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FPV Racer Miniquad Guide – Grundwissen

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FPV Racer selber bauen? Mit meiner Hilfe nun gar kein Problem mehr. Ich habe dem seit 2015 existierenden Artikel ein umfangreiches Update verpasst und ihn ins Jahr 2018 gebracht. Heute sind FPV Quadrocopter und FPV Racing nicht mehr nur in aller Munde – heute gibt es TV Events, Ligen und eine stetig wachsende Szene. Und das zu Recht! FPV Racing macht so unglaublich viel Spaß und ist für uns mich immer noch das nächste Level der Modell-Fliegerei!

FPV Racecopter Build – Serie. Vorab noch für die Neulinge: FPV bedeutet First Person View und betitelt das Fliegen per Monitor oder Videobrille. Detaillierte Infos zum Thema FPV Einstieg findet Ihr hier : Was ist FPV?

FPV Racing & Freestyle

Was ist überhaupt FPV Racing oder Freestyle? Was ist der Unterschied? Fange ich also mal mit einer der grundlegendsten Fragen an.  FPV Racing – First Person View Racing bedeutet, dass Ihr gegen Eure Freunde oder im Wettkampf auf einem abgesteckten Track Rennen absolviert. Auf dem Track gibt es Hindernisse – sogenannte GATES oder Flags – also Tore, die durchflogen werden müssen, Fahnen, die Kurven definieren oder weitere kreative Hindernisse. Analog zum bekannten Rennsport kommt es auf Rundenzeiten und „in der Luft bleiben“ an. Je besser Ihr die Kurven nehmt, umso schneller seid Ihr. Training ist alles und das geht auf jeder Wiese. Nehmt Euch einfach irgendwelche Konstruktionen – Beach Flags usw. und baut euch eure eigenen Tore, die Ihr durchfliegt. Denn gerade das durchfliegen der Gates ist nicht ohne. Da werden die Ziele in der FPV Brille doch schon sehr klein. Es gibt mittlerweile in jedem gut sortierten FPV Shop Fahnen und Tore zu kaufen.

Freestyle hingegen ist das freie Fliegen an coolen Spots. Seien es Bäume, Parks oder verlassene Orte. Freestyle geht überall – wo niemand gefährdet wird. Kleines Beispiel gefällig? Hier mal ein Video von mir.

Was wird zum Bau eines FPV Racers benötigt?

  • Funke
  • Quadrocopter Rahmen
  • Flugsteuerung
  • Software (KISS, Betaflight, Raceflight)
  • Motoren
  • ESC (Brushless Controller)
  • Propeller
  • FPV Equipment
  • Akkus (jede Menge)
  • PDB und Kleinigkeiten

Fangen wir also einfach der Reihe nach an mit der Konfiguration beginnend mit der Fernsteuerung für unseren Race Quadrocopter.

Spektrum DX9 mit ImmersionRC Vortex
Welche Fernsteuerung für FPV Racer?

Welche Funke für den FPV Racer?

Eigentlich habt Ihr freie Auswahl an Funken und könnt auch vorhandene Funken teilweise nutzen. Vorausgesetzt sie hat mindestens 5 Kanäle. 4 für die Steuerung und ein Kanal für die Flugmodes. Besser aber ihr habt 6 oder mehr Kanäle. Ich möchte jetzt nicht auf die jeweiligen Vor- und Nachteile der einzelnen Hersteller eingehen, aber möchte Euch doch 1-2 Vorteile einiger Funken an die Hand geben. Ich selber flog bis 2016 eine Spektrum DX9.

Jedoch fehlt mir hier mittlerweile einfach die Auswahl an Empfängern. Die Race Satelliten sind mir zu groß und sperrig. Ich fliege seit 2016 nun die TBS Tango. Speziell für FPV Racer und Wings entwickelt und mit einem eigenen FPV Empfänger und Monitor integriert.

Die Funke lässt sich mit einem JR Modul ausstatten und unterstützt so FRSKY, Crossfire und Co.

