Aeromodelismo Colombia

skyracer · Capitan Registrado: 12 Feb 2008 Mensajes: 329 Ubicación: Bucaramanga

PARTE 1
En el momento en que alguien se interesa por el aeromodelismo o cualquier otro tipo de RC, surgen varios interrogantes: Heli o avion, si es avión... empezar por un planeador? o por un avión avión, 4 tiempos o 2 tiempos, por supuesto hay expertos para todo, surgen los que te recomiendan un trainer con el o aprendes o aprendes, otro te recomienda el mejor trainer de todos y da la casualidad que tiene uno de sobra en su casa y te lo podría vender. Pero al final todo depende de un elemento: El radio.

Cuando preguntas por que radio comprar, nuevamente salen los expertos: 4 canales dicen unos, 6 los otros, de una un 12 canales y a 2.4, PCM mejor que FM, y por supuesto sale alguien con el mejor radio... el que sobra y te lo podría vender.....

La verdad hace años cuando adquirí mi primer radio, los actuales computarizados eran un sueño, pero todos sin excepción tienen algo en común: Sticks y una antena.

Al iniciarse se escuchan varios términos: FM, AM, FM, PCM, speKtrum, speCtrum, FASST, dual conversion, high band, low band, etc. Es como si se entrase en una selva desconocida para escoger la planta medicinal que cura una enfermedad específica: control.

La regla general es si le sirve a la mayoría, pues a mi también y optamos por comprar lo que todos usan, incluso hasta el mismo canal (si le sirve el canal 48, pues a mi también!!!).

No pretendo dar un cátedra sobre radio control, tampoco soy ingeniero de telecomunicaciones como para determinar que es lo mejor o lo peor, esto es tan solo un compendio de información dispersa por toda internet que pretendo describirla en chibchombiano para que podamos entender un poco mas lo que estamos manejando, o a los nuevos que sepan en que se están metiendo....

Voy a tratar de identificar varios detalles problemáticos en los radios, así como aclarar ciertos paradigmas como por ejemplo que FM es mejor que AM o que PCM supera a PPM; cada uno de ellos tiene sus mas y sus menos, es por esto que conocer los detalles ayuda a tomar la mejor decición a la hora de comprar un sistema de radio.

El billete no vuela: El precio de un radio no es directamente proporcional a su rendimiento, puede comprarse un JR 12X, un Futaba de 14MZ y aparece alguien con un Futaba 4YF y vuele mas tranquilo que tú. (No tendrá que preocuparse por cuidar el estuche....)

LOS RECEPTORES
Un receptor de radio control es como un receptor de música, tiene un sintonizador, un amplificador (decodificador) y unos parlantes que para el RC serían los servos. El sintonizador sigue la frecuencia marcada por el cristal, de tal forma que se concentra (en teoría) en una y solo una frecuencia; recibe la señal y elimina la "señal portadora" (72 Mhz para nosotros) y pasa la información desmodulada al decodificador (algo así como hacen los modems conectados a la línea telefónica). El decodificador es como un desencriptador de información; ordena la información recibida y la envía a cada uno de los conectores del receptor.
Vemos así que la señal entregada al servo es independiente de la portadora que lo transportó al receptor; en ese momento el decodificador no sabe si le llegó por FM, AM, 2.4, etc.

La información de los servos es codificada mediante pulsos de 2 milisegundos (y se repite de 50 a 70 veces por segundo = 20 milisegundos) que van de 0 Volt (OFF) a 3.3 Volts. (ON), la posición la determina la cantidad de tiempo que el pulso está en ON contra el tiempo que está en OFF, a esto se le conoce como marca y espacio.
Durante el primer milisegundo de los dos del intervalo, la señal siempre es ON; es en el segundo milisegundo donde realmente se establece la posición, siendo neutro = 1+0.5 ms en ON, un extremo (ej. izquierda) = 1+0ms en ON, o derecha = 1+1ms en ON, con el resto del tiempo en OFF, o sea que para la posición central (neutro), tenemos 1.5ms a 3.3 voltios, seguido de 18.5ms en 0 voltios. Todos estos valores deben repetirse continuamente para conservar la posición del servo.
Los servos tienen tres cables, negro (tierra) y rojo (+) que suministran el voltaje en DC para la operación lógica y mecánica del servo, y un cable blanco (en futaba) o amarillo que lleva los pulsos de señal.
La posición de un servo no está determinada por el voltaje de alimentación, tan solo por la señal de pulso, así mismo el mecansmo interno del servo no depende de la señal de posición, de hecho se pueden modificar los servos para que no tengan topes y ser usados como pequeños motores de alto torque.
O sea que al final todo pulso tiene el primer milisegundo en ON, para que?, pues este es el pulso de sincronización del servo; es como si dentro del servo hubiese un mico programado para que cuando le cambia el voltaje de 0 a 3.3V, cuenta 1ms y decodifica el pulso; entonces podemos decir que la transmisión es asincrónica y no se sucede exáctamente 50 veces por segundo.

