Alors, prêt pour la prise de vue aérienne?

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1 GAUI 500X-S, CRANE II & III Texte : Bruno Bosso / Photos : Bruno Bosso Alors, prêt pour la prise de vue aérienne? 066 Le quadrirotor 500X-S n est pas une nouveauté, car disponible depuis plus d un an maintenant. Mais avec l arrivée de nacelles spécifiques Crane II et Crane III et de leurs modules de contrôle GU-INS doté d une fonction GPS, il revient au goût du jour. Passons en revue le 500X-S Comme son petit frère le 330X, testé il y a quelques mois dans ce magazine, il s agit d un quadricoptère. Sa taille est plus importante que son prédécesseur et la conception plus évoluée avec la possibilité de replier les bras en tube d alu, une propulsion plus conséquente avec dans cette configuration -S des moteurs brushless Scorpion et des hélices de 10 pouces (contre 8 pouces sur le 330-X). Ceci permettant un poids en ordre de vol d un peu plus de 2 kg. Le 330-X peut être converti aussi en 500X, mais dans ce cas il faudra se limiter à des hélices de 8 pouces et donc limiter d autant la capacité d emport. Le montage du 500-X est très simple, mais il faudra bien suivre l ordre d installation et de branchement des moteurs/variateurs sous peine de devoir re-démonter. En effet, les variateurs sont à connecter sur les moteurs et à insérer dans les bras. Si vous branchez les phases du moteur à l envers, alors il tournera aussi à l envers. Gaui a bien indiqué cela sur la documentation et je vous conseille de repérer les prises de commande venant des variateurs avec un numéro d ordre 1 à 4. Cela vous facilitera la tâche lors de la connexion sur le module de contrôle. Un autre point que je n avais pas vu sur le 330-X : les différents moteurs sont installés d origine avec un angle de 6 environ sur les tubes. J ai cherché au début à corriger cela en pensant à un mauvais usinage des trous de centrage, mais en fait, cela est volontaire afin d améliorer la stabilité en vol. Il faudra aussi faire attention lors du passage des câbles à ce que ceux-ci ne gênent pas le repliement des bras.

2 GU-INS, Taille Type...électrique Motorisation...brushless Kit...à assembler En parlant de cela, une petite déception : Gaui a eu la bonne idée de fournir un sac de transport, mais pour rentrer complètement le 500-X dedans, il faudra démonter les hélices. Bien que ne prenant pas trop de temps, c est une opération toujours un peu embêtante une fois celles-ci bien fixées sur leur support. Le 500-X peut être équipé d origine du même module de stabilisation et de contrôle que le 330-X, mais Gaui offre maintenant des ensembles avec un module plus performant, le GU-INS. Vidéo Ce module GU-INS est particulièrement intéressant, car intégrant les fonctions de base de contrôle d un quadri (et uniquement quadri), un module GPS, un module de pilotage des nacelles et la possibilité d y connecter directement des satellites Spektrum pour la réception ainsi qu un module OSD en option. Il est équipé d une connectique assez complète, de leds de statuts et de potentiomètres de réglage. Passons en revue la connectivité du GU-INS Connexion d un récepteur Le module est livré avec des câbles pour y connecter un récepteur classique. Au minimum 6 voies (Ailerons, profondeur direction, gaz, mode de vol et GO Home) seront nécessaires (7 si vous désirerez piloter l inclinaison d une nacelle). La place étant plutôt réduite sur la platine du X500, il est proposé aux possesseurs de radio compatible DSM2/DSMX (Spektrum) de connecter directement un ou deux satellites sur les prises prévues à cet effet sur le côté du boitier. Cela supprime une nappe de câble et une prise spécifique pour l appairage est fournie. C est cette solution qui a été utilisée pour ce test. uu 067

3 [Electronique] 068 La connectique du module Gu-ins est bien complète. L'utilisation d'un satellite Spektrum au lieu d'un récepteur traditionnel permet de gagner en place et nombre de fils Connexion des ensembles contrôleur brushless/moteurs Comme déjà indiqué, il n est possible de contrôler que 4 moteurs donc on s en tiendra aux quadrimoteurs. L ordre de connexion est clairement indiqué dans la documentation et si vous avez bien repéré vos fils lors de l installation, cela ne vous posera pas de soucis. Un point important en ce qui concerne cette connexion : ce sont les différents contrôleurs qui amènent la tension alimentant l ensemble. Cette alimentation est suffisante pour le 500X et son module GU-INS mais Gaui recommande de déconnecter les fils d alimentation (BEC) venant des variateurs en cas d utilisation d une nacelle équipée de servos rapides et puissants et de remplacer cette alimentation par un BEC externe d une capacité suffisante. Lors des essais, la configuration d origine n a pas posé de problème particulier, même avec la nacelle la plus performante Crane III, mais comme cette nacelle n était équipée que d une caméra Go-Pro assez légère, cela n a probablement pas sollicité suffisamment les servos pour entraîner une défaillance. Connexion du GPS Ici c est très simple, une prise sur le côté est prévue à cet effet. Le récepteur GPS pourra être positionné sur la coque du X500 comme