Die 2 beliebtesten Funken kommen aus dem Hause FRSKY und heißen Taranis und QX7. Die Preise der Funken sind für den Umfang der OpenTX Anlagen extrem gut und die Funkionen der X9D sind extrem umfangreich. Gimmicks wie Sounds oder Startbildschirme können festgelegt werden und dank Erweiterungen wie LUA Scripten, PIDs getuned, VTX eingestellt, Rundenzeiten gemessen und Racetracks definiert / verwaltet werden. Telemetrie und Co. sind natürlich ebenfalls möglich.

 

Miniquad Frames

Ich hab überlegt, einen Teil des alten Textes von 2015 zu übernehmen – vergesst es 😀 Ich muss alles neu schreiben. Es hat sich so viel getan. Fangen wir also bei Null an.

Bei der Frame Auswahl gilt es den Einsatzzweck zu unterscheiden. Race oder Freestyle. Vorab sei gesagt – es spielen persönliche Geschmäcker natürlich eine Rolle und ich teile auch hier meine subjektive Meinung mit Euch. Aber es sind in der Masse schon klare Typen zu erkennen. Im Grunde sage ich

Freestyle = LiPo oben auf dem Quad*
Race = LiPo unter dem Quad*

*Ausnahmen bestätigen die Regel 😉

Beliebte Freestyle Frames sind XHover Stingy, Astrox X5, der neue ImpulseRC Reverb und der wohl kultigste und berühmteste Frame – der ImpulseRC Alien. Alle diese Frames haben den Akku oben und der Body selbst ist relativ groß im Vergleich zu Race Setups. Ein Beispiel für einen guten, ausgewogenen Freestyle Frame mit Akku unten wäre der Lumenier SKITZO Dark Matter. Als günstige Alternative kommt auch ein iFlight XL7 in Frage.

Race Frames brauchen heute vor allem Eines – wenig Gewicht. Idealerweise lassen sich Komponenten schnell tauschen oder brechen erst gar nicht ;). Die True-X Anordnung der Arme ist quasi Standard geworden und gibt ein gutes Grundgefühl auf beiden Achsen. Konzepte wie streched X (langgezogene Frames) oder mit vertikalen Armen sind weniger populär, bieten aber Vorteile im Racing, wobei Letzteres Konzept noch sehr frisch ist. Die hochgestellten Arme sollen dabei für mehr „Grip“ in den Kurven sorgen. Beliebte Race Frames sind Lumenier QAV-X, Cherrycraft Supreme (streched), AstroX Switch oder Egodrift BlackPearl PRO. Günstige Modelle kommen vom iFlight oder GEPRC.

Aber auch hier nochmal der Hinweis – der richtige Frame ist der Frame, der zu Euch und Eurem Style passt. Und da man auf einem Bein bekanntlich nicht stehen kann, baut einfach mehr auf 😉

Eines kann noch gesagt werden. Ein „normaler“ Racer liegt heute bei ca. 300 Gramm ohne LiPo. Weniger ist immer besser aber kein Muss.

Die Flugsteuerung & Software

 

Und auch hier schlägt mein 2018er Update ordentlich zu. Alles gelöscht – alles Neu. CC3D, Naze und Co. will ich heute niemandem mehr empfehlen. Daher „delete all“ und hier nun eine aktuelle Auswahl mit aktuellen FCs.

KISSKeep it super simple oder kurz gesagt KISS wird über Flyduino entwickelt und weltweit vertrieben. Die gesamte Entwicklung der Kiss FC und der ESCs kommt aus Deutschland von nur einem einzigen Entwickler – Felix Niessen. Felix hat mit einer Vielzahl von Innovationen (z.B. DSHOT) den Miniquad Markt so bereichert, wie kein Zweiter. Das sogenannte „KISS FEELING“ beim Fliegen gibt es eben nur vom Original. Beliebt ist die FC in Kombination mit den 24a Race ESCs besonders bei Freestyle Piloten. Aber auch im Racing schlägt sich ein KISS Setup perfekt. Der besondere Clou – das Setup per GUI ist super schnell und einfach erledigt.