Usualmente, como contraposición al PCM, el PPM es conocido en el RC como FM, esto podría indicar que PCM no es FM. Esto no es correcto; tanto PPM como PCM se montan al mismo bus para transmitir sus datos y este no es mas que la Frcuencia Modulada (FM) ya sea en 35Mhz como en Europa o 72Mhz para USA y creo que todo latinoamérica. esto quiere decir que el transmisor de PPM es el mismo de PCM, tan solo que los datos van codificados en forma diferente. Veamos mas en detalle cada codificación

PPM

PPM (Pulse Position Modulation) o (Proportional Pulse Modulation) es el protocolo usado para administrar varios servos. La espera 20 ms por un nuevo pulso de posición no es caprichosa, dado que tenemos servos vecinos que tienen derecho a su propia señal, así que tenemos 2ms de señal de posición y 18ms de ausencia de voltaje (ojo no en el cable rojo sino en la señal).
Bueno, esta disposición permite que el receptor le dedique 2ms a cada servo, por lo que podríamos tener 10 servos administrados independientemente, con los 2 primeros ms dedicados al servo 1, los segundos 2ms al servo 2 y así hasta el teórico décimo servo.
Cada servo tan solo escucha su información, de esto se encarga el decodificador que envía la señal unicamente al conector del servo que le corresponde.
Surge una pregunta: si tenemos 10 pulsos de 2ms, uno para cada servo, como sabe el receptor donde comienza el cuadro completo? como le hace para saber que 2ms específicos son para el canal 1?, esta información no viaja por ningún lado, acordémonos que todo acá es análogo. Pues bien, para resolver el problema, se sacrifica el potencial servo #10, y se usa esos 2ms iniciales con una señal en OFF; así el decodificador sabe que si hay al menos 2ms en OFF, la siquiente transición será para el canal 1, es cecir que esos 2ms en OFF son un pulso de sincronización para los radios de 9 canales; entre menos canales tengan los radios mayor es este intervalo (8ms o mas para un radio de 4 canales).

PPM es muy sencillo, pero esta sencillez lo hace robusto y resistente a las interferencias; de hecho si hay un elemento (beeper por ejemplo) que funcione en la misma frecuencia, tendría que primero caber en el cuadro de 2ms y repetirse por el mismo tiempo 50 veces por segundo); esto solo lo hace otro radio actuando en la misma frecuencia, lo que resulta en un pequeño y costoso accidente.

Algunas Conclusiones: Vimos que el máximo número de canales que puede manejar un radio PPM es 9; la posición de un servo no depende de la potencia de la señal, así la distancia al avión no afecta para nada el control del mismo a menos que se pierda la señal. Aun si la señal tiene interferencia, esta es pasajera dado que las siguientes tramas de pulsos se encargarán de retornar los servos a su posición. Dado que los radios de menos de 9 canales dejan en OFF los canales no usados, se puede usar receptores de 4 canales con radios de 9 o viceversa.
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Franklin H. Prieto

skyracer · Publicado: Jue Ago 07, 2008 10:35 pm **Título del mensaje**:

Ventajas del PPM

Los servos usan tres cables, positivo, negativo y pulso; este último usa exáctamente la misma señalización de 2ms tal como es generada por el transmisor o entregada por el decodificador, o sea que la cadena de transmisión es completamente transparente. La representación de la información es transparente y no existe ningún tipo de procesamiento entre el transmisor y el receptor. esto hace que no haya problemas de compatibilidad entre receptores y servos de varias marcas. Cada 22 ms, un cuadro completo de información de posición se entrega a los servos. Con PPM, el cese de la transmisión de un cuadro se nota en los movimientos erráticos de los servos; cuando se nota esto, es posible traer el avión de vuelta a tierra entero. Las pérdidas momentaneas de señal a la larga son ignoradas por la inercia de movimiento que lleva el avión.