4 MATERIEL 500X-S Gaui le recommande GAUI pour une réception parfaite. Une autre alternative vue sur le terrain et qui semble fonctionner est de positionner le récepteur sur le module GU-INS sous la coque de protection (cela à l avantage de faciliter les manipulations et le retrait de la coque). Connexion vers le PC Gaui livre un câble d adaptation permettant de connecter votre module à votre PC pour y effectuer des mises à jour du firmware. Le logiciel est disponible gratuitement sur leur site Web. Moteur......Brushless (x4) : Gaui 18A...(GUEC GE-183) Contrôleur brushless......(x4) : Gaui GUEC GM (200W KV950) Batteries de propulsion s 2200 mah 30C... Hélices (x4) : 10 pouces (Type A & B)... Emetteur/récepteur......émetteur Spektrum Dx7s...+ Satellite. Système de contrôle......gaui GU-INS... Connexion vers le module OSD (On Screen Display ou Affichage sur écran) Ce module est optionnel et ne fait pas partie de ce test. Il permet aux utilisateurs ayant un retour au sol des images de leur caméra embarquée d y ajouter les infor- uu On voit ici les 2 plaques carbone fournies avec les nacelles CRANE. Elle servent de point de fixation de celles-ci sur le 500X. La sangle a été ajoutée pour sécuriser la fixation. 069

5 Beaucoup plus petite quela Crane III, la Crane II accueillera cependant sans difficulté un petit appareil photo ou une GoPro. [Nacelle Crane II] La précision est au rendez-vous avec des articulations sur roulement et des mini servos Futaba. Les commandes se font suivant l'axe, soit en prise directe du palonnier sur le carbone ou bien via une tringle de commande. choix de mode de vol (il est indiqué par la led MODE sur le module. Ensuite, en mode normal, il faut faire un vol de stationnaire en trimant sur les axes (latéral et longitudinal) sur la radio jusqu à avoir une position stable. Il faut aussi en profiter pour régler le gain sur le potentiomètre GAIN du module (si le 500X auto-oscille sur ses axes, c est que le gain est trop fort). Une fois posé, il faut juste presser le bouton SET pour mémoriser ce réglage et remettre les trims à 0 sur la radio. La même procédure est à faire en mode Autobalance (pas besoin de refaire le réglage de gain). Pour le mode GPS, pas de réglage nécessaire, il faut juste vérifier que le récepteur GPS reçoit bien les signaux des satellites et que le module reçoit ces informations. Pour cela, il suffit de mettre le 500X sous tension (à l extérieur et pas dans votre maison) et surveiller la led GPS. Au bout d une minute environ, elle doit passer de clignotante à fixe indiquant ainsi qu il y a suffisamment de satellites visibles pour assurer un positionnement correct. Dans ce mode, par contre, il faudra ajuster le réglage de maintien de l altitude. Ici, le manche des gaz agit un peu différemment des autres modes. Le manche vers le haut fait monter, vers le bas descendre, mais le manche au milieu indique une demande de maintien d altitude. Pour régler la boucle d asservissement, il y a un potentiomètre nommé Z-GAIN. Comme pour les autres réglages de gains, si l altitude oscille rapidement, il faut baisser la valeur et si au contraire la correction est lente, il faut l augmenter. Il ne reste plus qu un seul réglage à faire en translation en mode GPS... Il s agit de l ajustement de la référence du nord magnétique. Le réglage est aussi fait via un potentiomètre 070 uu mations venant du GPS (altitude, localisation, vitesse. ) et aussi la tension de batterie par exemple. Connexion vers la batterie Le module permet de programmer un seuil de batterie faible pour la batterie de propulsion (Batterie lipo de 2s à 4s) via un potentiomètre. Pour cela une prise est fournie et doit être connectée sur la prise d équilibrage de votre batterie (au niveau du pôle positif de la seconde cellule c est-à-dire le 3ème fil en partant de la masse). Connexion vers une nacelle Le GU-INS permet de piloter à la fois la stabilisation de la nacelle sur 2 axes (mais aussi de choisir son inclinaison avant arrière) via 2 sorties de servo. Une procédure spécifique permet la calibration du débattement maximum et du neutre de chacun des axes. Réglage du GU-INS avec le 500X La première chose à faire (hormis de mettre les bons sens de débattement sur la radio) est de calibrer la voie des gaz. Cela sert non seulement pour les contrôleurs brushless (afin qu ils réagissent de la même manière, mais aussi pour le fonctionnement en mode GPS qui, nous le verrons plus tard, à besoin de cette information. Il faudra vérifier aussi que vous pilotez bien via un inter 3 positions le

