Gökhan Göl Alıcı Verici (Kumanda Sistemi)

Transkript

1 4.4. Alıcı Verici (Kumanda Sistemi) Multikopter ya da uçak modelciliğin de genellikle 2.4 GHz frekans bandında en az 6 kanallı kumanda kullanılır. Bu kumandaların kendilerine göre haberleşme protokolleri bulunmaktadır. Burada incelenen Hitec Aurora 9 AFHSS protokolünde haberleşen 9 kanallı kullanıcı dostu bir kumandadır. Hitec Aurora 9, 9 kanallı pwm çıkış veren bir alıcıya sahiptir. Alıcı beslemeleri normalde diğer çoğu model için 5V iken bu modelde farklıdır. Alıcı üzerinde SPC (Suplementary Power Connection) portu bulunur. Bu port bu alıcının 35 V ile beslenmesini sağlayan porttur. Alıcıya direk takılan yüksek voltaj ile çalışan servoları beslemek için bu porttan alıcıya 35 V a kadar gerilim uygulanabilir. Yalnız standart servo kullanılacaksa bu gerilim değeri servoyu yakacaktır. O yüzden bu port sadece yüksek gerilimle çalışan sistemlerde kullanılmalıdır Hitec Aurora 9 verici üzerindeki tuşlar CT, LT, RT Switchleri : Aurora kumandasının özelliklerinin birçok ince ayarı için kullanılan ayar kontrol anahtarlarıdır. Kamera gimbalları için ya da PID tuningler için kullanılabilirler Dijital trim butonları Bu butonlar vericinin ön yüzünde ON butonunun yanlarında gaz, yaw, roll ve pitch kontrol stikleri için ince ayar yapan trim butonlarıdır (Şekil 4.6). Şekil 4.6. Hitec Aurora 9 trim butonları

2 Dokunmatik ekran göstergeleri Şekil 4.7. Hitec Aurora 9 menüsü[7] 1. Model number: 30 a kadar modelin kaydedildiği model kayıt menüsüdür. Tek bir kumanda ile birden fazla modeli kullanmak için bu menüye her bir model ile ilgili ayarlar kaydedilir ve tekrar bu ayarlar yapılmadan uçuş gerçekleştirilir. 2. Model name: Birden fazla hava aracı bu kumanda ile kontrol edilecekse modelleri birbirinden ayırt etmek için belirleyici isimler kullanılır. Bu isimlerin ekrana yansıdığı bu alan sayesinde istenilen modelin seçimi kolaylaşır. 3. Flight condition : Kullanıcı tarafından atanan uçuş modlarını ekranda görülmesine ve yanlış bir modda uçma olasılığını azaltan kullanıcı dostu bir özelliktir. Örneğin uçuş şartlarının atandığı 3 konumlu anahtarın yanlışlıkla hareket ettirilmesiyle farklı bir modda kırımla sonuçlanabilecek uçuşu önlemek için bu modun yazıldığı kısma kumanda her açıldığında bakılmalıdır.

3 4. Aircraft type icon: ACRO, GLİD, HELİ model tipleri arasında modele göre seçim yapılmasına olanak sağlayan alandır. Multikopter sistemleri için ACRO modu seçilir. 5. Custom folder: Model fonksiyonlarına ulaşılan kısımdır. 6. System menu: Sistem fonksiyonlarına ulaşılan menüdür. 7. Channel number: Verici kanal numaraları gösteren ekrandır. 8. Digital trim position indicator : Roll, pitch, yaw ve gaz stiklerinin konumlarını gösteren gösterge sistemidir. Yani roll, throttle, pitch yada yaw stiklerinin ne oranda hareket ettirildikleri bu göstergeler sayesinde belirlenir. 9. Power bar indicator: Verici pilinin durumunu gösteren bardır. Üzerine tıklanması durumuna göre % olarak yada direk voltaj değeri olarak kalan pil gerilimi gösterilir. 10. Signal modulation : Seçilen modülasyon sinyal tipini gösterir (PPM, QPCM, AFHSS). 11. Active or inactive transmit icon: Kumanda sinyalinin iletim durumunu gösterir. Eğer verici iletimde ise ekran açık aydınlık ve on air yazısı yazar; iletimde değilse ekran karanlıktır. 12. Integ-t timer: Toplam uçuş süresini gösterir. Sıfırlanabilme özelliğine sahiptir Kumanda bindleme Kumanda bindleme işlemi kumanda ile alıcıyı birbirine tanıtma işlemidir. Alıcıyı kumandaya bağlama diye de tabir edilir. Bu işlem hemen hemen tüm kumandalar için aynıdır. Fakat örnek anlatım için Hitec Aurora 9 kullanılacaktır. Kumanda bindleme için gerekli işlemler şu şekildedir: Kumanda vericisi ve alıcısı kapatılır. Vericinin arkasındaki modül üzerinde bulunan küçük yuvarlak butona kalem vs. ile basılarak verici açılır ve ekranda çıkan YES tuşuna dokunmatik tuş yardımı ile basılır. Verici modülünde bulunan buton serbest bırakılır. Gaz stiği en alt noktaya alınır. Kısa bir süre beklenip vericiyi kapatmadan bir kenara bırakılır. Alıcı üzerinde, vericideki butona benzer küçük butona kalem vs. ile basılır. Bu işlem ile aynı esnada alıcıya elektrik verilir.

