Metodyka nauczania latania BSP na przykładzie drona FPV – ćwiczenia obsługi kontrolera DJI Motion 2

Wstęp

Jednym z etapów nauczania latania dronem jest opanowanie pracy na kontrolerze lotu. To przy jego użyciu pilot steruje lotem bezzałogowa. Dlatego oprócz znajomości funkcji jakie przypisane są do aparatury sterującej, ważne są też ćwiczenia rozwijające pamięć motoryczną oraz szybkie reakcje na sytuacje awaryjne.

Niniejszy artykuł pokazuje jak metodycznie podejść do zagadnienia, jak zaplanować i przeprowadzić ćwiczenia prowadzące do opanowania  pracy na kontrolerze na przykładzie DJI Motion 2 przystosowanego do zdalnego sterowania dronem DJI Avata.

1. Analiza urządzenia

Pierwszą czynnością jest zapoznanie się z samym urządzeniem sterującym jakim jest DJI Motion 2 i przeprowadzenie analizy jego budowy i funkcji które są mu przypisane.

Zacząć należy od przeczytania instrukcji obsługi, która w przypadku DJI Motion 2 dostępna jest dostępne w internecie:

https://dl.djicdn.com/downloads/DJI_Goggles_Integra/20230406/DJI_Goggles_Integra_User_Manual_PL.pdf

Już na pierwszy rzut oka widać że jest to innego typu aparatura sterująca niż tradycyjna konsola z dwoma drążkami. W tym przypadku jest to pojedynczy drążek sterujący.

Rozpisanie przycisków kontrolera

Po zapoznaniu się z instrukcją obsługi należy zrobić spis przycisków kontrolera:
DJI Motion 2 ma 7 przycisków:

1. 1 – Przycisk zasilania (Power button / Link button);
2. 2 – Przycisk blokady (Lock button);
3. 3 – Przycisk zmiany trybów (Mode button);
4. 4 – Manipulator (Joyistick);
5. 5 – Przepustnica (Accelerator);
6. 6 – Pokrętło funjcyjne (FN Dial);
7. 7 – Spust migawki / przycisk nagrywania (Shutter/Record Button);

(Pozostałe trzy elementy to lampki sygnalizujące stan naładowania kontrolera, port USB-C, oraz zaczep na pasek, które nie są przyciskami, i nie dotyczą sterowania dronem)

Rozpisanie ruchów drążkiem

Oprócz przycisków zarządzającymi funkcjami są jeszcze dwa ruchy kontrolera:

1. 1 – Ruch pochylający drążek do przodu / do tyłu;
2. 2 – Ruch przechylający drążek na prawy / lewy bok.

Rozpisanie funkcji przyporządkowanych poszczególnym przyciskom

Kolejnym krokiem jest zrobienie spisu funkcji jakie są uruchamiane za pomocą przycisków oraz ruchów kontrolera.

A. PRZYCISKI

Przy użyciu przycisków aktywowane są następujące funkcje:

Przycisk zasilania – 2 funkcje:

1. 1 – sprawdzenie poziomu naładowania kontrolera;
2. 2 – włączanie i wyłaczania kotrolera.

Przycisk blokady – 4 funkcje:

1. 1 – uruchamianie i włączanie silników;
2. 2 – automatyczny start i lądowanie;
3. 3 – zablokowanie i odblokowanie zawisu drona;
4. 4 – anulowanie automatycznego lądowania oraz anulowanie RTH.

Przycisk zmiany trybów – 3 funkcje:

1. 1 – przełączanie pomiędzy trybem normalnym a sportowym;
2. 2 – uruchamianie RTH;
3. 3 – anulowanie RTH.

Manipulator – 2 funkcje:

1. 1 – lot góra-dół;
2. 2 – lot prawo-lewo.

Przepustnica – 2 funkcje:

1. 3 – lot do przodu;
2. 4 – lot do tyłu.

Pokrętło manipulatora – 6 funkcji:

1. 1 – włączenie panelu ustawień kamery w goglach;
2. 2 – przesuwanie po opcjach panelu funkcji lub regulacja wartości parametru;
3. 3 – zatwierdzenie wybranej opcji lub wartości parametru;
4. 4 – wyjście z bieżącej funkcji;
5. 5 – pochylenie kamery przed startem, w czasie lądowania, w czasie RTH;
6. 6 – pochylenie kamery w czasie lotu.

