ExpressLRS це?

Статтю підготувала

Катерина Помазан

Контент-менеджерка, керуюча відділом

Світ надто швидко змінюється. Технології сьогодення вже завтра можна легко вважати застарілими. Проте, кожного дня з’являються все нові і нові відкриття і інновації, які дозволяють суттєво полегшити будь-яку сферу життя.

Радіокерування - це точно та галузь, котра має постійні новинки та покращення. Однією з останніх розробок можна сміливо назвати технологію ExpressLRS. Багато моделістів вже давно юзають її, та дехто досі не в курсі що таке ExpressLRS. Тому спробуємо максимально просто пояснити ази та суть цієї системи.

Що таке ExpressLRS?

Спочатку варто пояснити де саме з’явилась ця система. Доволі відомий інтернет сервіс GitHub створено саме для хостингу та спільної розробки різнорідного програмного забезпечення. Саме там командою ентузіастів розроблено ExpressLRS (або ELRS) - спеціальний канал, що має відкритий код для радіокерувальних програм.

Технічна інформація: проєкт засновано на устаткуванні SX127x або SX1280 для апаратур керування та приймачів відповідно.

Основна ціль: досягнення максимальної продуктивності каналу за показниками швидкості, затримки і діапазону.

Варто лише уявити при частоті 900 МГц досягається максимальна швидкість передачі 200 Гц, а при 2,4 ГГц - 500 Гц!

В подальшому планується що саме ExpressLRS стане найшвидшим доступним каналом радіокерування зі збереженням достатньої продуктивності на великих відстанях.

З розвитком технології галузь застосування її розширюється. На теперішній час маємо радіопередавачі, приймачі дронів, додаткові модулі і навіть спеціальні відсіки в пристроях для встановлення компонентів системи ELRS.

Основні особливості технології:

• Opensource проєкт.
• Висока частота оновлення пакетів за значної дальності радіозв’язку.
• Два варіанти частотного діапазону - 900МГц і 2.4ГГц.
• Потужний конкурент TBS Crossfire, FrSky R9m.
• Провідна швидкість обміну пакетами даних.

ExpressLRS має наступні функції:

• Частота пакетів 1000 Гц
• Телеметрія (сумісність Betaflight Lua)
• Оновлення Wi-Fi
• Bluetooth Sim Joystick
• Дисплеї Oled і TFT
• 2,4 ГГц або 900 МГц RC Link
• Регулювання частоти VTX і VRX з Lua
• І багато інших можливостей

Якщо ви ще вагаєтесь у виборі системи керування, рекомендуємо детальніше ознайомитися з порівняннями у статтях «CC2500 чи ELRS? Що краще?» та «Що обрати Crossfire vs ELRS?», де розібрані ключові відмінності, сценарії використання і практичні нюанси кожного рішення.

Основні вимоги OPENTX для користування

Наразі необхідна щонайменше версія OpenTX 2.3.12. EdgeTX 2.4.0. Відтак все що новіше також буде стабільно працювати. Ще дві вимоги заключаються в підтримці параметрів CRSFshot і lua скриптів.

Для правильної роботи самого протоколу та забезпечення низької затримки краще використовувати нову версію crsfshot (Mixersync). Щоб перевірити ваш пульт на можливість використання crsfshot достатньо в ELRS lua скрипті перевірити верхній статусний рядок. Друга цифра значення 0:200 буде змінюватись при обиранні рейту оновлення. Якщо на одній з позначок цифри перестануть змінюватись, то скоріш за все необхідне оновлення OpenTX.

Етапи підключення модуля з ELRS до пульта керування

• Вимкнути зовнішній модуль.
• В налаштуваннях пульта обрати зовнішній модуль і тип підключення CRSF.
• Керувати модулем можна через lua скрипт.

Для завантаження скрипта можна скористатись двома способами: перейти за посиланням в конфігураторі або безпосередньо на сайті GitHub. Збережений документ необхідно перемістити на флеш-карту до папки SCRIPTSTOOLS.

Далі необхідно пейти в скрипт за допомогою інструменту opentx. Версія модуля відображається в статусному рядку верхньої частини скрипта. Цифри поряд показують статус і кількість пакетів. Наприклад, 0:200 вказує на те, що маємо 0 битих і 200 успішно завантажених пакетів.

Доступні налаштування:

• Рейт пакетів
• Швидкість обміну телеметрією
• Потужність модуля на виході
• Є можливість налаштування радіочастоти

Тут же, в меню нижче можна налаштувати функцію синхронізації приймача та оновити прошивку.

Варіанти сполучення (біндінгу) ExpressLRS приймачів

Більш простий спосіб - це використання біндінг-фрази. Достатньо прошити передавач і приймач з однаковою BINDING PHRASE. Після такої операції обидва пристрої будуть синхронізуватись автоматично. Це досить зручно та просто.

Розглянемо більш традиційний випадок, яким можна скористатись якщо під час прошивки приймача встановлено порожню бінд-фразу. В такому випадку слід виконати наступні дії:

• Вимкнути пульт керування
• Три рази увімкнути та вимкнути живлення приймача.
• Увімкнути апаратуру керування та запустити скрипт ExpressLRS, де в меню обрати пункт [BIND].
• На приймачеві почне повільно блимати світлодіод. Свідченням успішного приєднання стане постійне горіння світлодіоду.

Як прошити та оновити ELRS приймачі

Прошивка як і під’єднання не займе багато часу, проте тут необхідно спочатку визначити спосіб прошивки.

