ExpressLRS это?

Статью подготовила

Катерина Помазан

Контент-менеджер, управляющая отделом

Мир слишком быстро меняется. Нынешние технологии уже завтра можно легко считать устаревшими. Тем не менее, каждый день появляются все новые и новые открытия и инновации, позволяющие существенно облегчить любую сферу жизни.

Радиоуправление - это точно отрасль, которая имеет постоянные новинки и улучшения. Одной из последних разработок можно назвать технологию ExpressLRS. Многие моделисты уже давно юзают ее, но некоторые до сих пор не в курсе что такое ExpressLRS. Поэтому попытаемся максимально просто объяснить азы и суть этой системы.

Что такое ExpressLRS?

Сначала следует объяснить, где именно появилась эта система. Небезызвестный интернет сервис GitHub создан именно для хостинга и совместной разработки разнородного программного обеспечения. Там командой энтузиастов разработан ExpressLRS (или ELRS) - специальный канал, имеющий открытый код для радиоуправляющих программ.

Техническая информация: проект основан на оборудовании SX127x или SX1280 для аппаратур управления и приемников соответственно.

Основная цель: достижение максимальной производительности канала по показателям скорости, задержки и диапазона.

Стоит только вообразить что при частоте 900 МГц достигается максимальная скорость передачи 200 Гц, а при 2,4 ГГц - 500 Гц!

В дальнейшем планируется, что именно ExpressLRS станет самым быстрым доступным каналом радиоуправления с сохранением достаточной производительности на больших расстояниях.

С развитием технологии область применения ее расширяется. В настоящее время есть радиопередатчики, приемники дронов, дополнительные модули и даже специальные отсеки в устройствах для установки компонентов системы ELRS.

Основные особенности технологии:

• Opensource проект.
• Высокая частота обновления пакетов при значительной дальности радиосвязи.
• Два варианта частотного диапазона – 900МГц и 2.4ГГц.
• Мощный конкурент TBS Crossfire, FrSky R9m.
• Ведущая скорость обмена пакетами данных.

ExpressLRS имеет следующие функции:

• Частота пакетов 1000 Гц
• Телеметрия (совместимость Betaflight Lua)
• Обновление Wi-Fi
• Bluetooth Sim Joystick
• Дисплеи Oled и TFT
• 2,4 ГГц или 900 МГц RC Link
• Регулирование частоты VTX и VRX с Lua
• И многие другие возможности

Если вы еще сомневаетесь в выборе системы управления, рекомендуем подробнее ознакомиться со сравнениями в статьях «CC2500 или ELRS? Что лучше?» и «Что выбрать Crossfire vs ELRS?», где разобраны ключевые отличия, сценарии использования и практические нюансы каждого решения.

Основные требования OPENTX для использования

Пока необходима по меньшей мере версия OpenTX 2.3.12. EdgeTX 2.4.0. Следовательно, все что новее также будет стабильно работать. Еще два требования заключаются в поддержке параметров CRSFshot и lua скриптов.

Для правильной работы самого протокола и обеспечения низкой задержки лучше использовать новую версию crsfshot (Mixersync). Чтобы проверить ваш пульт на возможность использования crsfshot достаточно в ELRS lua скрипте проверить верхнюю статусную строку. Вторая цифра значения 0:200 будет изменяться при выборе рейта обновления. Если на одной из меток цифры перестанут меняться, то, скорее всего, необходимо обновление OpenTX.

Этапы подключения модуля с ELRS к пульту управления

• Отключить внешний модуль.
• В настройках пульта выберите внешний модуль и тип подключения CRSF.
• Управлять модулем можно через lua скрипт.

Для загрузки скрипта можно воспользоваться двумя способами: перейти по ссылке в конфигураторе или непосредственно на сайте GitHub. Сохраненный документ необходимо переместить на флеш-карту в папку SCRIPTSTOOLS.

Далее необходимо пойти в скрипт с помощью инструмента opentx. Версия модуля отображается в статусной строке верхней части скрипта. Цифры рядом показывают статус и количество пакетов. Например, 0:200 указывает на то, что у нас есть 0 битых и 200 успешно загруженных пакетов.

Доступные настройки:

• Рейт пакетов
• Скорость обмена телеметрией
• Мощность модуля на выходе
• Есть возможность настройки радиочастоты

Тут же, в меню ниже можно настроить функцию синхронизации приемника и обновить прошивку.

Варианты привязки (биндинга) ExpressLRS приемников

Более простой способ – это использование биндинг-фразы. Достаточно прошить передатчик и приемник с одинаковой BINDING PHRASE. После такой операции оба устройства будуть синхронизироваться автоматически. Это очень удобно и просто.

Рассмотрим более традиционный случай, которым можно воспользоваться, если во время прошивки приемника установлена пустая бинд-фраза. В этом случае следует выполнить следующие действия:

• Отключить пульт управления
• Три раза включить и выключить питание приемника.
• Включить аппаратуру управления и запустить скрипт ExpressLRS, где в меню выберите [BIND].
• На приемнике начнет медленно мигать светодиод. Свидетельством успешного подсоединения станет постоянное горение светодиода.

Как прошить и обновлять ELRS приемники

Прошивка как и подключение не займет много времени, однако здесь необходимо сначала определить способ прошивки.