Spust migawki / przycisk nagrywania – 2 funkcje:

1. 1 – robienie zdjęcia lub rozpoczęcie nagrywania i zakończenie nagrywania;
2. 2 – przełączenie pomiędzy trybem foto a trybem video.

B. RUCHY DRĄŻKA

Poruszając drążkiem aktywowane są następujące funkcje:

Ruch drążka wokół osi bocznej – 2 funkcje:

1. 1- Pochylanie kamery góra / dół;
2. 2 – Ukierunkowanie wektora prędkości drona względem płaszczyzny poziomej.

Ruch drążka wokół osi poziomej – 1 funkcja:

1. 1- Obroty drona wokół własnej osi pionowej w prawo / lewo.

Wnioski i uwagi dotyczące funkcji kontrolera

Można więc wyróżnić 20 funkcji uruchamianych za pomocą kontrolera, z czego jedna funkcja (przerwanie RTH) jest przypisana do dwóch przycisków – czyli można ją uruchomić na dwa sposoby. Dodatkowo są 3 funkcje zarządzane za pomocą ruchów drążka.

UWAGA:  Powyższy spis funkcji nasuwa pytanie, dlaczego w jednym przypadku włączanie i wyłączanie jakiejś funkcji jest traktowana jako jedna funkcja przycisku, a w innym przypadku włączanie jest oddzielną funkcją niż wyłączanie, tak jak to jest np. z inicjowaniem i anulowaniem procedury RTH? Otóż czynnikiem decydującym na potrzeby tego szkolenia jest sposób wywołania komendy. Jeżeli automatyczny start i lądowanie są identycznie uruchamiane danym przyciskiem, to traktowane są jako jedna funkcja, jeżeli inaczej – to jako odrębne funkcje. Ma to związek z celem tego ćwiczenia, jakim jest wyrabianie odruchów manualnych w zależności od zaistniałej sytuacji w trakcie operowania SBSP.

UWAGA: Funkcja przerwania automatycznego lądowania za pomocą przycisku blokady (Button Lock) nie występuje w instrukcji obsługi ani drona DJI Avata, ani w instrukcji obsługi samego kontrolera, DJI RC Motion 2. Funkcja ta jak się okazuje istnieje, a dowodzi tego komunikat wyświetlający się niekiedy na ekranie gogli bezpośrednio po aktywacji automatycznego lądowania: „Press lock button to cancel landing”. Funkcja ta została na potrzeby niniejszego ćwiczenia zestawiona razem z funkcją przerwania automatycznego powrotu do bazy – RTH jako jedna funkcja blokująca / przerywająca uprzednio zainicjowany proces automatycznego powrotu do bazy, który w przypadku RTH również kończy się posadzeniem drona na ziemi. Niemniej należy pamiętać, że istnieje taka funkcja, której można użyć również po zainicjowaniu automatycznego lądowania, gdy widzimy że dron jest bliski przyziemienia, a zdecydujemy się jednak zatrzymać procedurę.

Ustalenie manualnych komend za pomocą których uruchamia się poszczególne funkcje

Gdy lista funkcji jest sporządzona, należy rozpisać w jaki sposób są one uruchamiane. Można to było zrobić już na poprzednim etapie, ale warto postępować systematycznie, tak żeby wiedza była dozowana stopniowo, co pozwoli na jej lepsze przyswojenie.

Do poprzednij dodane są na tym etapie informacje o tym jak manualnie uruchamiac funkcje. Jest też wskazówka praktyczna, jak można za pomocą symboli oznaczać czynności manualne. Takie sktóry są pomocne gdy chcemy np. sporządzić listę komend w formie „mini-instrukcji”, którą potem można zabierać ze sobą wykonując operacje dronem w terenie.

A. PRZYCISKI

Przy użyciu przycisków następujące funkcje aktywowane są w następujący sposób:

Przycisk zasilania – 2 funkcje:

1. 1 – sprawdzenie poziomu naładowania kontrolera – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
2. 2 – włączanie i wyłączanie kontrolera – pojedyncze krótkie naciśnięcie plus pojedyncze długie naciśnięcie: [·]+[ ̶ ]

Przycisk blokady – 4 funkcje:

1. 1 – uruchamianie i włączanie silników – dwukrotne krótkie naciśnięcie: [·]+[·]
2. 2 -automatyczny start i lądowanie – pojedyncze długie naciśnięcie [ ̶ ]
3. 3 – zablokowanie i odblokowanie zawisu drona – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
4. 4 – anulowanie automatycznego lądowania oraz anulowanie RTH – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]

Przycisk zmiany trybów – 3 funkcje:

