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FPVドローンにGNSS(GPS)ユニットを搭載しよう♪①【先ずはBigpick X120へ搭載編】

2021年03月17日
Skystars Ghost Rider BigPick X120 DIY
最近巷ではGPS制御を搭載したFPV機、DJI FPV等という機体が流行っている様ですが…

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いやいや💦 いくら割安とは言っても、ワタクシの様な俄かな庶民がおいそれと手を出せるような金額では無く😭
でも、GPS良いなぁ… そうか💡だったら作っちゃえばイイんじゃん!
BN-180と搭載予定のFPV機
ってなワケで、ちょっと似ても似つかない物になってしまうかも知れませんが? FPV機にGPSを搭載してその雰囲気だけでも味わってみたいと思い、今回はGPSモジュールを試させて頂く事に成りました♪

実はワタクシ過去にも、ドローン初期の頃にGPS空撮機も持っておりましたし、FPVドローンを始めた当初はFPV機にもGPSを搭載したりしておりました。まぁ、その頃のFPV機のFCやファームウェアではRTH(ボタン一つで帰還する機能)なんかはとても使い物にならなかったんですけどね💦 今はファームも機材も大分進化したので、それなりに機能させる事が可能になっている様なんです。

それでは早速、始めてみましょ~か♪

今回使用するGPSモジュールはコチラ↓

Beitian Smallest Mini Dual GLONASS+GPS BN-180 Micro Double GPS Antenna Module UART TTL For CC3D F3 RC Drone Airplane

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三個セットだと一つあたり$10程度になるのでとってもお買い得👍


GPSモジュールの確認

今回使用するGPSモジュールはコンパス非搭載型の一番小型軽量タイプ、BN-180と言うユニットです。
BN-180 3個
物は試しって事で一個じゃ不安だったので三個セット。その方がお得だし。

型番は違うけど、只今レビュー中の此方の機体に搭載されたGPSと同じタイプです。

【GPS搭載】Eachine SHADOW FIEND LR Analog Version 4inch 完全レビュー!④【GPSノイズ対策編】

全然テストフライトに行かずスンマヘン🙏だって、寒い中飛ばすの嫌なんですもの…。飛ばしに行く暇も無いし🙄(開き直り)そんなワケで実機のフライトは勿論シミュでの練習なんかも全然やらないワタクシでは御座いますが、機体弄りはコツコツと進めております。先日FC設定まで済んだこの機体も、テストフライトの前にGPS受信のテストから始めなきゃ…と試してみたところ、受信感度がかなり悪く全然うまく測位出来ないっ💦 内部の設定的には...

型番の180ってのはサイズを表しておりまして、他にも少し大きな220とかもありますね。

中身はこんな感じ。
BN-180と付属品
GPSモジュール本体とコネクタ付き配線が二種類、GPSモジュールを貼り付ける為のクッション付き両面テープ。

付属の配線2種類。
BN-180 付属配線
両端が1.25mピッチ4PINコネクタになっている物と、コネクタともう片側がPINコネクタになった物。此方はPCとFTDIモジュールを噛まして接続する時に使えます。(FPVドローンに搭載するだけなら別に使わなくても。)

USB to TTL Converter Module for FT232 FTDI MWC Multiwii with 6P DuPont Line

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このモジュールを使えばGNSSモジュールとPCを直接接続する事が出来る様になり、u-centerと言うGNSS設定ソフトを使いGPSモジュールの設定内容を変更する事が出来る様になります。(FC経由でも同じ事が出来るので必ず必要なワケでは無い)

そしてGPSモジュール本体。因みに、皆がよく知ってる単語のGPSってのはGNSS(衛星測位システム)の中の一種でアメリカの衛星システム。(モジュールの設定で他の衛星測位システムも使えます)
BN-180 受信アンテナ
ハナシが脱線した💦 此方の面はその衛星の電波を受信するアンテナ面。制御基板とアンテナが別体になったタイプもあるのですが、最近のドローンに載せるのはこの制御基板&アンテナ一体型の物の事が多いと思います。

その裏にある制御基板側。
BN-180 基板面
コネクタやインジケーターLED(赤/青)、バックアップ用(小容量)のバッテリーもありますね。モジュールの設定等は搭載された不揮発性メモリーに書き込みます。(Betaflightで設定するだけなら直接モジュールの設定は弄らなくてOK。BF内で設定します。詳しくはまたちょっと別の機会に🙇)

