Tugas Sistem UAV

1. Sistem control UAV Ada 2 yakni Sistem Kontrol Manual dan Sistem Kontrol Auto Pilot

2. Mode Stabilyze adalah mode dimana saat posisi drone tersebut dalam mode stabil tidak bergerak kearah mana pun, biasanya mode ini digunakan saat akan mengambil foto dan sedang membuat video

3. Jelaskan Komponen Mode Stabilyze

4. Mode Auto Pilot adalah  pengendalian pesawat model menggunakan mode otomatis  untuk  mengikuti  suatu  rute  atau  rencana  penerbangan  yang sudah dibuat. Terdapat beberapa jenis autopilot untuk pesawat model penentuan autopilot untuk peswat model tergantung dengan misi yang ingin digunakan pada pesawat model tersebut. Badan pesawat yang sudah diuji kehandalan terbangnya secara manual baru kemudian dilakukan uji terbang otomatis menggunakan autopilot secara bertahap. Uji awal, uji terbang melingkar dengan jari-jari rendah, lalu uji kedua merupakan uji utama  yaitu  menguji  kekuatan  telemetri,  penerbangan  dengan  jarak terjauh 4 km.Penerbangan UAV berdasar isi program yang diatur menggunakan GCS Mission Planner maupun editing program manual menggunakan Arduino. Sedangkan Mission Planner ini telah memiliki kemampuan  untuk  melakukan  rekam  Flight  Data  yang diperoleh dari sensor-sensor yang terpasang, seperti : GPS, air speed sensor, magnetometer, gyroscope, accelerometer dan pressure sensor.

5. Mode yang digunakan dalam Auto Pilot : Sensor,GPS, IMU dan Micro Control dengan ARDUPILOT
a. Basic mode merupakan inner loop yang bertugas khusus untuk mempertahankan stabilisasi pesawat selama terbang.
b. Command mode dianggap sebagai outer loop terdiri dari manual control, heading, altitude hold, airsped lock, dan navigation air radio beam.
c. Coordination and correction pada waktu autopilot menggerakkan aileron agar pesawat membelok, sinyal diberikan ke roll channelvdan vaw dan yaw chanel untuk memperoleh koordinasi yang baik antara membeloknya dan miringnya pesawat. demikian juga saat pesawat membelok, maka sinyal diberikan ke pitch chanel untuk menggerakkan elevator ke atas untuk menambah lift sehingga mencegah pesawat tendeksi pesawat untuk decending selama mengadakan turn.

d.Safety and limitation Untuk menjamin bahwa autopilot bekerja sebagaimana mestinya dan tidak akan mengurangi keselamatan penerbangan, maka system autopilot dilengkapi dengan system pencegah bahaya dan kerusakan yang dikenal dengan safety feature yang terdiri dari interlock system, automatic cut off dan servo torque limitter.

6. Cara Kerja Waypoint Waypoint bekerja menggunakan bantuan GPS untuk menganalisa peta didaerah sekitar kita, dan mementukan dimana titik rute terbang yang tepat dipeta,dan kemudian tentutkan ketinggian dan kecepatan yang ada inginkan dari drone

7. Cara Kerja RTH RTH : Return to Home , adalah feature di drone yang memungkinkan drone kembali ke pangkalan atau ke HOME yang telah di setting dari awal, Sehingga dapat memudah kan dan dapat membantu  bagi para awak pilot drone yang baru belajar untuk menerbangkan drone agar tidak hilang 

8. Uraikan cara kerja Loiter adalah metode penerbangan yang dapat diaktifkan agar pesawat terbang berputar mengelilingi suatu titik yang ditentukan pada ground control station atau pesawat akan terbang mengelilingi titik terakhir   dimana metode Loiter diaktifkan ketika terbang pada ketinggian yang telah ditetapkan sebelumnya.

9. Komponen Mode Auto Pilot 

a) Sensing Elemen Sikap dan directional gyros, Turn Coordinator, dan Altitude Control adalah Sensing Elemen autopilot. Unit ini merasakan pergerakan pesawat. Mereka menghasilkan sinyal-sinyal listrik yang digunakan oleh autopilot untuk secara otomatis mengambil tindakan korektif yang diperlukan yang diperlukan untuk menjaga pesawat terbang sebagaimana dimaksud. Sensing Salad-gyros dapat ditemukan di kokpit yang dipasang instrumen. Mereka juga dapat dihubungkan secara remote.