1. 1 – przełączanie pomiędzy trybem normalnym a sportowym – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
2. 2 – uruchamianie RTH – pojedyncze długie naciśnięcie: [ ̶ ]
3. 3 – anulowanie RTH – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]

Manipulator – 2 funkcje:

1. 1 – lot góra-dół – ruch do przodu / do tyłu: [↕]
2. 2 – lot prawo-lewo – ruch w prawo / w lewo: [↔]

Przepustnica – 2 funkcje:

1. 1 – lot do przodu – przyciśnięcie przepustnicy
2. 2 – lot do tyłu – popchnięcie do przodu przepustnicy

Pokrętło manipulatora – 6 funkcji:

1. 1 – włączenie panelu ustawień kamery w goglach – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
2. 2 – przesuwanie po opcjach panelu funkcji lub regulacja wartości parametru – przesuwanie pokrętłem góra/dół: [↨]
3. 3 – zatwierdzenie wybranej opcji lub wartości parametru – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
4. 4 – wyjście z bieżącej funkcji – pojedyncze długie naciśnięcie: [ ̶ ]
5. 5 – pochylenie kamery przed startem, w czasie lądowania, w czasie RTH –przesuwanie pokrętłem góra/dół: [↨]
6. 6 – pochylenie kamery w czasie lotu – pojedyncze długie naciśnięcie plus przesuwanie pokrętłem góra/dół: [ ̶ ]+ [↨]

Spust migawki / przycisk nagrywania – 2 funkcje

1. 1 – Robienie zdjęcia lub rozpoczęcie nagrywania i zakończenie nagrywania – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]
2. 2 – Przełączenie pomiędzy trybem foto a trybem video – pojedyncze długie naciśnięcie: [ ̶ ]

B. RUCHY DRĄŻKA

Poruszając drążkiem następujące funkcje zarządzane są następującymi ruchami:

Ruch pochylający drążek do przodu / do tyłu – 2 funkcje:

1. 1 – Pochylanie kamery góra / dół;
2. 2 – Ukierunkowanie wektora prędkości drona względem płaszczyzny poziomej

Ruch przechylający drążek na prawy / lewy bok – 1 funkcja:

1. 1 – Obroty drona wokół własnej osi pionowej w prawo / lewo.

 

2. Praktyczne ćwiczenie pracy manualnej na kontrolerze

Gdy już mamy rozpisane funkcje, oraz sposób ich użycia, na początku należy przećwiczyć wywoływanie ich bez uruchamiania drona, to jest jedynie na kontrolerze.

Poniżej znajdują się załączone filmy pokazujące ćwiczenia nabywania odruchów w wywoływaniu na kontrolerze funkcji przypisanych przyciskowi blokady (Lock Button). (Funkcje są cztery, ale dwie z nich mają taki sam sposób inicjowania, stąd tylko trzy filmy):

• Ćwiczenie 1: Uruchamianie i zatrzymanie silników – dwukrotne krótkie naciśnięcie: [·]+[·]

 

• Ćwiczenie 2: Automatyczny start i lądowanie – pojedyncze długie naciśnięcie [ ̶ ]

 

• Ćwiczenie 3: Zablokowanie i odblokowanie zawisu drona, oraz anulowanie RTH i anulowanie automatycznego lądowania – pojedyncze krótkie naciśniecie: [·]

Oprócz pracy na przyciskach, należy wytrenować ruchy drążkiem kontrolera. Są dwa ruchy którym przypisane są trzy funkcje:

Ćwiczenie 4: Pochylanie kamery drona oraz ukierunkowywanie wektora prędkości drona względem płaszczyzny poziomej poprzez pochylenia i odchylenia kontrolera DJI RC Motion 2

Ćwiczenie 5: Obrót drona wokół własnej osi, oraz zmiana kierunku lotu za pomocą przechylania drążka kontrolera DJI RC Motion 2 na boki.

Cel metodyczny wstępnych ćwiczeń praktycznych

Wprowadzenie tego typu ćwiczenia jako etapu pośredniego pomiędzy teorią a praktyką jest bardzo ważne z punktu widzenia metodyki, a także z punktu widzenia bezpieczeństwa.

