spazio tridimensionale, quindi puoi eseguire qualsiasi tipo di manovra che riesci ad immaginare.

Quando voli in FPV sembra di giocare ad un videogioco, ma è tutto reale. Non esiste la possibilità di riavviare la partita e potresti danneggiare il drone se lo fai cadere, per non parlare della possibilità di recare seri danni a persone o cose. Perdere il controllo a queste velocità può causare seri problemi.

Volare come hobby

Al giorno d’oggi, sempre molte più persone gareggiano a livello professionale, soprattutto all’estero. Tuttavia, la maggior parte di noi continua a volare giusto per divertimento, come hobby. Sfortunatamente, l’Italia ha leggi molto stringenti e per questo motivo, l'hobby cresce più lentamente.

A questo proposito, ho scritto un'articolo sulla regolamentazione dei droni in Italia.

Le comunità di piloti FPV sono tra le più amichevoli e gentili. Tutti cercano di aiutare gli altri e ci si organizza per incontrarsi a volare spesso insieme. Esistono molti gruppi Facebook e Telegram a questo proposito, eccone alcuni.

Volare come pilota professionista

Essere un pilota FPV può essere anche un lavoro. Ci sono diverse professioni. La più ambita è il pilota professionista per campionati internazionali come DRL. I piloti in questo campionato possono guadagnare fino a 100.000 dollari, per non parlare poi delle sponsorizzazioni.

Un lavoro più comune ma comunque divertente è far riprese aeree e cinematografiche con un drone FPV. In questo caso si può far parte di un agenzia o lavorare come libero profesionista.

Con l'aiuto di questa guida, cercherò di spiegare come avvicinarsi al mondo FPV scegliere i componenti di un drone, costruirlo e ripararlo. Spiegherò anche come settare il quad in modo che voli esattamente come vuoi tu. Il bello di questo hobby che è tutto personalizzabile.

Introduzione ai droni

Cerchiamo di definire alcuni dei termini più comuni usati nel mondo FPV, in modo da evitare confusione successivamente.

Cos'è un drone?

La parola “drone” è usata molto negli ultimi tempi ed è diventata sinonimo di qualunque velivolo senza pilota, potenzialmente equipaggiato anche di una telecamera. A parte per usi militari, storicamente, la maggior parte dei “droni” veniva usata per fare fotografie aeree oppure per trasportare carichi pesanti come equipaggiamenti per produzioni cinematografiche.

Ecco alcuni tipi di drone che si trovano spesso in questo hobby.

Cos’è un Multirotore?

La parola Multirotore (o Multicopter) copre qualsiasi elicottero con più di un motore o elica principale. Ad esempio, un tricottero ha 3 motori (anche chiamati rotori), un quadricottero ne ha 4 e così via. Tutti questi velivoli sono comunque considerati multirotore.

Cos’è un Mini Quad?

Un Mini Quad, in pratica è un piccolo multirotore, nello specifico un quadricottero.I Mini Quad sono progettati per essere veloci, leggeri e resistenti, quindi anche se dovessi schiantarsi puoi tranquillamente raccoglierlo e ripartire nuovamente. Questa ultima caratteristica dà ai piloti la confidenza necessaria per volare più veloce, attraverso fessure più piccole e continuare a spingersi oltre.

Le componenti dei mini-quad sono sempre in continua evoluzione, permettendo prestazioni ed efficienza sempre migliori. Ad oggi il rapporto peso-potenza è di circa 1:15. Con tali caratteristiche questi piccoli giocattoli possono essere paragonati a razzi. Il drone da competizione più veloce al mondo raggiunge circa 290 Km/h in pochi secondi.

Quanto costa?

Costruire un drone per la prima volta non è economico perché sono necessari diversi attrezzi e accessori. Comunque il costo dipende molto dalla scelta dei componenti.

Per dare una idea, tipicamente un drone FPV può costare tra 200 e 500 euro. Questo solo considerando il drone, ovvero escludendo molto dell’equipaggiamento di cui un pilota FPV ha bisogno. Al costo del drone, va aggiunto il costo di:

• Batterie
• Occhiali FPV
• Radiocomando
• Attrezzi e accessori vari

Dunque un costo totale che si aggira tra i 500 e 1000 euro. Con la crescita di questo hobby, nascono sempre opzioni più economiche. E più appassionati ci sono, e più i prezzi saranno bassi.