Sensor gyro terpencil mendorong menampilkan servo panel kokpit, serta memberikan sinyal input ke komputer autopilot. Pilot otomatis digital modern dapat menggunakan berbagai sensor berbeda. Gyros MEMS dapat digunakan atau disertai dengan menggunakan accelerometers solid state dan magnetometer. Laju sistem berbasis tidak boleh menggunakan gyros sama sekali. Berbagai sensor input mungkin terletak dalam unit yang sama atau unit terpisah dan transfer informasi melalui bus data digital. Informasi navigasi juga terintegrasi melalui koneksi bus data digital untuk komputer avionik.

b) Komputer dan Amplifier Unsur komputasi autopilot mungkin analog atau digital. Fungsinya adalah untuk menafsirkan data Sensing Elemen, mengintegrasikan Command dan input navigasi, dan mengirim sinyal ke elemen Output untuk memindahkan pesawat kontrol yang diperlukan untuk mengendalikan pesawat. Sebuah Amplifier digunakan untuk memperkuat sinyal untuk diproses, jika diperlukan, dan untuk digunakan oleh perangkat output, seperti motor servo. Amplifier dan sirkuit terkait adalah sistem autopilot komputer analog. Informasi ditangani saluran sesuai dengan sumbu kontrol yang sinyal dimaksudkan (yaitu, pitch channel, roll channel, atau yaw channel). Sistem digital menggunakan teknologi komputer mikroprosesor solid state dan biasanya hanya memperkuat sinyal dikirim ke elemen output.

c) Elemen Output Elemen output dari sebuah sistem autopilot adalah servos yang menyebabkan ada pergerakkan dari kontrol penerbangan. Mereka adalah perangkat independen untuk masing-masing saluran kontrol yang mengintegrasikan ke dalam sistem kontrol penerbangan reguler. Desain servo autopilot sangat bervariasi tergantung pada metode aktuasi kontrol penerbangan. Sistem kabel-actuated biasanya memanfaatkan motor servo listrik atau elektro-pneumatik servos. Sistem kontrol penerbangan digerakkan secara hidrolik menggunakan servos electrohydraulic autopilot. Pesawat fly-by-wire digital memanfaatkan aktuator yang sama untuk melaksanakan manual dan autopilot manuver. Ketika autopilot bergerak, aktuator agak merespon perintah dari autopilot daripada eksklusif dari pilot. Apapun, autopilot servos harus memungkinkan gerakan kontrol tanpa hambatan ketika autopilot tidak beroperasi.

Pesawat dengan kontrol digerakkan oleh kabel menggunakan dua dasar jenis listrik servos yang dioperasikan motor. Motor terhubung ke poros output servo melalui pengurangan gigi. Ketika Motor mulai, berhenti, dan berbalik arah dalam menanggapi dengan perintah dari komputer autopilot. Jenis lain dari servo listrik menggunakan motor yang terus berjalan ditujukan untuk poros output melalui dua kopling magnet. Cengkeraman diatur sedemikian rupa sehingga energi satu kopling mentransmisikan torsi bermotor untuk memutar poros output dalam satu arah; energizing kopling lainnya ternyata berputar pada poros dalam arah yang berlawanan. Electropneumatic servos juga dapat digunakan untuk mendorong kontrol penerbangan kabel dalam beberapa sistem autopilot. Mereka dikendalikan oleh sinyal-sinyal listrik dari amplifier autopilot dan digerakkan oleh sumber tekanan udara yang tepat. Sumber mungkin berupa sistem pompa vakum atau mesin turbin udara. Setiap servo terdiri dari sebuah katup elektromagnetik dan output linkage.

