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엔지니어링/드론

VTOL 야외 비행시험 절차 및 수행

by 베니스상인 2023. 10. 24.

 

※ 중요사항

  1. 비행전 사전 체크사항을 반드시 확인할 것
  2. 프롭 연결과 Safety Switch, 조종기를 끄고 켜는 순서는 반드시 시험절차에 따라 수행할 것
  3. 비행시험은 반드시 최소 2명이 함께 수행할 것(1명은 기체 제어, 1명은 미션플래너로 상태 확인)
  4. 시험후 모든 장비는 사전과 같은 상태로 정리할 것

 

 

 

사전 준비사항

  항목 내용 비고
1 기체 MFE Fighter 2430mm  
2 조종기 후타바 14SG  
3 텔레메트리 P900 통신 모듈  
4 배터리 Tattu 6S 22000mah 25C * 2  
5 노트북 Mission Plan(VTOL)이 설치된 노트북 Windows 10 이상
6 기타 공구 테프론와이어, 전압측정기, M3 Hex 렌치, 스패너 등  

 

 

 


 

 

 

시험비행확인서

시험일자   제품번호  
시험장소   시험수행자  
날씨   풍속  

 

  항목 내용 준비물 규격 확인
1 COG확인 기체의 무게중심 및 배터리 발란스 확인 테프론와이어    
2 배터리 전압 배터리 전압 측정 전압측정기    
3 조종기 연결 조종기와 수신기 연결 확인      
4 텔레메트리 연결 미션플래너에서 텔레메트리 연결 확인      
5 비행모드 조종기 키를 변경하여 비행모드 변경 확인   3m/s  
6 속도센서 속도센서 상태 확인      
7 모터 방향 쿼드 모터의 회전 방향 확인(1,2번 반시계, 3,4번 시계 방향 회전)      
쿼드Stabilization QStable모드에서 쿼드모터 Stabilization 확인      
8 서보 방향 Manual모드에서 서보 방향 확인      
9 서보 Stabilization FBWA모드에서 서보 Stabilization 확인      
Puser 모터방향 Pusher 모터의 회전방향 확인(반시계방향)      
10 프롭 확인 1,2번 프롭은 CCW, 3,4번 프롭은 CW M3 렌치
스패너
   
11 전압 확인 미션플래너에서 전압 확인      
텔레메트리 강도 확인 미션플래너에서 텔레메트리 강도 확인      
Compass 방향 확인 미션플래너에서 Compass 방향과 기체 기수방향 확인      
속도센서값 확인 미션플래너에서 속도 센서값 확인   3m/s  
GPS HDOP 미션플래너에서 GPS HDOP 값 확인   1  
GPS Status 미션플래너에서 GPS Status 값 확인   4  
SAT Count 미션플래너에서 SAT Count 값 확인   10  
12 QStable 비행 기체 방향전환 및 제어 확인      
13 QHover 비행 30초간 기체 고도 유지 확인      
14 QLoiter 비행 30초간 기체 고도 및 포지션 유지 확인      
15 Auto1 비행 VTakeOff, RTL 미션 정상 수행 확인      
16 Auto2 비행 VTakeOff, Waypoint, RTL 미션 정상 수행 확인      

 

 

 


 

기체 형상

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

비행시험절차

 

 

1. 기체조립 및 배터리 장착

  • 배터리 장착시 앞뒤 위치는 표시된 테이프에 맞추어 장착, 장착후 앞/뒤/ 좌/우/위의 공간을 폼으로 막아줌
  • 테프론와이어를 사용하여 앞뒤 COG 발란스 확인
  • 기체의 머리를 들어서 좌우 COG  발란스확인
테프론와이어를 사용하여 COG 발란스 확인하는 방법

 

 

 

 

2. 기체 전원 연결 

  • 프롭은 연결하지 않은 상태에서 수행
  • 배터리 전압상태 체크(리포전압측정기 사용)

리포전압측정기를 이용하여 배터리 각각의 전압 확인(약 50.1V 확인)

 

 

 

 

 

3. 조종기 연결

  • 모든 스틱은 중립, 모든 키는 Low 상태에서 조종기 전원 ON
  • Transmitter ? Yes를 선택하고 연결 상태 확인

 

 

 

4. 텔레메트리 연결

  • Mission Planner VTOL Survay 실행
  • 오른쪽 상단에 COMxx를 지정, Baudrate는 57600으로 선택하고 텔레메트리 연결 
  • 정상적으로 연결되면 Mavlink로 Parameter를 수신하고, Quick에서 값들이 주기적으로 업데이트되는 것이 확인됨

 

 

 

