1

Тема: Open LRS и субмарины

Добрый день. На данный момент почти все производители модельной аппаратуры перешли на частоту 2,4 ГГц. Для нас, моделистов подводников, это затрудняет запуски моделей под водой, приходится искать альтернативу нашему хобби. Выход из положения покупка подержанной аппаратуры 27-40 МГц с рук и т.д. Но есть вариант приобретения модулей 433 МГц и приспособления их для моделей субмарин. Давайте же вместе разбираться с этим. Интересны мнения всех форумчан. Моя статья основана на опытах Дэвида Форреста из Ассоциации Модельных подводников Великобритании, и участников его форума. Сначала обо всём по порядку.

2

Re: Open LRS и субмарины

Open LRS - это открытое программное обеспечение, которое может быть разработано нами для отслеживания модели. (Open LRS обозначает Opensource Long Range System).  Модули, такие например как OrangeRX Open LRS 433MHz Transmitter 100mW, можно перепрограммировать на разные частоты. Наиболее подходящей является частота 433,075-434,775МГц, мощностью до 10мВт (официально разрешено), используемая в любительских целях в России. На этой частоте работают в основном охранные системы супермаркетов, строительные фирмы, брелки автосигнализации, охранные системы и т.д.

3

Re: Open LRS и субмарины

LRS используют в основном авиамоделисты. Система предназначена для управления и передачи на модель телеметрии и видео сигнала. Чаще её используют на FPV (First Person View (сокр. FPV)) полётах планеры, дроны и т.д. Перспективы использования 433 МГц - это свет в остальном мрачном снабжении судомоделистов аппаратурой от мировых производителей, которые отказываются от используемых нами частот 27-40 мГц.  Преимущество использования частот 433 МГц заключается в возможности получения телеметрии и в обратной связи, такой как угол наклона лодки, температура двигателей, оставшийся заряд батареи, магнитное направление модели и величина глубины погружения. Это будущие функции, которые мы можем реализовать, и нет проблем с этим. Возможно даже запуск модели и вывод телеметрии с планшета или смартфона.

4

Re: Open LRS и субмарины

Обзоры модулей:
http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/25/img_20200525_073727.jpg
OrangeRX Open LRSTx Module представляет из себя передающий высокочастотный модуль, работающий в диапазоне частот от 400 до 460Мгц, основной особенностью которого является: открытый программный код, дающий неограниченные возможности в самостоятельном программирование передатчика и выборе рабочей частоты модуля, использовании совместно с ним систем телеметрии. Модуль OrangeRX Open LRS Tx Module – универсален, и подойдет для любого Вашего проекта за счет встроенного загрузчика и свободного программного обеспечения, позволяющего Вам загрузить в него заранее написанную программу работы, либо создать новую. На его борту находиться радиопередатчик RFM22B, мощностью 100мВт, а управляет работой микропроцессор Atmega328.


Особености:
• поддержка 3.3v FTDI для быстрого и простого программирования модуля
• последовательный порт для загрузки данных и телеметрии
• наличие порта I2Cport для подключения сенсоров (хедтрекер Wii Motion Plus)
• процессор 16Mhz Atmega 328 с загрузчиком совместимым с Arduino Pro Mini
• регулятор напряжения LM2937 3.3v
• U.F.L разъем между платой и антенной
• зуммер звукового оповещения
• приемопередатчик RFM22B с чипсетом Si4432 диапазон перебора которого в пределах 0-100mW, со множеством функций, таких как например скачкообразный перебор рабочих частот.

5

Re: Open LRS и субмарины

http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/26/img_20200525_073800.jpg
OrangeRX Open LRS Rx представляет из себя приемник, работающий в диапазоне частот от 400 до 460Мгц, основной особенностью которого является: открытый программный код, дающий неограниченные возможности в самостоятельном программирование приемника и использовании совместно с ним систем телеметрии и т.д. 