4 Hem alıcı hem verici kapatılıp tekrar açılır. 4 kez ard arda beeb sesi duyulduktan sonra bindleme işlemi denilen tanıtma işlemi gerçekleşmiş olacaktır. Bu işlem sonunda kumanda arkasındaki ışıklardan sadece kırmızı olan yanmalıdır. Aynı şekilde alıcı üzerinde de sadece kırmızı led yanık olmalıdır. Bu normal modda kumanda sisteminizin çalıştığını gösterir. Eğer tanıtma işlemi sonunda kırmızı ışığın yanında mavi ışık da yanıyor ise bu normal moddan farklı bir modda olunduğunu gösterir (SCAN MOD, CHECK MOD). Bu durum, genellikle kumandanın açılıp YES denildikten sonra, verici modülü üzerindeki butona basılmasından meydana gelir. Bu sebepten bu butona, YES butonuna basmadan önce basılması ve YES butonuna bastıktan sonra da 1-2 sn daha basılı tutulması gerekir. Normal mod, verici açıldığında 2 farklı frekansı sabitleyip kullanım esnasında uygunluğa göre bu 2 frekans arasında geçişler yapan moddur. Binding süresi çok kısa olduğundan genellikle bu mod kullanılır. Scan mod ise, 20 farklı kanal kaydeder ve uygun olanlar arasında gezinir. Bu sebepten binding süresi uzundur ve hava aracının kumandadan kopma riski vardır. Yani herhangi sinyal kaybında hakimiyet kaybedilebilir. Fakat kalabalık alanlarda bu mod uygundur Kontrol Kartı Quadrokopter sistemlerinde kullanılan malzemeler arasında en önemli olanı kontrol kartıdır. Çünkü çok rotorlu araçlarda kontrol işlemi uçaklarda olan sistemlerden daha karmaşık ve zordur. Yapılacak hava aracının hangi amaçla kullanılacağına göre kontrol kartını seçmek gerekir. Bu sebepten kullanılan kontrol kartlarının özellikleri iyi analiz edilmelidir. Piyasa da kullanılan kontrol kartlarından bazıları şu şekildedir: Ardupilot DJI Wookong Multi Rotor (WKM) Paparazzi Pilot DJI Naza KK Multicopter Multi wii

5 ZERO TECH MegaWAP Shrediquette Open copter control Mikrocopter Ardupilot kontrol kartı Ardupilot kontrol kartı arduino tabanlı olup programlamaya açık yani geliştirilebilir ve birçok ayara sahip uğraşılması gereken kontrol kartıdır. Kitap boyunca Ardupilot Mega 1 kontrol kartı incelenecektir. Ardupilot Mega 1, ardupilot kontrol kartı ve IMU kartından oluşur. IMU APM için gerekli sensörleri içeren ve harici sensör bağlantısı yapılmasına imkân tanıyan bir karttır. Alacağınız kitte kontrol kartı, imu ve pinler demonte gelecektir. Öncelikle bunların montajı şu şekilde yapılmalıdır: Dişi ve erkek header pinler ardupilot kontrol kartı üzerindeki pin giriş sayısına göre kesilmelidir. 3 adet 14 pinli, 1 adet 8 pinli, 3 adet 2 pinli, 4 adet 3 pinli, 1 adet 11 pinli olacak şekildedir. Kesilen bu pinler Ardupilot kontrol kartında uygun yerlere lehimlenmelidir. Şekil 4.8. Ardupilot kurulum 1 3x8 sağ açılı header ardupilota lehimlenmelidir (Şekil 4.9).

6 Şekil x8 sağ açılı header pin montajı Ardupilota lehimlenen erkek header pimlerin karşılığına gelecek şekilde sensör kartlarını barındıran IMU nun ön yüzüne dişi header pinler lehimlenmelidir (Şekil 4.10). Şekil IMU ya dişi headerların montajı Ardupilot ve IMU ya takılan erkek ve dişi heraderlar sayesinde bu 2 kart üst üste getirilerek montaj işlemi tamamlanır (Şekil 4.11). Şekil Ardupilot ve IMU nun birbirine montajı

7 Bu kiti birleştirdikten sonra mini usb kablo ile bunu bilgisayarınıza takıp tanıtmanız gerekir. Bu işlem genelde otomatik olarak yapılır. Burada aygıt yöneticisinden Ports (COM&LPT) yazan linke tıklayarak aygıtınızın bağlı olduğu portu görebilirsiniz. Gördüğünüz porta sağ tıklayıp özellikler bölümünü açmalısınız ve port settings ten ve Advanced Settings ayarlarına girip Set RTS on close linkini işaretlemelisiniz (Şekil 4.12). Şekil APM konfigürasyon ayarı 1 Ardupilot konfigürasyon ve kalibre ayarları için bilgisayara Mission Planer arayüz programı kurulmalıdır. Bunu sitesinden msi uzantılı dosya olarak indirebilir ve bilgisayarınıza basitçe kurabilirsiniz. Program çalıştırdıktan sonra kontrol kartı bilgisayara bağlanır (ESC lere ya da APM e enerji verilmemiş yani LİPO takılmamış olmalıdır). Ekrana gelen arayüz programından üst kısımda bulunan Firmware sayfasına girerek yapılan quadro tipi seçilir (Şekil 4.13). Bu esnada bilgisayarın internet bağlantısı olmalıdır. Çünkü firmware güncellemesi yapılacak ve son sürüm açık kaynak kodu (APM kodu) indirilecektir.

