E’ possibile percorrere grosse distanze non preoccupandosi del segnale radio? In questa guida ti mostrerò come impostare e configurare il GPS su un drone FPV per volare senza più preoccuparti di un possibile failsafe.

Rescue mode - cosa ci permette di fare?

La modalità “rescue” di Betaflight è simile ma non uguale alla famosa modalità “return to home” dei droni DJI.

Simile perché a differenza di un drone DJI non ci permette di far ritornare il nostro drone al punto preciso di partenza facendolo atterrare dolcemente.

Ci consentirà comunque di riportare a casa il drone qualora ci fossero problemi di failsafe, video o semplicemente pigrizia nel “tornare a casa” dopo che si ha percorso qualche chilometro in distanza.

Possiamo dunque dire che il “rescue mode” è un “return to home” semplificato.

Il drone tornerà abbastanza vicino per poterne riprendere il controllo in piena sicurezza in un raggio di ricezione ottimale.

Requisiti per la modalità rescue

1. Aver flashato sulla FC Betaflight 3.5 o superiori (compatibile solo con FC F4 o F7);
2. Avere una porta UART con Tx e Rx liberi;
3. Abilitare l'accelerometro (questo è necessario per il livellamento automatico del drone).

Non è necessario avere un GPS con bussola o magnetometro. Solitamente per droni fpv vanno bene moduli come il Beitian BN-180/220 o TBS M8.

Il barometro è consigliato, ma non essenziale.** La modalità rescue funzionerà comunque** ma sarà meno precisa nel mantenere una determinata altitudine.

Requisiti hardware per la modalità GPS Rescue

Per poter disporre della funzione GPS Rescue, ti serviranno un Flight Controller con firmware Betaflight almeno 3.5 o successivi, l'accelerometro attivato sul flight controller e ovviamente un modulo GPS installato sul quadricottero.

Ecco due moduli che consigliamo e che funzionano entrambi egregiamente. Ovviamente il Maetek è migliore soprattutto in termine di velocità ad eseguire il FIX, ovvero la velocità a ricercare e trovare i satelliti.

Il barometro non è richiesto, ma consigliato. Viene utilizzato per calcolare l'altitudine del quad. Se non lo hai, l'altitudine può essere calcolata con i dati del modulo GPS, ma non con la precisione di un barometro.

Cablaggio e configurazione delle porte

Il cablaggio del GPS è davvero semplice da eseguire.

Dopo aver individuato la porta UART libera, andremo a saldare i 4 cavi come in foto. Gli unici accorgimenti da tenere presente sono i collegamenti di Tx e Rx.

Tx andrà con Rx e Rx andrà con Tx. Spesso i neofiti eseguono questo collegamento in modo errato, non permettendo il funzionamento del GPS.

Nella schermata “porte” di Betaflight selezioneremo GPS nella colonna dei sensori in base al numero della UART da noi usata.

Nella schermata “configurazione” andremo ad

• Attivare il GPS;
• Selezionare il protocollo del nostro GPS (normalmente sarebbe UBLOX ma questo può variare);
• Attivare la configurazione automatica.

E’ importante ricordarsi sempre di salvare prima di cambiare schermata o disconnettere il drone da Betaflight

Possiamo capire di avere settato tutto in modo corretto qualora sia presente l’icona del GPS in alto illuminata (il GPS verrà alimentato solo a lipo collegata).

Impostazioni della modalità rescue

E’ possibile impostare i parametri di questa funzione nella schermata failsafe (attivabile con la spunta della modalità esperto di Betaflight) e nel CLI.

Impostiamo GPS Rescue come failsafe e vediamo cosa ci indicano tutti i valori modificabili:

Angle: sono i gradi massimi di inclinazione del drone sfruttabili per muoversi. Ricordiamoci che in situazioni di vento il nostro drone avrà bisogno di una maggior inclinazione per poter procedere in avanti e fronteggiare la spinta dell’aria; generalmente 30/35 gradi son più che sufficienti.

Altitudine iniziale: è l’altezza che raggiungerà il drone prima di tornare verso di noi. Questo valore dovrà essere maggiore dell’altezza di possibili ostacoli, come per esempio degli alberi.

Distanza di discesa: è la distanza dal punto di partenza che il drone prenderà come riferimento per iniziare la discesa verso terra.

Velocità al suolo: è la velocità del nostro drone in movimento. Ricordiamoci che è espressa in metri al secondo e non è bene esagerare; 10/15 metri al secondo sono più che sufficienti.

Gas minimo/ massimo/ hovering: Sono i valori del gas che userà il drone per tornare.