Приемник OrangeRX Open LRS Rx – универсален, и подойдет для любого Вашего проекта за счет встроенного загрузчика и свободного программного обеспечения, позволяющего Вам загрузить в него заранее написанную программу работы, либо создать новую. На его борту находиться радиопередатчик RFM22B, мощностью 100мВт, а управляет работой микропроцессор Atmega328. Приемопередающее устройство идентично тому, что установленно на передающем модуле.

Особености:
• поддержка 3.3v FTDIдля быстрого и простого программирования Arduino
• последовательный порт для загрузки данных и телеметрии
• наличие порта I2C port для подключения сенсоров (хедтрекер WiiMotionPlus, WiiNunchuk, MEMs гироскопов, барометров, акселерометров и т.д.)
• 9 каналов
• процессор 16Mhz Atmega328 с загрузчиком совместимым с Arduino Pro Mini
• 3.3v MIC5205 с регулятором напряжения, защитой от переполюсовки и поддеркой 1-й банки литий-полимерного аккумулятора
• наличие PWM и RSSI
• светодиодные индикаторы, красный и синий
• приемопередатчик RFM22B с чипсетом Si4432 диапазон перебора которого в пределах 0-100mW, со множеством функций, так как например скачкообразный перебор рабочих частот

6

Re: Open LRS и субмарины

Вот пример установки нового модуля на передатчике. Предварительно модуль прошивается. Этот процесс описываться не будет. На сайтах продавцов модулей есть руководства как это всё сделать, подключить загрузчик и т.д. Затем прошивается приёмник, аналогичным способом. В конце процесса передатчик и приёмник "привязываются" друг к другу.

http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/27/img_20200525_073856.jpg

7

Re: Open LRS и субмарины

Телеметрия:
На моделях субмаринах пока ещё широко не применяется, но вещь полезная. Так Вы можете контролировать на борту модели такие параметры как напряжение батареи, глубину погружения, качество принимаемого сигнала, температуру и обороты главного двигателя и др. Надо сказать что для управления моделью субмарины достаточно поменять ВЧ блок и приёмник. Для телеметрии потребуется приобретать компоненты такие как концентратор и кучу всяких датчиков. Вот схема подключения концентратора FSH-01 и датчиков к приёмнику OrangeRX Open LRS Rx.

http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/28/frsky-flvss-lipo-voltage-sensor-with-smart-port-_71484_1.jpg

8

Re: Open LRS и субмарины

Для отображения телеметрических параметров для передатчика приобретается дисплей. Современный способ вывод параметров при помощи блютуса на смартфон или ноутбук.

http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/29/sneak10.jpg

9

Re: Open LRS и субмарины

Маркировка и сокращения на приёмнике OrangeRX Open LRS Rx.

http://forum.rcsubmarine.ru/uploads/images/2020/05/29/8655438x529780x42.jpg

RSSI (receiver signal strength indicator) показатель уровня принимаемого сигнала
UART (universal asynchronous receiver-transmiter) универсальный асинхронный приёмопередатчик. Узел для вычислительных устройств, связь с другими устройствами.
SPI (serial peripheral interface) последовательный перефирийный интерфейс
12С(или IIC inter-integrated circuits) последовательный протокол обмена данными, используется для передачи данных.

10

Re: Open LRS и субмарины

Антенны:
Можно использовать стоковую (входящую в комплект) вертикальную антенну, но  горизонтальная антенна лучше всего, потому что радиосигнал все равно преломляется на поверхности воды. По использование наземной связи, кажется, вызывает много дискуссий с авиамоделистами, но это не актуально в управлении подводными лодками.
Антенна диапазона 433 МГц  имеет длину волны -173 мм (четверть волны) и 346 мм (пол волны).
Опыты англичан показывают что самодельная, полуволновая антенна расположенная в горизонтальном положении наиболее эффективна. В частности эксперименты на озере в
Барроу показали значительное увеличение дальности приёма в сравнении со стоковой антенной
Ссылка на оригинальную статью https://www.theassociationofmodelsubmar … submarines