Die beliebte KISS FC gibt es mittlerweile in der V2 – leider deutlich teurer aber auch mit coolen, neuen Features, F7 Chip und schönerem Layout(nur noch oben löten) bestückt. Passend dazu gibt es jetzt die 32a Race ESCs die mit aktueller Firmware im Peak bis zu 45A schaffen.

Kiss CC – die CC ist eine kompakte AIO (All in One) Flugsteuerung mit 4 ESCs und der bekannten Kiss FC on Board. Perfekt für 3″ Setups.

KISS V2

Betaflight – der Allrounder – die gute Basis – so würde ich es betiteln. Betaflight entstand aus einer Optimierung von Cleanflight. BorisB. optimierte den Code und erfreute sich großer Beliebtheit. Mittlerweile wurde Cleanflight nahezu verbannt, Betaflight bekam eine eigene GUI und es gibt ein eigenes Betaflight Board in der zweiten Generation mit F4 Chip. Die Auswahl der Boards für Betaflight (pre flashed) ist riesig und es gibt einige AIO FCs mit grandiosen Setups. So z.B. meine aktuelle Lieblings-AIO – die Sunrise F4 mit BLHeli32 30a ESCs und OSD onBoard.

Sunrise AIO mit Betaflight

Raceflight ist Anfang 2016 public geworden und ist quasi eine Abwandlung von Betaflight und entstand, um schnellere Looptimes zu realisieren. Daraus resultierte die Entwicklung eigener Hardware mit F4 Chip und einem speziellen 32khz Gyro mit niedrigstem Grundrauschen und höchster Sensibilität. Mittlerweile gibt es das Raceflight Board REVOLT in der 3. Evolutionsstufe. Einer der bekanntesten Raceflight Piloten wird wohl Skitzo sein, den wir alle mit Sicherheit kennen – einer der besten Freestyle Piloten. Und da komme ich auch schon auf die Frage zu sprechen, ob RACEflight denn auch Freestyle kann. Ja, absolut 🙂 Der neue Raceflight1 Konfigurator macht das Setup eines Miniquads SUPER einfach. Schön grafisch dargestellt.

Die einzelnen FCs und die Spezifikationen werde ich Euch nach und nach noch in ergänzenden Beiträgen erklären – das würde hier den Rahmen sprengen.

Motoren und ESCs für unseren FPV Racer

SO, da wir das Grundgerüst und das Herz unseres FPV Racers nun haben, geht es weiter mit der Auswahl an Reglern und Motoren. Jetzt kommt Fahrt auf. Und zwar je nach Geschmack. Und da gibt es unterschiedlichste Ansätze, Setups und Vorlieben. In meinen letzten Reviews findet Ihr bereits gute, fertig zusammengestellte Setups. Schaut mal hier rein:

Weitere Setups folgen und werden hier ergänzt.

Was bedeuten eigentlich die Zahlen auf den Motoren? 

Nehm ich als Beispiel mal einen 2206 2300KV Motor. So steht die erste Zahl“22″ für den Durchmesser und die „06“ für die Höhe des Stators. Die Angabe KV zeigt die Drehzahl pro Volt. Bei 10V macht der Motor also 23.000 U/min.  Btw. wer mehr über Brushless Motoren wissen will: Wikipedia weiß Rat

Ein 2206er Motor ist aktuell ziemlicher Standard und bietet mit 2300KV gute Allrounder Eigenschaften. Ihr werdet sicherlich auch die Angabe „High KV“ lesen, damit sind dann Motoren mit 2600KV oder mehr gemeint. Sehr beliebt im Racing. Für Freestyle seid Ihr mit 2300-2400KV gut bedient.

Egodrift Sonic Pro 2205 2400KV

Und was gibt es für ESCs? 

Der ESC (Electronic Speed Controller) wird zwischen FC und Motor verbaut und gibt die Regelsignale von der FC an den Motor weiter. Ihr solltet auf ausreichende Ampere für Eure Motoren achten – aber im Grunde gilt – alles ab 30a konstant reicht für normale Motoren! Unter Volllast erreicht ein normal ausgestatteter und vernünftig eingestellter Quad so ca. 110 – 120A Spitze. Geteilt durch 4 habt Ihr die Zahl, die ein ESC haben muss. Neben der Performance des Reglers spielt das Protokoll noch eine wichtige Rolle. Hier habt Ihr bestimmt von DSHOT, BLHELI und Co. gelesen. Ein paar der wichtigsten Begriffe will ich mal kurz aufgreifen.

