Multikopterit.net keskusteluforum

-

-

-

Laadukkaan ilmakuvan edellytys on värinätön ja vakaa kameraripustus. Sen toteuttaminen voi tosin joskus olla enemmän tieteentekoa vaativaa toimintaa, kuin luontaisesti epävakaan multikopterin pitäminen ilmassa. Toimiva kameraripustus on minun mielestäni enemmän mekaanisten asioiden hallintaa, kuin tietoteknistä osaamista vaativaa, olkoonkin, että myös tietotekniikalla on erityisesti nykyään suosituissa harjattomilla moottoreilla toimivissa ns. brushless gimbaleissa varsin suuri merkitys, aina digitaalisista antureista prosessoinnin kautta täysin ohjelmalliseen moottorinohjaukseen asti.

Nykyisin käytössä olevat menetelmät kameran vakauttamiseen voidaan jakaa karkeasti muutamaan eri kategoriaan:

Brushless Gimbal, harjattomiin moottoreihin perustuva kameravakautus

Brushless Gimbal -tyyppinen ratkaisu on nykyään suosituin ja se tarjoaa varsin hyvän suorituskyvyn. Nimensä mukaisesti kameravakautus perustuu harjattomien moottoreiden käyttöön kameraripustuksen mekaniikan kääntämisessä. Moottorit ovat samanlaisia, kuin multikoptereiden lentomoottorit, mutta kytketty käämitykseltään vain hieman eri tavalla. Niitä ajetaan ohjelmallisesti ilmeisesti vektoripohjaisella (?) säädöllä, joka oikein viritettynä tuottaa voimakkaat mutta pehmeät liikkeet itse kameralle.

Brushless Gimbal luottaa vahvasti ohjelmistoon ja tietotekniikkaan, onhan itse moottorin pyörimään saaminenkin täysin ohjelmallinen toteutus: gimbalin ohjainkortin ohjelma aktivoi moottorin käämejä tietyllä tavalla joka saa aikaan paitsi pyörivän liikkeen, myös staattisen pidon. Moottoreita käännetään kulmanopeus- ja kiihtyvyysantureilta saadun laskennallisen paikkatiedon perusteella. Itseasiassa jotkut ohjainkortit pohjautuvat samoihin paikoitusalgoritmeihin (MultiWii), jotka pitävät itse kopterinkin ilmassa.

Brushless Gimbal -laitteiksi on tällä hetkellä olemassa muutamia vaihtoehtoja. Avoimen lähdekoodin ja laitteiston projekteista maininnan arvoisia ovat BruGi (http://sourceforge.net/projects/brushless-gimbal-brugi/) sekä Martinez (http://www.itsqv.com/QVW/index.php?title=How_To_-_Martinez_Brushless_Gimbal_Controller_Set-Up)

Kaupallisista projekteista ilmeisesti MultiWiihin pohjautuva Basecam SimpleBGC (http://www.basecamelectronics.com) on saavuttanut harrasterakenteisissa kameravakauttimissa varsin suuren suosion.

Täysin valmiita ratkaisuja ovat esimerkiksi DJI Innovationsin Zenmuse (http://www.dji.com/product/zenmuse-z15) sekä muutamien muiden valmistajien kuten Tarotin tai Walkeran tarjoamat laitteet. Zenmusen mainitsin nimeltä sen vuoksi, kun se taisi olla ensimmäinen kaupallinen harjattomiin moottoreihin perustuva kameravakautin.

Koska harjaton kameravakautin toimii hyvin samalla periaatteella, joskus jopa samalla ohjelmistolla, kuin itse kopteri, sen säätäminen toimintakuntoon noudattelee samoja lainalaisuuksia, kuin kopterin saaminen lentämään. Vaikka järjestelmien toteutukset vaihtelevat, tietäkseeni kaikki niistä perustuvat jonkinnäköiseen toteutukseen vaimennetusta tai suodatetusta PID-säätimestä, joka ajaa paikoitusta. Suomeksi sanottuna: jotta saat kameran pysymään suorassa ja käyttäytymään kauniisti, sinun tulee tuntea hieman säätöteoriaa. Vaikka tarvittavat säädöt vaihtelevat toteutuksesta riippuen, perusperiaate on kaikissa sama. Perinteinen tapa säätää PID-algoritmi on asettaa säätö ensin yliohjaamaan, jonka jälkeen säätöä asetetaan asteittain kesymmäksi. Käytännön toteutus vaihtelee riippuu käytettävästä järjestelmästä.

