Costruire un drone FPV: componenti, attrezzi e regole
Costruire un drone FPV da soli è il modo migliore per capire come funziona davvero, e per saperlo riparare quando cade. Non serve essere ingegneri: se sai tenere in mano un saldatore, o hai voglia di imparare, il resto è leggere bene gli schemi. Questa guida spiega quali componenti servono, che attrezzi tenere sul banco, come si configura e quali regole valgono in Italia per i droni autocostruiti.
I componenti di un drone FPV
Un drone FPV è fatto di pezzi standard che si comprano separati. Questo è il bello: se si rompe un motore, cambi quel motore e basta.
Telaio: la struttura, quasi sempre in fibra di carbonio. La misura si indica in pollici delle eliche che monta. Il 5 pollici è il formato più diffuso per freestyle; i 3 pollici e i "whoop" con le protezioni sono più piccoli e adatti agli spazi stretti.
Motori: quattro motori brushless. La sigla, per esempio 2207, indica le dimensioni dello statore; il valore KV indica quanti giri fa per ogni volt. Telaio, eliche, motori e batteria vanno scelti insieme.
ESC: i regolatori che comandano i motori. Oggi si usano quasi sempre schede 4 in 1, un unico ESC per tutti e quattro.
Flight controller: il cervello del drone. Legge i sensori e i comandi del radiocomando e dice agli ESC cosa fare. Spesso si monta impilato sopra l'ESC, in quello che si chiama "stack".
Ricevente radio: riceve i comandi dal radiocomando. Deve parlare lo stesso protocollo del radiocomando: ExpressLRS, per esempio, è molto diffuso.
Sistema video: telecamera FPV e trasmettitore video, analogici o digitali.
Eliche e batteria LiPo: il numero di celle, indicato con S (4S, 6S), deve essere compatibile con motori ed ESC.
Il radiocomando e il visore non fanno parte del drone, ma ti servono per volare. Se li prendi prima, puoi allenarti al simulatore mentre aspetti i pezzi.
Gli attrezzi da banco
Un saldatore a temperatura regolabile, con punta pulita, e stagno di buona qualità.
Flussante, che aiuta lo stagno a scorrere.
Cacciaviti esagonali piccoli, di solito da 1,5, 2 e 2,5 mm.
Un multimetro, per controllare cortocircuiti prima di collegare la batteria.
Un limitatore di corrente, chiamato "smoke stopper", per la prima accensione: se c'è un corto evita che bruci l'elettronica.
Fascette, guaina termorestringente, nastro biadesivo.
Lavora in un posto aerato e su una superficie che non teme il calore. Le saldature fatte male sono la causa di quasi tutti i guasti dei primi voli: se non hai mai saldato, fai pratica su qualche filo prima di toccare il flight controller.
Il montaggio, a grandi linee
Monta i motori sul telaio e verifica che le viti non tocchino gli avvolgimenti.
Salda i fili dei motori sull'ESC e il connettore della batteria con il condensatore.
Monta lo stack e collega flight controller, ricevente e sistema video seguendo lo schema del produttore.
Prima accensione con il limitatore di corrente, senza eliche, dopo aver controllato con il multimetro che non ci siano corti.
Configurazione al computer.
Prova senza eliche, poi primo volo con le eliche in un posto ampio e libero.
La configurazione con Betaflight
La maggior parte dei droni FPV autocostruiti usa Betaflight, un software open source per flight controller. Si collega il drone al computer via USB e da lì si impostano gli ingressi della ricevente, il verso di rotazione dei motori, le modalità di volo sugli interruttori del radiocomando e la sicurezza in caso di perdita del segnale, il "failsafe". Prendi il failsafe sul serio: decide cosa fa il drone se perdi il collegamento radio.
Le impostazioni di volo fini, come i PID e i filtri, puoi lasciarle ai valori di partenza per i primi voli. Le cambierai quando saprai cosa cercare.
Le regole per i droni autocostruiti in Italia
Un drone costruito da te non ha marcatura di classe, quindi segue le regole specifiche per gli autocostruiti del Regolamento europeo 2019/947:
sotto 250 grammi, compreso il carico, e con velocità massima sotto 19 metri al secondo, puoi volare nella sottocategoria A1;
sotto 25 kg voli nella sottocategoria A3, quindi lontano dalle persone e dalle aree abitate.
Il testo è nel Regolamento di esecuzione UE 2019/947, ai punti UAS.OPEN.020 e UAS.OPEN.040. Quasi tutti i 5 pollici superano i 250 grammi con la batteria montata, quindi ricadono in A3 e servono l'attestato A1/A3, la registrazione come operatore su d-flight e l'assicurazione. Trovi i passi nella guida al patentino drone A1/A3 e nelle regole per i droni sotto 250 grammi.
Se voli con il visore serve anche un osservatore accanto a te, come per ogni volo FPV: ne parliamo nella guida Drone FPV: cos'è e in cosa è diverso.
C'è poi la trasmissione video. Nella banda dei 5,8 GHz l'uso libero, senza licenza da radioamatore, è previsto per apparati a bassa potenza: la raccomandazione europea ERC 70-03 indica per la banda 5725-5875 MHz un massimo di 25 mW e.i.r.p. Molti trasmettitori video permettono potenze molto più alte: impostali a 25 mW. Il documento è sul sito della CEPT. Le norme sulle frequenze possono cambiare: al momento della nostra verifica questo è il limite indicato, controllalo prima di volare.
Domande frequenti su come costruire un drone
È difficile costruire un drone FPV?
Richiede pratica con il saldatore e un po' di studio, ma è alla portata di chi ha pazienza. Le parti più delicate sono le saldature sul flight controller e la configurazione del failsafe.
Meglio costruirlo o comprarlo già pronto?
Un drone pronto, chiamato BNF o RTF, ti fa volare subito. Costruirlo ti insegna a ripararlo e a scegliere ogni pezzo. Molti piloti iniziano con un drone pronto e costruiscono il secondo.
Un drone autocostruito va registrato?
Va registrato l'operatore su d-flight, cioè chi vola, non il singolo drone. Il codice operatore va applicato sul drone. Sopra i 250 grammi serve anche l'attestato A1/A3, e l'assicurazione serve sempre.
Che software si usa per configurarlo?
Il più diffuso è Betaflight, gratuito e open source. Si collega il drone al computer via USB e si configurano ricevente, motori, modalità di volo e failsafe.
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