BLHELI – ist die Firmware der ESCs und dafür verantwortlich, dass die Motoren überhaupt das machen, was die FC regeln möchte. Über die BLHeli Suite werden die ESCs eingestellt. Hier könnt Ihr u.a. die Drehrichtung der Motoren ändern, ohne die Kabel umzulöten. Als Übertragunsprotokoll kommt in der Regel OneShot oder (aktueller) Multishot zum Einsatz. Ein analoges Protokoll zur Steuerung der Motoren mit limitierter Looptime.

DSHOT – entwickelt von Felix Niessen (KISS) – ist das erste digitale Protokoll zur Übertragung der Regelsignale. Dabei kann der Regler mit bis zu 32Khz Looptime übertragen, bietet bessere und sicherere Übertagung und die ESC Kalibrierung wird überflüssig. Jedoch bedarf das digitale Protokoll eine gewisse Leistung der FC und der ESCs. So kann DSHOT erst ab FC mit STM32 F3 Chip oder höher eingesetzt werden. BLHeli_S mit einem BusyBee2 Chip sind ebenfalls Voraussetzungen an die ESCs. In Verbindung mit DSHOT habt Ihr sicherlich schon die Zahlen entdeckt. DSHOT600, 300 oder gar 1200. Dabei sind die Übertragungsgeschwindigkeiten / Bits pro Sekunde gemeint. So schafft DSHOT600 eine Übertragung von 600.000 Bits pro Sekunde und wäre damit genauso schnell wie das analoge Multishot – jedoch mit den Stärken des digitalen Protokolls.

Ob Ihr also Multishot, DSHOT 600 oder gar 2400 fliegt – kümmert Euch nicht zu sehr um die Angaben und Zahlen. Auch ein OneShot Quad fliegt super 😉

Bodenständige Setups sind: 

 

2018er Update bis hier her – morgen geht es weiter! 

Das FPV Setup

Nachdem Ihr Euch nun für Eure Komponenten entschieden habt, geht es weiter mit der Videoübertragung des FPV Racers. Im Grunde benötigen wir hier eine Kamera, einen Videosender mit Antenne, einen Empfänger am Boden und eine Videobrille oder einen Monitor als Groundstation. Ihr solltet hier schon auf Qualität achten, denn diese spiegelt sich im Empfang schon deutlich wider. Das System basiert auf der 5,8Ghz Frequenz, die sich mit den 2,4Ghz der Fernsteuerungen super vertragen. Aufbau und Verkabelung folgt dann in den nächsten Beiträgen, wenn wir mit der Bauserie starten.

Videoübertragung am Quadrocopter

Als Sender empfiehlt sich ein ImmersionRC 25mw Sender. Mehr ist in Deutschland leider nicht erlaubt. Aber mit den richtigen Komponenten und sehr guten Antennen reicht das auch aus. Brandneu bietet ImmersionRC nun auch Sender mit Raceband. Hier liegen die einzelnen Kanäle schön weit auseinander, so dass Ihr Euch mit Freunden oder „Gegnern“ im Rennen nicht mit der Übertragung in die Quere kommt.

Als Kamera können wir eine 600 oder 700TVL empfehlen. Kleiner Tipp! Bei Camera2000 gibt es die RunCams RICHTIG günstig!  Die halten locker Ströme bis 4S aus und können so einfach über den Videosender gespeist werden. Die ImmersionRC können eigentlich alles bis 6S verkraften. Mit der richtigen Antenne bestückt, habt Ihr Euren FPV Quadrocopter nun tatsächlich fertig!

Videoempfang am Boden

Hier gibt es nun mehrere Möglichkeiten des Videosignal Empfangs. Eine sehr einfache Lösung sind Monitore mit integriertem Diversity Empfang. D.h. 2 Empfänger mit 2 unterschiedlich bestückten Antennen bieten weniger Ausfall. Da gibt es zwei Modelle, die wir bereits getestet haben.

