Le Guide Ultime du Long Range
By PlatyFPV
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Introduction
Introduction
Le "Long Range" fait partie des disciplines les plus complexes du drone FPV, c'est d'ailleurs celle ci qui fait souvent rêver les nouveaux arrivants avec des images époustouflantes de machines volant a plusieurs kilomètres de distance du pilote, rasant le sol a plus de 100km/h pour les plus téméraires.
Et pour ça il faut se préparer. Malheureusement on ne fait pas du Long Range en 2min en achetant un Nazgul sur Banggood. C'est pour ça que ce guide existe ! (n'achetez pas de BNF pour autant, vous ferez plaisir a moi et a votre honneur)
J'ajouterai également que je déconseille fortement de commencer le FPV par le Long Range, vous allez juste perdre votre machine. Prenez votre temps, apprenez a voler, a faire du freestyle avec un 5" classique et a comprendre votre quad ainsi que le comportement de vos signaux radio avant de vous lancer en montagne.
Je vous invite d'ailleurs si vous êtes débutant a vous renseigner sur le fpv de manière générale avant de suivre ce guide qui abordera des sujets et termes que vous pourriez ne pas comprendre au premier abord.
Qu'est-ce que le Long Range ?
Littéralement "longue portée", il s'agit d'une catégorie de vol en FPV qui consiste, pour résumer, a voler a une distance telle que vous n'iriez pas chercher le drone a pieds s'il percutait la planète.
Long/Mid Range : Suivant la distance entre le Quad et le Pilote certains font la différence entre Mid et Long Range. Les 2 reviennent tout de même a voler loin. Si vous savez faire du Long Range vous saurez faire du Mid Range, qui peut le plus peut le moins !
Quelques sous catégories :
Cinematique : Mavic Tiers, lignes a haute altitude bien stabilisées bien bnf
Freeride : Le Long Range du giga chad, grosses lignes bien basses bien rapides ou l'on prendra même la liberté d'envoyer des flips !
Ce guide est donc valable pour toutes ces disciplines en Drone Quadricoptère FPV.
I - Le 7 pouces est le roi du Long Range
I - Le 7 pouces est le roi du Long Range
Pourquoi ?
Calculons tout d'abord la différence de surface du disque d'une hélice 5 et 7 pouces, c'est la qu'opère toute la magie :
A=π·(5/2)2 = 19,6 pouces2 pour un quad 5p
A=π·(7/2)2 = 38,5 pouces2 pour un quad 7p
On se rend compte qu'un 7p dispose de plus du double de surface d'air brassée par hélice pour une différence d'encombrement qui reste tout a fait acceptable. Elle confère des avantages non négligeables a la pratique du Long Range :
La vitesse :
Prenons un régime optimal de cruising de 20A sur des machines type, a emport égal un quad 5p va cruiser efficacement a une vitesse moyenne de 60km/h tandis qu'un quad 7p va cruiser dans les 90km/h.
Ce premier avantage vous permettra de parcourir une plus grande distance pour la même consommation, mais aussi de résister d'avantage aux vents de montagne. Et puis, qui n'aime pas voler plus vite, surtout quand ça ne consomme pas plus ?
La portance :
Cette surface supplémentaire brassée par vos hélices vous permettra de porter une plus grosse charge utile avant de commencer a surconsommer.
Dans notre cas nous allons profiter de cet avantage pour charger notre quad en Batterie au besoin ! Liion/Lipo, j'y reviendrais dans la suite de ce guide, le plus important a retenir c'est qu'on peut y mettre de plus grosses batteries sans le surcharger et donc gagner en autonomie.
Avec des batteries plus légères cette portance nous permettra également d'obtenir une vitesse/puissance très intéressante en Freeride.
Pour Illustrer mes propos j'ai dessiné ces splendides courbes représentatives du temps de vol par rapport a la capacité Lipo en fonction du type de quad.
Avant de venir me dire "Oui mais moi mon arrière grand cousin il a fait 7.32min de vol avec une 6s 1300mAh et ton graphe il donne que 6min" :
Ce ne sont pas des données mesurées sur le terrain, juste des courbes tracées a la louche pour vous donner un ordre d'idée de la situation.
Les temps de vols peuvent énormément varier en fonction du style de pilotage et du poids des machines, effectivement si vous avez 4 GoPro et que vous volez en full gaz vous allez pas voler très longtemps.
Ton arrière grand cousin il est moche toute façon
Et le 6" alors ?
A titre personnel je trouve que le gap entre 5" et 6" n'est pas assez intéressant. On se retrouve avec une taille "batard" qui n'a ni les avantages complets d'un 5" (légèreté, agilité) ni ceux d'un 7p (portance, vitesse etc...) .
A l'échelle du décor dans lequel on utilisera un 7" (Plutôt en montagne qu'en Bando), il sera largement assez agile et vous permettra d'exploiter correctement l'immensité de ce genre de spots.
De plus en fonction des batteries que vous utiliserez un 7" sera beaucoup plus polyvalent, avec une lipo 6s de 1300mAh classique il montera les cols comme une fusée grâce a sa portance monstrueuse tandis qu'avec une lipo 6s de 3300mAh il vous permettra de faire du freeride agressif avec un temps de vol plus que convenable.