Pesawat dengan sistem kontrol penerbangan hidrolik digerakkan memiliki autopilot servos yang elektro-hidrolik. Mereka mengontrol katup bahwa tekanan fluida langsung yang diperlukan untuk memindahkan kontrol melalui aktuator kontrol. Mereka yang didukung oleh sinyal dari komputer autopilot. Ketika autopilot tidak terlibat, servos memungkinkan cairan hidrolik mengalir terbatas dalam sistem kontrol penerbangan untuk operasi normal. Katup servo dapat menggabungkan transduser umpan balik untuk memperbarui kemajuan autopilot selama koreksi kesalahan. 

d)    Elemen Command

Unit Command, disebut pengontrol penerbangan, adalah manusia antarmuka dari autopilot. Hal ini memungkinkan pilot untuk memberitahu autopilot apa yang harus dilakukan. Pengendali penerbangan bervariasi dengan kompleksitas sistem autopilot. Dengan menekan tombol fungsi yang diinginkan, pilot menyebabkan controller untuk mengirim sinyal instruksi ke komputer autopilot, memungkinkan untuk mengaktifkan servos yang tepat untuk melaksanakan perintah. Level flight, climb, descent, beralih ke heading, atau terbang menuju heading yang diinginkan beberapa dari pilihan yang tersedia pada kebanyakan pilot otomatis. Banyak pesawat memanfaatkan banyak alat bantu navigasi radio. Ini dapat dipilih untuk mengeluarkan perintah langsung ke komputer autopilot. Selain on/off pada controller autopilot, kebanyakan pilot otomatis memiliki tombol disconnect yang terletak di kontrol roda. Switch ini, dioperasikan oleh tekanan ibu jari, sistem autopilot harus dapat digunakan untuk memperbaiki sebuah kerusakan yang terjadi pada sistem atau setiap saat pilot ingin untuk mengambil kontrol manual pesawat

e)    Feedback atau Follow Up Sebagai manuver autopilot pesawat kontrol untuk mencapai sikap penerbangan yang diinginkan, maka harus mengurangi kontrol permukaan koreksi sebagai sikap yang diinginkan hampir tercapai sehingga kontrol dan pesawat datang untuk beristirahat di jalur. Tanpa dilakukan, sistem akan terus berlebihan. Permukaan defleksi akan terjadi sampai sikap yang diinginkan tercapai. Tapi gerakan masih akan terjadi sebagai permukaan kembali ke posisi pra-kesalahan. Sensor Attitude akan sekali lagi mendeteksi kesalahan dan memulai proses koreksi seluruh lagi.

Berbagai feedback listrik, atau sinyal follow up, yang dihasilkan untuk semakin mengurangi pesan kesalahan di autopilot sehingga bahwa lebih dari koreksi terus menerus tidak terjadi. Ini biasanya dilakukan dengan transduser pada aktuator atau di unit servo autopilot.

Sebuah tingkat sistem menerima sinyal kesalahan dari tingkat gyro yang dari polaritas tertentu dan besaran yang menyebabkan kontrol akan dipindahkan. Sebagai kontrol melawan kesalahan dan bergerak untuk memperbaikinya, tindak lanjut sinyal polaritas berlawanan dan meningkatkan besarnya kontra sinyal error sampai sikap yang benar pesawat itu dikembalikan. Perpindahan follow up sistem A menggunakan kontrol hantaran untuk membatalkan pesan kesalahan bila sikap terbang telah dipindahkan ke posisi yang benar.

10. ESC adalah ESC (Electronic Speed Controller) : 
Electronic Speed Control adalah driver penggerak untuk jenis motor brushless, biasanya digunakan pada bidang aeronautical atau RC. untuk melakukan interface dengan ESC, caranya cukup mudah, yaitu dengan memberikan pulsa pada pin input ESC yang akan berpengaruh pada kecepatan motor brushless.

11. Fungsi FCS
FCS (Flight controller Sistem ) : adalah pengotrol dari drone untuk bisa bergerak sesuai dengan perintah.

12. Fungsi Kontrol dalam Radio Kontrol

Remote Control atau radio control. Radio control merupakan alat pengendali atau pemancar yang mengendalikan drone. Frekuensi carrier yang digunakan adalah 2.4 GHz. Tiap –tiap tuas control memiliki frekuensi informasi yang berbeda-beda yang menentukan fungsi tiap-tiap gerakan pada drone. Seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini

Arti gerakan :

a.         Throttle : Gas artinya semakin keatas maka putaran motor semakin keras atau drone terbang, dan semakin kebawah putaran motor semakin berkurang atau drone akan turun.

b.         Yaw : putar, yaw left artinya putar kekiri, dan yaw right putar kekanan.

c.         Pitch up : maju, pitch down : mundur

d.         Roll Left : geser kekiri, Roll Right : geser kekanan

13. Fungsi Throtle dan Penjelasan frekuensi yang digunakan
THROTTLE :  Pengendali dari motor / rotor dari drone tersebut bisa juga disebut stik , biasa kita sebutnya throttle down artinya drone diarahkan kebawah. Naik menggunakan throttle up (arahkan stik ketas)

14. Jelaskan fungsi yaw dan jelaskan frekuensi yang digunakan ?

yaw yaitu putaran terhadap sumbu vertikal, gerakan ini berupa menggeleng, yaitu hidung pesawat menghadap ke kanan maupun ke kiri.