8 Şekil APM konfigürasyon ayarı 2 Şekil Mission planer ekranı APM beslemesi ve bağlantıları Ardupilot Mega, 2 farklı yol ile beslenebilir. İlk yöntem ESC üzerindeki ubec devresinden sağlanan 5V ile kontrol kartının +5, -5V olan kısmına konektörle yapılır (Şekil 4.15). Quadroda 4 adet ESC kullanılacağından APM, paralel bağlı 4 adet 5V 3A kaynakla beslenir. İstenirse bir ESC hariç diğerlerinin kırmızı renkli +5 V çıkış veren kablosu kesilebilir. Tüm ESC çıkışlarının bağlanması durumunda bir sorun oluşmamaktadır.

9 Şekil APM besleme yöntemi 1 Diğer bir besleme yöntemi ise ESC nin regülatör devresini kullanmayıp harici ubec devresi kullanmaktır (Şekil 4.16). Bu yöntemde araç üzerine ilave olarak bir adet ubec devresi koyulur. ESC regülatörlerinin arızalanmasına karşı iyi bir yöntemdir, fakat burada tek bir ubec kullanılması ubecin bozulmasına karşı riski daha fazla artırır. Fakat A üstü bazı ESC lerde regülatör devresi bulunmadığından harici ubec devreleri kullanılmak zorundadır. Şekil APM besleme yöntemi 2 (harici ubec devresi ile) ESC lerden gelen beyaz renkli sinyal kablosu kontrol kartının çıkış portlarına sıra ile takılır. Sinyal kablosu 3x8 sağ açılı headerın üst portuna takılmalıdır. Kontrol kartının giriş kısmı alıcıdan gelen 3 pinli kablolar içindir. Kırmızı ve siyah alıcı beslemesi için, beyaz ise sinyal iletimi için kullanılır. İsteğe bağlı olarak alıcı kontrol kartı arasına bağlanan kabloların sadece 1 tanesinde +5 V beslemesi bırakılabilir, diğerlerinin kesilmesi bir sorun oluşturmaz.

10 Şekil X tipi APM konfigürasyonu APM kalibrasyon ayarları Öncelikle kumanda açılır, ardından APM ve ESC ler beslenir. USB aracılığı ile APM bilgisayara bağlanır ve hangi porta takıldığı bilgisayar-aygıt yöneticisinden tespit edilir. Mission planer programı açılır ve sağ üstte bulunan connect linkine tıklanarak bilgisayar ile bağlantı işlemi gerçekleştirilir. Ekranın üst kısmında bulunan configüration linkine tıklanarak kalibrasyon ayarlarına başlanır Kumanda kalibrasyonu Bu ayarın yapılabilmesi için önce kumanda daha sonra LİPO ile kontrol kartı ve ESC beslenir. Ekranda pitch, roll, throttle, yaw ve diğer kanallara ait stik seviye göstergeleri bulunur. Sağ altta bulunan Calibrate Radio linkine tıklanıp ayarlara başlanır (Şekil 4.19). Bu ayarlara başlanmadan önce kumandadan J1, J2, J3, J4 stiklerine uygun kanallar atanmalıdır. Kanallar genellikle Şekil 4.18 deki gibidir.

11 Şekil Kumanda kanallarının stiklere dağılımı Kanal 1: Roll sol = düşük PWM Roll sağ = yüksek PWM Kanal 2: Pitch Yukarı= düşük PWM Pitch Aşağı = yüksek PWM Kanal 3: Düşük Throttle = düşük PWM Yüksek Throttle = yüksek PWM Kanal 4: Yaw sol = düşük PWM Yaw sağ = yüksek PWM Kanal 5: 3 konumlu uçuş mod seçim anahtarıdır. Kanal 6: İsteğe göre kamera gimbalı için vs. kullanılabilir. Kanal 7: İsteğe uygun herhangi bir kontrol işlemi için kullanılabilir.

12 Şekil Kumanda kalibrasyon işlemi Calibrate Radio linkine tıklandıktan sonra ekranda çıkan kutucuklarda kırmızı şeritler belirir. Bu kırmızılar sticklerin hareketiyle koordineli olarak hareket eder ve stick limit değerlerini kaydeder. Bu aşamada tüm stickler son seviyeye kadar hareket ettirilmeli ve kaydedilmelidir. Eğer stik göstergelerinde kumandadan verilen sinyalin tersi gözükürse o kanal reverse edilmelidir Uçuş modları Bu kısımda farklı uçuş modları bulunmaktadır [8]: Acro Stabilize Simple Auto RTL Guided Position Loiter Circle APM de ayarlı olan mod stabilize dir. İlk uçuşlarda da bu modda uçulması tavsiye edilir. Fakat değiştirilmek istenildiğinde ayar şu şekilde yapılmaktadır:

13 Kumandadan 5. Kanala 2 ya da 3 konumlu anahtar atanır. Bunu kumanda ekranındaki ayarlar-kanal kısmından yapılır. Kanal 5 in karşısında bulunan kanal ismi NULL dur. Buna tıklayarak bunun herhangi 2 ya da 3 portlu anahtarlara atanması yapılır. Mission planerdaki flight modes ekranında, uçuş modu için ayarlanılan anahtar hareket ettirildiğinde barlar arasındaki geçiş görülür. İstenilen mod değişen barlara içerisine girilerek seçilebilir. Genellikle uçuş alıştırmalarından yani ilk uçuşlardan sonra AltHold modu tercih edilmektedir Donanım seçenekleri (Hardware options) Bu kısımda çeşitli donanım seçenekleri bulunmaktadır. Kullanılan donanıma göre seçim yapılmalıdır. Örneğin pusula, kamera vs. Pusula bir hava aracı için olmazsa olmaz donanımlardan bir tanesi olduğu için kesinlikle kullanılmalıdır. Hava araçlarında pusula, aracın yönünü bulmasını sağlayan sensördür. Kalibrasyon işlemi şu şekilde yapılır: Live Calibration a tıklanır. Quadro kendi ekseni etrafında hem yatay hem dikey olmak üzere 30 sn içerisinde saat yönü ve tersi yönde döndürülür. İşlem 30 sn içerisinde yapıldıktan sonra onay kutucuğu gelir. Onayın kabul edilmesiyle pusula ayarı yapılmış olur Arducopter level Bu kısımda frame mod seçimi ve akselerometre kalibrasyonu yapılır. Firmware güncellemesi kısmında seçilen model ekranda yazar. Eğer burada yazan gövde tipi seçilen ya da kullanılacak olan gövde değilse değiştirilmelidir. Akselerometre diğer adıyla ivmeölçer, 3 eksende aracın hızlanmasını ölçen sensördür. Calibrate accel linkine tıklanarak akselerometre ayarı yapılır. Bu sensör sayesinde hava aracı daima yere paralel hale gelmek için gerekli bilgileri kontrol kartına iletir. Ardupilot Mega kontrol kartında kalibrasyon ayarları içerisinde yer almasa da ESC kalibrasyonu yapılır. Bunun için 2 farklı yol vardır. Bunlar uygulama konusunda detaylı şekilde anlatılacaktır.

14 APM kontrol kartı için ESC ayarları şu şekilde olmalıdır: Brake: OFF Battery Type: LiPo CutOff Mode: Soft-Cut CutOff Threshold: Medium Start Mode: Normal Timing: MEDIUM APM terminal sayfasındaki kodlar ve tanımlamaları Terminal kısmı Mission Planer ara yüzünde üst kısımda bulunmaktadır. Bu kısımda APM uçuş kontrol kartının kalibrasyon ayarları yapılır. Ayrıca yapılan sistem ayarlarının gösterilmesi için de kullanılır. Terminal kısmında açılan siyah ekrana konsol denir. Buraya bazı kodlar yazılarak istenen işlemler gerçekleştirilir. Örneğin, bu ekrana yazılan belli kodlarla kumanda, motor, akselerometre kalibrasyon ayarları yapılabilmekte ve yapılan ayarlar da görülebilmektedir. Terminal ekranında çalışmak için kullanılacak kodlar konsola help komutunun yazılmasıyla ekranda belirir. Konsola yazılacak kodlar: 1. logs : Adından da anlaşılacağı gibi APM çalıştırıldığında yapılan kayıtlara ve bu kayıt işlemlerine ulaşmayı sağlayan komuttur. Terminal ekranına "logs" komutu yazıldığında kayıtlar yanlarında numaraları ile birlikte gelir, istenilen kayıta ulaşmak için konsola "dump kayıt numarası" (örnek dump 20) yazılmalıdır. logs kodu altında yazılacak kodlar: "dump 0" kayıta girmekle birlikte kayıtları siler. "erase" komutu tüm kayıtları silmek için kullanılır. "eneable" komutu ile durumu incelenmek istenen donanımın kayıt bilgileri görülebilir. Örneğin "eneable: ATTITUDE_MED GPS PM CTUN NTUN 2. setup :Bu komut ile kontrol kartına yapılan ayarlamalara ulaşılmasının yanında belli