Desventajas

De acuerdo a lo que hemos visto, PPM, no tiene forma de detectar errores, el receptor no distingue de un pulso errático de uno bueno. De hecho empieza a contar cada vez que tiene 2ms en OFF, y si por ejemplo perdió la señal en el tercer servo durante 2ms, el siguiente pulso sería para el cuarto servo, pero el receptor cree que empieza un nuevo cuadro y le envía esto al primer servo; claro que a los 20ms se corrige el problema.
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Franklin H. Prieto

skyracer · Publicado: Jue Ago 07, 2008 11:15 pm **Título del mensaje**:

PCM

PPM establece la posición del servo mediante la relación entre marca y espacio en un porcentaje de tiempo que va en el segundo milisegundo del pulso de 0% a 100%; este proceso siempre es análogo.

A finales de los 80's, la llegada de los microprocesadores, hicieron posible proteger en parte la transmisión de la posición del servo desde el radio al receptor, tanto en el radio como en el receptor hay un pequeño microprocesador (por eso son mas costosos). El proceso en el radio se encarga de codificar la posición del servo, agregándole información adicional, checksums, valores de fail-safe y otras cosas de acuerdo a lo que cada fabricante determine.
PCM usa un MoDem (Modulador Demodulador), que codifica la posición del servo como un número, la transmite y el receptor la decodifica y la entrega en la señal análoga que usan los servos. Cada slot de 2ms en un cuadro de 20 a 23 ms en PCM contiene un número binario , potencia de 2, que de acuerdo a las especificaciones del fabricante puede usar 8bits (0-255), 9 (0-511) o 10 (0-1023), por ejemplo futaba usa 10 bits y envia un 0 para servo a la izquierda, 511 para el centro y 1023 para el extremo derecho. Esto "limita" un servo a 1024 posiciones, mientras que en PPM, puede tener teóricamente" infinitas posiciones al ser análogo.

Los números reales de bits y códigos de sincronización son propietarios de cada fabricante, por lo que a diferencia de PPM, existen bastantes problemas de compatibilidad entre equipos PCM de diferentes marcas.

La ventaja de PCM radica en que el valor que se envía es preciso, un 511 significa servo al centro, superando al PPM por estar sujeto a la lectura de marca/espacio y el ruido que la pueda acompañar.

Dado que los receptores PPM manejan servos análogos, de todas maneras esos números seben ser traducidos a pulsos proporcionales de servo; entonces el beneficio es tan solo en la comunicación transmisor/receptor.

El problema de PCM es que es muy suceptible a la calidad del medio de transmisión; las condiciones atmosféricas o ruido electromagnético externo puede causar un stress a la transmisión que perjudica la data enviada y complica la corrección, a diferencia de PPM donde algo de señal le llega, es interpretada y enviada a los servos; en este caso se debe escoger entre tener algo de control con PPM o no tenerlo con PCM. La mayoría creo que deseamos que ante una interferencia o ruido, tengamos algo de control para salvar nuestro avión. Otros dirán que para eso PCM tiene el "fail safe", que no es otra cosa que ante una pérdida de señal, los servos irán a una posición programada, pero y si se coloca en fail-safe cuando estamos con los alerones inclinados? iriamos en un espiral directo a la catástrofe.

Entonces, a menos que usted desee tener una precisión de francotirador en acrobacia, evite el PCM, puede ahorrarse muchos pesos. Tampoco es recomendado para los planeadores dentro de una termal, donde la distancia marca un factor determinante para la corrupción de la señal; aunque la precisión en la posición de un servo es un gran beneficio para la mayoría de quienes vuelan planeador.

Usado de una forma apropiada, PCM proporciona un extra notable en seguridad. Una gran desventaja es que de hecho todas las manifestaciones de problemas en PCM están ocultas tras de la msma concepción del protocolo, haciendo imposible reconocer el origen mismo del problema. Entonces debemos usar (en ambiente de pruebas) las reacciones del receptor ante las señales incorrectas o erráticas para incrementar la seguridad.

El peor de los casos podría darse con un heli dirigiéndose estable hacia adelante y no reciba mas las órdenes del piloto, y para completar a full potencia dirigiéndose hacia un grupo de gente; en este caso, que no es extraño, el daño en el heli es lo que menos importa y debe ser "derribado" lo mas rápido posible bajando la velocidad del rotor y disminuyendo el riesgo para los espectadores.