5. 비행모드 확인

  • 조종기 키를 바꾸면서 아래 비행모드 전환이 정상적인지 확인
    • QStable (SF ↓, SE ↓)
    • QHover (SF ↓, SE ·)
    • QLoiter (SF ↓, SE )
    • FBWA (SF, SE )
    • Loiter (SF, SE ·)
    • RTL (SF, SE )
    • Auto ( SC  )
    • RTL ( SG  )

 

 

 

 

6. Air speed 센서 확인

  • 미션플래너 HUD 화면 왼쪽 하단에 AS값이 변경되는지 확인
  • 바람이 불지 않도록 Air speed 센서 주변을 손으로 가려준 상태에서 AS값을 확인하여 3m/s이하인지 확인
  • 만약 값이 높으면 미션플래너 상단 메뉴에서 Calibration을 만족하는 값이 나올 때까지 수행

 

 

 

7. 쿼드모터방향 및 Stabilization 확인

  • 조종기를 사용하여 비행모드를 QStable 모드로 전환
  • Safety Switch를 On 상태
  • 모터 시동 (ARMMING)
  • 조종기를 이용한 쿼드 모터의 회전 방향은 아래와 같이 확인
    • 1,2번 모터는 반시계 방향 회전, 3,4번 모터는 시계방향 회전 확인 
    • Roll +방향(조종기의 Aileron 키를 오른쪽)으로 전환시 2,3번 모터 출력이 1,2번보다 높아야 함
    • Pitch +방향(조종기의 Elevator 키를 위쪽)으로 전환시 2,4번 모터 출력이 1,3번보다 높아야 함
    • Rudder +방향(조종기의 Rudder키를 오른쪽)으로 전환시 1,2번 모터 출력이 3,4번보다 높아야 함
  • Stabilization 모드에서 모터의 회전 방향은 아래와 같이 확인
    • Roll +방향 회전시 1,4번 모터 출력이 2,3번보다 높아야 함
    • Pitch +방향 회전시1,3번 모터 출력이 2,4번보다 높아야 함
    • Rudder +방향 회전시 3,4번 모터 출력이 1,2번보다 높아야 함
  • 시험 완료후 모터 시동 해제(DISARM)

* 모터 시동: 조종기 Throatle 최소 상태에서 Rudder 키를 오른쪽으로 약 3초간 유지, 모터 시동 해제는 왼쪽으로 약 3초간 유지

* Safety Switch On : 모터 시동이 가능한 상태, Safety Swithch Off: 모터 시동이 불가능한 상태

 

쿼드 모터 및 프롭 회전방향

 

 

에일러론 오른쪽시(2,3번 모터가 1,2번보다 높아야 함)

Aileron 키를 오른쪽으로 전환시 2,3번 모터 출력이 1,2번보다 높음

 

 

Elevator 키를 위쪽으로 전환시 2,4번 모터 출력이 1,3번보다 높음

 

조종기의 Rudder키를 오른쪽으로 전환시 1,2번 모터 출력이 3,4번보다 높음

 

 

 

 

8. 서보방향 확인

  • 비행모드를 Action탭에서 Manual로 선택하고 SetMode 클릭
  • Safety Switch On 상태
  • 모터 시동 (ARMMING)
  • 아래 사항을 확인
    • Roll +방향(조종기의 Aileron 키를 오른쪽)으로 전환시 오른쪽 Aileron이 상승
    • Pitch +방향(조종기의 Elevator 키를 위쪽)으로 전환시 Elevator 좌우 모두 하강
    • Rudder +방향(조종기의 Rudder키를 오른쪽)으로 전환시 Rudder 반시계 방향(기체 위에서 바라볼 경우) 
    • Throatle 상승시 전방의 Pusher 모터가 반시계 방향으로 회전(기체 정면에서 바라볼 경우)
  • 시험 완료후 모터 시동 해제(DISARM)

조종기의 Aileron 키를 오른쪽으로 전환시 오른쪽 Aileron이 상승

 

조종기의 Elevator 키를 위쪽으로 전환시 Elevator 좌우 모두 하강

 

조종기의 Rudder키를 오른쪽으로 전환시 Rudder 반시계 방향 회전

 

 

Throatle 상승시 전방의 Pusher 모터가 반시계 방향으로 회전

 

 

9. 서보 Stabilization 확인

  • 조종기를 사용하여 비행모드를 FBWA 모드로 전환
  • Safety Switch On 상태
  • 모터 시동 (ARMMING)
  • 아래 사항을 확인
    • Roll +방향(기체를 오른쪽으로 기울임)이면 오른쪽 Aileron 하강
    • Pitch +방향(기체 기수를 하강)이면 Elevator 좌우 동시 상승
    • Rudder + 방향(기체를 시계방향으로 회전)이면 Rudder는 시계 방향 회전
  • 시험 완료후 모터 시동 해제(DISARM)
서보 Stabilization 동작 점검