15 donanımların konfigüre ayarları da yapılabilmektedir. setup komutu altında yazılacak komutlar: "erease" komutu :Bu komut kontrol katını sıfırlamaya yarayan, sadece ilk kurulum esnasında kullanılması tavsiye edilen temizleme komutudur. "reset" komutu: EEPROM daki verileri sıfırlamaya yarayan komuttur. "radio" komutu: Kumanda kalibrasyon işlemini gerçekleştiren komuttur. Örneğin gaz kolunun bağlı olduğu kanal 3 ün gaz kolu seviyesinin en alt ve en üst noktaları buradan belirlenir. Bu komutu kullanabilmek için kumanda ve alıcı açık olmalıdır, yani pil takılı olmalıdır. "frame" komutu: Yapılan hava aracının hangi tipte olduğunu görmeye yarayan komuttur. Daha önceden yapılan frame ayarının kontrolü bu komut ile yapılır. "motors" komutu: Bu komutu kullanabilmek için pil takılı olmalı yani motorlara güç verilmelidir. Bu komut sayesinde ESC ve motor ayarları yapılır. Konsola bu komutu girdikten sonra gelen talimatlara göre motor yönleride belirlenebilir. "level" komutu: Akselerometre ve gyroskop başlangıç ayarlarını yapmaya yarayan komuttur. level komutu araç dengede uçmadığında mutlaka konsola yazılarak kalibrasyon yapılmalıdır. Kalibrasyondan sonra konsolda çıkan gyro ve akseleromete değerlerinin kaydedilmesi bir sonraki kalibrasyon için fayda sağlar. "accel" komutu: Bu komut kesinlikle ilk uçuştan önce ve dengede olmayan uçuşlar sonrası kesinlikle konsola yazılmalı ve akselerometre ayarı yapılmalıdır. Komut konsola yazıldığında kullanıcıdan aracı belli konumlara getirip herhangi bir tuşa basılmasını isteyecektir. Örnek sürüm (V.2.9.1) için bu adımlar sırasıyla şu şekildedir: 1-APM kontrol kartını sol tarafa yatırın yani quadrokopterin sol tarafı üzerine yere dik bir şekilde tutun ve bir tuşa basın. 2- APM kontrol kartını sağ tarafa yatırın yani quadronuzu sağ tarafı üzerine yere dik bir şekilde tutun ve bir tuşa basın. 3- APM kontrol kartını burun aşağı gelecek şekilde yatırın yani quadronuzu önü yere bakacak şekilde yere dik bir şekilde tutun ve bir tuşa basın. 4-APM kontrol kartını burun yukarı olacak şekilde yani quadronun ön kısmı yukarı bakacak ve yere dik bir şekilde olacak şekilde tutun ve bir tuşa basın.

16 5-APM kontrol kartını ters çevirin yani quaronun üst kısmını alta gelecek şekilde yani motorların üzerine binecek şekilde yere paralel koyun ve bir tuşa basın. 6-Kalibrasyon başarılı mesajını görmezseniz tekrar bu işlemleri yapın. Akselerometre ayarına "Configuration" kısmında sol taraftan "Arducopter Level" linkinden de ulaşılabilir. "modes" komutu: Bu komut ile aracın hangi modlarda uçtuğu görülür. Ya da mod ataması buradan yapılabilir. "compass" komutu: Bu komut ile pusula (magnetometre ) devreye alınır ya da devre dışı bırakılır. Ek olarak okuduğu değer de bu komut ile görülebilir. "show" komutu: Bu komut ile APM e yapılan tüm ayarlamalar ve tüm özellikler görülebilir. 3. tests :Bu komut ile kontrol kartının tüm fonksiyonları ve takılan tüm harici donanım terminalden test edilir. Örneğin, GPS i test etmek için konsola ilk olarak "test" komutu ve peşinden "gps" komutu yazarak GPS den okunan konum bilgileri ve GPS in bulduğu uydu sayısı görülür. Nelerin test edilebileceği test komutundan sonra yazılan "help" komutuyla görülebilir. Belli bir komuttan çıkmak ya da terminalde çıkmak için "exit" komutu kullanılmalıdır APM de telemetri verilerinin kaydedilmesi Ardupilot Mega kartların üzerinde birçok sensör bulunmaktadır. Bu sensörlerden alınan veriler Mission Planer ekranında APM ile bilgisayar arasında bağlantı olduğunda görülür. Uçuş aşamasında kaydedilen sensör verileri uçuşun daha sonradan incelenmesine olanak sağlar. Uçuşta APM ile bilgisayar arasındaki bağlantı çeşitli RF haberleşme modülleriyle sağlanır. Örneğin xbee ya da 3DR modülleri sayesinde uçuş boyunca elde edilen tüm veriler Mission Planer ekranında izlenebilmektedir. Bu verilerin sonradan incelenmek üzere kaydedilme işlemi 2 şekilde gerçekleştirilir: Onboard data flash memory denilen kartın üzerine takılan bellek uçuşta, sensörlerden alınan verileri kaydeder. Yani sadece uçuş bittiğinde bu verilere ulaşılabilinir. Xbee ya da 3DR telemetri sistemi kullanılarak hem uçuşta hem uçuş sonrası bu veriler elde edilir. Xbee ile haberleşme işlemi çalışmanın ileriki bölümlerinde incelenmiştir.

17 Xbee ya da 3DR telemetri sistemlerinden alınan veriler mission planer vasıtası ile logs dosyaları içerisine togs uzantılı olarak kaydedilir. Bunların izlenebilmesi için şunlar yapılır: 1- Mission Planer açılır. 2- Çıkan ekranın sol alt tarafında Telemetry Logs linkine tıklanır. 3- Load log linkine tıklanır. 4- Açılan sayfadan istenilen tarihteki kayıt seçilir. 5- Play tuşuna basılır. 6- Kaydedilen tüm veriler ekranda simüle edilecektir. 7- Verilerin grafiksel olarak sunulması için açık olan sayfanın altında bulunan tuning kutucuğu işaretlenir Wokoong Multi Rotor uçuş kontrol kartı DJI Wookong Multirotor kontrol sistemi oldukça stabil, alanında öncü ve sürekli üzerinde çalışılan kaliteli bir sistemdir. Açık kaynak kodlu olmadığı için bilimsel anlamda çalışmalar için kullanılan bir kontrol kartı değildir. Hava aracına montajı esnasında dikkat edilmesi gereken noktalar vardır. DJI WKM sistemi GPS özelliği sayesinde kendini sabitler, dengede tutar, GPS ile istenilen rotoya uçuş sağlanır ve fail safe özelliğiyle eve dönüş yapılır. Öncelikle burada kullanılacak olan malzemeler hakkında bilgi sahibi olunması gerekir. WKM kontrol kartını oluşturan başlıca malzemeler şunlardır: 1- MC (ana konrol kartı) 2- IMU 3- GPS/Pusula 4- PMU (Güç dağıtım ünitesi) 5- Led ışığı MC ana kontrol ünitesidir. Bu ünite sistemin beynidir. Kontrol işlemi bu ünite tarafından gerçekleştirilir. Imu, GPS, pusula, ESC ve kumanda ile haberleşerek quadrokopterin uçmasını ve otopilot fonksiyonunun çalışmasını sağlar. Üzerinde bulunan USB girişi ile bilgisayara bağlanıp konfigürasyon ve kalibrasyon ayarları yapılır, kullandığı yazılım güncellenebilir.