Po pierwsze, jest to pomost łączący etap intelektualnego opanowania danego zakresu wiedzy z jego praktyczną realizacją. Gdy już wiemy że kontroler ma określoną liczbę przycisków, że te przyciski odpowiadają za uruchamianie nie tylko jednej, ale kilku funkcji, a o tym która z funkcji zostanie uruchomiona decyduje sposób naciskania przycisków, to można przejść do intencjonalnego (świadomego) budowania zestawu odruchów, które będą funkcjonować w pamięci motorycznej na zasadzie mini-procedur. Stąd też ważne jest aby na tym etapie szkolenia koncentrować się na trzech ogniwach łączących teorię z praktyką:

• → jaki jest cel uruchomiania danej funkcji?
• → jak dron zareaguje na uruchomienia danej funkcji?
• → jak uruchomić daną funkcję?

Świadome powtarzanie ćwiczeń, to jest takie przed rozpoczęciem którego będziemy stawiali sobie wyżej postawione pytania, prowadzi do wyrobienia następującej reakcji:

Nastąpiła utrata łączności z dronem  → trzeba uruchomić RTH → a w tym celu należy na dłużej przycisnąć pomarańczowy przycisk blokady.

Po drugie, opanowanie czynności manualnych przed rozpoczęciem próbnych lotów obniża ryzyko uszkodzenia sprzętu, gdy już zacznie się go eksploatować.

 

3. Praktyczne ćwiczenia w egzekwowaniu komend kontrolera

Dopiero gdy przyswoimy wiedzę o zestawie przycisków kontrolera i przypisanych im funkcjach, i gdy wiemy jak manualnie egzekwować poszczególne funkcje, można przystąpić do ćwiczeń praktycznych z użyciem BSP.

Warunki wstępne przystąpienia do ćwiczeń

Na tym etapie szkolenia znajomość funkcji drona powinna być już w pełni pamięciowo sprzęgnięta z czynnościami jakie należy wykonać aby danej funkcji użyć. To jest powinno się bez dłuższego namysłu wiedzieć jakie manewry można wykonywać kontrolerem i jak je uruchomić. Nawet jeżeli dane ćwiczenie przewiduje jedynie wystartowanie i wylądowanie, to powinniśmy być gotowi także do wykonania lotu horyzontalnego, czy użycia RTH. Na tym etapie można także zacząć budować szerszą wiedzę o okolicznościach użycia danej funkcji w zależności od hipotecznego scenariusza lotu, w zależności od okoliczności jakie mogą zaistnieć podczas eksploatacji BSP.

Poniżej przedstawiony jest zestaw ćwiczeń praktycznych w oparciu o ujęcia z perspektywy gogli FPV – z podglądem głównego ekranu na którym wyświetlają się parametry lotu oraz komunikaty o aktualnym stanie drona i trybie lotu.
Uwaga: Przed każdym ćwiczeniem należy przygotować SBSP i zabezpieczyć procedurę RTH poprzez wyznaczenie wysokości RTH oraz zaktualizowaniu punktu startowego.

Zestaw ćwiczeń

Przycisk blokady:

Ćwiczenie 1: Włączanie i wyłączanie silników:

Ćwiczenie polegające na wyuczeniu odruchu włączania i wyłączania silników za pomocą dwukrotnego naciśnięcia przycisku blokady.

Po ustawieniu drona w punkcie starowym i po osiągnięciu przez system gotowości do pracy, ćwiczymy włączanie i wyłączanie silnika bez unoszenia drona w powietrze.

Ćwiczenie wykonujemy najpierw bez gogli, następnie z goglami, obserwując komunikaty pojawiające się na ekranie gogli.

Przykład ćwiczenia:

Po włączeniu silników na ekranie gogli pojawiają się kolejno komunikaty: „Motors starting„, następnie „Motors Stopped” informujące o włączeniu silników, a następnie o ich wyłączeniu.

Ćwiczenie 2: Automatyczny start i lądowanie:

Ćwiczenie polegające na wystartowaniu oraz na wylądowaniu przy użyciu trybu auo-pilota, który się aktywuje za pomocą pojedynczego naciśnięcia i przytrzymania przycisku blokady, po którym dron startuje i wznosi się na wysokość ok. 1.2 m i zawisa. Takie samo naciśnięcie w momencie gdy dron jest w zawisie spowoduje automatyczne lądowanie.

