Imparare a Pilotare un Drone Multirotore

Con questo articolo vogliamo indicare i passi necessari da compiere per imparare a pilotare un drone multirotore da zero, senza aver avuto esperienze precedenti. Oggi sul mercato esiste un ampio ventaglio di scelte per quanto riguarda l'acquisto di un multirotore. Tricottero, quadricottero, esacottero, ottocottero, si possono trovare sia prodotti pronti al volo che da assemblare.

Anche dal punto di vista delle elettroniche di controllo esistono varie scelte. Si parte dalle schede di controllo dedicate al solo volo manuale per arrivare alle schede più evolute con funzioni automatiche come il controllo dell'altezza, l'uso del GPS per il position hold, per la navigazione automatica e altri ausili al pilotaggio che trasformano il quadricottero / multirotore in un vero e proprio drone in grado di volare e muoversi da solo.

1) SCEGLIERE IL TIPO DI DRONE SU CUI ADDESTRARSI
Per imparare a far volare un drone multirotore la prima scelta da farè è relativa a quale tipo di configurazione di telaio scegliere. La cosa migliore per muovere i primi passi è l'adozione di una costruzione semplice e leggera come quella di un quadricottero, in configurazione a + o a X. E' importante differenziare tramite un colore diverso, led luminosi etc., il braccio (+) o i bracci ( x ) anteriore/i del quadricottero in modo da riuscire a capire a colpo d'occhio come è orientato il quad durante il volo senza esitazioni.

2) SCEGLIERE L' ELETTRONICA DI CONTROLLO, LA FLIGHT CONTROL
Sia per i prodotti pronti al volo che da assemblare, è possibile utilizzare delle flight control semplici con funzioni basiche o evolute con funzioni semi-automatiche ed automatiche. Saper pilotare significa riuscire a gestire manualmente il multirotore in qualsiasi situazione ed assetto si trovi pertanto è importante in fase di apprendimento non utilizzare gli ausili di volo.

Tuttavia, imparare a pilotare su un mezzo evoluto consente di porre un rimedio agli errori, come ad esempio qualora si perda l'orientamento. Tramite l'azionamento del "ritorno a casa automatico" il drone è salvo. Flight Control semplice o evoluta? In definitiva è principalmente una scelta personale e anche una questione di costi, tenendo presente che i primi voli sono ad alto rischio di crash.

Il quadricottero pronto al volo DJI Phantom 2 con gimbal per GoPro H3-2D

Di seguito una selezione parziale di prodotti adatti per imparare a pilotare a relativo basso costo:

- Flight Control con le sole funzioni per il volo basico manuale

KK 2.1 volo acrobatico e volo autolivellante

- Flight Control con funzioni di volo evolute

DJI NAZA M LITE volo acrobatico e autolivellante, controllo automatico dell' altezza, GPS position hold e ritorno a casa automatico, funzione "carefree" (IOC) ovvero il pilotaggio indipendentemente da come è orientato il multirotore.
DJI NAZA M V2 stesse funzioni della M LITE ma possibilità di installare accessori + volo automatico a waypoint.
APM:COPTER ( ex Arducopter ) volo acrobatico e autolivellante fino ad arrivare al volo autonomo a waypoint, atterraggio automatico, ritorno a casa e molte altre funzioni evolute.

- Prodotti pronti al volo con funzioni di volo manuale

Tutti i mini e micro quadricotteri come i JARAMA, HUBSAN e altri. Costano poche decine di euro e generalmente hanno funzioni di volo acrobatico e autolivellante e sono da utilizzare prettamente in ambienti interni. Nonostante le dimensioni siano molto piccole, rappresentano un buon ausilio per imparare a sviluppare le capacità di pilotaggio a seconda dell'orientamento che assume il micro quadricottero.

- Prodotti pronti al volo con funzioni di volo evolute

WALKERA QR350 è un quadricottero con funzioni di volo manuali e semi-automatiche come il controllo dell'altezza, il controllo della posizione tramite il GPS, il ritorno a casa automatico e la funzione "carefree"
EFLITE 350QX quadricottero pronto al volo con funzioni simili al Walkera QR350 ma con un diverso design
DIJ PHANTOM 1-2 e VISION è il più famoso quadricottero pronto al volo. Nelle ultime versioni del Phantom 1 e in tutte le versioni del Phantom 2 e Vision, all'interno è presente la scheda di controllo NAZA M V2 con le relative funzioni di volo manuale e automatico.

3) LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTO
Le eliche dei multirotori sono molto taglienti e le ferite da esse provocate richiedono generalmente una visita al pronto soccorso con numerosi punti di sutura. Tutte le prove tecniche di funzionamento pre-volo vanno effettuate senza eliche così come l'aggiornamento del software, l'installazione degli accessori ele operazioni di setup e manutenzione, se la batteria LiPo rimane collegata al multirotore.