18 IMU atalet ölçme sistemi diye tabir edilen sensörlerin bulunduğu ünitedir. 3 eksenli 1 adet ivmeölçer, 3 eksenli 1 adet gyro ve 1 barometre içerir. Bu sayede hava aracının yere göre hareketini algılar ve buna göre ana kontrol ünitesine veri göndererek hava aracının stabil uçmasını sağlar. IMU montajı çok önemlidir. Şekil WKM kontrol ve sensör kartı GPS/Pusula aracın pozisyon ve yönünü belirlemede kullanılan uydu ile haberleşerek bu görevi yerine getiren ve gerekli sinyalleri MC ye gönderen ünitedir. Bu modül manyetik etkileşimlere karşı duyarlı olduğundan dolayı montaj işlemi DJI firmasının gönderdiği ayak üzerine yapılır. Montajının yapıldığı yer elektronik ekipmanlardan olabildiğince uzak olmalıdır (Şekil 4.21).

19 Şekil GPS/Pusula Led ışığı sitemin farklı durumlara tepkisini göstermek için kullanılan elemandır. Uçuş modu bilgisi, GPS in kaç adet uydu bulduğunun bilgisi, pusula kalibrasyon işlemi bu gösterge sayesinde gözlemlenebilir. Uçuş esnasında görülebilen bir yere montajının yapılması gerekir (Şekil 4.22). Şekil Led ışığı göstergesi MC yi kumanda alıcısına bağlamak için 3 lü servo kablosu kullanılır. Böylece kumandadan yollanılan sinyaller MC de işlenerek gerekli kontrol işlemleri yapılır. PMU yani enerji yönetim ünitesi WKM için özel olarak yüksek enerji tüketimini çözmek adına kullanılır. WKM sistemi, alıcı, pil voltmetresi ve 2 CAN BUS arayüzü için ayrı

20 ayrı 2 adet enerji çıkışı vardır. Bu bağlantılarda DJI nın gönderdiği enerji bağlantı kablosu kullanılır (Şekil 4.23). Şekil PMU-Enerji güç ünitesi WKM kontrol kartını kullanmadan önce üretici tarafından belirtilen şu kurallara uyulması gerekir : Sistem ayarları esnasında ESC ler ya da pervaneler sökülmelidir. IMU kesinlikle üst kısmı aşağıda (yani gövdeye montaj yapılan taraf) olacak şekilde monte edilmemelidir. Farklı bir alıcı ile kullanılacaksa yani alıcı değiştirilecekse kumanda ayarları tekrar yapılmalıdır. GPS/Pusula modülü manyetik etkileşimlere karşı hassas olduğundan elektronik kısımdan uzağa monte edilmelidir. Özellikle kumanda alıcısından ve haberleşme yapan diğer ünitelerden (fpv, xbee) uzakta olmalıdır. WKM nin ayarlamalarının yapıldığı Assistant programından kumanda ayarı yapılırken, GAZ: Slide sola araç aşağı, slide sağa araç yukarı RUDDER (KUYRUK): Slide sola burun sola, slide sağa burun sağa ELEVATOR: Slide sola araç geri, slide sağa araç sağa

21 AILERAON: Slide sola araç sola, slide sağa araç sağa. konumlamaları gözlemlenmelidir. Hava aracı çalıştırılacağı zaman önce kumanda açılır. Daha sonra aracın pil bağlantısı yapılır. Kapatırken de önce aracın pil bağlantısı sökülür daha sonra kumanda kapatılır. LED indikatöründe kırmızı ışığın yanıp sönmesi sinyalin zayıf olduğunu belirtir. Bu durumda araç kesinlikle GPS modunda açılmamalıdır. Ayarlar esnasında Assistant programında gimbal kontrol bölümü açıldığında, F1 ve F2 çıkışlarında enerji olduğu görülür. Bu sebepten bu portlar ESC lere bağlanmamalıdır. Gaz kolunun fail safe konumu son noktanın %10 dan daha aşağısına ayarlanmamalıdır. Gaz kolu konumu uçuşta her zaman gaz kesiminden (throttle cut) % 10 fazla olmalıdır. Uçuşta düşük voltaj uyarılarında herhangi bir kazaya sebep olmaması için hava aracı yere indirilmelidir. Hava aracı yerdeyken gaz kolu en alta çekilirse motorlar 3 sn içinde durur. Uçuş esnasında gaz kolu throttle cut tan her zaman % 10 daha fazla olmalıdır. Manuel modda eğer gaz kolu throttle cut değerinin %10 üstünde değilse motorlar aniden durur. Motor durduktan sonra 5 sn içerisinde gaz kolu %10 dan fazla değere getirilirse motorlar yeniden çalışır. Ana uçuş kontrol kartındaki portların tanıtımı şu şekildedir; A :roll kontrolü (sol/sağ) M6: 6numaralı rotor E :pitch kontrolü(ileri/geri) M5: 5numaralı rotor T: gaz kontrolü yada gimbal roll servosu M4: 4numaralı rotor R: rudder kontrolü yada gimbal pitch M3: 3numaralı rotor servosu U: kontrol mod düğmesi için M2: 2numaralı rotor X1: voltaj göstergesi M1: 1numaralı rotor X2: D-BUS,S-SUB ile uyumlu F2: gimbal pitch servosu yada 8 numaralı rotor