Velocità di ascesa/ discesa: entrambe sono velocità espresse in metri al secondo della salita automatica all’altitudine iniziale ed alla discesa verso terra.

Satelliti minimi: sono i satelliti minimi che il GPS dovrà agganciare prima di farci armare il drone e impostare così il nostro punto di partenza. Il tempo impiegato a trovare i satelliti minimi può variare e solitamente è di qualche minuto.

Un numero maggiore di satelliti permetterà una migliore precisione del comando rescue.

Il numero minimo è 5 e sotto questo valore il nostro drone non potrà svolgere la funzione di rescque.

Modalità altitudine: solitamente viene impostata come “altitudine massima”, da non confondere con l’altitudine iniziale. Essa è l’altitudine che il drone sfrutterà in caso si abbia superato l’altitudine massima precedentemente impostata.

Controlli di salute: è importante impostare questo valore come “solo failsafe”. I controlli di salute vengono intesi come controlli che la nostra FC esegue mentre è attiva la funzione rescue:

• Il GPS è attivo
• Il GPS è agganciato a un numero corretto di satelliti
• Il drone si muove liberamente senza nessun ostacolo.

Se uno di questi dati rilevati dalla FC non è corretto, il drone si disarmerà e cadrà.

Questo valore viene impostato come “solo failsafe” perchè nel caso in cui il drone incontri un ostacolo (come un albero o un tetto), questo spenga i motori e non tenti in tutti i modi di tornare a casa.

Se attiveremo “consenti l’armamento senza fix” il drone si armerà e potrà volare senza aver agganciato il numero minimo di satelliti, ma è bene ricordare che la funzione rescue non sarà disponibile.

Esiste un valore non presente nella colonna delle impostazioni della modalità rescue, altrettanto importante e a cui bisogna sempre prestare attenzione: “distanza minima da casa”.

Questo valore è modificabile da CLI e indica la distanza dalla quale la modalità rescue è attivabile.

Distanza minima da casa: solitamente pre impostata a 100 m può essere cambiata digitando nel CLI il comando set gps_rescue_min_dth=....

Volando ad una distanza inferiore di quella da noi impostata, il drone cadrà in presenza di failsafe o attivando il comando rescue. Se invece stiamo volando ad una distanza superiore il nostro drone entrerà in modalità rescue e tornerà verso di noi.

E’ bene non diminuire questo valore sotto i 70 metri perché, dopo diverse prove fatte, il nostro drone non riuscirà ad individuare bene l’orientamento del volo e probabilmente non volerà nella direzione del punto di partenza.

Attivazione della modalità rescue

La modalità rescue è attivabile in due modi: manualmente da uno switch del nostro radiocomando o in maniera automatica al verificarsi del failsafe.

Nella tabella delle modalità di volo andiamo ad aggiungere la funzione GPS rescue.

E’ bene assegnare questo comando a uno switch, sia per poter attivare questa funzione manualmente, sia perché in caso di attivazione automatica (dovuta al failsafe) dobbiamo ricordarci di attivare lo switch sul radiocomando.

E’ importante ricordarsi questo passaggio, perché se il nostro drone sta tornando verso di noi dopo un failsafe, appena la ricevente aggancerà il segnale della nostra radio, la FC disattiverà il ritorno automatico.

Ricordatevi di non tenere attiva la modalità rescue come failsafe in caso si voli dentro bando o spazi chiusi, perché in caso di attivazione, quasi certamente, potremo andare a sbattere contro il soffitto o i muri.

OSD

Nella schermata dell’OSD di Betaflight è bene rendere visibili alcuni valori che dobbiamo tenere d’occhio quando stiamo volando.

Ovvero:

• Satelliti GPS;
• L’altitudine;
• Latitudine e longitudine (valori che ci torneranno vitali se perderemo il nostro drone, ed impostabili come coordinate GPS del nostro telefono per ritrovare il drone nel punto esatto di caduta);
• Distanza Home;
• Direzione Home.

Posizionamento sul drone e considerazioni

Il modulo GPS necessita di esser ben esposto e rivolto verso il cielo.

Le soluzioni più adottate sono:

• il montaggio in coda con stampe in TPU
• sopra la nostra action cam
• su un braccetto o sugli strap della batteria.

E’ bene tenere sempre conto che la modalità rescue non sarà mai perfetta come quella dei droni DJI

non è consigliabile inoltre affidarsi ciecamente a questa modalità per riportare il nostro drone a casa.

Tuttavia con le giuste impostazioni e con qualche test è possibile farla funzionare correttamente, risultando essenziale per droni adibiti a long-range.