Plutôt monter 2 quad bons dans chacun de leurs domaine respectifs : un 5" pour le freestyle, et un 7" pour agresser des cols !
Les 4" et autres types de build "Lr" Ultralight sub 250g :
Je n'aborderai pas le sujet dans ce guide.
Ce sont des quad endurants, rien de plus. Ils sont très légers et sensibles au vent, leur vitesse de cruising est très faible dû a leur petite taille d'hélice.
Même s'ils peuvent vous permettre de vous amuser en plaine de mon point de vue ils ne sont pas adaptés a la pratique du vol en montagne.
II - Les composants
II - Les composants
On s'attardera donc sur le choix des composants pour un quad 7" Freeride/Long Range.
Quelques points importants avant de se lancer :
Croyance de débutant : Un Quad 7" est loin d'être un Quad 5" avec des bras et des hélices plus grandes. Tout est à revoir : frame, taille des moteurs etc. On achète pas des bras 7" pour son Nazgul pour voler avec des 2207 1800kv.
6s ou 4s : C'est un sujet a débat, mais de mon point de vue le 6s est absolument obligatoire. le 4s a déjà tendance a être asthmatique en 5", le souci ne peut pas s'arranger en multipliant le poids par 2. On veut limiter au maximum le stress sur les composants dont la batterie.
Maintenant que les bases sont posées, passons aux choses sérieuses.
La frame
La frame
La frame ou châssis est un des éléments les plus importants d'un bon Quad Long Range.
il doit être adapté a son usage et joue un grand rôle dans le tuning et la gestion des vibrations de nos grosses hélices 7".
Pour ce dernier point en particulier la plupart des frames 5" avec des bras étendus en 7" ne serons pas a la hauteur. Il vous faut impérativement des gros bras capables d'encaisser ces vibrations et éviter tout problème de jello/propwash ou de chauffe moteur afin de monter un quad le plus sain possible.
Il me serait politiquement incorrect de vous citer des mauvais châssis mais ils sont malheureusement plus nombreux que vous le pensez pour ce format !
On choisira donc une frame dessinée dans le but de faire du Long Range avec des gros moteurs et de grosses Hélices.
La Project399 Super G+ avec de bon gros bras en 6x20mm
Kayouloin
Kayouloin
Un châssis 7 pouces, conçu pour le 7 pouces.
C'est assez peu objectif de ma part de vous le recommander, mais le Kayouloin a été développé par mes soins avec l'équipe Kayou Frames pour répondre a toutes ces attentes exigeantes en France !
Bottom Plates très larges, bras en 8mm, il encaisse la grosse patate et les vibrations des gros moteurs sans aucun souci, c'est la machine avec laquelle je vole actuellement .
Brotherhobby Avengers 2806.5
Emax Eco II 2807
Les moteurs
Les moteurs
La taille : Qui dit grosses hélices dit gros moteurs. Il n'est pas question de voler avec des 2207 ou des 2306 de 5 pouces, votre quad sera beaucoup plus stable dans le vent avec des moteurs adaptés.
Le Kv : Vous observerez que ces derniers sont disponibles avec différents Kv, ils déterminent la vitesse de rotation de vos moteurs. La plage classique en 7" va d'environ 1200kv a 1500kv.
Le 1200kv sera légèrement plus économique, le 1500kv sera plus nerveux mais consommera plus. Le choix vous appartient en fonction de votre usage.
Dépasser les 1500kv est envisageable pour du vol en très haute altitude, au delà d'environ 2500m la densité de l'air peut vous désavantager. Dans ce cas un build en 1500-1700kv pourrait vous convenir, mais attention : il sera beaucoup plus efficient en haute qu'en basse altitude.
Le VTX
Le VTX
Nos amis en HD seront exclu de cette sous partie car ils n'ont tout simplement pas de choix a leur disposition (les nullos).
Pour mes crack en analog on restera sur des valeurs sûres, le but étant d'avoir un bon 800/1000mW en sortie.
Notez qu'il est plus intéressant vis a vis de la propreté de votre signal et de votre portée d'avoir un bon vtx qui vous sorte un 800mW propre plutôt qu'un micro onde volant qui vous crache 3W répartis sur tout le spectre radio amateur.
Le TBS unify pro32 HV, probablement le vtx le plus propre et approuvé du marché.
HQProp Bipales 7045
HQProp tripales 7040
Les Hélices
Les Hélices
2 principaux choix s'offrent a nous : Bipales ou Tripales.
Malgré leur sonorité exceptionnelle, les Bipales présentent des inconvénients non négligeables en Long Range. A l'usure elles ont tendance a se déséquilibrer plus rapidement induisant des vibrations qui peuvent ressortir sur vos rush Gopro (Jello). Même neuves, elles sont moins saines que des tripales.
En cas de casse d'une pale suite a un impact ou a l'usure naturelle (changements de températures répétés, vieillissement du plastique) une bipale va vous emmener immédiatement au sol en deadroll. Une tripale vous permettra malgré de grosses vibrations de ramener la machine en sécurité, ou de pouvoir au moins rapprocher votre Quad d'une zone accessible a pieds. C'est un énorme avantage !