22 X3: gain ayarı yada gimbal pitch kontrolü için : Micro-B USB portu.konfigürasyon ve yazılım güncellemeleri için PC bağlantısı. F1: gimbal roll servosu yada 7 numaralı rotor : CAN-BUS portu.mc can busı diğer WKM modüllerine enerji vermek ve haberleşmek için kullanır.çentiklerin yanındaki pinler sinyal pinleridir. Assistant programından gimbal kontrolü aktif hale getirildiğinde F1 ve F2 portlarına enerji verilmiş olur. Bu sebepten bu portlara motor bağlanmamalıdır. Enerji idare ünitesi (PMU) portları şu şekildedir; PW PORTU; Tüm WKM sistemine enerji veren porttur (MC, IMU, GPS, LED). Bu port sayesinde WKM sistemi ESC BEC devresindeki 3 uçlu servo kablosundan elde edilen enerjiye ihtiyaç duymaz. Pilden gelen voltaj 13 V ve üzeri ise çıkıştan 12.6 V ve maksimum 2 A çıkış alınır. Pilden gelen voltaj 13 V altında ise çıkıştan 0,4 V eksik gerilim alınır. Eğer PW portu düzgün çalışmaz ise WKM sistemi 3 ayaklı servo portundan enerjisini alabilir. V-SEN PORTU; Pil voltajını gösterir. Bu porttan çıkan beyaz kablo sinyal kablosudur ve maksimum çıkış voltajı 3.3 V tur. Ek olarak MC deki X1 porta bağlanarak (kırmızı kablo ile) alıcı ve diğer elektronik cihazlar için için 5 V 3A enerji sağlar. Bazı gimballar büyük servo kullandığından bu port 3 eksenli gimbalları çalıştırmayabilmektedir. Bu yüzden ek olarak yüksek amperli UBEC kullanılmalıdır. PMU dan elde edilen 5V alıcı ve diğer elektronikleri beslemek için yeterlidir. Eğer başka bir BEC kullanılmak istenirse VSEN ve MC deki X1 e BEC bağlanırken, 3 ayaklı servo kablosu kullanılır. Fakat kırmızı kablosu kesilir.

23 Şekil WKM montaj şeması MC (Ana kontrol ünitesi) MC nin montajı alıcı ile yakın olacak şekilde herhangi bir yere yapılmalıdır. Fakat programlama işlemi MC üzerinden yapıldığı için usb takılacak kısmına ulaşımın olabileceği bir yer seçilmelidir. MC nin montajının yapıldığı yerin çok fazla önemi yoktur. MC ye ESC lerden çıkan sinyal ve toprak (eksi) kablosu motor sıralamasına göre takılmalıdır. Kırmızı (+) uç kesilmelidir. Motor sıralamaları yapılan modelin tipine göre farklılık göstermektedir. Buna Assistant programından bakılmalıdır. MC alıcı bağlantısı 3 ayaklı servo kabloları ile yapılır. Bu kablolarda çentiğe yakın olan portlar sinyal uçlarıdır. Hitec ve futaba kumandalar için bağlantı sıralaması Şekil 4.24 te gösterilmiştir IMU(Ataletli ölçme sistemi) Hava aracının ağırlık merkezine ya da yakınına yerleştirilmelidir. Sensör kartı olduğu için titreşimden minimum düzeyde etkilenmesi gerekir. Bu sebepten montajı esnasında titreşim önleyici malzemeler kullanılmalıdır. IMU üzerindeki ok işareti yukarı gelecek şekilde ve ok işareti direk olarak öne, arkaya, sağa ya da sola bakacak şekilde monte edilir. Bu Assistant programına belirtilmelidir. Aksi taktirde sensörlerden gelen verilere ana kontrol ünitesi doğru tepkiler veremez. IMU nun kenarları hava aracının kenarlarına paralel olmalıdır. IMU nun sıkıca monte edildiğinden emin olunmalıdır. Hava yarıkları kesinlikle kapatılmamalıdır ve suya karşı korunmalıdır. Barometrik basınç bilgisi için IMU nun ön ya da yan yüzeyinde bulunan delik kesinlikle kapatılmamalı ve önüne herhangi bir cisim konulmamalıdır (Şekil 4.25).