15. Jelaskan fungsi pitch dan jelaskan frekuensi yang digunakan?

Pitch : gerakan pesawat berputar terhadap sumbu lateral, berupa gerakan nose-up atau nose-down (mengangguk)

16. Jelaskan fungsi Roll dan jelaskan frekuensi yang digunakan ?

roll adalah gerakan berputar terhadap sumbu longitudinal, berupa gerakan berputar sehingga salah satu sayap naik sedangkan salah satunya turun.

17. Jelaskan tentang FSK ? FSK adalah Frequncy Shift Keying (FSK) atau pengiriman sinyal melalui penggeseran frekuensi. Metode ini merupakan suatu bentuk modulasi yang memungkinkan gelombang modulasi menggeser frekuensi output gelombang pembawa. Pergeseran ini terjadi antara harga-harga yang telah ditentukan semula dengan gelombang output yang tidak mempunyai fase terputus-putus. Dalam proses modulasi ini besarnya frekuensi gelombang pembawa berubah-ubah sesuai dengan perubahan ada atau tidak adanya sinyal informasi digital. FSK merupakan metode modulasi yang paling populer. Dalam proses ini gelombang pembawa digeser ke atas dan ke bawah untuk memperoleh bit 1 dan bit 0. Kondisi ini masing-masing disebut space dan mark. Keduanya merupakan standar transmisi data yang sesuai dengan rekomendasi CCITT. FSK juga tidak tergantung pada teknik on-off pemancar, seperti yang telah ditentukan sejak semula. Kehadiran gelombang pembawa dideteksi untuk menunjukkan bahwa pemancar telah siap. Dalam hal penggunaan banyak pemancar (multi transmitter), masing-masingnya dapat dikenal dengan frekuensinya. Prinsip pendeteksian gelombang pembawa umumnya dipakai untuk mendeteksi kegagalan sistem bekerja. Bentuk dari modulated Carrier FSK mirip dengan hasil modulasi FM. Secara konsep, modulasi FSK adalah modulasi FM, hanya disini tidak ada bermacam-macam variasi /deviasi ataupun frekuensi, yang ada hanya 2 kemungkinan saja, yaitu More atau Less (High atau Low, Mark atau Space). Tentunya untuk deteksi (pengambilan kembali dari kandungan Carrier atau proses demodulasinya) akan lebih mudah, kemungkinan kesalahan (error rate) sangat minim/kecil. Umumnya tipe modulasi FSK dipergunakan untuk komunikasi data dengan Bit Rate (kecepatan transmisi) yang relative rendah, seperti untuk Telex dan Modem-Data dengan bit rate yang tidak lebih dari 2400 bps (2.4 kbps).

18. Jelaskan cara binding TX RX ?

Binding merupakan proses Mengkonfigurasi Controler RC  sehingga dapat berkomunikasi dengan Receiver RC yang dipasang di dalam quadcopter Anda. Ini adalah prosedur yang harus Anda lakukan sebelum menerbangkan drone,  apakah drone yang anda miliki termasuk jenis quadcopter ARF atau Anda merakitnya sendiri, Salah satu Kesulitan atau kendala dari Sistem Mengkofigurasi RC bagi saya adalah prosedur binding untuk setiap sistem radio berbeda. Bahkan Receiver yang berbeda pada sistem radio yang sama dapat memiliki prosedur Konfigurasi yang sangat berbeda.

Cara Binding Radio Transmitter ke Frsky Receiver merupakan hal penting yang harus anda perhatikan, maka dari itu di bawah ini kami akan memandu dalam menyelesaikan langkah-langkah Menghubungkan Sistem Frsky Tarantis ( Seperti Tarantis X9D, Tarantis QX7, dan Tarantis X-Lite ) , di setiap Receiver yang akan anda temukan di Miniquad.