Uwaga: Jest to ćwiczenie podczas którego nastąpi wzniesienie drona w powietrze, dlatego pierwsze próby należy wykonywać obserwując drona z tyłu a nie patrząc przez gogle, czyli – posługując się terminologią dronową – w warunkach VLOS a nie FPV. Trzeba być także przygotowanym na to, że oprócz użycia przycisku automatycznego startu i lądowania, trzeba będzie manewrować dronem przy użyciu manipulatora, drożka sterowniczego oraz przepustnicy gazu, a zatem należy mieć już w pamięci za co odpowiadają poszczególne przyciski drążka. Przede wszystkim trzeba mieć przygotowane procedury awaryjne, to jest w razie utraty panowania nad dronem należy zablokować drona. Gdy dron zwiśnie w powietrzu, będzie czas na przemyślenie kolejnych ruchów i opanowanie sytuacji. W przypadku gdy wiatr będzie znosił drona mimo blokady, można od razu uruchomić RTH.

Uwaga: O ile automatyczny start jest prosty, o tyle automatyczne lądowanie wymaga po pierwsze aby dron najpierw znalazł się nad lądowiskiem (miejscem wyznaczonym, bądź nadającym się do lądowania), po drugie należy kontrolować jego schodzenie także w czasie po aktywacji automatycznego lądowania, gdyż DJI Avata jest z natury nie stabilny i może dryfować na boki zwłaszcza przy podmuchach wiatru. Już samo usytuowanie drona nad lądowiskiem może sprawiać trudności, dlatego należy skupić się na tym aby we właściwym momencie aktywować lądowanie, gdyż z chwilą aktywacji dron zacznie automatycznie obniżać lot. Podczas samego schodzenia można manewr korygować zarówno horyzontalnie jak i wertykalnie za pomocą manipulatora, a w razie konieczności przerwać automatyczne lądowanie poprzez pojedyncze krótkie naciśnięcie przycisku blokady.

Kolejne filmy pokazują stopniowe opanowywanie automatycznego lądowania. Najpierw po wystartowaniu i osiągnięciu pułapu 1.2 m, widać szarpnięcie i wyrównanie pochyłów i przechyłów drona. Oznacza to że dron zakończył automatyczny start. Od tej chwili sterowanie przechodzi w tryb manualny – czyli steruje już tylko pilot. Jeżeli pozostawi się drona na chwilę bez kontroli, dron zacznie dryfować, i trzeba go ponownie naprowadzić na pozycję lądowania. Ważne jest więc aby cały czas – nawet podczas użyciu trybu auto-pilota – kontrolować lot drona, i być gotowym do przejęcia nad nim kontroli od razu po zakończeniu automatycznego staru.

Przykład ćwiczenia 1:

Pierwszy film pokazuje wystartowanie z użyciem auto-pilota, po którym następuje przejście w tryb ręcznego sterowania, i z tą chwilą dron zaczyna przejawiać typową dla DJI Avaty niestabilność. Dlatego przed wylądowaniem należy upewnić się (skierować kamerę w dół) czy dron znajduje się nad lądowiskiem, i dopiero wówczas zainicjować automatyczne lądowanie. W razie trudności z ustabilizowanie pozycji drona należy zdjąć gogle, i wykonywać manewr w warunkach VLOS, czyli po prostu własnymi oczami śledzić zachowanie drona, i korygować jego pozycję za pomocą przycisku manipulatora, przepustnicy i drążka sterowniczego.

Przykład ćwiczenia 2:

Drugi z filmów tego ćwiczenia nakręcony jest w warunkach bocznego wiatru. Film pokazuje trzy podejścia do ćwiczenia, gdzie za pierwszym razem dron po zakończeniu startu i przejścia w tryb ręczny sterowania zostaje w skutek bocznego wiatru zniesiony na prawo. Dron DJI Avata posiada system pozycjonowania satelitarnego, więc sam daży do utrzymania pozycji, co widać po przechyleniu drona na lewy bok świadczącym o sygnałach przekazywanych przez system pozycjonowania do kanałów sterowania dążących do utrzymania drona w jednej pozycji. Po przywróceniu drona za pomocą ręcznego manewrowania nad lądowisko zostaje włączony przycisk automatycznego lądowania. Dron ostatecznie ląduje na krawędzi lądowiska. Kolejne podejścia do lądowania pokazują stopniowe opanowywanie niestabilnego drona DJI Avata i przeciwdziałanie wiatrowi z boku, i w rezultacie prawidłowo wykonane lądowanie.

Przykład ćwiczenia 3:

Trzeci film pokazuje wzorowo wykonane ćwiczenie automatycznego staru i ladowania FPV. Dron po wystartowaniu i przejściu w tryb ręcznego sterowania jest utrzymywany w pozycji nad lądowiskiem. Po sprawdzeniu ruchem kamery pozycji i drona, następuje automatyczne lądowanie.