 

 

 

 

10. 프롭 연결

  • 반드시 Safety Switch OFF 상태
  • 1,2번 모터는 CCW타입 프롭 연결, 3,4번은 CW타입 프롭 연결(M3렌치 사용)
  • 전방의 Pusher 모터의 CCW타입 프롭 연결(스패너 사용)
  • 장착후 프롭 방향이 맞는지 반드시 확인할 것

 

 

11. 비행전 미션플래너 체크

  • 배터리 전압 상태 확인
  • Compass 방향 확인
  • 텔레메트리 수신율 확인
  • GPS 상태 확인(HDOP, SAT Count, GPS Status)
  • Air Speed 센서 상태 확인

 

 

12. QStable VTOL 비행 시험

  • Safety Switch On 상태
  • 비행모드를 QStable로 전환하고 모터시동(ARMMING)
  • Throatle키를 조정하여 고도 5m이내로 상승 
  • 조종기 사용자가 기체 뒤에서 바라본 상태에서 아래 사항을 확인
    • Roll +방향(조종기의 Aileron 키를 오른쪽)으로 전환시 기체 오른쪽 이동
    • Pitch +방향(기체 기수를 하강)으로 전환시 기체 전방으로 이동
    • Rudder + 방향으로 전환시 기체 시계방향으로 회전
  • Throatle키를 조정하여 지면으로 랜딩후 모터시동 해제(DISARM)

 

 

13. QHover VTOL 비행 시험

  • Safety Switch On 상태
  • 비행모드를 QHover로 전환하고 모터시동(ARMMING)
  • Throatle키를 조정하여 고도 5m이내로 상승후 Throatle키를 중립으로 약 30초이상 유지시 현재 고도가 유지되는지 확인
  • Throatle키를 조정하여 지면으로 랜딩후 모터시동 해제(DISARM)

 

 

 

14. QLoiter VTOL 비행 시험

  • Safety Switch On 상태
  • 비행모드를 QLoiter로 전환하고 모터시동(ARMMING)
  • Throatle키를 조정하여 고도 5m이내로 상승후 Throatle키를 중립으로 약 30초이상 유지시 현재 고도 및 위치가 유지되는지 확인
  • Throatle키를 조정하여 지면으로 랜딩후 모터시동 해제(DISARM)

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=XfamiUjpmr0&t=20s

QMode  테스트(QStable - QHover - QLoiter)

 

 

 

15. AUTO모드에서 VTOLTakeOff, RTL 비행 시험

  • Safety Switch On 상태, AUTO 해제( SC ↓), RTL 해제 ( SG ↓)
  • 미션플래너 메뉴중  PLAN탭으로 전환후 오른쪽 메뉴에서 Load File에서 'VTakeoff_RTL.waypoints' 파일을 불러옴
  • Write 클릭하여 waypoint 장입후, Read 클릭하여 불러온 waypoint 확인
  • 비행모드를 QLoiter로 전환하고 모터시동(Throatle Low 상태 유지)
  • AUTO키 ON( SC ↑) 전환
  • 기체가 자동으로 VTOLTakeOff, RTL 미션을 정상적으로 수행하는지 확인
  • 랜딩후 모터시동 해제(DISARM)
  • AUTO키 해제( SC ↓) 전환

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=98kI3-Z04_4

AUTO 미션수행(VtakeOff - RTL)

 

 

16. AUTO모드에서 VTOLTakeOff, Waypoint, RTL 비행 시험

  • Safety Switch On 상태, AUTO 해제( SC ↓), RTL 해제 ( SG ↓)
  • 미션플래너 메뉴중  PLAN탭으로 전환후 오른쪽 메뉴에서 Load File에서 'VTakeoff_FixWing_RTL.waypoints' 파일을 불러옴
  • Write 클릭하여 waypoint 장입후, Read 클릭하여 불러온 waypoint 확인
  • 비행모드를 QLoiter로 전환하고 모터시동(Throatle Low 상태 유지)
  • AUTO키 ON( SC ↑) 전환
  • 기체가 자동으로 VTOLTakeOff, Waypoint, RTL 미션을 정상적으로 수행하는지 확인
  • 랜딩후 모터시동 해제(DISARM)
  • AUTO키 해제( SC ↓) 전환

 

https://www.youtube.com/watch?v=p0t6CrC0vPQ

AUTO 미션수행(VtakeOff- Loiter 3회 - RTL)

 

 

 

미션비행후 배터리 상태 및 모터 온도, 쳬결상태 확인

비행후 점검

 

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