Kaikki ei ole kuitenkaan pelkkää tietotekniikkaa ja softaa. Suurin osa käytetyistä säätöalgoritmeista ei ole adaptiivisia, oppivia, vaan varsin yksinkertaisia, jotka eivät osaa ottaa huomioon epätäydellisyyksiä mekaniikassa. Mekaanisesti hutera ja värähtelevä kameraripustus on myrkkyä säätöjärjestelmälle, joka ei koskaan saa kameraa asettumaan vakaasti. Kun säätö ohjaa johonkin suuntaan, rimpula mekanismi värähtelee itsensä toiseen suuntaan ja kierre on valmis. Kuten on pitkään jo tiedetty, ihan kaikesta ruskeasta materiaalista ei kannata konvehteja yrittää leipoa yllättävänkin huonon jälkimaun vuoksi, eli mekaaninen rakenne on oltava kunnossa, jotta ohjelmallisella säädöllä on mitään edellytyksiä päästä vakaaseen paikoitukseen. Jotkut netistä saatavat kameragimbalrungot, kuten Black ASP, on niin rimpuloita, että vakaan kuvan saaminen sellaisenaan on käytännössä mahdottomuus nykyisillä säätöalgoritmeilla.

Mekaanisen rakenteen ohella myös tasapainotuksella on suuri merkitys kameravakauttimen moitteettoman toiminnan kannalta. Lyhyesti sanottuna, sen tulee olla tasapainossa. Itse tasapainotan gimbalin samalla tavalla kuin potkurit - kun kameraa kääntelee ilman virtoja moottoreissa, se ei saa kallistua omalla painollaan mihinkään suuntaan. Vasta, kun kamera pysyy kaikissa asennoissa paikallaan kun siitä päästää irti, se on tasapainossa gimbalin akseleihin nähden. Vastaavasti jos kameraa heilauttaa, ja vaimenevan liikkeen sijaan lopputulos on heiluri, tai se lähtee liikkeen vaimenemisen jälkeen hakeutumaan toiseen suuntaan, se ei ole tasapainossa. Vaikka tekniikka näiden laitteiden takana tekeekin melkein ihmeitä, niin silti vasta kun mekaaniset perusedellytykset on kunnossa, on ohjelmallisella säädöllä edellytykset tuottaa onnistunut lopputulos.

Monipuolisuutensa vuoksi harjattomia kameravakauttimia voidaan käyttää multikoptereissa, kädessä pidettävänä, tai 1:1 -kokoluokan lentokoneeseen tai vaikkapa riippuliitimeen kiinnitettynä:
http://m.youtube.com/watch?v=YvH2Qi7VNDk

Steadicam

Mennään seuraavaksi ajassa taaksepäin muutaman vuosikymmenen verran, aikaan ennen multikoptereita ja mikroprosessoreita. Steadicam -tyyppisen vakautuksen idea on vanha ja se perustuu vapaasti liikkuvaan kamerapuomiin, jonka toisessa päässä on kamera, toisessa vastapaino ja puomin keskellä ripustuspiste, jonka suhteen kamera vastapainoineen pääsee liikkumaan vapaasti. Itse termi "steadicam" on tavaramerkki, mutta sen tunnettavuuden vuoksi käytän sitä kuvaamaan tätä vakautintyyppiä.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/Steadicam

Steadicamin käyttö multikoptereissa on vähäistä. Kaupallisia tuotteita on muutama saatavilla, joista Ecilop, (http://www.ecilop.tv), on ehkä tunnetuin. Steadicam -tyyppinen vakautus sijoittui ajallisesti servokäyttöisten kameravakauttimien ja brushless gimbalien välimaastoon ja se jäi jossain määrin väliinputoajaksi. Idea kopteriin ripustetun tasapainoon perustuvan vakauttimen ja Steadicamin välillä on täysin sama, mutta kopterissa kamerapuomin heilumista on yleensä vaimennettu puomiin jousilla kiinnitetyillä, gyro-ohjatuilla servoilla. Gyrojen ohella myös esimerkiksi Multiwii voidaan ohjelmoida ajamaan vaimennusservoja toivotulla yliohjaavalla tavalla; tästä kirjoitan lisää myöhemmin koodiesimerkin ohella.. ;-)

Edellytys steadicamin toiminnalle muiden kameravakauttimien tavoin, on huolellinen tasapainotus. Puomi tulee painottaa täysin tasapainoon, se ei saa olla ala-, eikä etenkään yläpainoinen. Epätasapainossa oleva puomi aiheuttaa sen, että sivuttaissuuntaiset kiihtyvyydet alkavat poikkeuttaa puomia keskipisteestään. Muuten tasapainotus tapahtuu samalla tavalla, kuin brushless gimbalin tai potkurin tasapainoitus.