Se vuoi avere un'idea più chiara di quanto costano i droni, ti suggerisco questo articolo.

Costruirlo da zero o comprare un preassemblato?

Se costruire un quadricottero da zero ti sembra troppo difficile, ci sono diversi modelli preassemblati adatti per un principiante, ecco una lista dei migliori droni per cominciare.

Tuttavia, la maggior parte dei piloti esperti consiglia di costruire il primo drone. La costruzione è parte integrante di questo hobby, senza considerare che una volta finito l’assemblaggio avrai una conoscenza approfondita delle componenti del tuo drone. Questo ti aiuterà molto nel momento in cui dovrai ripararlo, o sostituire alcune parti. Che tu voglia comprare un drone preassemblato oppure lo voglia costruire da solo, dovresti comunque creare sempre una lista di ciò che vorresti acquistare, e condividerla con qualcuno con più esperienza. Puoi condividerla sui gruppi Facebook e Telegram specializzati. Se invece non hai ancora idea di cosa comprare, ma vorresti iniziare a volare in FPV, entra in questi gruppi e chiedi consigli ai membri.

Simulatori di volo

“Non ho ancora un drone, come posso imparare a volare?” Al giorno d’oggi, non hai bisogno un drone per imparare a volare. Per fortuna, esistono molti simulatori di volo che ti permettono di esercitarti. Con un simulatore imparerai i controlli base di un drone e allenerai la tua memoria muscolare necessaria per pilotare con confidenza. I simulatori permettono di utilizzare lo stesso radiocomando che utilizzerai per pilotare il quadricottero. Molti piloti esperti consigliano di non imparare a volare utilizzando direttamente un mini quad. Infatti nei primi giorni è molto probabile che farai cadere il drone, ed, oltre ad essere pericoloso, è anche molto costoso ripararare e sostituire le parti danneggiate. Continuando ad allenare la tua memoria muscolare migliorerai e minimizzerai il rischio di distruggere il tuo drone in uno schianto. Ecco una lista dei simulatori di volo per FPV.

I simulatori FPV sono la maniera meno costosa per cominciare a pilotare un quadricottero. Oltretutto, un altro grosso vantaggio nell’utilizzare i simulatori è che puoi allenarti a qualunque ora del giorno e senza preoccuparti delle condizioni meteo. Chiaramente, non è come volare per davvero, ma è sufficiente per un allenamento base. Molti raccomandano di passare almeno 10 ore su un simulatore prima provare a volare un drone vero.Per volare con un simulatore, il primo oggetto che dovrai acquistare è il radiocomando. Accertati che supporti il simulatore che hai scelto di usare, molti dei radiocomandi che consiglio sono compatibili. Potrai usare lo stesso radiocomando, sia per il simulatore che per il drone che volerai successivamente. Potrai addirittura collegare diversi quadricotteri allo stesso radiocomando.

Non usare un joystick o la tastiera, perché non ha senso. Ricordati che devi esercitare la memoria muscolare per ottenere il massimo dalle sessioni di allenamento nel simulatore, quindi è fondamentale usare radiocomando che userai per volare.Quali sono i migliori radiocomandi? Ecco quelli che consiglio personalmente. Questi sono anche le scelte più comuni, è importante scegliere opzioni comuni di modo che sia più facile trovare aiuto in caso di problemi.

Dai un occhiata a quali sono i migliori radiocomandi per cominciare nel 2021

Le dimensioni di un Mini Quad

La dimensioni di un mini quad è determinata dalla dimensione massima delle eliche supportate dal drone. Le dimensioni delle eliche sono misurate in pollici. Quindi ad esempio un drone da 3’’ monta eliche da 3’’.Come primo drone, consiglio sempre di costruire un mini quad da 5’’ perché è il adatto per diversi stili di volo, dunque potrai sia fare acrobazie da freestyle che gareggiare. Inoltre è la dimensione più comune e quindi ci sono molti tutorial su come costruirli.