Je vous recommande donc des tripales, les HQprop sont celles dont le plastique a fait le plus ses preuves en 7 pouces.
La Stack
La Stack
Un des éléments clés, et pourtant le choix nous est limité en ce moment. Le but est de prioriser la fiabilité, en ces temps difficiles prenez du matériel en quel vous avez confiance. Le choix de la Fc est plus ou moins libre, avisez en fonction de vos besoins en Uart.
Le choix le plus important va se faire au niveau des ESC, on recommande au moins du 50A pour encaisser la conso des gros moteurs.
Encore une fois les temps sont durs, les choix ne sont pas très variés et les tarifs très hauts, il m'est compliqué de recommander une stack plutôt qu'une autre.
Vifly Finder v2, donné pour jusqu'a 30h d'autonomie.
Le Buzzer
Le Buzzer
Il doit être autonome, avec une batterie indépendante intégrée.
Je ne suis pas fan du concept en Freestyle ou j'ai tendance a utiliser des Buzzer classiques ou le Beacon Esc pour éviter d'avoir a le désarmer entre chaque lipo, mais en Long Range c'est indispensable.
En cas de crash, si votre batterie se déconnecte ou après s'être vidée le buzzer autonome va émettre un son et/ou de la lumière a intervalle régulier vous permettant de retrouver la machine relativement longtemps après sa perte.
Le GPS
Le GPS
Je répondrai a ces questions dans la partie VI - Le GPS.
Le RX
Le RX
Diversity ou non, ELRS, Crossfire, 900mHz ou 2.4Ghz, je répondrai a ces questions dans la partie IV - Le signal.
III - Le montage
III - Le montage
Toujours dans l'optique de maximiser la fiabilité du build il est impératif d'avoir un montage le plus propre possible avec de belles soudures et de beaux print. (pas seulement parce que c'est sexy, mais parce que ça vous évitera tout un tas de problèmes !)
ça typiquement, on évite. C'est le meilleur moyen de créer un feu de camp.
(une pensée a celui a qui j'ai volé la photo, désolé frero mais t'as abusé la)
ça c'est ce qu'on va viser. Pour le coup il est vraiment doué.
Quelques points importants a prendre en compte lors de votre montage :
Un quad est un véritable nid a onde ou "Rf Cluster", on a sur un espace restreint des dispositifs d'émission vidéo, de réception radio, un gps, le tout dans un châssis en carbone. Il faudra donc absolument optimiser au maximum le placement de nos composants pour assurer des liaisons radio fiables.
Eloigner le Rx du VTX :
En Long Range il faut absolument éviter les Rf Cluster. Les backpack avec gps, rx, vtx juste derrière qui tiennent toutes les antennes sur une zone très restreinte en sont un parfait exemple, c'est le meilleur moyen de créer des interférences entre vos dispositifs.
On le verra plus tard dans ce guide dans la section IV - Le Signal : le placement optimal de l'antenne Rx est a l'avant, cela fait donc sens de placer le Rx a l'avant, bien loin du VTX que l'on positionnera sur l'emplacement stack a l'arrière du quad ou il pourra émettre aussi fort qu'il le souhaite sans embêter personne.
De cette manière vous vous assurerez d'avoir un signal vidéo et radio propre, avec un minimum de perturbations.
Torsader les câbles :
En plus d'être visuellement joli, torsader les câbles vous permettra de visualiser plus facilement votre câblage et de l'organiser en fonction. Sans rentrer dans les détails cela joue aussi sur la réduction des interférences.
Assurer un filtrage correct :
Sur un Quad 7p on recommande de souder directement sur le main Power Lead au minimum 2 condensateurs Low ESR 35v 1000uf en parallèle, soit 2000uf.
Ces derniers vont filtrer le courant pour soulager notre électronique et limiter le bruit impactant votre signal.
La partie suivante traite du signal et aura un rôle important dans la manière dont vous allez placer vos antennes !
IV - Le signal
IV - Le signal
On rentre dans du sérieux avec un gros morceau : le signal.
2 dispositifs entrent en jeu : la Vidéo et la Radio.
Comprenons bien que l'on appelle lien radio votre lien de "contrôle" de la machine en abrégeant le terme "radiocommande". Il est bien différent du lien vidéo émis par votre VTX même si tout deux sont émis sous forme d'ondes Radio.
Dans cette partie vous donc allez comprendre le comportement des ondes radio pour votre lien radio et vidéo.
Le Positionnement
Le Positionnement
Toujours voler en ligne de vue. c'est une généralité commune pour la radio et la vidéo.
Sans débattre autour du sujet Analog/HD votre vidéo et votre lien de contrôle se comportent de la même manière face a une montagne ou a des obstacles denses (foret, roche etc.) : ils ne la traversent pas. Il faudra donc optimiser votre placement et voler uniquement en ligne de vue.
Ainsi le positionnement est très important pour définir votre ligne de vol. C'est l'une des plus grosses contraintes a la pratique du long range pour s'assurer d'une bonne réception.