Johtuen täysin erilaisesta toimintaperiaatteesta, Steadicam -tyyppinen vakautus käyttäytyy eri tavalla mitä brushless gimbal. Brushless gimbal pyrkii oman paikkatakaisinkytkentänsä avulla aina absoluuttiseen paikoitukseen, siinä missä steadicamin kuvassa voi esiintyä rauhallisia liikkeitä. Liikkeet ovat kuitenkin laitteen toimintaperiaatteesta johtuen rauhallisia, eikä niitä välttämättä koe häiritsevinä, siinä missä huonosti säädetyn brushless gimbalin liike on nykivää ja verrattain häiritsevää.

Etuina brushless gimbaliin nähden steadicam-tyyppisessä vakautuksessa on merkittävästi yksinkertaisempi ja edullisempi tekniikka, pienempi virrankulutus ja kevyempi paino. Molemmat tekniikat soveltuvat hyvin laadukkaan ilmakuvan tai videon tuottamiseen.

Servokäyttöinen gimbal

Ennen harjattomia gimbaleja kameravakautus toteutettiin steadicam-toteutusta lukuunottamatta servokäytöllä. Kameravakauttimen akseleita käännettiin joko hihna-, hammasratas-, tai suoravedolla. Kaupalliset toteutukset olivat verrattain kalliita ja arvokkaista ja laadukkaista servoista sekä toimintaa parantavista takaisinkytkentäratkaisuista (esim. Radian) huolimatta huomattavasti edullisemmat brushless gimbalit aiheuttivat servokäytön jäämisen käytännössä historiaan.
"Elämään jääneistä" servogimbaleista tosin maininnan arvoinen on yksinkertaiseksi tarkoitettu Super Simple Gimbal, joka soveltuu pienien esimerkiksi avaimenperäkameroiden vakautukseen ilmeisen hyvin lopputuloksin: http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1793759

Ohjelmallinen vakautus

Minkä rauta heittää, sen softa peittää. Videonkäsittelyohjelmien erilaisten vakautusalgoritmien (Adobe Premiere, VirtualDub Deshaker -laajennus ja monet muut) sijaan ohjelmallinen ratkaisu voi olla toteutettu suoraan kopterissa. Kopterin anturitiedon avulla voidaan laajakulmaisen kameran kuvasta rajata juuri sopiva vakaa kuva-alue, joka vaihtaa paikkaa kopterin senhetkisen asennon ja liikkeiden mukaan. Käytännön toteutuksia tästä ratkaisusta ei tietääkseeni vielä ole, mutta ranskalaisen Parrotin Bebop Drone ilmeisesti sisältää tällaisen järjestelmän. On mahdollista, että mekaanisen kameran kääntelyn sijaan tällaiset ratkaisut tulevat yleistymään. Pohjimmiltaanhan idea on sama, kuin digitaalikameroiden optisissa kennoa liikuttelevissa kuvanvakautusjärjestelmissä - nyt kennon liikuttamisen sijaan toivottu kuva-alue rajataan vain ohjelmallisesti anturidatan perusteella.

Muut

Think outside the box. Edellämainittujen toimivaksi todettujen ratkaisujen ohella myös erilaisia kokeellisia virityksiä kameran vakauttamiseen on liian monia listattavaksi. Ecilop-kuvauskopterin kehittäjä on kunnostautunut näiden kehittelyssä, joten lienee paikallaan liittää parit linkit hänen sivuilleen tähän, joista löytyy hyvinkin erikoisia virityksiä:

http://www.myresearch.lt/blog/onboard_camera/onboard_camera.phtml
http://ecilop.com/data/ecilop-eco_pr.phtml

Värinänvaimennus

Tasapainotettu ja suorituskykyinen kameravakautin, toteutustekniikasta riippumatta, ei välttämättä yksistään riitä tuottamaan laadukasta kuvaa. Toisaalta taas pelkkä hyvin vaimennettu kameraripustus voi tuottaa riittävän hyvää kuvaa ilman aktiivista vakautustakin. Multikopteri, runkorakenteesta, moottoreista ja potkureista riippuen, voi tuottaa enemmän tai vähemmän värinää, aina kameran kuvaan asti. Nopeatahtinen värinä aiheuttaa kuvan muuttumisen aaltoilevaksi, tärisevää hyytelöä muistuttavaksi, jonka vuoksi ilmiölle on annettu nimi "Jello". Se pilaa videokuvan täysin ja tekee valokuvista sumeita.