24 IMU nun montajının yapıldığı nokta aracın ağırlık merkezinden 3 eksende ölçülerek Assistant programına girilmelidir. Böylece IMU nun ağırlık merkezine olan uzaklığına göre kontrol kartının vereceği tepkiler doğru olur. Şekil MC ve IMU montajı PMU (Enerji idare ünitesi) Bu modülün de nereye takılacağının pek bir önemi yoktur. Fakat pilden gelen besleme kablosu bu modüle gireceği için ve diğer WKM sistemleri (MC, GPS, led göstergesi) bu modülden besleneceği için uygun ve fazla kablo kalabalığının önlenmesi için tüm bu noktalara yakın bir yere montaj edilmelidir (Şekil 4.26). Enerji idare ünitesi pilden aldığı gerilimi düşürerek ana kontrol ünitesi ve diğer sistemlere verir. Pil voltajı 13 V üstü ise 12.6 V 2 A çıkış verir, 13V altı ise voltaj değerinin 0.4 V altında bir çıkış verir. İçerisinde bulunan regülatör sayesinde alıcı için gerekli 5 V u da sağlar. Bu sayede ESC BEC devresine ihtiyaç duyulmaz. Bu sebepten MC ye giren ESC kablolarının kırmızı uçları kesilir.

25 Şekil PMU montaj ve bağlantısı ESC ve motor Motorlar, bilindiği üzere ESC lerin çıkışında bulunan 3 renk kabloya konektörler kullanılarak bağlanır. Ayarlar esnasında ya bunlar sökülmeli ya da pervaneler sökülmelidir. ESC lerin diğer tarafında bulunan 2 kabloya pilden çıkan uçlar bağlanmalıdır. Diğer 3 adet servo kabloları ise kırmızı uçlar kesilerek MC ye bağlanır. Burada motor numaraları önemlidir ve Assistant programına bakılarak ayarlamalar yapılır. Yani Assistant programındaki yönlendirmeler takip edilerek motor numaralarına göre ESC ler MC ye bağlanır (Şekil 5.27). ESC ayarlarında governorun ve break in kapalı olduğundan ve normal start up ın seçili olduğundan emin olunmalıdır. Şekil ve x mod motor sıralamaları ve yönleri

26 RC sistemi (Alıcı bağlantısı) Öncelikle kumandadan gaz, rudder, aileron ve elevator kanalları ayarlanmalıdır. Genellikle fabrika ayarlarında bu ayarlamalar şu şekilde yapılmıştır: Kanal 1-Aileron Kanal 2-Elevator Kanal 3-Throttle Kanal 4-Roll Kumandadan uçuş mod düğmesi olarak 2-3 konumlu bir düğme atanmalıdır. Atama işlemi kumandanın sistem menüsü altında channel kısmından yapılmaktadır. Uçuş modlarının atandığı düğme kumandanın 7. kanalına atanmalıdır. Atanan kanallara göre alıcı MC ye doğru bir şekilde bağlanmalıdır GPS/Pusula Bu ünite manyetik etkileşimlere karşı hassastır ve elektronik cihazlardan uzağa monte edilmelidir. Öncelikle GPS ayağını epoksi yapıştırıcı ile sağlam bir şekilde elektronik parçalardan olabildiğince uzak bir yere monte etmek gerekir. GPS ayağının manyetik olmaması gerekir (karbon kullanılabilir). GPS in monte edileceği yer hava aracının boyuna eksende orta noktası olur ise sapmalar azalır (Şekil 5.28). Şekil GPS/Pusula montajı

27 GPS, monte edilen ayak üzerine çift taraflı bant ile ok olan yüzey (logolu) havayı ve hava aracının önünü gösterecek şekilde monte edilir. GPS titreşimden etkileneceği için herhangi bir pervaneden en az 10 cm uzağa monte edilmelidir. Eğer başka bir ayak kullanılacaksa, ayak manyetik olmamalıdır. GPS PMU nun enine eksenindeki sembolün gösterdiği porta takılır. GPS, takıldığı nokta aracın ağırlık merkezinden ölçülerek Assitant programına bildirilmelidir. 3 eksende yapılacak bu ölçüm sayesinde GPS aracın orta noktasında olmasa dahi sapmalar giderilir (Şekil 4.29). Şekil IMU ve GPS in ağırlık merkezine uzaklığı Led göstergesi GPS ten uzak bir yere diğer elektronik kısımların üzerine olmayacak şekilde monte edilmelidir. LED i uçuş esnasında görülebilecek yere koymak gerekir. 2 ayrı yere bağlantısı yapılabilir. Bunlar PMU yan yüzeyindeki adaptöründeki portlardır. sembolünün oldu yer ya da GPS Assistant programı Assistant programı WKM kontrol kartının konfigürasyon ayarlarının ve yazılım güncell eştirmelerinin yapıldığı bir arayüz programıdır. Programın kurulumu şu şekildedir: Assistant programı ve sürücüleri webden yüklenir.

28 MC usb kablosu ile bilgisayara bağlanır ve MC açılır (internet bağlı olmalıdır). Bilgisayarın driverı kendi kurması engellenir. DJI WOOKONG M DRİVER 32 bit ya da 64 bit klasörü açılır ve driver setup.bat linkine 2 kez tıklanır. Asistant program klasörü açılır ve ardından setup.exe dosyası açılır. Şekil Assistant programı menüleri 1-TOOL: DJI sunucusundan yazılımı ve WKM sistemini günceller. :Düğmeleri etkisiz hale getirir. Assitant programının son sürümünü günceller. 2-ABOUT: WKM hakkında bilgi verir. 3- Dil 4-ENGLİSH