Il donc important d'analyser votre spot avant de décoller et d'y observer les lignes, mais surtout les obstacles a votre signal radio.
J'ai ressorti paint pour vous expliquer l'idée sur un spot typique :
Les lignes rouges représentent les lignes exploitables, elles nous permettrons d'avoir des repères visuel une fois au sommet pour ne pas se tromper de face et plonger derrière le relief ou vous perdrez immédiatement tout signal.
Evidement dans la pratique le vol est beaucoup plus flexible et vous pourrez vous promener ou bon vous semble, l'analyse des obstacles reste une bonne habitude a prendre pour ne pas être surpris.
C'est ici le secret de toutes les vidéo que vous voyez sur les réseaux, le pilote est forcement a un endroit ou il a toute la ligne en visuel, même s'il est très loin !
Il existe des systèmes de relai vidéo que nous n'aborderons pas dans ce guide car généralement dédiés a l'usage professionnel nécessitant un certain budget d'installation et de temps. (le but n'est pas d'aller gravir un massif pour aller y placer un relai dans tout les cas).
Les Deadzones
Les Deadzones
les "Deadzones" ou zone morte de vos antennes sont une autre information dont il est très important d'avoir conscience pour ne pas être surpris. Il existe des méthodes pour les optimiser que nous verrons ci dessous.
1 - La Vidéo
1 - La Vidéo
C'est le lien vidéo qui va poser problème en premier. Il se fait dans notre cas en 5.8Ghz (Analogique Classique, ou HD), cette fréquence relativement haute présente une pénétration assez faible par rapport a un lien radio en 2.4 ou 0.9GHz.
Vous aurez donc d'avantage a vous soucier de votre lien vidéo que de votre lien radio même si les deux sont tout aussi importants.
En gros : Si la vidéo passe, la radio passera dans tout les cas (avec un protocole fiable type ELRS, Crossfire etc.)
On décomposera cette partie en 2 : le Quad (vtx) et les lunettes (vrx) qui jouent tout deux un rôle primordial.
Coté Quad
Coté Quad
Deadzone 1 : Obstruction du signal par le quad.
La première deadzone a prendre en compte coté quad est celle que votre machine va elle même générer en obstruant le signal, car il ne s'agit ni plus ni moins que d'une grosse brique de carbone volante. C'est cette deadzone qui va vous déranger en premier si vous n'avez pas pris les bonnes précotions.
Pour cette raison qu'il est vivement recommandé, voire obligatoire de voler avec une Omni d'au moins 10 a 15cm, qui puisse dépasser sur l'arrière du quad et s'offrir une ligne de vue claire.
Clarifions l'idée avec 2 magnifiques schema comparatifs :
Deadzone VTX avec une Antenne courte.
Deadzone VTX avec une Antenne Longue.
On constate que la Deadzone est nettement réduite par l'utilisation d'une antenne VTX plus longue.
Deadzone 2 : Zone morte naturelle de votre antenne vidéo.
Les antennes omnidirectionnelles que nous utilisons sur nos Quad font part de Deadzones sur l'axe vertical. En alignant cette zone morte avec votre position vous allez perdre une certaine quantité du signal.
En 3D sur ce qu'on appelle le "Diagramme de rayonnement", on observe une forme de donuts caractéristiques des antennes Omnidirectionnelles.
Un schéma sera plus explicite :
Toi heureux
Toi moins heureux
La deadzone en question sera d'ailleurs plus ou moins faible en fonction de votre antenne et de sa conception. Les Pagoda ont tendance a avoir une deadzone plus étendue que les Cloverleaf (qui ont tendance a être plus chères, mais plus performantes).
Antenne Pagoda
Antenne Cloverleaf
Rassurez vous vous n'allez pas devenir aveugle instantanément si vous êtes dans une de ces deadzone, en pratique on y capte tout de même un minimum. Au delà des 2 a 3km ce sont en revanche des informations non négligeables.
Coté Lunettes
Coté Lunettes
La partie réception vidéo est de loin la plus importante, c'est celle ci qui vous permettra d'avoir des résultats impressionnants et ce pour la plupart des VRX qui se respectent.
Les antennes directionnelles sont indispensables a la pratique du Long Range, ce sont elles qui vont assurer en majorité la réception du signal. Comme vous le savez surement déjà, la différence entre des antennes omnidirectionnelle et directionnelles est leur angle de réception.
Une Omnidirectionnelle ou "omni" va écouter tout autour d'elle comme vu précédemment coté quad, une antenne directionnelle va quant a elle écouter le signal directement devant elle, et donc devant votre tête.
Il en existe 2 principaux types, leurs gain déterminera leur angle d'écoute.
Antenne "Patch"
Gain Faible.
De quoi faire de bonnes distances sans perdre le signal en tournant la tête de quelques degrés.
Antenne "Helical"
Gain Variable en fonction du nombre de tour.
Une 3T aura un gain similaire a un patch standard tandis qu'une 7T sera beaucoup plus directionnelle et vous demandera une orientation plus minutieuse.
Vous remarquerez qu'un compromis entre en jeu : Angle d'écoute ou portée.