Värinöiden poistamiseen ensimmäinen toimenpide on potkureiden tasapainotus. Mikäli se ei auta, on syytä tarkastella myös moottoreita. Halvat kiinalaiset harjattomat moottorit eivät välttämättä ole ulkopyörijänsä osalta alkuunkaan tasapainossa. Kun tällaista epäkeskoa pyörittää 10 000 kierrosta minuutissa, on ruma jälki kuvassa taattu.

Kun potkurit ja moottorit on saatu tasapainoon, on syytä tarkastella myös muun kopterin rakennetta. Onko rakenne sellainen, että se värähtelyn vaimentamisen sijaan voimistaa niitä tai alkaako peräti koko laite resonoimaan tietyllä taajuudella? Onko kopterin rakenne jämäkkä, tuntuuko laite yhdestä kulmasta nostettuna kuin yhdestä palasta veistetyltä vai meinaako toinen nurkka retkahtaa. Jos näin tapahtuu, voi odottaa myös erinäisiä ongelmia resonanssien kanssa. Valmistusmateriaaleista puu on tunnetusti värinöitä vaimentavaa.

Mikäli on itse rakentamassa runkoa, voi olla paikallaan tehdä kopterin rungosta kaksiosainen. Toiseen osaan runkoa kiinnitetään vain moottorit ja potkurit ja toiseen, värinänvaimentimilla kiinnitettyyn osaan, kiinnitetään itse kameraripustus sekä kopterin ohjainkortti. Värinänvaimenninkumeja eri tarkoituksiin löytää ruuvikaupoista tai ebaystä, rautakaupoista harvoin löytää M4 -kokoa pienempiä.

Värinänvaimentimista mainitsemisen arvoisia ovat Taican geelivaimentimet:
http://fi.rsdelivers.com/product/geltec-co-ltd/a-1/gel-bush-type-a-1/0474874.aspx
Silikonia muistuttavasta materiaalista valettuja puslia sekä liimapintaista mattoa käytetään herkän elektroniikan asennukseen ja materiaalin kyky vaimentaa värähtelyä on erinomainen. Halpoja nämä geelipuslat ja -matot eivät ole, mutta väittäisin näiden olevan parhaita. Jos jello-efekti ei näillä kameran kuvasta poistu (toki edellisten toimenpiteiden ohella), se ei siitä katoa millään. Kiinalaisista vaimenninkumitateista, joita gimbal-sarjojen mukana tulee, ei samana päivänä näiden kanssa kannata puhua, ne kiinalaiset tatit ovat lähinnä näön vuoksi. Suomesta näitä voi ostaa joko RS Finlandilta tai porilaiselta iPcmaxilta: http://www.ipcmax.com/index.php?cPath=192_193

Huomionarvoista on myös se, että kaikki tässä postauksessa mainitut tekniikat, erityisesti brushless gimbal ja steadicam, pystyvät tuottamaan vakaampaa kuvaa, kuin mitä on esimerkiksi nähtävillä 20-30 vuotta vanhoissa, isolla rahalla tehdyissä elokuvissa. Harrasterakenteisena, lentävästä alustasta käsin. Aika hyvin, vai mitä...? ;-)

-

Suosittu KK Flight Controller on helppo ja miellyttävä lentää, mutta sen ohjelmiston päivitys voi olla hieman hankalaa ilman ohjeita. Koska kortilla ei ole USB-liitäntää, tulee sen liittämisessä tietokoneeseen käyttää USB-sarja -adapteria, sekä muutamaa kikkaa... ;-)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Multikoptereiden ja lennokeiden kanssa puuhastelu on varsin helppo ja vapaa harrastus. Vapaus tuo kuitenkin mukanaan aina vastuun omista tekemisistä, joten muutama juttu on hyvä tiedostaa lajin parissa toimiessa. Laitteisiin suoranaisesti liittyviä lakeja ja määräyksiä ei tätä kirjoitettaessa ole kovinkaan montaa, mutta ajatuksenani oli listata tähän threadiin lähteineen sekä lakeja, että hyviä ja fiksuja käytäntöjä, joita noudattamalla välttyy tarpeelta tulkita lakia virallisin juhlamenoin... 