Ćwiczenie 3: Zawieszenie i odblokowanie zawisu drona:

Ćwiczenie polegające na wystartowaniu, wzniesieniu, włączeniu blokady drona w powietrzu poprzez jednokrotne krótkie naciśnięcie przycisku blokady, a następnie jej wyłączeniu w ten sam sposób.

Dron w wyniku użycia tej funkcji zawiśnie w powietrzu i nie będzie reagował na ruch drążka. Jest to funkcja pomocna w przypadku awaryjnym, bądź gdy potrzebujemy chwilowo przerwać manewrowanie dronem bez konieczności lądowania.

Uwaga: Jest to odpowiednik sytuacji jaką w stabilnych dronach (gdzie wirniki znajdują się w górnej części konstrukcji) z włączonym pozycjonowaniem satelitarnym uzyskuje się po prostu poprzez pozostawienie drążków sterowniczych w swobodnych pozycji wyjściowej. W przypadku drona DJI Avata nie można odłożyć kontrolera swobodnie, gdyż każda jego pozycja wywołuje określone reakcje drona. Dlatego trzeba odciąć jego sygnały sterowania właśnie poprzez blokadę drona w powietrzu. Co więcej. Dron DJI Avata nawet po uruchomienie blokady i mimo pozycjonowania satelitarnego będzie miał tendencję do dryfowania. Dlatego mimo użycia funkcji zawisu, należy monitorować sytuację i zachowanie drona, i w każdej chwili być w gotowości do odwieszenia drona i przejęcia nad nim kontroli.

Przykład ćwiczenia:

Przełącznik trybów:

Ćwiczenie 4: Przełączanie pomiędzy trybem normalnym a sportowym:

Ćwiczenie polegające na wyuczeniu odruchu przełączania trybów: z normalnego na sportowy i na odwrót, poprzez krótkie pojedyncze naciśnięcie przycisku zmiany trybów. Funkcja ta jest używana w przypadku przejścia z lotu wolnego i precyzyjnego do lotu szybkiego na otwartej przestrzeni.

Uwaga: zmiana trybu spowoduje że dron zostanie wypoziomowany do pozycji wyjściowej, dlatego zmiany trybów nie można używać w czasie nagrywania jednego ujęcia, gdyż będzie widoczne wyraźne szarpnięcie kamery. Należy tak planować sekwencje ujęć, aby od początku do końca nagrywane były przy wykorzystaniu jednego z trybów, to jest nagrywamy albo sekwencje wolne lub w średnim tempie, albo szybkie. Potem je dopiero łączymy w całość.

Ćwiczenie 2: Uruchamianie RTH:

Ćwiczenie polegające na wyrobieniu odruchu inicjowania procedury RTH poprzez pojedyncze długie naciśnięcie przycisku zmiany trybów.

Jest to ważne ćwiczenie gdyż procedury RTH będziemy używać w sytuacjach awaryjnych, a takie w przypadku drona DJI Avata mogą wystąpić już podczas pierwszych ćwiczeń. Dlatego wyrobienie odruchu inicjowania RTH powinno być traktowane priorytetowo, i ćwiczone zanim przystąpi się do bardziej złożonych lotów. Ćwiczenie to musi być poprzedzone zapoznaniem się z teorią dotyczącą RTH (trzy rodzaje RTH), oraz ze sposobem ustawienia pułapu RTH i zaktualizowaniem miejsca startowego za pomocą panelu dotykowego w goglach DJI Gogles 2, lub przy użyciu pokrętła manipulatora w kontrolerze DJI RC Motion 2.

Przykład ćwiczenia:

Ćwiczenie polegające na wystartowaniu i odleceniu (po uprzednim ustawieniu pułapu powrotu do bazy) od punku startowego na odległość około 100 m, a następnie uruchomieniu RTH poprzez pojedyncze długie przytrzymanie przycisku zmainy trybów na kontrolerze DJI RC Motion 2. W wyniku uruchomienia RTH dron najpierw zmieni kierunek tak aby obrać kurs na bazę, wzniesie się na zaprogramowany pułap RHT (jeżeli w momencie inicjacji RTH znajdował się poniżej tego pułapu), po czym przemieści się na tej wysokości nad lądowisko, a następnie automatycznie urochomione zostanie automatyczne lądowanie (pojawi się na ekranie komunikat „auto landig”) i dron zacznie pionowo schodzić do lądowania. Procedurę RTH można w każdej chwili przerwać i przejść na ręczne sterowanie poprzez pojedyncze krótkie naciśnięcie przycisku zmainy trybów lub przyciski blokady.