Per i primi voli cercate uno spazio sufficientemente ampio, meglio se a terra è presente un suolo morbido come erba o, se in interno, materassini da palestra. In caso di perdita di controllo e paura portate immediatamente lo stick del gas a zero in modo che il quadricottero scenda immediatamente a terra. Il Radiocomando deve essere sempre acceso PRIMA del quadricottero mentre a fine volo deve essere spento solo DOPO aver spento il quadricottero.

4 ) TERMINOLOGIA
I comandi per il pilotaggio che si possono impartire ad un multirotore sono 4: PITCH, ROLL, YAW, THROTTLE

Il PITCH ( in italiano Beccheggio ) è la rotazione attorno all'asse trasversale.
Se sul radiocomando si porta lo stick del Pitch in avanti, il multirotore si inclina in avanti, abbassa cioè il naso (abbassando la velocità del motore anteriore) e alza la coda (aumentando la velocità del motore posteriore). Di conseguenza il drone si muoverà in avanti. Se si porta lo stick del pitch indietro, il multirotore si comporterà in modo opposto ovvero si muoverà all'indietro.

Il ROLL ( in italiano Rollio ) è la rotazione attorno all'asse longitudinale.
Se si porta lo stick del roll verso destra, il multirotore abbasserà la parte destra e alzerà la parte sinistra, di conseguenza avverrà un movimento a destra. Viceversa muovendo lo stick a sinistra avverrà l'esatto contrario

Lo YAW (in italiano Imbardata ) è la rotazione attorno all'asse verticale. Muovendo lo stick dello Yaw a sinistra il multirotore ruoterà verso sinistra, cioè in senso antiorario. Viceversa per la destra.

Il THROTTLE rappresenta la manetta del GAS. Muovendo verso l'alto lo stick del Gas i motori accelerano contemporaneamente e l'effetto è quello di elevazione, l'aumento di quota, come se fosse un ascensore. Viceversa abbassando lo stick.

5 ) I MODI DEL RADIOCOMANDO
In ambito aeromodellistico esistono radiocomandi funzionanti in 4 MODI, tuttavia nel mondo dei droni multirotori sono utilizzati maggiormente il MODO 1 e il MODO 2. Il MODO 1 prevede di avere lo stick del GAS abbinato a quello del ROLL nel quadrante destro del radiocomando, mentre nel MODO 2 lo stick del GAS si trova a sinistra abbinato allo YAW. L'utilizzo di un modo rispetto all'altro è da scegliere a seconda della propria predisposizione e preferenza.

6 ) ACCENDIAMO I MOTORI
Per accendere i motori ( in gergo "armare" il multirotore ) ogni elettronica di controllo ha il suo sistema ma ultimamente sta diventando sempre più una convenzione far accendere i motori portando lo stick del gas e del roll in basso a destra ( nel caso del modo 2 ). In basso a sinistra per spegnere.
Accesi i motori, è consigliabile fare pratica piazzandosi dietro al multirotore ( coda verso di voi ) e muovendo lo stick del gas accelerando, in modo da far compiere piccoli balzi al multirotore per abituarsi alla sensibilità degli stick. Il primo passo è ottenere un hovering, ovvero il multirotore deve stare fermo ad almeno 1 metro di altezza, correggendo le eventuali derive tramite gli stick. In questa fase addestratevi a decollare e ad atterrare dolcemente.

7) I PRIMI MOVIMENTI
Ottenuto un hovering soddisfacente è tempo di far compiere al drone i primi movimenti. Cercando di mantenere la stessa altezza muovete lo stick del Pitch e del Roll ( avanti-dietro / destra - sinistra ) in modo che il multirotore si muova compiendo un quadrato e poi un cerchio ( sempre con il drone orientato con la coda verso di voi ). Prima in senso orario e poi in senso antiorario.

8) NASO VERSO DI NOI
Ora inizia la parte più difficile, con il drone in hovering muovete lo stick dello YAW in modo da far ruotare di 90° gradi il drone, cercate di mantenere questa posizione per qualche decina di secondi. Ruotate ulteriormente il drone tramite il comando di YAW in modo che il naso, cioe' la parte anteriore, sia verso di voi, e cercate di mantenere la posizione. Noterete che in questa posizione l'effetto dei comandi è invertito. Se si vuole raggiungere una buona capacità di pilotaggio è necessario creare la propria attidudine mentale per riuscire a gestire questa situazione.

9) I PRIMI 8 E I CIELI SARANNO VOSTRI
Superato lo scoglio dei "comandi invertiti" ora provate a compiere degli 8 in pianta, prima in un senso e poi nell'altro. Attenzione gli 8 vanno eseguiti muovendo anche lo YAW, il naso deve ruotare. Quando il drone torna verso di voi deve avere il naso rivolto a voi. Compiuti gli 8 sarete diventati piloti sufficientemente esperti per gestire qualsiasi imprevisto ed eventuale malfunzionamento delle funzioni automatiche, sarete in grado di portare a casa il drone senza danni commutando la modalità di volo in "manuale."