Nexus: Розподілена система для дистанційного керування дронами

06 травня 2026

Огляд

Проект Nexus є апаратно-програмним рішенням, що дозволяє керувати дроном через інтернет канал або локальну мережу.

Ціль проекту - підвищення рівня безпеки для оператора дрона, оскільки місце положення оператора більше не прив’язано до місця виконання завдань.

Оператор може виконувати завдання на різних ділянках фронту, не витрачаючи свій час на логістику.

Оператор може через єдиний інтерфейс керувати декількома дронами, миттєво перемикатись між ними чи керувати одночасно (підключення двох пультів, два оператора та більше).

Зв’язок встановлюється шляхом підключення через локальну мережу (ethernet - 100м, оптика - 10 км) або через інтернет (тисячі кілометрів).

На поточному етапі проект використовується на фронті та активно розвивається завдяки відгукам від військових.

Специфікація

Апаратно-програмне рішення складається з:

• Станція Nexus - пристрій для керування дроном на основі одноплатного комп’ютера Raspberry Pi Zero 2W
  • Фізичні розміри: 133 мм Х 78 мм Х 39 мм
  • Вага: 152г
  • Вхідна напруга: 8V-25V, роз’єм XT30
  • Мережа: роз’єм RJ45
  • TX: кріплення та підключення JR bay
  • VRX: Fat Shark Module Bay, корпусне кріплення для Skyzone SteadyView X 5.8Ghz (підтримуються будь-які інші VRX)
• Nexus Hub - програмне забезпечення для керування дронами
  • Забезпечує керування дронами, протоколи TBS/ELRS
  • Мінімальні затримки аналогового відео: 40 мс на прямому підключенні (h264 кодек)
  • Активація станції Nexus шляхом передачі виконавчого файлу в RAM та подальшого запуску. Сама станція не пише логи та не містить виконавчого файлу
  • Наявність VPC скрипта пульта для підтримки повної роздільної здатності 16 каналів керування
  • Забезпечує розподілену мережу - відсутність центрального сервера унеможливлює атаку на сервер
  • Забезпечує шифрування трафіку Chacha20 з новим ключем на кожне підключення
  • Забезпечує миттєве переключення між різними станціями Nexus
  • Забезпечує можливість керування декількома дронами одночасно
  • Можливість віддаленої зміни всіх параметрів ТХ які доступні на пульті керування
  • Можливість перепрошивки ТХ шляхом тунелювання веб-сторінки ТХ через захищений канал
  • Автоматичний запис відео на під час активації дрона (арм) (також є можливість початку запису по натисканню кнопки запису)
  • Можливість стрімінгу відео через RTMP та в OBS Studio (з подальшим рестрімінгом)
  • Дистрибуція та оновлення ПЗ через Steam
  • Підтримка переключення каналів для TBS Fusion (UART), Skyzone SteadyView (SPI), Skyzone SteadyView X, Dec1 Spot та бекпак
  • Сканеру частот для TBS Fusion, побудова гістограми RSSI
  • Інтеграція з milELRS, безпосередня робота з автором прошивки

Інструкція Nexus Hub

1. Мінімальні системні вимоги

2. Steam

3. Додавання станції в Nexus Hub

4. Підключення до станції та активація дрона

5. Регулювання параметрів ТХ

6. Віддалений доступ до веб сторінки налаштування ТХ

7. Регулювання параметрів відео

8. Налаштування станції для віддаленої роботи (Starlink, 4G, інша підмережа)

   ---

9. Мінімальні системні вимоги

Для коректної роботи додатку ПК має відповідати наступним мінімальним системним вимогам:

• Windows 10
• Підтримка DX12 (будь яка відеокарта, в тому числі інтегрована в процессор)
• 150 мб вільного місця на HDD
• Місце для запису вильотів
• Аккаунт на Steam (система дистрибуції)

Рекомендовані:

• Дискретна відеокарта (будь-яка з підтримкою DX12)

2. Steam

   Для программного забезпечення (ПЗ) використовується система дистрибуції Steam. Вона забезпечує оновлення та версійність ПЗ.

   Завантажити Steam можна за посиланням.

   Після створення аккаунту та логіну в систему Steam, додавання ПЗ відбувається через активацію ключа, який було надано розробниками.

   

   Після активації ключа, в Вашій бібліотеці з’явиться программа Nexus Hub.

3. Додавання станції в Nexus Hub

	Кожна станція Nexus поставляється з файлом (профайлом), що містить ключі та службову інформацію. Для додавання профайлу станції до Nexus Hub, перенесіть файл на застосунок (Drag-n-drop) або скористайтеся кнопкою “Додати станцію” у вікні “Станції”.

Поточний статус підключення станції підсвічено кольором.
Сірий - немає з’єднання.
Жовтий - є пінг, можна приєднуватися.
Зелений - підключення до станції здійснено.

Додаток Nexus Hub буде бачити станцію тільки якщо вони знаходяться в одній мережі. З’єднання із зовнішніми мережами описано в пункті 8 “Налаштування станції для віддаленої роботи”

4. Підключення до станції та активація дрона

Виберіть імпортований профайл станції, у вікні “Станція” з’являться параметри поточної вибраної станції. Натісніть кнопку “Запустити”.

Після натискання кнопки “Запустити”, буде здійснено підключення до станції та з’являться кнопки регулювання живлення TX та VRX.