Feelworld FPV 718 7″ im Test

Black Pearl FPV  7″ Monitor im Test

Damit habt ihr schon alles, was ihr am Boden benötigt. Es geht aber auch noch anders! Wir nutzen mittlerweile alle im Team einen ImmersionRC DUO Empfänger – ebenfalls Diversity aber ohne Monitor. Hier haben wir uns einen 8″ Monitor beim Backorder King besorgt 😉 Richtig gutes, helles Bild und das für 80 EUR.

Der ImmersionRC Duo dagegen ist was teurer, bietet aber einfach unwahrscheinlich guten Empfang!! Gibt es nun auch in der Version 4.1 mit RACEBAND!

Empfang ist hervorragend in Verbindung mit Clover Leaf Antennen.

Die Videobrille

Die 3. und wohl gleich beliebteste Variante und den FPV Racing Piloten ist die Videobrille. Hierbei wird das Bild direkt in die Brille übertragen. Die Brille kann den Empfänger und Monitor ersetzen, falls ein Empfangsmodul verbaut ist. Allerdings hat nicht jede Brille ein Modul fest eingebaut. Bei den höherpreisigen Fatshark Brillen z.B. gibt es die Module einzeln zu kaufen. Die wohl beste, bezahlbare Brille ist aktuell die Fatshark Dominator V2. Mit ca. 420 EUR ist man ohne Empfangsmodul dabei. Angeschlossen am ImmersionRC DUO z.B. bietet sie ein hervorragendes Bild und kann auch für Brillenträger mit Ausgleichs-Linsen ausgestattet werden.

In der Welt der Videobrillen gibt es aber jede Menge Versionen und Glaubenskriege. Das Thema ist ebenfalls so komplex, dass wir dies mit einer weiteren Serie ausstatten wollen.  So gibt es z.B. noch die Headplay HD, welche aktuell sehr gefeiert wird. Ein Riesen Klotz am Kopf aber dafür auch ein unglaublich großes Bild. Aber dazu später mehr.

 

Wie gerade schon angesprochen, fliegen wir aktuell mit der Version mit Monitor OHNE Brille. Was sich aber bald ändern wird. Das richtige Feeling des FPV Racing kommt einfach erst mit Brille. Ich habe selbst in einem Testflug mit Brille gemerkt, dass es mir um ein Vielfaches leichter fällt, wenn ich quasi im  Modell virtuell drin sitze. Das aber nur als Tipp am Rande.

 

Kleinteile und Co.

Nun haben wir ein absolutes Komplettset an der Hand, mit dem es aufs Feld zum Fliegen gehen kann. Doch 1-2 Dinge möchten wir noch auf den Weg geben.  Das Thema Beleuchtung ist sehr wichtig. Stattet eure Copter unbedingt mit LEDs aus. Am Besten vorne UND hinten. Das sieht nicht nur saucool aus, wie im folgenden Video gezeigt, sondern macht wahnsinnig viel Sinn. Sollte es mal Empfangsprobleme geben und Ihr den Copter am Himmel suchen müsst, so helfen die LEDs bei der Lageerkennung. Andernfalls ist es schier unmöglich in gewisser Entfernung noch die korrekte Fluglage zu beurteilen. Und bitte übt Eure Flüge nicht im öffentlichen Park oder wo sonst noch Publikum rum rennt. Das FPV Fliegen sieht oft sehr leicht aus, ist es aber überhaupt nicht! Ihr benötigt ÜBUNG und eine Menge Propeller! Lasst Euch nicht vom Reiz in den vielen Videos übermannen. FPV Fliegen bedarf Übung! Und nun viel Spaß! Ich hoffe, wir bauen gemeinsam jetzt an unserem Projekt. Bei Fragen oder Kritik dürft Ihr Euch jederzeit an uns wenden.

Video  – zum infizieren

Und schaut Euch unbedingt mal die DRL-Drone Racing League an – wir werden stets darüber berichten. Es ist einfach genial was da abgeht!