TRANSMITTER DAN RECEIVER

Sebelum melakukan langkah Binding Anda harus mengetahui apa itu Transmiter dan Receiver.

Transmitter atau Remote Control adalah komponen yang dipegang oleh pilot di darat untuk mengendalikan pesawat dengan cara mengirmkan sinyal ke receiver. Pada umunya, transmitter bekerja menggunakan gelombang radio.

TRANSMITTER DAN RECEIVER

Sebelum melakukan langkah Binding Anda harus mengetahui apa itu Transmiter dan Receiver.

Transmitter atau Remote Control adalah komponen yang dipegang oleh pilot di darat untuk mengendalikan pesawat dengan cara mengirmkan sinyal ke receiver. Pada umunya, transmitter bekerja menggunakan gelombang radio.

Receiver merupakan penangkap sinyal dari isyarat yang kita berikan dari remot (Transmitter) di darat sehingga dapat dikontrol sesuai keinginan kita tanpa kabel. Recheiver didalam pesawat aeromodelling berfungsi mengontrol ESC dan servo secara elektronis untuk menjalankan fungsinya.

Radio Transmitter  (pemancar radio  atau TX) merupakan perangkat yang memungkinkan pilot mengendalikan pesawat, Drone ,Aircraft maupun  RC yang lain tanpa memerlukan kabel. Sinyal /perintah kemudian diterima oleh penerima radio (RX) yang terhubung ke Flight Controller . dibawah ini hal-hal yang perlu kita perhatikan sebelum membeli Transmitter. Untuk lebih Lanjut silahkan Baca Cara Memilih Radio Transmitter sebelum Merakit Drone.

Dibawah ini adalah Langkah yang harus di persiapkan sebelum anda melakukan binding  Transmitter ke Receiver anda

Instal Receiver di Drone Anda

Beberapa quadcopters ARF (diistilahkan "Plug and play" (PNP) atau "Bind and Fly"(BNF)) sudah dilengkapi dengan receiver yang sudah di instal dan siap untuk dipasangkan. Jika ini sudah anda lakukan pada Drone Anda, Anda dapat melewati langkah ini.

Jika Anda menginstal receiver di DroneARF Anda, maka anda akan menemukan RX dengan port S.Bus seperti X4R-SB, XSR, XM+, dll. Instalasi jenis receiver ini cukup sederhana. Anda harus mencari dan menyambungkan 3 kabel dari papan Flight Controller Drone (FC) Anda ke receiver. Pada sebagian besar Flight Controller 3 kabel ini dikelompokkan bersama:

1. 5V (+) dari FC harus dicolokkan ke pad positif atau pin pada RX Anda.
2. GND (-) dari FC harus dihubungkan ke ground (-) pad atau pin pada RX Anda.
3. UART RX dari FC harus dicolokkan ke pad S.Bus atau pin pada RX Anda.

Beberapa FC akan memiliki port berlabel "UART".Carilah pada yang secara khusus diberi label "SBUS" dan gunakan jika ada. Jika tidak, Maka anda perlu melakukan sedikit riset. untuk Cari tahu apakah Flight Controller Anda adalah varian “F3” atau “F4”. Anda dapat menggunakan pin apapun yang berlabel “UART RX” pada varian “F3”. Pada varian “F4” Anda perlu membaca secara manual atau diagram pengkabelan untuk FC untuk menentukan port mana yang akan digunakan untuk pengkabelan RX Anda.

Sebelum Tombol Quadcopter ( RX ) Anda Tekan, Anda harus bisa mengakses tombol "Failsafe" pada receiver untuk menyelesaikan prosedur Binding. Hal Ini Mengharuskan Anda memasang pelat di quadcopter Anda pada bagian atas.

2.            Turn On Quadcopter

Hidupkan dahulu RX anda, Jika RX sudah terinstal di Quadcopter anda , maka cara yang paling sering digunakan adalah mencolokkan Quadcopter ke baterai, Anda harus mempersiapkan segalanya yang di butuhkan agar proses Binding ini berhasil dilakukan. Kami menyarankan anda menggunakan Penghalang asap atau Smoke Stoppers , Jika anda baru pertama kali Menghubungkan Quadcopter ke Baterai.