Hay una solución sencilla, programando el fail-safe con el acelerador en posición idle, lo que hará que el heli pierda velocidad y el posible daño a personas sea menos grave. De hecho el heli probablemente no sobreviva, pero la gente si.
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Franklin H. Prieto

skyracer · Publicado: Vie Ago 08, 2008 7:29 pm **Título del mensaje**:

Sistemas de PCM

JR

JR realmente tiene dos sistemas diferentes. El Z-PCM de 9 bits(512 posiciones), que efectúa un entrelazado barriendo cada 21.77ms los canales 1 o 5, 2 o 6, 3 o 7 y 4 o 8, lo que significa que deben pasar dos cuadros completos (43.5ms) para que todos los servos reciban su información. Este entrelazado no es rígido, dado que si en el primer cuadro fueron barridos los servos 1,2,3 y 4 y en el segundo el servo 6 no ha cambiado de posición desde su última ronda pero el 2 si lo ha hecho desde la anterior ronda, entonces en la segunda vuelve a ser enviada información para el 2, resultando un barrido así: 5,2,7,8. Una práctica recomendable para este sistema es colocar los servos mas críticos en los canales 1 al 4.

El otro sistema de JR es el S-PCM de 10 bits (1024 posiciones) y es tan solo una evolución del sistema anterior, reduciendo el tiempo de cada trama a 10.65ms, pero transmitida en bloques de 4 tramas (44ms aprox), esto garantiza que todos los servos tendrán su información cada 21.30ms.

FUTABA
Futaba cuenta con su PCM 1024 de 10 bits (1024 posiciones) que hace un planteamineto diferente dando una velocidad de cuadro mas rápida mediante la codificación diferencial reduciendo el número de bits por canal de 20 (cada canal tiene 2 bits) a 14, obteniendo un tiempo de 14.25ms por cuadro. Como lo hace? En el primer cuadro envía cun valor absoluto de posición, en el segundo tan solo el cambio relativo. La transmisión de un mensaje completo, contiene al menos dos mensajes para cada servo y demora menos de 30ms. Cuando ocurre un error, toma solo 14.25ms en recuperarse.
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Franklin H. Prieto

skyracer · Publicado: Vie Ago 08, 2008 9:53 pm **Título del mensaje**:

AM, FM y autoshift

La forma como la posición de un servo es codificada en una señal eléctrica es administrada por PPM y PCM. AM (Amplitud Modulada) y FM (Frecuencia Modulada), establecen la forma como PPM y PCM son incorporadas (moduladas) a la portadora de radio. AM suena a muchoa gente como sinónimo de ruido y mala calidad, de acuerdo a nuestra experiencia sonora con las emisoras de radio, mientras FM lo asociamos a claridad y nitidez por la misma clase de experiencia. Ahora hay que dejar en claro dos cosas RC AM no es AM y RC FM no es FM.

La real AM (amplitude Modulation) implicaría que la posición del servo es proporcional a la amplitud de la onda de transmisión, entonces tendríamos extremo izq=maxima amplitud, centrado=medio y extremo derecho=minima.

En RC AM existen solo dos estados: Señal y No-Señal, nada en el medio, entonces podriamos decir que RC AM es mas PM (Pulse Modulation), aunque cabría mas decir que es BM (Binary Modulation), dado que solo existen dos estados posibles.

Del mismo modo, la verdadera modulación de frecuencia (FM) implicaría que la posición del servo es proporcional a la frecuencia de la portadora movida un poco hacia arriba o hacia abajo, por ejemplo en el canal 14 (72.070Mhz) el extremo izq=72.075 (portadora+5 KHz), centrado=72.070 y extremo derecho=72.065 (portadora-5 KHz).
En RC FM solo hay modulación completa (portadora corrida en 5 KHz) o No-modulación (solo portadora). Esto se acerca al concepto de las transmisiones Wi-fi FSK (frecuency shift keying).
Entramos entonces al mundo de las incopatibilidades, porque unos fabricantes se van por restar los 5 MHz (Futaba,Hitec y Tower) lo que se conoce como corrimiento negativo (Negative Shift), mientras Airtronics y JR se van por el positivo (portadora+ 5 KHz).
Por ejemplo en JR, un cuadro de PPM, canal 14, con todos los servos en el centro, arrancaría en 72.075 MHz (ON) por 1.5ms luego en 72.070 MHz (OFF) por 0.5 ms, repetido esto por los 2 a nueve servos, seguido de un 72.070 (OFF) de 2ms que son los de sincronización.