Il s'agit d'avoir une portée respectable tout en évitant de perdre le signal en tournant la tête de 3 degrés. Dans notre cas on viendra chercher le juste milieu avec des antennes de Type Patch ou Helical (3T ou plus suivant l'usage)
Pour les VRX Diversity ou Quadversity (Double, ou Quadruple Antennes), on viendra rajouter a notre/nos antennes directionnelles une antenne omnidirectionnelle pour assurer une bonne réception a l'atterrissage par exemple, pour ne pas perdre le signal en passant derrière vous.
2 - La Radio
2 - La Radio
Dans cette partie nous traiterons particulièrement des "Immortal T" qui sont les plus communément employées pour les protocoles en 900mHz (Crossfire, ELRS) adaptés au Long Range.
Les repères seront les mêmes pour les Immo T 2.4Ghz, je n'ai cependant pas d'expérience par rapport aux performances en Long Range des protocoles comme Ghost, ELRS 2.4Ghz.
Immortal T 900Mhz (TBS Crossfire)
Immortal T 2.4Ghz
L'Immortal T étant utilisée a la fois pour le TX (Votre radio) et votre Rx (sur votre Quad) les deadzones naturelles de l'antenne sont les mêmes : elles prolongent les branches.
A partir de cette information il est assez facile d'en déduire les placements optimaux. Il existe cependant un point important :
Vos antennes TX et RX doivent toujours être dans le même sens. Si l'Immo T radio est a la verticale, au moins une (en cas de diversity) antenne sur le quad devra être a la verticale.
Vous verrez par la suite que le placement vertical s'avère le plus intelligent en long range.
Coté TX
Coté TX
On va pas y aller par 4 chemins : mettez votre antenne a la verticale. De cette manière vos deadzones sont directement au dessus et en dessous de vous, ce sont les endroits ou elles vous poserons le moins de problème d'alignement.
A l'horizontale ces dernières auraient étés déportées sur votre gauche et votre droite pouvant croiser la position de votre drone, ça n'est pas ce que l'on recherche.
Immo T verticale sur une TBS Tango 2 (Crossfire)
Coté Quad
Coté Quad
Ici nous allons avoir affaire a quelques subtilités de par la presence de Rx diversity (double antenne) dont nous allons pouvoir profiter.
Tout comme pour la radio, le placement optimal va être l'axe vertical. De cette manière vos deadzone seront directement au dessus et en dessous du quad vous évitant tout croisement dans les virages ou sur du cruising classique.
Avec un placement horizontal vous croiseriez typiquement lors d'un demi tour. ça n'est encore une fois pas ce que l'on recherche.
D'ailleurs le demi tour, parlons en. Il va nous permettre de répondre a une autre problématique : l'antenne doit-t-elle plutôt être a l'avant ou a l'arrière du quad ?
Comme écrit précédemment dans la partie montage, c'est le placement avant qui l'emporte. En plus d'éloigner votre rx du vtx qui hurle au cul du quad il vous permettra d'avoir le moins bon signal lorsque votre quad sera en éloignement. Et curieusement, c'est ce que l'on recherche.
Je m'explique : Si perte de signal il doit y avoir, il vaut mieux qu'elle ai lieux a l'aller, lorsque le quad est dos a vous plutôt que vous soyez surpris en faisant demi tour au niveau de votre distance maximale. Avec un placement avant vous serez absolument certain de ne pas avoir de perte de signal sur le retour du vol, quand votre distance par rapport a vous sera la plus grande jusqu'a l'atterrissage.
Crossfire Nano Rx avec placement d'Immortal T vertical avant (le plus optimisé)
Et le diversity ?
Pour quelques euros de plus vous pourrez bénéficier sur certains rx des avantages d'une double antenne coté quad. En effectuant un placement croisé (une verticale, une horizontale) vous éliminerez ainsi toutes les deadzones possibles
Ainsi vous comprendrez qu'avoir un diversity sans croiser les antennes est totalement stupide, le but étant de croiser les deadzone pour les éliminer.
Crossfire Nano Rx Diversity avec placement d'Immortal T vertical avant croisé (le plus optimisé)
En plus d'avoir un quad moche, il a pas compris le principe du diversity. mskn, ne faites pas comme lui.
Notez tout de même que les Rx diversity sur nos quad sont un luxe. A l'échelle des distances que nous allons parcourir (Grand maximum 10km) ils sont certes rassurants, mais pas forcement très utiles. Une simple Immo T verticale sur un Rx mono antenne vous permettra d'assurer le signal sans souci.
Sur des ailes FPV en revanche, ou l'on viendra parcourir plusieurs dizaines voir centaines de Km, un diversity fait plus de sens.
Les distances que nous parcourons en Quadricoptère sont ridicules a coté de ces performances.
V - Le GPS
V - Le GPS
j'attendais les satellites ptdr
Probablement la sous partie la plus importante de ce guide, le saint GPS, il mérite largement un chapitre a part entière.
Est-ce que le GPS est indispensable ? Oui. Aucune excuse possible ça coute 15 balles, t'as mis 400 balles dans ton quad, fait pas le rat ici stp.
La question n'est pas de savoir s'il va vous sauver, mais plutôt quand est-ce qu'il va vous sauver.