シリコンケーブルコネクタの準備

先ずは付属の配線がビニル線で取り回しし辛かったので、手持ちにあったシリコンケーブルの4PINコネクタと交換してしまいます。
Silicon配線のコネクタと付属コネクタ
このコネクタは何だろ?道具箱に沢山転がってましたw 多分、VTX03から外したやつかな🤔

付属の配線とアサインが全然違っていたので配線を差し替え。
配線入れ替え
地味な作業ですが端折ると配線間違いに繋がるのでやっておきましょ。

こんな感じで配線アサインを揃えました。
アサインを揃えたコネクタ配線
配線の色って大事ですよね。

試しにモジュールに接続。
モジュールに仮接続
シリコンケーブルへ替えた事で配線の取り回しもし易くなったハズ~。

BigPick X120機体へのGPSモジュール設置

コレにGPS載せたら何となくアレと雰囲気似てんじゃね?(似てない)って言う単純な理由で初っ端載せるのはこの機体に決定。
GPSとBigPick X120
FPVドローンへGPSを搭載する為には空きスペース(搭載スペース)を考えなきゃなのと、FCの空きポートが一つ必要になります。この機体のFCは基板パターン等がMAMBA-FCと同じでして、FCに空きポートがある為配線接続も楽な所が選んだポイント☝

フレーム後部に少し斜めに角度を付けて固定。
GPSモジュール固定
コレが簡単に出来る様になったのは…

先日入手したばかりのこのグルーガンのお陰👍
グルーガンとGPS
思った通りのカタチに出来ますし、耐熱も100℃位ですのでGPSの固定には問題無いでしょ。

【DIY】充電式コードレスグルーガン サクッとレビュー!

つい先日、ひょんな事からその存在を知ったコードレスグルーガン。グルーガンが便利なのは分かるけど、今迄使っていた安物の百均グルーガン(確か¥200?)ではコンセントケーブルが短くて準備に手間が掛かったり、ほんの少し付けたかっただけでもドロドロデロ~ンねばねば~熱々~と扱い難かったのであまり出番はありませんでした。ところが今では何とコードレスのグルーガンなんて物があるそうじゃ無いですか。しかも、電源を入...

コレのお陰でドローン工作の自由度が大分上りました🙌

裏から見るとこんな感じで固定してます。
GPSモジュールをグルーガンで固定
これでも十分くっ付いているのですが、念の為後で結束バンドで更にガッチリ留めておきます。

FCとGPSモジュールの配線接続

続いてはFCへの配線接続ですね。
FC基板
先程も申し上げた通り、このFC基板のR1/T1ポートは空いているので此方のポートを使う事にします。

先ずはTX/RX線の接続。
T1R1へ配線接続
配線はクロス接続にするので、FC側とGPSモジュール側はRX-TX/TX-RXと接続します。ココを間違えると動作しないので注意。

GPSモジュールはノイズに極端に弱い為、出来るだけノイズの乗らない端子から電源を引く必要があります。
電源配線接続
ワタクシは5Vをブザー端子と共有しGNDは空きランドに接続しました。GPSは本当にノイズに対してデリケートでして、干渉すると衛星電波を捕捉し難くなり、全然測位出来なくなるんです。受信機やVTXの近くにGPSを設置すると全然ダメになっちゃうので、その辺は物理的に出来るだけ離して配置する事が望ましいそうです。

GPS配線のノイズ対策

念の為にGPS配線にノイズ対策を施しておきましょう。
アルミテープ
手元にあったアルミテープを使います。アルミホイルとかでもイイかも。

アルミテープ剥き出しのままでは基板とショートしても困るので…
アルミテープをアセテートテープで保護
外側はアセテートテープで包んで絶縁します。

GPS配線を包んだところ。
ノイズ対策を配線に行ったところ
コレで配線はノイズ干渉し難くなる…かな🤔

実際の配置はこんな感じでしょうか。
ノイズ対策配線を配置
もう少しスマートな方法もありそうですが、今回は取りあえずこんなところで勘弁してね😉

最後に

後はキャノピーを戻して組み上げたら機体は完成🙌
GPS搭載BigPick X120
アレ?想像してたよりD○I FPVしていない様だが… まぁ気にしないっ!

後ろから見るとこんな感じ。
GPS搭載BigPick X120 後部
GPSモジュールの配置は脳天に乗せる事も考えていたけれど、まっココで良いかな。


次回は実際のGPS測位やFC設定について書かせて頂く予定です♪




よろしくどうぞ~



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