Варіантів кілька:

• Перший і найпростіший - це скористатись Betaflight pass-through. Цим варіантом можна скористатись коли ваш приймач вже підключено до Betaflight плати керування дрону. Зв’язок за протоколом CRSF. Можна скористатись можливістю прокидання UART порту підключеного пристрою при з’єднанні польотного контролера наче дочірній пристрій до ПК. Виконується автоматична ініціалізація конфігуратором ELRS. Такий варіант підійде в тому випадку, коли мається так звана жива прошивка. “Чистий” чип для цього не підійде.
• Докладніше про варіант прошивки приймача із чіпом ESP за допомогою UART. Додатково знадобиться перехідник USB to TTL для під’єднання приймача напряму до комп’ютера. Підійде для випадків коли злетіла прошивка приймача або він з якихось інших причин не реагує.
1. На приймачі затиснути кнопку boot при подачі живлення - так ви перейдете в режим BOOT.
2. Наступним кроком необхідно в конфігураторі ELRS обрати UART-варіант прошивки. Вкажіть необхідну ціль, потім оберіть порт який підключено до конвертору серійного порту. Останнім кроком необхідно натиснути Build and Flash.

• Приймачі на основі чипа ESP підтримують варіант прошивки через WiFi. В такому разі при відсутності сигналу впродовж пари хвилин (час можна задати в конфігураторі) приймач активізує режим - точка доступу WiFi. Стане доступна точка підключення ExpressLRS RX. Необхідно ввести пароль ”expresslrs”. За посиланням http://10.0.0.1/ доступне завантаження прошивки через веб-інтерфейс як бінарний файл. Попередньо додатково необхідно згенерувати в конфігураторі прошивку. Для цього виберіть відповідну ціль залежно від вашого приймача і натисніть кнопку Build. Знову ж таки цей варіант підійде для тих, хто має активну прошивку приймача.
• Ще один варіант - використання програматору. Підійде для приймачів з STM чипом.

Статус LED

• Постійне світіння - з’єднання з пультом керування успішне.
• Подвійне швидке блимання - режим біндінгу.
• Повільне блимання - відсутність сигналу на приймач.
• Швидке мерехтіння - відсутність або помилка прийому зв’язку.

Канали приймача ELRS

Максимально доступно 12 каналів. Оновлення перших чотирьох виконується з максимальним рейтом. Ці канали мають повний діапазон значень - 10 біт. Статус інших каналів залежить від обраного режиму:

Standart:

• AUX1 - 2 позиції (1 біт), оновлюється з кожним кадром сигналу, канал потрібно призначити на АРМ.
• AUX2-AUX8 - 2 позиції (1 біт), оновлення кожен кадр.

HYBRID_SWITCHES_8 Mode:

• AUX1 - 2 позиції (1 біт), оновлюється кожен кадр, потрібно призначити на АРМ.
• AUX2-AUX7 - 3 позиції (3 біт), оновлення каналів йде по черзі по колу.
• AUX8 - 16 позицій (4 біт), оновлення каналу йде по черзі по колу.

Отже, основними висновками всього описаного вище можна підсумувати що:

• ELRS - зручний інструмент, основною перевагою якого є висока частота оновлення пакетів
• Система має можливість самостійного налаштування приймачів і передавачів під потреби моделіста
• ExpressLRS - гідний конкурент більш поширеним аналогам TBS Crossfire
• Система наразі оновлюється і доповнюється

ELRS, CC2500 або ELRS чи Crossfire: Що обрати для стабільного зв'язку в умовах РЕБ?

У сучасних реаліях, де радіоелектронна боротьба (РЕБ) стала невід’ємною частиною середовища, вибір протоколу зв’язку визначає не просто дальність польоту, а те, чи повернеться дрон взагалі.

Розглянемо три найпопулярніші рішення та їхню стійкість до «глушилок».

1. CC2500: Застарілий стандарт

Чіп CC2500 (лежить в основі протоколів на кшталт FrSky D8/D16, Futaba, Corona) працює на частоті 2.4 ГГц з використанням традиційної модуляції.

Чому це погано для РЕБ: Сигнал CC2500 дуже вразливий до шумів. Навіть слабкий засіб РЕБ здатний повністю «забити» цей канал, через що дрон миттєво втрачає керування.

Вердикт: Категорично не рекомендується для використання в зонах активної протидії.

2. TBS Crossfire: Надійність і досвід

Crossfire від компанії Team BlackSheep тривалий час був золотим стандартом для польотів на великі відстані (Long Range).

Технологія LoRa: Використовує модуляцію LoRa (Long Range), яка дозволяє системі «чути» корисний сигнал навіть тоді, коли рівень фонового шуму від РЕБ значно його перевищує.

Низька частота (868/915 МГц): Хвилі цього діапазону краще огинають перешкоди та мають вищу проникаючу здатність, ніж 2.4 ГГц.

Вердикт: Чудове, перевірене часом рішення, але з високою ціною за «вхід» у закриту екосистему.

3. ExpressLRS (ELRS): Сучасний фаворит

ELRS — це відкритий протокол, який став справжнім проривом завдяки неймовірній дальності та стійкості до перешкод.

Гнучкість частот: ELRS працює як на 2.4 ГГц, так і на 868/915 МГц. Для умов РЕБ версія 900 МГц є пріоритетною, оскільки вона поєднує переваги LoRa з потужним програмним захистом.

Висока частота оновлення: На відміну від Crossfire, ELRS дозволяє підтримувати високу швидкість передачі пакетів, що критично для точного маневрування.

Постійний розвиток: Оскільки це Open Source проект, нові методи обходу засобів придушення з'являються тут швидше за все.

Вердикт: Найкращий вибір за співвідношенням ціна/якість/стійкість до РЕБ.

Підсумкова порівняльна таблиця