Pour la configuration globale je ne peux que vous renvoyer vers le guide de notre excellent Oscar Liang qui aura les réponses a toutes vos questions.
Les 3 outils qui rendent le GPS indispensable en Long Range
l'affichage sur l'OSD : la petite flèche et la distance par rapport a votre position de décollage vous aiderons en cas de doute. Sur de nouveaux spots il est remarquablement facile de se perdre au milieu de paysages répétitifs, la petite flèche sera la pour vous sauver !
le RTH ou Return To Home : Actionnable automatiquement en cas de Failsafe ou via un Switch, il vous permettra au minimum de reprendre de l'altitude, de vous extraire d'une zone ou le signal est obstrué et de récupérer la video avant de poursuivre votre vol.
La télémétrie : En dernier recours vous pourrez récupérer les coordonnées GPS et les logger sur votre Radio, en cas de crash ces dernières vous seront bien utiles pour preparer votre randonnée (ça arrive même aux meilleurs, tqt)
Le RTH
Je me dois de vous mettre en garde sur le fait que le RTH se configure, il ne s'agit pas juste de cocher 3 boutons sur Betaflight et de s'y fier a 100%. Le firmware ne connait pas votre machine et ne peut pas en deviner les caractéristiques, c'est a vous de les lui fournir.
Pour ça vous aurez a faire des essais en vol pour estimer a la louche votre vitesse de cruising, votre % de throttle en hover et toutes les autres valeurs demandées par Betaflight.
Il ne s'agit pas d'être précis a 1m/s près, mais plus vous l'êtes moins vous aurez de surprise. Je vous invite également a tester le RTH en conditions sécurisées pour vous assurer de son bon fonctionnement.
Un exemple typique : s'assurer de bien régler la valeur "Maximum Throttle" vous évitera de bruler un Pack Liion au taux de décharge limité sur un RTH.
Aillez également en tête que dans la grande majorité des cas vous allez perdre la vidéo bien avant de Failsafe, il faudra donc penser a déclencher le RTH via un switch attribué plutôt que d'attendre le quad en croisant les doigts.
Aussi sachez que le RTH de betaflight reste une solution de secours, le firmware n'a pas été développé pour le vol autonome à l'inverse d'INAV, Ardupilot etc. Le cap GPS n'est pas des plus précis et il n'est pas en mesure de poser le quad comme un Drone DJI, il se contentera de vous le jeter sur le crâne. Pensez donc a reprendre le contrôle dès que possible.
VI - La Météo
VI - La Météo
En envoyant nos machines en montagne il y a quelques phénomènes météo dont il peut être interessant d'avoir conscience au delà du fait de ne pas voler dans des orages ptdrlol
Le vent va nous poser le plus de souci. Prenez soin de connaitre sa direction avant de décoller, ça vous évitera de vous laisser deriver et de vous rendre compte au retour que vous n'avez plus de batterie et que vous volez a 15km/h face au vent. (maintenant vous comprenez les quelques lignes que j'ai écrite plus haut sur les quad pseudo "Long Range" sub 250g qui vont juste se faire balayer par le vent comme des victimes)
Dans les vallées on se retrouve souvent avec du 40-50Km/h constant suivant les saisons et au lieu de luter comme on le ferai naturellement, on peut s'en servir pour nous aider !
Le vol de pente est un phénomène que l'on emploie beaucoup en Planeur pour monter le long des massifs sans moteur : Lorsque le vent est orienté face a la pente il en résulte des courants ascendants qui sont tout a fait exploitables en fpv pour vous faire économiser quelques mAh sur une montée.
Dans certaines situations suivant le relief vous pourrez définir votre trajet face a une montagne en fonction du sens du vent pour profiter au maximum des ascendances !
A l'inverse de l'autre coté de la pente apparait une zone de turbulence et de rabattantes, ils sont dangereux en Planeur mais le sont beaucoup moins en Quadricoptère. Bien qu'ils puissent vous faire surconsommer légèrement, il est toujours plus interessant de ne pas s'y placer.
Le sens du vent est indiqué par les flèches rouges.
Typiquement face a cette situation, en connaissant la direction du vent il sera beaucoup plus intelligent d'attaquer la montagne par la face droite plutôt que par la face gauche.
Un autre point notable est que plus vous êtes bas plus le vent sera faible (atténuation par frottement sur le relief et les arbres). Si le vent n'est pas en votre faveur descendez dans la mesure du possible !
VII - Les Batteries
VII - Les Batteries
Pour du long range les batteries méritent un chapitre a part entière, la capacité d'emport d'un Quad 7p nous permet une grande flexibilité face au choix de ces dernières en fonction du style de vol recherché.
Il existe 2 types de chimie exploitables : le Li-Po et le Li-Ion.
Les Lipo
Les Lipo
Lipo ou Lithium Polymère, si vous volez deja c'est probablement la chimie que vous connaissez le mieux.
Plage de tension : entre 3.6v et 4.2v (Elle peut varier, il existe des Lipo HV (Haute Tension) qui montent a 4.35v tout comme il existe des pilotes a la tension haute qui vont les descendre a 3.0v)
L'énorme avantage de cette chimie est leur taux de décharge monstrueux. Il est donné en "C" par les fabricants et depend de la capacité de la Lipo.