Ćwiczenie 3: Anulowanie RTH:

Ćwiczenie polegające na przerwaniu uprzednio uruchomionej procedury RTH poprzez pojedyncze krótkie naciśnięcie przycisku zmiany trybów. W przeciwieństwie do większości funkcji, gdzie uruchamianie i wyłączanie odbywa się w ten sam sposób, tutaj sposoby są różne. RTH anulować można także przy pomocy przycisku blokady, również poprzez pojedyncze krótkie naciśnięcie.

Przerwanie RTH egzekwujemy zazwyczaj w przypadku gdy nastąpi odzyskanie kontroli nad dronem, lub gdy widzimy że kontynuacja RTH grozi np. kolizją drona z obiektem, lub wylądowaniem w niewłaściwym miejscu. Należy pamiętać, że nie powinno się nadużywać trybów autopilota, i gdy jest to możliwe należy przechodzić na sterowanie ręczne. Należy też pamiętać że w trakcie RTH dron DJI Avata nie może wykrywać przeszkód znajdujących się nad dronem i wokół drona, oraz że gdy w trakcie RTH nastąpi utrata sygnału GNSS, to dron zatrzyma się i zacznie lądować.

Manipulator:

Ćwiczenie 1: Pionowe wznoszenie i opadanie drona:

Ćwiczenie mające na celu nauczenie posługiwania się nadbudowanym na kontrolerze dżojstikiem, i manewrowania przy jego użyciu dronem w osi pionowej (wznoszenie i opadanie).

Uwaga: ruchy manipulatorem mają nieduże przełożenie na prędkość wznoszenia i opadania, stąd jego użycie służy do precyzyjnych manewrów np. podczas podchodzenia do lądowania, oraz drobnych korekt ruchu postępowego drona. Nie można na nim polegać w czasie lotu z dużą prędkością, jak również nie można za jego pomocą wykonać gwałtownych manewrów, ani znacznych zmian trajektorii lotu.

Przykład ćwiczenia:

Ćwiczenie 2: Horyzontalny lot na prawy i lewy bok:

Ćwiczenie mające na celu nauczenie posługiwania się nadbudowanym na kontrolerze dżojstikiem, i manewrowania przy jego użyciu dronem w osi bocznej (lot na boki).

Uwagi: takie same jak do poprzedniego ćwiczenia.

Przykład ćwiczenia:

Przepustnica:

Ćwiczenie 1: Lot do przodu:

Ćwiczenie mające na celu nauczenie posługiwania się przepustnicą, i polegające na wyrobieniu wyczucia dynamiki lotu drona w zależności od głębokość przyciśnięcia spustu przepustnicy.

Uwaga: Użycie przepustnicy może spowodować gwałtowne rozpędzenie drona, dlatego po pierwsze należy ćwiczenie przeprowadzać w terenie otwartym, oraz wznieść drona na bezpieczny pułap. Należy też upewnić się że włączony jest tryb normalny (przycisk zmiany trybu). Dopiero po opanowaniu  lotów w trybie normalnym, można przejść do trybu sportowego.

Ćwiczenie 2: Lot do tyłu:

Ćwiczenie mające na celu nauczenie posługiwania się przepustnicą, i polegające na wyrobieniu odruchu wypychania przepustnicy do przodu w celu wycofania drona z zajmowanej pozycji do tyłu.

Uwaga: Reakcja drona na popchnięcie przepustnicy do przodu nie jest tak dynamiczna jak w przypadku wciśnięcia przepustnicy w celu spowodowania lotu do przodu, i manewr ten należy traktować podobnie jak w przypadku ruchów drona przy użyciu manipulatora – to jest jedynie jako drobną korekcję pozycji drona. Należy to uwzględnić podczas nagrywania filmów. Dron DJI Avata jest zasadniczo stworzony do lotów dynamicznych. Nie jest przystosowany do robienia ujęć oddalających (zwiększających perspektywę), a użycie lotu wstecznego może mieć sens jedynie gdy filmowane obiekty znajdują się w stosunkowo niedużej odległości od obiektywu kamery.