Parti ed Equipaggiamento

Un quadricottero FPV è composto dalle seguenti parti:

• Telaio
• 4 Motori
• 4 Eliche
• 4 ESC
• Flight Controller (FC)
• Batteria
• Telecamera FPV

Inoltre, per poter volare servono anche questi oggetti:

• Radiocomando (TX) e ricevente (RX)
• Video trasmittente (VTX)
• Antenne FPV
• Occhiali o monitor FPV
• Caricatore di LiPo

Se decidi di cominciare a costruire un tuo drone, ti serviranno alcuni strumenti del tipo:

• Saldatore a stagno
• Dei cacciaviti esagonali o delle chiavi a brugola
• Un avvitatore M5 (8mm) per poter avvitare i dadi delle eliche
• Pinze
• Fascette
• Nastro isolante

Poi ci sono un sacco di altri strumenti utili che rendono la costruzione e la riparazione di un drone, un gioco da ragazzi.

Scelta delle parti

Questo può essere difficile, soprattutto se stai costruendo il tuo primo drone. Se non sei sicuro di cosa comprare, è sempre meglio scegliere le opzioni più popolari, di modo che sia sempre materiale disponibile online e persone pronte ad aiutarti.

Elettronica

Flight Controller

Ci sono diversi firmware per flight controller che sono disponibili. Ciascuno di essi ha i propri vantaggi e svantaggi. I più comuni sono Betaflight, KISS, e FlightOne. Questi tre sono, a mio avviso i migliori, e sono aggiornati di continuo. Inoltre hanno una grossa comunità attorno, molto utile in caso di problemi.

ESC

Ogni ESC ha il proprio processore e quindi c’è un firmware che gira su ogni ESC. Il Flight Controller comunica con gli ESC utilizzando un protocollo. Se vuoi approfondire su questo tema ecco un post su Firmware e protocolli per ESC.

Come fa a volare un drone?

A terra, il pilota controlla il drone utilizzando il radiocomando che ha due joystick. I comandi vengono inviati attraverso onde radio al ricevitore installato all’interno del drone. Sul modello, l’’FC riceve gli input dalla ricevente, usisce gli input con i dati ricavati dal giroscopio montato sul flight controller, e calcola la velocità alla quale ogni motore dovrebbe muoversi. L’FC quindi invia dei comandi ad ogni ESC. La batteria LiPo a bordo fornisce potenza direttamente ai controllori di velocità dei motori ESC, i quali traducono i segnali inviati dall’FC per controllare i singoli motori e farli girare alla velocità richiesta, in modo da poter generare la propulsione necessaria.

Come fa il pilota a vedere in prima persona?

I sistemi FPV montati su i mini quad sono relativamente semplici:Una telecamera è connessa ad un video trasmettitore (VTX)

La VTX invia il segnale video tramite onde radio, che una ricevente video (VRX) cattura e mostra. Le riceventi video sono all’interno degli occhiali FPV oppure all’interno di appositi schermi.[Foto per spiegare un sistema FPV

Frequenze FPV

La frequenza che viene comunemente utilizzata per trasmettere il video è 5.8GHz. Per quanto riguarda le frequenze usate per controllare il drone invece è 2.4GHz, quindi tra video e controllo c’è poca interferenza. Di solito, video trasmettitori e video riceventi supportano almeno 40 canali. Questo permette a diverse persone di volare contemporaneamente senza grosse interferenze. Inoltre è possibile essere uno spettatore e vedere il video di altri piloti attraverso i propri occhiali.

Usa una VTX a bassa potenza!

In alcuni paesi (ad esempio il Regno Unito) hanno un limite legale della potenza 25 mW di trasmissione sulla frequenza di 5.8 GHz, per poter usare potenze superiori è necessario avere una licenza HAM.

Per le gare, è meglio utilizzare una potenza più alta, ad esempio 200 mW, poiché fornirà un segnale video più affidabile e avere meno interferenze. Una potenza di 200 mW è anche preferibile rispetto a potenze superiori, nel caso in cui si voglia volare in compagnia di altri piloti, infatti 600 mW o addirittura 800 mW, pur garantendo una maggior distanza di trasmissione, causano molte più interferenze ad altri piloti.