Cobalah untuk menghubungkan quadcopter  ke komputer Anda, fungsinya untuk melihat apakah cahaya pada RX menyala. Jika menyala, Berarti Anda tidak perlu memasang atau mencolokkan baterai untuk melakukan prosedur konfigurasi!

1.            Cara Menghubungkan Taranis

Langkah-langkah berikut adalahprosedur Binding yang paling sering digunakan untuk seri Transmitter RadioOpenTX Taranis :

1.   Matikan quadcopter (RX) dan nyalakan Taranis Anda.
2.   Tekan tombol Menu di Transmitter Taranis untuk mengaktifkan halaman Pemilihan Model

3.   Pilih model yang tidak digunakan dan tekan Halaman.
4.   Secara opsional pilih dan masukkan nama untuk quadcopter baru Anda.

5.   Gunakan tombol +/- , dan geser ke bagian bawah menu bagian Internal RF | Mode. Pilih D16 untuk semua receiver miniquad (yang mencakup X4R-SB, XSR, XM +).

6.   Geser ke bawah ke [Bind] menggunakan tombol -   , Tekan tombol ENT pada TX Anda untuk mengaktifkan mode Konfigurasi. Biasanya Taranis Anda mengeluarkan suara kicauan  berulang - ulang.

7.   Temukan tombol tekan fisik pada RX Anda. tombol tersebut berada di samping LED yang menyala saat dinyalakan. Pada XM + , sangat kecil dan dekat dengan antena. tombol tersebut  merupakan tombol Failsafe.
8.   Tekan dan tahan tombol Failsafe saat menyalakan receiver / quadcopter Anda. cara ini sedikit menyulitkan jika di lakukan dengan satu tangan, jadi Anda mungkin memerlukan bantuan.
9.   Saat receiver menyala, Anda akan melihat lampu hijau yang terang dan lampu merah yang berkedip. Jika anda memiliki masalah pada step ini, Anda harus mencoba lagi prosesnya atau mempelajari lebih banyak pada panduan FrSky.

10. Lepaskan tombol Failsafe dan putuskan sambungan daya dari receiver / quadcopter.

11. Pada Transmitter Taranis, tekan ENT untuk keluar dari mode binding. Tekan EXIT beberapa kali untuk kembali ke halaman beranda.
12. Pasangkan kembali receiver Anda / quadcopter. Pastikan bahwa itu menunjukkan lampu hijau yang terang hal itu menunjukan bahwa komunikasi dengan radio Transmitter berhasil.  Jika RX Anda Support Telemetri, Anda harus melihat sinyal radio telemetri yang muncul di layar Taranis Anda.

3.            PENTING!

Setelah receiver dipasang pada Quadcopter, Berarti sudah Anda siap untuk mengkonfigurasi perangkat lunak Flight Controller Anda. Kami sarankan Anda memeriksa Panduan Konfigurasi Betaflightyang sudah sering digunakan untuk memandu Anda menyelesaikan Proses Binding ini.Proses ini akan memeriksa ulang bahwa RX Anda tehubung dengan benar danberkomunikasi dengan baik pada Flight Controller Anda. Hal Ini juga akanmemeriksa apakah failsafe Anda berfungsi dengan baik sehingga quadcopter Anda bisa di Kendalikan dengan aman.

Coordination and correction Pada waktu autopilot menggerakan aileron agar pesawat membelok, sinyal diberikan ke roll channel dan yaw chanel untuk memperoleh koordinasi yang baik antara membeloknya dan miringnya pesawat.Demikian juga saat pesawat membelok, maka sinyal diberikan ke pitch chanel untuk menggerakan elevator ke atas untuk menambah lift sehingga mencegah pesawat tendensi pesawat untuk decending selama mengadakan turn.

Coordination and correction Pada waktu autopilot menggerakan aileron agar pesawat membelok, sinyal diberikan ke roll channel dan yaw chanel untuk memperoleh koordinasi yang baik antara membeloknya dan miringnya pesawat.Demikian juga saat pesawat membelok, maka sinyal diberikan ke pitch chanel untuk menggerakan elevator ke atas untuk menambah lift sehingga mencegah pesawat tendensi pesawat untuk decending selama mengadakan turn