6 [Nacelle Crane III] 500X-S Gaui Motorisation...électrique Nombre d éléments de la batterie:...2 à 4 MASSE En ordre de vol g...avec nacelle Crane III, mais sans batterie....(max 2,2 kg recommandés avec batterie...et emport de charge) DIMENSIONS Hauteur m Taille des hélices:...10 pouces Longueur mm Clairement haut de gamme, les commandes de mouvements se font par roues dentées via des servos Gaui haut de gamme montés en général sur des hélicoptères taille 90. Précision, puissance et rapidité sont cumulés pour une stabilisation maximale. avec le 500X en translation avant, s il dévie tout seul de sa trajectoire, alors il faut ajuster la valeur jusqu à obtention d une belle ligne droite. Voilà, les réglages sont terminés et vous pouvez alors profiter pleinement de votre Gaui 500X équipé du GU-INS! Gaui go home! La dernière fonction dont nous n avons pas encore parlé est le retour automatique à la maison (fonction appelée GO HOME). Elle s active en mode GPS via un interrupteur spécifique. Une fois activée, rien à faire qu à attendre que votre quadri ne vienne se repositionner au-dessus de son point de décollage ou plutôt au-dessus du dernier point GPS mémorisé par l utilisateur (il faut faire manuellement cette opération avant de décoller sauf si le point de retour n a pas changé depuis la dernière mémorisation). Lors des essais, le retour s est fait correctement avec un point d arrêt environ 3 à 4 mètres autour du point de départ. Même si je m attendais à un peu plus de précision, je dois avouer que cela m est apparu largement suffisant pour pouvoir reprendre la main et assurer ensuite l atterrissage. Le principal intérêt de cette fonction étant de récupérer la machine une fois qu elle est trop loin pour bien distinguer son orientation. Les nacelles Un quadri, c est bien, mais un quadri avec nacelle c est mieux n est-ce pas? Nous avons donc testé en premier les nouvelles nacelles Crane II et Crane III de Gaui. Les Crane II et III sont articulées sur les axes horizontaux et verticaux. Couplés au GU-INS, ils permettent une stabilité de votre appareil photo ou caméra même lorsque le 500X se fait secouer par les éléments ou simplement lors des déplacements rapides. Les deux produits sont fabriqués à base de carbone et aluminium pour optimiser le poids et les articulations sont montées sur roulements. Ces nacelles sont livrées prémontées et avec les servos adaptés (un très rapide sur l axe horizontal et un puissant sur l axe vertical, car il faut de la puissance pour mouvoir l appareil photo). La Crane II étant plus petite, elle est équipée de mini servos Futaba alors que la Crane III, elle, bénéficie de servos haut de gamme Gaui utilisés à l anticouple et au cyclique sur les hélicoptères X7 du fabriquant. Pour la commande des mouvements, deux philosophies sont utilisées en fonction de la taille. Gaui n a donc pas simplement fait une réduction de l une par rapport à l autre. Les mouvements de la Crane II sont pilotés par des tringles situées entre les palonniers de servos et les éléments en mouvement. Le jeu est minimum et la précision relativement bonne (sachant que pour avoir uu [Sangle] Le nacelles étant fixées par insertion dans des oeillets caoutchouc, je vous conseille de sécuriser l'ensemble par au moins une sangle Velcro. 071