Se ti schianti, devi disconnettere la batteria appena raccogli il tuo quad. Infatti, se ti avvicini al ad altri piloti e hai ancora la batteria collegata, potresti generare interferenze per gli altri piloti che stanno ancora volando.

Usa antenne polarizzate circolarmente

Anche se la maggior parte delle VTX e VRX (occhiali e monitor FPV) vengono venduti con antenne a dipolo, è meglio utilizzare antenne polarizzate circolarmente, dal momento che forniscono maggiore affidabilità, distanza e meno interferenze.

Volare in FPV con un Mini Quad

Ci vuole del tempo per passare da volare in un simulatore a un vero mini quad. Ma non ti preoccupare, ci vorrà solo un paio di giorni. Una volta che riesci a controllare il mini quad, non potrai più farne a meno.

Non volare in modalità Auto-Level

Se vuoi volare droni come il DJI Mavic, o altri droni che volano con l’aiuto del GPS, la modalità auto-level è perfetta. Ma se vuoi entrare nel mondo dei droni da gara e fare manovre acrobatiche, devi imparare a volare in modalità acro.

La modalità acro può sembrare difficile all’inizio, ma una volta che hai imparato, sei libero di controllare il quad esattamente come vuoi tu. La modalità auto-level è come camminare con un paio di stampelle, ottime se non riesci a stare in equilibrio da solo, ma la vedo dura usarle per correre! Una volta che hai imparato a volare in acro, la modalità auto-level ti sembrerà una limitazione, e inoltre, la modalità auto-level spesso ti insegna cattive abitudini.

Quando stai imparando a volare nel simulatore, dovresti anche cominciare a ricercare le componenti che vorresti usare e pianificare la costruzione.

Come allenarsi senza un simulatore?

Se pensi che usare un simulatore sia noioso oppure hai un computer non abbastanza potente, potresti considerare di imparare a volare utilizzando modelli più piccoli, i così detti tiny whoops.

Cominciare con un micro quad non è consigliabile dato che i simulatori stanno diventando sempre più accurati. Per non parlare del fatto che i micro quad volano in modo diverso dei quad più grandi e potenti, come ad esempio un 5’’.

Partecipare a gare e raduni

La prima cosa che devi fare quando arrivi ad un evento FPV è cercare di capire quali frequenze video sono rimaste disponibili, di modo da impostare la tua VTX su un canale libero.

NON connettere la batteria al tuo quad prima di avere avuto la conferma del canale, specialmente se ci sono altre persone che stanno volando!Quando due quadricotteri sono sullo stesso canale video, o più in generale, quando le frequenze sono troppo vicine, un segnale video interferisce con l’altro. Queste interferenze sulle frequenze 5.8 GHz spesso causa incidenti, perché gli occhiali riceventi non riescono ad interpretare il segnale, lasciando il pilota “cieco”.

Avvisa sempre gli altri prima di connettere la batteria

Anche se non sei su un canale occupato, alcune VTX di bassa qualità possono emettere segnali su tutto lo spettro di frequenze nel momento in cui ricevono corrente. Questo può causare interferenza per qualche secondo. In alternativa, puoi accendere prima il tuo ricevitore video, controllare su che canale trasmettono gli altri, prima di accendere il tuo video trasmettitore. Con un equipaggiamento adeguato e una corretta gestione delle frequenze, di solito 8 persone possono volare tranquillamente volare contemporaneamente. Tuttavia, durante le gare solo 4 piloti alla volta possono volare, per assicurare una gara senza interferenze.

Sicurezza

La sicurezza dovrebbe essere sempre la priorità.Ricorda che i mini quad da gara sono veramente veloci e potenti! Possono arrecare seri danni a persone e cose. Le persone che non rispettano le regole di sicurezza non sono tollerate, non solo perché causerebbero problemi sia al pilota che alla vittima, ma anche alla reputazione generale di questo hobby.

• Controlla le leggi riguardo FPV e aeromodelli radiocomandati
• Compra un’assicurazione
• Vola sempre insieme a qualcuno
• Scegli con saggezza i posti in cui voli
• Non volare mai troppo vicino o sopra persone ed animali
• Disconnetti subito la batteria dopo aver raccolto il drone
• Non provare a prendere un drone mentre vola
• Non usare una batteria danneggiata