Como Mejorar Un Dron?

Los drones se han convertido en una herramienta popular tanto para profesionales como para entusiastas y pilotos recreativos. Sin embargo, los modelos más económicos a menudo vienen con limitaciones en términos de autonomía, calidad de imagen y funcionalidad general. Afortunadamente, existen varias formas de mejorar un drone barato y llevarlo al siguiente nivel. Aquí hablaremos de cómo mejorar esos alcances sin tener que comprar accesorios costosos, simplemente usando de forma adecuada los equipos o haciendo una correcta planeación de nuestros vuelos.

Funcionalidad de las antenas del radio control

Entre las preguntas más comunes está la relacionada al alcance del radio control en relación al drone. Algunos acostumbramos a elevar el drone directamente arriba de nosotros, buscando llegar lo más alto posible, pero es completamente un error y el resultado es que se reduce demasiado el alcance de nuestro radio control.

Existen distintos tipos de antenas, pero en los radio controles de los drones normalmente se usan antenas tipo omnidireccional que, como su nombre lo dice, emiten la señal en todas direcciones de manera horizontal respecto a la posición vertical de la antena. La señal sale de la antena del drone con forma de plato y totalmente perpendicular a la antena. Estando las antenas totalmente verticales, los platos de señal se emiten hacia alrededor, pero abajo y arriba habrá poca señal, por eso si subes el drone directo sobre ti la señal se corta a menos distancia.

Para que la señal cubra la mayor distancia posible, debemos posicionar las antenas de tal manera que la señal viaje hacia el drone, o sea, llevar el drone en una línea diagonal hacia el frente y arriba con la posición de las antenas en diagonal, pero la punta de la antena en dirección hacia arriba y atrás de nuestra cabeza.

• Si las antenas tienen la punta totalmente hacia arriba, la señal viajará horizontal sobre el terreno.
• Si las puntas de las antenas ven hacia nuestra cabeza, la señal se extenderá hacia arriba y hacia el frente de nosotros.
• Si las puntas de las antenas ven hacia arriba y adelante, la señal se estará clavando en el piso frente a nosotros.

Interferencias y obstáculos que reducen el alcance

Otro punto a tomar en cuenta son las interferencias que pueden ocasionar las torres de antenas. Es poco conocido que estos elementos causan reducción en la distancia porque no todos sabemos cómo funcionan. Las antenas se encuentran en cualquier ambiente, tanto urbano como en poblaciones alejadas. Algunas corresponden a la red de telefonía móvil y otras a comunicaciones privadas, pero debemos tener especial cuidado con las antenas grandes que parecen tambor, debido a que esas tienen potencias de transmisión muy altas. Al pasar nuestro drone frente a ellas puede causar interferencias, reduciendo la distancia o incluso provocando que se desconecte nuestro radio control. Normalmente el drone ejecuta el regreso al punto de despegue, pero si lo que buscamos es extender la distancia de vuelo, debemos evitar pasar directamente frente a ellas.

Hay otros elementos como árboles, edificios, incluso el agua, que generan problemas al transmitir la señal. Suponiendo que volamos desde la playa hacia el mar o desde la carretera hacia el bosque/selva, nuestra distancia se verá reducida a causa del choque de las señales en los distintos elementos ya mencionados. Lo ideal es tener siempre el drone en línea de vista (line of sight) y no mandarlo detrás de cualquier obstáculo que impida verlo. Si logramos despegar desde algún punto alto y librando durante el vuelo construcciones, árboles o cualquier obstáculo, habrá menos posibilidad de interferencia.

La interferencia de RF también puede ser un problema. Si hay un montón de ruido de 5 GHz en el área, simplemente se tendrá mal alcance. Las señales de 5.8 GHz no van a atravesar una colina. Esas señales atravesarán algo de concreto, estructuras y plantas, pero no una gran cantidad.

Uso de antenas de alta ganancia

Las antenas de buena calidad permiten una mejor propagación y penetración de las ondas de radio. Al usar una antena de alta ganancia, se maximiza la eficiencia de la radiación electromagnética en el aire. La señal de onda de radio será más concentrada y tendrá un haz más estrecho.

Antenas direccionales

Tienen una ganancia mucho mayor que las antenas omnidireccionales (de propagación igual). Si el headset FPV soporta diversidad de antenas, se puede usar una combinación de antena patch y antena omni para máxima recepción.

Antenas omnidireccionales

Emiten la señal en todas direcciones de manera horizontal respecto a la posición vertical de la antena. Son las que se usan normalmente en los radio controles de los drones.

Antenas dañadas

Las antenas dañadas representan otra razón principal por la que el alcance se degrada. Es importante asegurarse de que las puntas de las antenas del receptor estén intactas y no hayan sido recortadas por las hélices en ningún momento.

Transmisor de video y potencia de salida

Muchos VTX y drones BNF vienen configurados de fábrica con la potencia VTX predeterminada en 25mW. Es común que los principiantes lo dejen a baja potencia y se pregunten por qué su alcance llega a un máximo de 300m. Desde que TBS creó SmartAudio, el VTX ahora se puede configurar con el Betaflight OSD directamente desde el headset antes y después de volar. Casi todos los nuevos drones FPV ahora tienen SmartAudio integrado.

Si el drone FPV tiene una potencia de salida máxima de 200mW, puede valer la pena actualizar el VTX a uno más capaz con potencias de salida más altas como 800mW y 1000mW. Un error común sobre el uso de alta potencia VTX es que mayor potencia = mejor recepción. Esto no siempre es el caso. Teóricamente, con una antena transmitiendo en todas direcciones, se requiere 4 veces la potencia de salida para duplicar el alcance máximo. Transmitir a alta potencia también conlleva sus propios desafíos, como alto calor, mayor multipathig y mayor consumo de energía.