Se puede afirmar entonces que RC AM no es menos fiel que RC FM, solo que usa una frecuencia en lugar de dos como lo hace FM; de hecho este detalle hace que al menos en teoría AM sea superior a FM dado que solo puede ser molestada en una frecuencia, mientras que FM puede ser interferida en cualquiera de las dos, lo que dejaría al receptor FM fuera de combate.

Si estás volando con tu Futaba en el canal 15 y llega tu amigo con el Futaba o Hitec en el 14, nada de nervios, ambos se corren hacia abajo 5 KHz, y la separación entre los dos siempre va a ser mínimo de 15 KHz; ahora cuando llega con un JR o Airtronics en el canal 14, puede seguir tranquilo, hay 10 KHz que le siguen protegiendo.

Desafortunadamente, AM parece que obtuvo su mala reputación porque los radios antiguos (antes de 1991) no tenían la separación de 20 Khz de hoy dia. Entonces un radio viejo, mal sintonizado, puede emitir una "sombra" sobre los canales adyacentes. Los radios nuevos (posteriores a 1991) son al menos tan buenos, si no es que mejores que los radios FM. La única ventaja de FM puede ser que una de las dos frecuencias que maneja debe estar presente, de lo contrario la transmisión se pierde; en el caso de AM, la inexistencia de portadora se traduce en un estado de OFF.

Podemos concluir varias cosas:
-La mayoría de los TX/RX de AM son compatibles entre sí.
-Los sistemas FM de Futaba, Hitec y Tower son compatibles entre sí (negative shift) y los JR son compatibles con los Airtronics (positive shift).
-Si puede, comprese receptores auto-shift, así cuando decida dejar JR por Futaba o viceversa, no tendrá problemas. Hitec produce unos receptores autoshift económicos.
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Franklin H. Prieto

DeMulder · Registrado: 11 Mar 2008 Mensajes: 31

skyracer,

Yo estoy usando el spektrum dx7, no es un radio con mp3 como el 14mz, pero es de ultima generacion, la velocidad e transmicion q maneja spektrum es muy alta, ellos dicen q s mayor a la del pcm2048, por eso y por no tener interferencia decidi comprar spektrum
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T-Rex 700 Pro / JR DS 8717 / gyro JR 770 3D 8900g / OS 91 SZ-H with pump/ MP5/ Duralite 7.5 amp/ DX7

Synergy N9/ / gyro 611/ OS 90 SX c-spec ViperHead twin spark, MP5/ /DX/

danielangel23 · Publicado: Sab Ago 09, 2008 11:34 am **Título del mensaje**:

Si esos spektrum son la machera, no son tan caros, no se preocupa por interferencias, no tienen esa antena larguísima saliendo por un lado..... y si alan szabo hace esos vuelos con un radio sencillo como este por qué nosotros no..........

skyracer · Publicado: Sab Ago 09, 2008 5:28 pm **Título del mensaje**:

Mas adelante escribiré sobre los mitos del 2.4. Lo cierto es que la diferencia entre todos radica en el módulo de transmisión, así un Futaba 9C, fácilmente puede convertirse a 2.4 con un módulo futaba o de otro fabricante, eso si les anticipo que entre marcas TX/RX nadie quiere ver a nadie, me imagino que aún está por imponerse un estandar y cada quien está apuntando a ser el triunfador y cobrar sus patentes.
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Franklin H. Prieto

arturo · Capitan Registrado: 29 Nov 2007 Mensajes: 107 Ubicación: Orlando USA

En la encuesta no hay sino una sola opcion. Que pasa con los que tenemos 2.4 FASST, PCM y PPM ? Yo uso las 3 segun el modelo y la marca de radio uso Futaba y JR, con receptores Futaba, JR y Hitec y con Modulos PCM/PPM, FSS (sintetizador) y FASST (2.4) Y todas las frecuencias las uso por que tengo receptores en todas esas modalidades.

skyracer · Capitan Registrado: 12 Feb 2008 Mensajes: 329 Ubicación: Bucaramanga