Натисніть “Включити” навпроти TX та VRX для подачі живлення на модулі.
Якщо дрон включений, пульт вибраний та бінди налаштовані, TX має підключитися до дрона. У вікні “Відео” з’явиться відео стрім.

Детальний статус підключення можна побачити у вкладці “Радіо керування” -> “Статус підключення”, також статус підключення продубльовано у вкладці “Відео”.

Якщо параметри ТХ не приходять, перевірте який Baud Rate використовує Ваш ТХ та налаштуйте відповідний у вкладці “Node Parameters”.

5. Регулювання параметрів ТХ

Після включення живлення ТХ та вибору пульта, буде можливість змінювати параметри ТХ.

Для зміни параметрів ТХ перейдіть у вкладку “Радіо керування” та виберіть відповідний пристрій для керування параметрами.

На даний момент є обмеження - при армі дрона неможливо змінити параметри ТХ. Це зроблено спеціально для підтримки низьких частот оновлення ТХ (14 Гц - milELRS). Слідкуйте за оновленнями щоб дізнатись коли це обмеження буде знято.

6. Віддалений доступ до веб-сторінки налаштування ТХ

Nexus Hub надає доступ до веб-сторінки ТХ шляхом тунелювання трафіку через захищений канал.

Для налаштування доступу, в параметрах ТХ включіть Wi-Fi.

Почекайте пару хвилин для підключення Wi-Fi зв’язку, відкрийте опції станції (вкладка навпроти ім’я станції у вікні “Станції”), натисніть кнопку “Відкрити ELRS веб-налаштування”.

7. Регулювання параметрів відео

Nexus Hub дозволяє вибирати кодек (MJPEG, h264) та налаштовувати параметри кодеку та відеостріму.

Для налаштування параметрів відеостріму, перейдіть у вкладку “Video Parameters”.

Параметри можна регулювати, підбираючи необхідні саме під Ваш тип зв’язку.

8. Налаштування станції для віддаленої роботи

При роботі через мережі 4G\Starlink необхідно налаштувати ПЗ ZeroTier, ZeroTier - VPN**,** який об’єднує пристрої в одну віртуальну мережу.

Завантажити ZeroTier можна за посиланням.
Після завантаження, інсталяції та запуску, ZeroTier з’явиться у Вас на трейбарі (скрін нижче):

Наступний крок - створити аккаунт ZeroTier (можливо використати існуючий аккаунт Google) за посиланням.

Після цього у Вас буде можливість створити мережеву группу та мережу:

Кожна мережа має свій унікальний ідентифікатор, який генерується при створенні мережі. Скопіюйте ідентифікатор в буфер обміну шляхом натискання кнопки копіювання.

Використайте цей ідентифікатор для додавання станції та персонального комп’ютера в мережу.

Додавання персонального компьютера:

Додавання станції:

Авторизуйте додані пристрої в мережу в кабінеті ZeroTier:

Після того, як обидва пристрої додані в одну мережі, авторизовані та активні, станція та персональний комп’ютер будуть бачити один одного і з’явиться можливість роботи зі Starlink\4G.

9. Підтримка VCP з’єднання радіо-контролерами

Нижче наведення таблиця з радіо-контролерами (RC) що підтримують, частково підтримують або не підтримують VCP з’єднання.

10. Налаштування VCP з’єднання на прикладі RadioMaster

Радіо-контроллер (Radio Controller) - надалі RC.

Цей розділ описує як відключити RC (на прикладі RadioMaster TX12) через VCP з’єднання та повязати з Nexus Hub.

Найперше потрібно підключити RC до компютера так щоб той розпізнав новий девайс як COM.

• Скачуємо та встановлюємо ST драйвера: https://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32102.html

• Скачуємо та встановлюємо FTDI драйвера: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/

• Підключаємо RC до ПК як USB Serial (VCP)

• Якщо установка драйверів пройшла успішно, в Менеджері Девайсів (Device Manager) з’явиться STMicroelectronics Virtual COM Port

  

Налаштування VCP з’єднання.

• Зберегти VCP lua скріпт: запустіть Nexus HUB, перейдіть на вкладу Settings, натисніть кнопку Save VCP Joystick Script та збережіть скрипт на ПК.

  

• Перепідключіть RC як USB Storage (SD) та скопіюйте VCPJoystick.lua скрипт (збережений на минулому кроці) в папку SCRIPTS/ на RC.

• Перепідключіть RC як USB Serial (VCP)

• На RC виберіть опцію USB-VCP: LUA, для цього на RC: натисніть SYS кнопку -> перейдіть на сторінку 6 -> проскрольте до Serial Port та для опції USB-VCP виберіть значення LUA.

  

• Запустіть VCPJoystick.lua скрипт на RC, для цього натисніть SYS -> перейдіть на сторінку 2 -> відкрийте папку SCRIPTS/ -> знайдіть файл VCPJoystick.lua -> зажмість ролик (Menu Wheel) і оберіть execute. Після цього з’являється вікно з значеннями каналів.

• Перейдіть в Nexus HUB, відкрите вкладку Input, для випадаючого меню Controller виберіть STMicroelectronic COM Port девайс, для випадаючого меню Input Type виберіть Lua VCP Joystick.

  

• Тепер радіо-контроллер можна використовувати як VCP девайс в парі з Nexus HUB.