Aihepiirinä tämä on hyvin laaja, ja tarkoitus on tiivistää tarvittavat asiat helppolukuiseen ja tiiviiseen pakettiin. Ajattelin, että tästä seuraava viesti tulisi sisältämään olennaisimmat jutut, varsinaisen vapaan keskustelun ollessa sen alla. Se hakee varmasti muotoaan pitkän aikaa ja tulen poikkeuksellisesti editoimaan sen sisältöä oikeampaan suuntaan ilman eri mainintaa, mikäli jokin siihen kirjoittamani asia huomataan keskusteluissa väärin tulkituksi. Tämä vain sen takia, että viesti säilyy selkeänä ja helppolukuisena, ei niinkään että peittelisin sillä omia väärinymmärryksiäni joita varmasti tulee.. 

Perinteiseen malliin, keskustelu aiheesta on vapaata. ;-)

(Tämä threadi oli pitkään unten mailla, ja tähän piti kirjoittaa tarinaa aiheesta. En kuitenkaan ollut saanut sitä aikaiseksi, mutta nyt ajattelin, että voisi olla hyvinkin paikallaan koota kaikki määräysluontoiset asiat yhteen paikkaan, josta ne on helppo tarvittaessa löytää, ilman tarvetta käsitellä niitä monessa paikassa ympäri kioskia! ;-)

Lennokkitoiminta harvoin mielletään luonteeltaan sellaiseksi, että kysymys vakuutuksista olisi aiheellista. Multikopterit kuitenkin voivat poiketa perinteisiksi lennokeiksi mielletyistä, kevyistä vaahtomuovista valmistetuista lentolaitteista merkittävästi. Vaikka moni kopteri on suhteellisen pieni painoltaan, tekniikka mahdollistaa hyvikin järeiden laitteistojen käyttämisen erilaisiin harrastuspohjalta tapahtuviin lentotehtäviin, kuten ilmakuvaukseen. Kun usein metallista tai komposiittimateriaaleista valmistetun laitteiston paino alkaa lähennellä useampaa kiloa, sen vaikutus ympäristöön ongelmatilanteissa voi nousta yllättäväksikin kysymykseksi. Vaikka painava laite on usein myös arvokas, tämä viesti käsittelee kolmannelle osapuolelle, ei laitteelle itselleen, aiheutuvien vahinkojen korvaamista.

Ilmailulaki määrittelee multikopterit lennokeiksi. Harrastustoiminnassa yksinkertaisin ja edullisin tapa on Suomen Ilmailuliiton (http://ilmailuliitto.fi/) jäsenetunaan tarjoama vakuutus. Se kattaa urheiluilmailussa (riippu- ja varjoliito, laskuvarjohyppy sekä lennokit) tapahtuneet sekä henkilövahingot, että kolmannen osapuolen vahingot aina miljoonaan euroon asti. Vakuutuksen tuoteseloste, sekä ehdot kannattaa lukea Ilmailuliiton omilta sivuilta, osoitteessa http://www.ilmailuliitto.fi/fi/jasenille/jasenasiat/jasenedut. Tiivistettynä lennättäjälle itselleen aiheutuneet henkilövahingot korvataan 8500 euroon asti ja kolmannelle osapuolelle aiheutetut vahingot miljoonaan euroon asti, 500 euron omavastuulla.