También es importante asegurarse de que el video esté bloqueado en la frecuencia exacta correcta. La tolerancia de las funciones de búsqueda automática puede ser relajada y a menudo acercarse pero no acertar exactamente. Muchas de las frecuencias usadas en la tabla estándar de 48 canales VTX están muy cerca unas de otras y el headset puede bloquearlas accidentalmente al escanear. Siempre es mejor verificar y confirmar que se está en el canal correcto revisando el VTX (si tiene LEDs) o confirmando a través del Betaflight OSD smart-audio.

Compatibilidad de antenas y configuración del receptor

1. Asegurarse de que las antenas del receptor sean compatibles con la frecuencia del sistema. El TBS Crossfire trabaja en 900 MHz y la mayoría de las variantes de ELRS andan en 2.4 GHz, por lo que puede haber un desajuste de antenas.
2. En ELRS, la velocidad de paquetes y el modo de potencia pueden afectar el alcance. Se recomienda usar una velocidad de paquetes apropiada (como 100 o 250 a 2.4 GHz).
3. Verificar que todas las antenas de los VTX y gafas estén correctamente conectadas. Una antena suelta en una unidad air puede reducir el alcance a apenas 100-150m con línea de visión clara.
4. Comprobar que las polarizaciones de antena sean las mismas en ambos extremos del enlace.
5. Para el sistema DJI digital FPV, muchos pilotos han reportado alcanzar hasta 14 km de distancia usando antenas mejoradas.

Tiempo de vuelo y gestión de la batería

Para lograr extender el tiempo de vuelo del drone hay una manera simple, pero poco utilizada, que es evitar movimientos bruscos y aceleraciones extremas. Cuando se sube muy rápido o se lleva el drone a su velocidad máxima, los motores usan más energía para generar el impulso, por lo que aumenta el uso de la batería. En cambio, si se realizan elevaciones no mayores a 4 metros por segundo y desplazamiento constante a 25 kilómetros por hora, se logrará extender de 3 a 4 minutos el vuelo.

Sin una batería lipo de alta calidad, se pueden experimentar fluctuaciones en el voltaje, sobreconsumo de capacidad de batería y potencia de descarga insuficiente. Se recomienda elegir una batería con un alto C-rating y que no esté inflada ni perforada de ninguna manera. Hay una diferencia medible en volar baterías con un bajo conteo de uso. Las baterías lipo baratas de marcas poco confiables a menudo no duran y pueden terminar costando más a largo plazo.

Para realizar vuelos a mayor distancia con el objetivo de hacer tomas de video, se recomienda siempre empezar con los puntos más lejanos de las tomas. Esto se debe a que, conforme van pasando los minutos, la batería va disminuyendo, pero empezando por el punto más lejano, mientras se hacen las tomas el drone se va acercando, por lo tanto le tomará menos tiempo y distancia llegar al punto de despegue en caso de que realice un regreso automático.

Planeación del vuelo y condiciones del viento

Se recomienda prestar atención en la zona de vuelo, verificar la dirección y velocidad del viento tomando en cuenta qué se quiere hacer con el drone o hacia dónde se quiere volar. Volar en contra del viento usa más energía que volar a favor. Si es necesario realizar vuelos con ráfagas de aire, se debe tratar de comenzar el vuelo en contra del viento, así el momento de regreso será más sencillo para el drone y por lo tanto gastará menos energía.

Para mejorar la experiencia de vuelo en general, también se pueden considerar las siguientes opciones:

• Utilizar una aplicación de vuelo para controlar y monitorear el drone desde el teléfono móvil, permitiendo ver en tiempo real el video que captura el drone.
• Utilizar una tarjeta SD de alta velocidad para almacenar imágenes y video de alta calidad y reducir el tiempo de carga y descarga de archivos.
• Utilizar un control remoto con pantalla incorporada para tener una mejor idea de lo que está pasando y controlar el drone de manera más precisa.
• Utilizar una batería de mayor capacidad para volar durante más tiempo sin preocuparse por quedarse sin carga.
• Aprender a usar todas las funciones y opciones del drone para sacar el máximo provecho de él y tener una experiencia más completa y satisfactoria.

Modificaciones de hardware en drones DIY

En el caso de drones de construcción propia, existen algunas modificaciones específicas que se pueden considerar. Si el drone tiene motores con dos cables, son motores con escobillas; si tiene tres cables, son motores BLDC/sin escobillas. Es importante asegurarse de no sobrecargar los motores al hacer cualquier modificación.

Para mejorar la duración de la batería sin gastar dinero, se puede considerar quitar la cámara si no se necesita. Con respecto a las baterías, una opción es buscar una con más capacidad. En cuanto a la cámara, una opción es conseguir una cámara/transmisor FPV y colocarla en lugar de la original. Para quien quiera aprender más sobre los componentes, se recomienda comenzar con un controlador de vuelo F405 económico, un controlador y receptor ELRS baratos para entender cómo funciona el sistema.

Para el sistema de enlace de largo alcance TBS Crossfire, fue lanzado en 2015 y permite a los pilotos volar con confianza hasta un alcance teórico de 40 km y mantener un enlace fuerte con su transmisor. El sistema ha evolucionado en diferentes versiones incluyendo el Crossfire Micro y Crossfire Lite. Para usar un módulo Crossfire, se necesita un slot de módulo JR en la radio.