7 500X-S Gaui Nom du combo :...Gaui 500X-S GU-INS Référence fabricant Fabricant...Gaui Importateur :...rc-helicopters-cars Web... Prix unitaire de combo euros Temps d assemblage/réglage...1 soirée Nom dumodèle :...Gaui Crane III Référence fabricant Fabricant...Gaui Importateur :...rc-helicopters-cars Web... Prix unitaire de combo euros Temps d assemblage/réglage...déjà monté,...reste à mettre les fixations sur le quadri Nom du combo :...Gaui Crane II Référence fabricant Fabricant...Gaui Importateur :...rc-helicopters-cars Web... Prix unitaire de combo euros Temps d assemblage/réglage...déjà monté,...reste à mettre les fixations sur le quadri de la vitesse, la tringle est prise en bout uu de palonnier et donc la résolution réduite, mais encore précise pour ne pas donner de mouvements saccadés visibles sur les vidéos). Cette nacelle parait très petite sous le 500X, mais permet d y loger un appareil numérique de petite taille ou une caméra GoPro. La Crane III bénéficie d un traitement clairement plus haut de gamme avec une transmission des mouvements par engrenages pris directement sur les axes de sortie des servos. Les rapports de réductions importants assurent à la fois souplesse et précision alors que la vitesse des servos assure la rapidité des réactions. D origine, la Crane III arrive aussi pré-monté. Il y avait un peu de jeu entre les dents des engrenages. Ce jeu peut être ajusté en repositionnant les servos dans leur emplacement. Il faudra ajuster afin de limiter le jeu, mais sans mettre une trop forte contrainte mécanique pour ne pas perdre en vitesse ni augmenter la consommation des servos. Sa taille importante vous permettra d y installer un appareil photo reflex. Les tests d enregistrement vidéos en vols par journée de grand vent ont montré une stabilité impressionnante; même en forçant des mouvements du 500X via les manches de la radio (voir vidéo). Dans le cas d utilisation des nacelles Crane, leur fixation sur le 500X se fait par 4 tiges aluminium clipsées dans des passes fils en caoutchouc eux-mêmes intégrés dans des plaques carbone à fixer sous le 500X. Bien que n ayant pas eu de souci de décrochage en vol, je vous conseille de sécuriser cette fixation par au moins une sangle en Velcro. Parlons maintenant de la capacité d emport et du choix de batterie. Capacité d emport, autonomie Le 500X, avec son équipement d origine, accepte de fonctionner avec des batteries de 2S à 4S. Le manuel donne directement une table contenant les bonnes informations (voir le tableau). Sachant que le 500X du test avec le Crane III (hors batterie) pèse 1070 g, et que le poids maximum recommandé en ordre de vol est de 2200 g (après Gaui considère que le la [Tableau consommation/masse] Poids total en vol (g) Batterie recommandée Consommation (w) Rendement (g/w) S S S S S S S S S S S S S S S L attrait pour la prise de vues aérienne est telle que l on n a pas fini de voir voler ces drôles d engins! Le 500X-S Gaui GU-INS équipé de la nacelle Crane III et du module GPS est d ailleurs sans doute la moins onéreuses des solutions pouvant être utilisées quasi-professionnellement...

8 puissance demandée n est pas supportable par la propulsion), il vous reste au mieux pour votre batterie et votre caméra ou appareil photo 1130 g. Prenons comme exemple notre cas d utilisation d une Gopro équipé du module wifi et de sa coque de protection plastique et support (poids 230 g). J arrive à un poids total de 1300 g auquel je dois ajouter le poids de ma batterie. Je peux alors utiliser du 3S jusqu à un poids de 400 g environ ou 4s jusqu à 900 g. Tout dépend alors de la durée de vol désirée. Par exemple : Avec une batterie 3s 2200 mah (poids 220 g), j obtiens les calculs suivant : Poids total : 1520 g Consommation d après la table un peu plus de 202 W La puissance de la batterie 11.1 V * 2.2 A * 60 (min) = ( /202W) * 0.75 (on laisse 25 % dans la batterie) = 5.44 soit environ 5 25 de vol. Ce calcul reste bien entendu approximatif, mais il donne une bonne indication du temps maxi atteignable en fonction de votre choix de batterie. Il faudra procéder à des essais réels et garder une marge de sécurité sur le temps de vol pour tenir compte des éléments perturbant la consommation (changement de positions, d altitude, beaucoup de vent à contrer, etc.). Conclusion Avec cet équipement, je me suis pris au jeu de la prise de vue et c est principalement le GU- INS couplé au Crane III qui m ont le plus impressionnés. Le 500X-S et ses moteurs Scorpion font parfaitement leur travail, mais peuvent être un peu juste pour emmener un appareil reflex avec un objectif un peu lourd. Par contre, tout appareil photo numérique de plus petite taille permettra de réaliser de belles images. L idéal actuellement étant la GoPro couplée à sa télécommande WIFI permettant à la fois pendant un vol de réaliser des clichés et de la vidéo. La fonction GO HOME est un vrai plus aussi et sa mise en œuvre sur ce produit est des plus simple. Le prochain équipement testé sera la transmission vidéo au sol avec l OSD. Je ne manquerai pas de revenir sur mes essais dans un prochain numéro 500X-S Gaui NOTES (1 : faible... 5 : excellent) 4 Instructions de montage 4,5 Qualité des pièces/assemblage 4 Durabilité 4 Evolutivité 5 Performances globales 4,5 Rapport qualité/prix + POINTS FORTS Facile à mettre en œuvre. Repliable Propulsion Scorpion fournie parfaitement adaptée. Système de stabilisation très efficace. GPS intégré Choix possible de taille de nacelle Extension OSD possible - POINTS FAIBLES Hélices de couleurs uniformes. Train d atterrissage basique et train surélevé apparaissant dans le champ d une GoPro équipée d origine dune lentille fisheye. Bec des variateurs trop juste pour les servos de la nacelle Crane III Sac de transport trop court pour pouvoir y ranger le 500X avec ses hélices montées. Niveau de pilotage requis Débutant Confirmé Expert 073