Kaupallisen toiminnan vakuutusasiat ovat monimutkaisemmat. Suuri osa suomalaisista vakuutusyhtiöistä ei tarjoa vakuutusta droneille. Kun toiminnan luonne muuttuu harrastuksesta liiketoiminnaksi, vastuukysymysten ja lainsäädännön luonne muuttuu. Koska kyseessä on uusi ala, pelisäännöt eivät ole vielä täysin selvät edes EASA:lle, euroopan ilmailuviranomaiselle, jonka säädöksiä Trafi, Suomen ilmailuviranomainen, toteuttaa. On tärkeää muistaa, että multikopteria ei määritellä ilma-alukseksi, vaan lennokiksi. Näin ollen vaadittuja vakuutuksiakaan ei ole määritelty. Mutta selvää on, että vastuuvakuutus omalle toiminnalle ammattimaisessa ympäristössä on erittäin suositeltavaa olla, mikäli on mahdollista aiheuttaa vahinko jonka maksaminen omasta pussista on uhka omalle taloudelle. Eräät ulkomaiset vakuutusyhtiöt, kuten saksalainen Sirius, http://www.siriusaviationinsurance.com/, tarjoavat vakuutuksia lentäville laitteille, kuten juuri lennokeille ja liitimille, joita perinteiset, kotimaiset, yhtiöt eivät vakuuta. Kuten täyskokoisiin lentäviin laitteisiin, myös koptereihin voi olla kannattavampaa hankkia vastuuvakuutus kaupalliseen toimintaan ulkomailta.

Multirotor on saatu vihdoinkin hankittua tai vielä parempaa, itse rakennettua ja on aika ensimmäiseen koitokseen kokonaan uudenlaisen härvelin kanssa.

Ennen kaasun avaamista on muutamia asioita, jotka kannattaa tarkastaa ja pitää mielessä, vaikka miten houkuttelisi ihan vähän vaan jo kokeilla. Päivän voi pilata moni asia, mutta niihin voi onneksi varautua.

Sääolosuhteet

Tuuli on rajoittava tekijä mille tahansa lentävälle laitteelle. Vaikka multikopterit pärjäävät verrattain hyvin tuulessa, on ensimmäisestä lennosta turha tehdä hankalaa kovatuulisena päivänä. Näin ollen onkin syytä valita mahdollisimman tyyni päivä, mieluiten ilta, ensimmäiselle lennolle. Tuuli yleensä tyyntyy illaksi. Tuulen ennustamiseen ja havainnointiin on olemassa useita tapoja, joita on käsitelty enemmän viestiketjussa "sää", mutta ns. perstuntuma on varsin riittävä, tuulipussi tai -mittari eivät näiden laitteiden kanssa ole niin tarpeellisia. Pyri lennättämään niin, ettet itse ole tuulen alapuolella, ts. tuuli ei pääse puhaltamaan kopteria sinua kohti.

Huomioitavaa on myös se, että vaikka pinnassa tuuli on rauhallinen, voi ylempänä se olla huomattavasti kovempi. Havainnoi ylätuuli ohi kulkevista pilvistä, savuista tai vastaavista, sillä mikäli kopteri vahingossa karkaa korkeammalle, voi tuuli viedä sen mennessään kun ohjaustuntuma on vielä vähän hakusessa. Tämä kävi kerran minullekin.

Sähkölaitteet eivät tunnetusti pidä vedestä, joten malta mielesi olla menemättä tihkusateeseen. Usean multikopterin elektroniikat eivät ole järin hyvin suojattuja edes roiskevedeltä, jolloin yksikin pisara voi aiheuttaa laitteen piirikorteille oikosulkuja ja koko masiinan hermostumisen.

Asettaudu niin, että aurinko on selkäsi takana ja pyri pitämään kopteri jatkuvasti niin, ettei aurinko häikäise sinua. Multikopterit ovat usein muodoltaan varsin symmetrisiä. Mikäli niiden liikkumista ei seuraa tarkkaavaisesti, voi herkästi alkuvaiheessa menettää käsityksen siitä, miten päin laite on. Tästä seuraa korjaukset vääriin ohjaussuuntiin, joka yleensä aiheuttaa enemmän tai vähemmän sanomista.

Lentopaikan valinta ensimmäiselle lennolle

Vaikka multikopterit pystyvät toimimaan hyvinkin ahtaissa paikoissa, on ensimmäiselle lennolle syytä valita mahdollisimman tilava paikka. On todennäköistä, että ainakin jossain vaiheessa ohjaussuunnat voivat mennä hieman sekaisin kopterin symmetrisestä ulkomuodosta johtuen, jolloin lisätila tulee tarpeeseen. Mitä suurempi kopteri, sen enemmän tilaa kannattaa varata. Paras lentopaikka olisi pehmeällä, lyhyellä ruoholla varustettu tilava kenttä. Asvaltoitu alue tai sorapintainen alue on suositeltava jättää toiseen kertaan, ymmärrettävästä syystä. Mitä vähemmän ensimmäisellä lennolla on seuraajia, sen parempi. Vaikka uuden laitteen esittely olisikin hienoa, sen pannuttaminen pilkkeeksi on suorituspaineen alla aina noloa. Vauhdikkaasti pyörivät, usein kuituvahvisteiset potkurit, voivat aiheuttaa syviä ja verrattain kivuliaita haavoja osuessaan.