Par exemple, une Lipo de 1000mAh (1Ah) notée 100C va théoriquement sortir 100A (1*100) en décharge. De la mème manière une Lipo de 2000mAh notée 50C va théoriquement sortir 100A (2*50).
Cellule Lipo
Donner le taux de décharge en "C" ne veut donc rien dire s'il n'est pas accompagné de la capacité de la Lipo. Lorsque l'on recherche des batteries il vaut mieux se dire "j'ai besoin de 100A" plutôt que "j'ai besoin de 40C".
Si le taux de décharge est trop faible par rapport a votre consommation vous allez experimenter du Sag (Chutes de tension par rapport au courant demandé), de la chauffe batterie et même dans les cas les plus extrêmes de gonflement des cellules.
150-180A théoriques seront suffisants pour voler agressivement avec votre quad 7p, les lipo avec lesquelles vous allez voler vous sortirons dans la majorité des cas un taux de décharge bien suffisant, vous verrez que ça ne sera pas forcement le cas des Liion !
Quelques Retours par rapport a mon experience personnelle sur différentes Lipo :
6s 1300mAh : 4-6min de vol, agilité et légèreté incroyable, une fusée.
6s 2200mAh : 6-10min de vol, très agréable pour faire un peu de distance en profitant du taux de décharge et de la patate des lipo tout en restant léger.
6s 4000mAh : 10-12min de vol, je ne mettrai pas plus gros sur un 7p, ça vole longtemps avec un bon taux de décharge mais vous pilotez un semi remorque, on commence a bien sentir le poids.
La plage des 2000-3000mAh me semble être le compromis parfait. A voir en fonction des stock et des prix.
Les Liion
Les Liion
Plage de tension : entre 2.5v et 4.2v (Elle peut varier suivant les cellules, et vous verrez que l'on en trouve un paquet)
L'énorme avantage de la chimie Lithium-Ion est sa densité énergétique. Pour le même poids on se retrouve avec environ le double de la capacité d'une Lipo, c'est monstrueux. Mais cet avantage a un prix, sinon nous volerions tous en Liion : le taux de décharge. Il faut dire les termes, il est a chier.
Sortir 45A d'une cellule Liion est une prouesse technologique, ça n'est donc pas en récupérant les cellules du vieux Pc portable de votre mamie ou celles de la perceuse de votre oncle que vous allez pouvoir dive l'Everest.
Le haut taux de décharge est réservé a l'élite des Cellules chez des constructeurs assez connus : Molicel, Samsung, Panasonic, Sony.
Les vols en Liion seront donc exclusivement réservés a du cruising plus ou moins agressif, mais il n'est pas question de taper des full gaz.
En FPV le choix se fait entre 2 tailles de cellules, les 18650 et les 21700.
Les meilleures 18650 sortent 3000mAh pour un taux de décharge de 30A et un poids de 45g par cellule (Sony VTC6)
Les meilleures 21700 sortent 4000mAh pour un taux de décharge de 40-45A et un poids de 68g par cellule (Molicel P42A, Samsung 40T)
Ces données sont des approximations, les poids peuvent varier de quelques grammes.
Le ratio Capacité/Taux décharge est un choix, plus le taux de décharge est élevé plus la capacité est faible, et inversement. Les exemples cités présentent les cellules les plus intéressantes pour notre usage, celles qui sont établies et ont fait leurs preuves.
De mon point de vue les 30A de décharge des meilleures 18650 sont un peu juste pour voler avec sans mise en parallèle. En effet il est possible de brancher sur un Quad plusieurs pack en parallèles via des connecteurs XT60 que vous pouvez souder vous même. Ce branchement vous permettra d'additionner les capacités et les taux de décharge de vos pack.
Ainsi un pack 6s1p 3000mAh 30A mis en parallèle avec un autre pack identique nous donnera du 6s2p 6000mAh 60A
La mise en parallèle n'est cependant pas la solution la plus fiable car aussi dangereuse que le chargement en parallèle, un différentiel de tension dans une des cellules fera monter la température en flèche jusqu'à la fusion du pack (pas ouf)
Je recommanderai donc de rester sur du 6s1p et de profiter du taux de décharge correct des 21700.
Molicel INR21700-P42A 4000mAh - 45A
probablement la meilleure cellule li-ion du marché pour notre usage.
Pré Faites ou DIY ?
Un autre avantage du Liion est que vous pouvez vous procurer les cellules par vous même a prix très interessant pour souder vous même vos pack. Il existe 2 méthodes de soudure.
Soudure par point (Spot Welding)
Soudure au fer (la methode ghetto)
La soudure par point est la plus intéressante. C'est celle qui fera chauffer le moins les cellules et c'est celle qui est utilisée sur les pack pré-faits. Elle nécessite cependant du matériel spécifique que vous pourrez acheter ou fabriquer.
La soudure au fer fonctionne très bien si vous savez ce que vous faites, il s'agit d'être rapide et propre et le tour est joué. En ce qui me concerne je soude tout mes pack au fer depuis plusieurs années et je n'ai jamais eu aucun souci. Pour le coup vous pourrez utiliser les cellules de la vieille perceuse de votre oncle pour vous entrainer.