Przykład ćwiczenia:

Film pokzauje sposób przeprowadzenia ćwiczenia z posługiwania się przepustnicą gazu (akcelertorem) drążka sterowniczego DJI RC Motion 2. Na ziemi za pomocą pachołków tworzymy punkty odniesienia, które będą wyznaczać trasę lotu w trakcie ćwiczenia. W tym przypadku figurą pomocniczą będzie krzyż (wystarczy też linia prosta). Latamy naprzemiennie do przodu i do tyłu, starając się po pierwsze utrzymać drona nad linią podłużną wyznacząną przez pachołki. Oznacza to, że oprócz manipulowania przepustnicą, należy kontrolować ruchy przechylające drążka na boki, które odpowiadają za obrót drona wokół własnej osi (osi pionowe). Po drugie staramy utrzymać drona na stałej wysokości. W tym celu należy kontrolować ruchy pochylające drążek do przodu i odchylające go do tyłu, które odowiadają za zmainę wznoszenie i opadanie drona w ruchu postęowym.

 

Kolejność wykonywania ćwiczeń praktycznych

Metodyka a planowanie kolejności ćwiczeń

Wyżej przedstawione ćwiczenia praktyczne w egzekwowaniu komend kontrolera są ułożone według kolejności omówionych wcześniej przycisków kontrolera DJI RC Motion 2. Natomiast odrębną kwestią pozostaje ułożenie ich kolejności, tak żeby proces szkolenia był zgodne z zasadami metodyki.

Ustalenie głównego kryterium

Kryterium główne stanowi w tym przypadku ryzyko utraty kontroli nad dronem towarzyszące danemu ćwiczeniu. W dalszej kolejności można kierować się stopniem trudności, czy skomplikowaniem danego ćwiczenia.

Najpierw powinny być ćwiczenie nie wymagające wznoszenia drona w powietrze, następnie ćwiczenia mające na celu opanowanie podstawowych manewrów dronem, tak żeby być w stanie naprowadzić drona z powrotem nad lądowisko gdy pod wpływem wiatru po starcie dron przemieści się. Dopiero na końcu można ćwiczyć funkcje nie mające związku z wykonywaniem podstawowych manewrów.

Zaplanowanie kolejności z uwzględnieniem specyfiki SBSP

Trzeba pamiętać że nie wszystkie ćwiczenia da się ustalić według kolejności która będzie gwarantowała pełną stopniowalność trudności, i w sposób który gwarantuje przystąpienie do kolejnego ćwiczenia z uprzednim opanowaniem manewrów których wykonanie może być konieczne w jego trakcie. Przykładowo; gdy po raz pierwszy wystartujemy, musimy liczyć się z tym że dron będzie dryfować i nie od razu będziemy mogli wylądować, a w związku z tym konieczne będzie naprowadzenie drona z powrotem nad lądowisko. Zatem trzeb być już znajomoionym z pozostałymi funkcjami, nie tylko tymi których ćwiczenie bezpośrednio dotyczy.

Zabezpieczeniem tego typu sytuacjami, oraz przed utratą kontroli nad dronem jest też wcześniejsze nauczenie się i zapamiętanie komend kontrolera podczas nauki teoretycznej oraz podczas ćwiczeń na samym kontrolerze.

Uwzględniając powyższe proponowana kolejność będzie następująca:

1. Ćwiczenie włączania / wyłączania silników;
2. Ćwiczenie automatycznego startu / lądowania;
3. Ćwiczenie obracania drona wokół własnej osi:
4. Ćwiczenie lotu do góry / w dół, oraz na boki przy użyciu manipulatora;
5. Ćwiczenie lotu do przodu i do tyłu przy użyciu przepustnicy;
6. Ćwiczenie włączania i wyłączania blokady drona (zawisu) w powietrzu;
7. Ćwiczenie uruchamiania i anulowania RTH;
8. Ćwiczenie lotu wznoszącego i opadającego drona;
9. Ćwiczenie przełączania trybów lotu (normalny / sportowy).

 

Podsumowanie

Choć sam kontroler DJI RC Motion 2 nie należy do szczególnie skomplikowanych, długość niniejszego opracowania wynika nie tyle z poziomu technicznego urządzenia, ile z przyjętej perspektywy metodycznej. Kluczowe było tu pokazanie, że nauczanie latania – nawet na pozornie prostym sprzęcie – można i warto oprzeć na przemyślanym algorytmie postępowania. Tego rodzaju podejście pozwala nie tylko lepiej zrozumieć zasady działania samego kontrolera, lecz także buduje solidny fundament pod dalszy rozwój umiejętności, szczególnie w kontekście bardziej zaawansowanej aparatury i cięższych, mniej wybaczających błędy platform. To właśnie w takich przypadkach metodyczne podejście staje się istotnym narzędziem ograniczania ryzyka — zarówno dla operatora, jak i dla otoczenia.