Kun taidot karttuvat, voi lentopaikka olla pienempikin, jopa oma takapiha, mutta ennen sitä lentotaitojen tulee olla hyvin hallussa.

Lentotila ja GPS-avusteisuus

Moni multikopteri, valmiit laitteet erityisesti, tarjoavat käyttäjälleen useita erilaisia lentotiloja. Kopterin käyttäytyminen määräytyy valitun tilan mukaan. Ensilennolle suositeltava lentotila on sellainen, jossa kopteri vakauttaa itse itsensä vaakalentoon, kun ohjaimista päästää irti. Ilman tätä kopteri pitää sille kerran määrätyn asennon, eikä oikaise itseään automaattisesti. Tämä automaattisesti oikaiseva lentotila kulkee eri koptereissa eri nimillä, kuten esimerkiksi "Level mode", "Horizon mode" tai "Stabilize". Oikea nimi selviää kopterin tai sitä ohjaavan kortin ohjeistuksesta.

Opetteluvaiheessa koen suositeltavana välttää GPS-avusteisia lentotiloja. Vaikka kopterit ovat GPS-avusteisessa tilassa helpompia lentää, ne hidastavat itse peruslentämisen oppimista. GPS-avusteiset lentotilat eivät myöskään ole täysin toimintavarmoja johtuen paitsi laitteiden toteutuksesta myös GPS-järjestelmästä itsestään ja yllättävä tilanne on se, mitä opetteluvaiheessa vähiten voi kaivata. Vaikka käsissä olisikin kopteri, joka on varustettu automaattisella kotiinpaluutoiminnolla ja muulla automaatiolla, se ei vähennä peruslentämisen merkitystä. Automatiikka voi pettää, ja tällöin harrastajan omat taidot on ainoa asia, joka pelastaa kalliin laitteen.

GPS-toimintoja tulee niiden epävarmuudesta johtuen käyttää muutenkin harkiten. Niiden rajoitteet ja oikea käyttö tulee olla tiedossa. Moni kopteri vaatii, että ennen lentoa siihen määritellään kotipaikka, johon laite palaa mikäli radioyhteys menetetään. Mikäli kotipaikka on asetettu väärin, tai jätetty asettamatta, voi kopteri kotipaikan sijaan lähteä maailmankiertueelle. Laitteiden ohjekirjat kannattaa lukea tarkoin rajoituksineen, ennen näiden toimintojen käyttämistä.

Lentoa edeltävät tarkastukset

Multikopterit ovat mekaanisesti erittäin yksinkertaisia laitteita. Kolmiroottorista tricopteria lukuunottamatta ainoat liikkuvat osat ovat moottorit ja niihin liitetyt, suoravetoiset potkurit. Kaikkien osien kiinnityksestä tulee varmistua ennen lentoa. Laite tulee olla myös oikein kalibroitu, oikeassa lentotilassa. Seuraava tarkastuslista kannattaa käydä vähintään läpi:


Mekaaninen rakenne

• Kaikki ruuvit ja mutterit ovat kiinni, varmistettu vähintään ruuvilukitteella ja normaalien muttereiden sijaan rakentamisessa on käytetty nylock-muttereita
• Johdot ovat juotettu huolellisesti kiinni, niputettu siististi, eivätkä pääse kosketuksiin pyörivien osien kanssa
• Johdot eivät altistu vedolle
• Akku, laitteen painavin osa, on tukevasti kiinnitetty ja varmistettu esimerkiksi asianmukaisella tarranauhalla
• Potkurit pyörivät oikeinpäin ja ovat kiinnitetty ja kiristetty
• Jokin laitteen osa, moottorivarsi tai vastaava, on merkitty eri värillä tai muodolla, joka osoittaa laitteen menosuunnan