Вариантов несколько:

• Первый и самый простой – это воспользоваться Betaflight pass-through. Этим вариантом можно воспользоваться, когда ваш приемник уже подключен к Betaflight платы управления дрона. Связь по протоколу CRSF. Можно воспользоваться возможностью пробрасывания UART порта подключенного устройства при соединении полетного контроллера в качестве дочернего устройство к ПК. Выполняется автоматическая инициализация конфигуратором ELRS. Такой вариант подойдет в том случае, когда имеется так называемая живая прошивка. “Чистый” чип для этого не подойдет.
• Подробнее о варианте прошивки приемника с чипом ESP с помощью UART. Дополнительно понадобится переходник USB to TTL для подключения приемника напрямую к компьютеру. Подойдет для случаев, когда слетела прошивка приемника или он по каким-то другим причинам не реагирует.
1. На приемнике зажать кнопку boot при подаче питания - так вы перейдете в режим BOOT.
2. Следующим шагом необходимо в конфигураторе ELRS выбрать UART-вариант прошивки. Укажите необходимую цель, затем выберите порт, подключенный к конвертору серийного порта. Последним шагом необходимо нажать Build and Flash.

• Приемники на основе чипа ESP поддерживают вариант прошивки через WiFi. В таком случае при отсутствии сигнала в течение пары минут (время можно задать в конфигураторе) приемник активизирует режим – точка доступа WiFi. Станет доступна точка подключения ExpressLRS RX. Необходимо ввести пароль ”expresslrs”. По ссылке http://10.0.0.1/ доступна загрузка прошивки через веб-интерфейс как бинарный файл. Предварительно дополнительно необходимо сгенерировать в конфигураторе прошивку. Для этого выберите подходящую цель в зависимости от приемника и нажмите кнопку Build. Опять же, этот вариант подойдет для тех, кто имеет активную прошивку приемника.
• Еще один вариант – использование программатора. Подойдет для приемников с STM чипом.

Статус LED

• Постоянное свечение - соединение с пультом управления успешно.
• Двойное быстрое мигание - режим биндинга.
• Медленное мигание - отсутствие сигнала на приемник.
• Быстрое мерцание - отсутствие или ошибка приема связи.

Каналы приемника ELRS

Максимально доступно 12 каналов. Обновление первых четырех производится с максимальным рейтом. Эти каналы имеют полный диапазон значений – 10 бит. Статус других каналов зависит от выбранного режима:

Standard:

• AUX1 – 2 позиции (1 бит), обновляется с каждым кадром сигнала, канал нужно назначить на АРМ.
• AUX2-AUX8 – 2 позиции (1 бит), обновление каждый кадр.

HYBRID_SWITCHES_8 Mode:

• AUX1 – 2 позиции (1 бит), обновляется каждый кадр, нужно назначить на АРМ.
• AUX2-AUX7 - 3 позиции (3 бита), обновление каналов идет поочередно по кругу.
• AUX8 – 16 позиций (4 бит), обновление канала идет поочередно по кругу.

Итак, основными выводами всего описанного выше можно подытожить что:

• ELRS - удобный инструмент, основным преимуществом которого является высокая частота обновления пакетов
• Система имеет возможность самостоятельной настройки приемников и передатчиков под потребности моделиста
• ExpressLRS – достойный конкурент более распространенным аналогам TBS Crossfire
• Система обновляется и дополняется

ELRS, CC2500 или Crossfire: Что выбрать для стабильной связи в условиях РЭБ?

В современных реалиях, где радиоэлектронная борьба (РЭБ) стала неотъемлемой частью среды, выбор протокола связи определяет не просто дальность полета, а то, вернется ли дрон вообще.

Рассмотрим три самых популярных решения и их устойчивость к «глушилок».

1. CC2500: Устаревший стандарт

Чип CC2500 (лежит в основе протоколов типа FrSky D8/D16, Futaba, Corona) работает на частоте 2.4 ГГц с использованием традиционной модуляции.

Почему это плохо для РЭБ: Сигнал CC2500 очень уязвим к шумам. Даже слабое средство РЭБ способно полностью «забить» этот канал, из-за чего дрон мгновенно теряет управление.

Вердикт: Категорически не рекомендуется использовать в зонах активного противодействия.

2. TBS Crossfire: Надежность и опыт

Crossfire от компании Team BlackSheep долгое время был золотым стандартом для полетов на большие расстояния (Long Range).

Технология LoRa: Использует модуляцию LoRa (Long Range), позволяющую системе «слышать» полезный сигнал даже тогда, когда уровень фонового шума от РЭБ значительно превышает его.

Низкая частота (868/915 МГц): Волны этого диапазона лучше огибают помехи и имеют более высокую проникающую способность, чем 2.4 ГГц.

Вердикт: Прекрасное, проверенное временем решение, но с высокой ценой по «вход» в закрытую экосистему.

3. ExpressLRS (ELRS): Современный фаворит

ELRS — это открытый протокол, который стал настоящим прорывом благодаря невероятной дальности и помехоустойчивости.

Гибкость частот: ELRS работает как на 2.4 ГГц, так и на 868/915 МГц. Для условий РЕБ версия 900 МГц приоритетна, поскольку она сочетает преимущества LoRa с мощной программной защитой.

Высокая частота обновления: В отличие от Crossfire, ELRS позволяет поддерживать высокую скорость передачи пакетов, что критично для точного маневрирования.

Постоянное развитие: Поскольку это Open Source проект, новые методы обхода средств подавления появляются здесь скорее всего.

Вердикт: Лучший выбор по соотношению цена/качество/устойчивость к РЭБ.

Итоговая сравнительная таблица