Le montage des Liion par soit même est donc tout a fait accessible mais demande du temps et de la technique, faites en fonction de vos moyens et de votre motivation.
Si vous achetez des pack pré-faits soyez certains des cellules qui composent ce dernier, généralement les revendeurs ne communiquent pas a ce sujet alors que c'est l'élément principal du pack, surtout quand vous y mettez 2 fois le prix des cellules.
Quelques Retours par rapport a mon expérience personnelle sur différents packs Liion en cruising classique :
6s1p 18650 3000mAh 30A (Sony VTC6) : 10-12min de vol, le taux de décharge et la chauffe batterie sont un facteur très limitant. Pour ce temps de vol autant rester en Lipo.
6s2p 18650 6000mAh 60A (Sony VTC6) : 16-18min de vol, agréable mais dangereux (mise en parallèle), également assez cher car 2 pack sur le quad.
6s1p 21700 4000mAh 45A (Molicel P42A) : 14-18min de vol, de mon point de vue le meilleur compromis. Le taux de décharge suffit a voler très convenablement sans chauffe, pas de souci de mise en parallèle, poids correct et temps de vol déjà plus que convenable.
6s2p 21700 8000mAh 90A (Molicel P42A) : +20min de vol, la on tape sur du lourd dans les 2 sens du terme, le temps de vol est infini et le quad très lourd, adapté si vous voulez taper des distances monstrueuses (7+km). (Pour de tels vols achetez vous une aile fpv soyons honnêtes)
Tuto Bonus : Récupérer un Quad Perdu
Tuto Bonus : Récupérer un Quad Perdu
Il est toujours bon de connaitre la démarche a suivre avant de perdre son quad pour savoir comment s'y préparer.
J'ai eu la chance de perdre quelques fois mes machines, je vais donc pouvoir vous partager mon expérience et la manière dont je procède habituellement. Je les ai d'ailleurs toujours retrouvées pour l'instant, je touche du bois.
1ère étape : Télémétrie GPS
Configurez vous un écran de Télémétrie sur votre radio. ça prend 20 secondes et ça vous sera bien utile. Pour ce faire je vous invite a suivre l'excellent tuto d'Oscar Liang, toujours lui.
L'avantage de ce dernier est de pouvoir visualiser des infos de vol que vous pourrez sélectionner. En dehors des scenarios de perte j'utilise très souvent l'affichage des satellites et de ma tension lipo pour vérifier ces paramètres sans avoir a enfiler mes lunettes avant le vol.
Les informations qui nous intéressent le plus en cas de perte sont bien évidement les coordonnées GPS. Si le signal est perdu votre radio affichera les dernières données qu'elle a reçu. Pour ma part en Crossfire je n'ai jamais perdu le signal, même depuis le sol au milieu d'une foret, ça vous permettra d'avoir des coordonnées encore plus précises de la position du drone.
Le tuto d'Oscar Liang vous explique également comment activer le "log" télémétrie, il vous permet de stocker ces données a intervalle régulier dans un fichier .csv, très utile si vous n'avez pas de quoi prendre en photo l'écran de votre radio ou si pour n'importe quelle raison ces dernières disparaissent.
En ce qui me concerne je l'active a intervalle d'une seconde. Les fichiers stockés sont très légers, c'est une sécurité supplémentaire qui ne vous coutera rien.
2ème étape : DVR
Je ne m'en sers pas systématiquement, en général vous savez a peu près ou vous êtes tombés mais il peut être utile pour vérifier la cohérence des coordonnées GPS que vous avez obtenues via la télémétrie, ou vous aider si vous n'avez pas pensé a la configurer plus tôt (c'est un peu tard pour y penser boloss)
3ème étape : Buzzer
La position GPS donnée depuis le sol est généralement très précise, votre quad devrait y être dans un rayon de 5 mètres, maintenant c'est l'heure de la rando.
Le mien était la haut, j'avais repéré un sentier accessible sur google maps mais la nuit tombait, j'ai du y retourner le lendemain.
C'est la première fois que je mettais a l'épreuve l'autonomie du buzzer autonome a ce point en revenant le lendemain. Planté a 20h je suis arrivé sur les lieux après une bonne marche vers 11h, il bipait toujours une quinzaine d'heures après le crash.
Le buzzer est absolument indispensable pour retrouver la machine, même si la position GPS est assez précise certaines forets sont très denses, mon quad était bien loin du sentier et rien ne vous dit qu'il n'est pas coincé en haut, au niveau de la cime des arbres auquel cas vous pourrez chercher longtemps.
De plus j'ai eu la chance d'avoir la télémétrie depuis le sol, mais n'importe quel problème électronique pourrait causer une perte de cette dernière en l'air, auquel cas la position aurait été bien moins proche de la réalité.
Perdre une machine fait partie des risques du métier, vous avez désormais toutes les clés en main pour attaquer des reliefs en prenant le plus de précotions possibles.
C'était Alex. Amusez vous bien, faites gaffes a vos quad, zoubi.
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