Ohjelmisto

• Ennen lentopaikalle siirtymistä tarkastettu ilman potkureita, että kopterin moottorit reagoivat oikein ohjausliikkeisiin. Neliroottorisen kopterin tapauksessa kun kopteria heilauttaa oikealle, oikean puolen vajoavat moottorit kiihdyttävät. Kun kopterin nokkaa heilauttaa alaspäin, vajoavat moottorit kiihdyttävät. Kun ohjaussauvaa poikkeuttaa oikealle, vastaavasti vasemman puolen moottorit kiihdyttävät koska kopteri pyrkii nostamaan vasenta reunaansa. Kun ohjaussauvaa poikkeuttaa eteenpäin, takimmaiset moottorit kiihdyttävät.
• Kopterin anturit on kalibroitu ohjeen mukaan
• GPS-toimintoa tukevan laitteen kotipaikka on asetettu ohjeen mukaan
• Radiolähettimen eksponentiaalitoiminto (expo) on asetettu oikein. Multikoptereiden kanssa esimerkiksi 40% tuottaa kopterin, joka reagoi rauhallisesti ohjaussauvan pieniin poikkeutuksiin, mutta joka tarjoaa kuitenkin täydellä ohjainpoikkeutuksella täydet ohjausliikkeet
• Failsafe-toiminto on asetettu oikein. Failsafe määrittelee sen, mitä kopteri tekee radioyhteyden katketessa esimerkiksi radiolähettimen vikaantumisen tai akun loppumisen vuoksi. Mikäli tätä toimintoa ei radiolähettimen tai kopterin ohjeistuksen mukaan aseta oikein, vikatilanteessa kopteri karkaa.
• Laitteen säätöarvot, esimerkiksi PID-säätöparametrit, ovat suuruusluokaltaan oikeat (lue lisää viestiketjusta "Kopterin säätäminen")

Ensimmäistä kertaa ilmaan

Kun listan tarkastukset on tehty tyydyttävästi, on vihdoin ensimmäisen lennon aika. Kytke virta ensin radioon ja sitten vasta kopteriin. Muuten kopteri voi mennä heti käynnistyttyään failsafe-toiminnon mukaiseen tilaan. Kopterista riippuen se voi tarkoittaa pahimmillaan sitä, että kopteri lähtee lentoon itsestään heti kun virta kytketään, joka voi johtaa erityisesti suurempien laitteiden kanssa vakaviin vammoihin.

Aseta kopteri menosuunta poispäin itsestäsi. Viritä kopteri (arm) kopterin ohjeen mukaan. Paina myös mieleesi miten viritys puretaan (disarm). Useimmissa koptereissa moottorit pyörivät turvallisuussyistä vain, kun kopteri on viritetty (armed). Anna reilu tuhautus kaasua lentoonlähdössä. Liian rauhallinen tehon annostelu johtaa kopterin keikkumiseen maassa ja lopulta sen kaatumiseen. Mikäli tarkastuslistan kohdat tuli käytyä läpi, se laite lentää kyllä. Etsi tehovivusta kohta, joka pitää kopterin vaakalennossa ja kokeile ohjaussuuntia. Mikäli tuntuu siltä, että laite ei lennä, vedä tehovipu kiinni. Jos tuntuu siltä, että laite on hallitsemattomassa lentotilassa, varmistu nopeasti siitä että ympärillä on tilaa, ja anna lisää tehoa. Taivaalla on aikaa ja tilaa korjata. Kopteri oikaisee itsensä, mutta se tarvitsee siihen tilaa ja tehoa. Älä kuitenkaan päästä laitetta liian ylös. Huomioi lentoaika ja akun kesto.

Kun ensimmäinen lento on onnistuneesti takana, voit alkaa suunnitella seuraavan lennon ohjelmaa. Kaartoja, peräsimen yhteiskäyttöä ja ehkäpä muutaman lennon jälkeen jo lentämistä keula itseä kohti. Tällöin ohjaussuunnat ovat käänteiset, mutta siihenkin tottuu verrattain nopeasti. Rauhallinen ja määrätietoinen toiminta palkitsee, siinä missä ylimääräinen sähläys opettaa enemmänkin kopterin korjaamista.

On suositeltavaa, joskaan ei pakollista, että ensimmäisellä lennolla mukanasi on avustaja, jolla on aikaisempaa kokemusta laitteista. Koska multikopterit alkavat olla jo verrattain yleisiä, harrastajia löytyy eri puolilta Suomea ja he ovat pääosin erittäin halukkaita auttamaan, jos ei muuta niin kahvikuppia tai oluttuoppia vastaan... Kontaktin paikallisiin harrastajiin saat esimerkiksi tämän forumin kautta.