оооооооооооооооооооооооо
Руководство по FPV полетам для квадрокоптеров
FPV быстро становится одним из самых популярных и необыкновенных видов спорта по всему миру. FPV дает возможность каждому летать, как птица. Для меня это самые сюрреалистичные ощущения, вызывающие быстрое привыкание. В этой статье мы рассмотрим, что такое FPV для мультикоптеров, как собрать FPV систему от простой до сложной, как выбрать «железо», а также будут приведено несколько полезных советов и рекомендаций по FPV. Что такое FPV FPV — это сокращение от First Person View (вид от первого лица). В мире радиоуправляемых моделей FPV в основном означает способ управление беспилотным аппаратом с помощью видео камеры на борту. Видео в реальном времени передаваемое пилоту мультикоптера (дрона) позволяет управлять им вне поле зрения. Некоторые FPV пилоты сравнивают это с игрой в компьютерные игры. Это и вправду так, единственное различие — это то, что вы управляете коптером, который собрали сами своими руками. Повышенный уровень внимания делает это хобби напряженным и захватывающим. Чем бы вы не управляли — гоночным дроном или же профессиональным квадрокоптером для аэровидеосъемки, вы не останитесь равнодушным. Преимущества FPV Полет FPV — это более точный способ управления вашим мультикоптером, особенно если вокруг полно препятствий, мешающих видеть дрон. Кроме того коптер сможет летать выше и значительно дальше, чем без FPV. Также FPV делает управление более реалистичным для оператора и позволяет лучше чувствовать оборудование. И суммарно:
Какую FPV систему выбрать Я настоятельно рекомендую собрать свой собственный мультикоптер и FPV систему, что и является целью данной статьи. Но если у вас совсем нет опыта в электронике или нет времени, выпускаются готовые к полету квадрокоптеры. Один из наиболее известных примеров — Hubsan H107D FPV Mini Quadcopter.
Это полная FPV система, LCD экран и видео приемник встроены в радиопередатчик. Это сравнительно дешевый способ, чтобы начать летать по FPV и хорошая тренировочная платформа. Как работает FPV система Технологии беспилотных летательных аппаратов продолжают развиваться, все показатели дронов стремительно улучшаются и растут: надежность, безопасность, управляемость и т.д. Появляются такие функции, как “возврат домой”, “системы FPV с отслеживанием положения головы”, “3D FPV очки”, “огибание препятствий ”, “функция следуй за мной” и другие. Наиболее расространенная FPV система состоит из следующих частей:
Камера устанавливается впереди мультикоптера, что дает пилоту ощущение нахождение внутри летательного аппарата. Живое видео передается с помощью видео-передатчика по радио каналу, затем принимается видео-приемником на земле. После этого видео сигнал отображается на мониторе или FPV очках. Более сложные системы могут включать GPS и разного рода сенсоры для отображения различных полетных данных на экране используя OSD модули. Дальше мы рассмотрим каждое устройство более подробно. FPV камера FPV камеры обычно легкие и маленькие, для удобного размещения на беспилотные летательные аппараты. Как и при выборе других камер, сначала нужно обратить внимание на разрешение. Но есть и другие факторы влияющие на принятие решения.
TVL – разрешение TVL — это мера измерения разрешения камеры. 600TVL — это стандартное разрешение для аналоговой камеры, обычно этого достаточно для большинства людей и мониторов. Вы можете летать и на камере с меньшим разрешением, таким как 380 TVL, но картинка будет не такая четкая. Также существуют камеры с разрешением 800TVL и 1200TVL, но если ваш передатчик работает в стандарте PAL/NTSC больше 700 TVL вы не увидите (ограничения стандарта). Тип матрицы – CCD или CMOS CCD и CMOS — это два типа сенсоров внутри камер. CCD матрицы более дорогие чем CMOS, но лучше по следующим причинам:
GoPro, Mobius, Runcam HD — все это CMOS камеры и не идеальны для FPV, хотя и отлично справляются с записью HD видео. У этих камер есть аналоговый видеовыход, но у него плохой динамический диапазон и есть задержка. Формат видео – NTSC / PAL На самом деле это не проблема в каком стандарте работает камера PAL или NTSC, обычно FPV оборудование поддерживает оба.
Главное отличие в том, что PAL обеспечивает большее разрешение, в то время как NTSC предлагает большее количество кадров в секунду. Таким образом если нужна картинка получше то ваш выбор — PAL. Если нужно снимать быстро меняющуюся сцену, то NTSC лучше выполнит свою работу. PAL: 720 x 576 @ 25fps Задержка Задержка в случае FPV камеры важна, если нужно летать рядом с препятствиями или в случае гонок. Задержка на видео камере приводит к увеличению времени реакции пилота. Отдельный аналоговые видеокамеры дают значительно меньшую задержку по сравнению с HD видеокамерами, такими как GoPro или Mobius. Видео приемник и передатчик Передача видеосигнала — это основа FPV системы. Она определяет, как будет надежно соединение и как далеко вы сможете улететь без обрыва видео сигнала.
FPV частоты Прежде чем приобрести это особенное оборудование, вам нужно разобраться на каких частотах работают видео передатчики и приемники. Наиболее часто используемые частоты:
Чем ниже частота, тем больше проникающая способность, но больше геометрические размеры антенны. Кроме того, не все FPV частоты можно использовать легально, все зависит от местных указов и законов. На данный момент наиболее популярная частота 5.8 Ghz по ниже приведенным причинам:
Каждая частота имеет свое число каналов. Например на частоте 5.8 Ghz — 32 канала. Это дает возможность пилотам выбирать разные каналы при совместных полетах. Таким образом они могут не мешать друг другу. Не все видео передатчики и приемники могут работать на всех каналах, это зависит от конкретного бренда. Убедитесь, что видео передатчик соответствует приемнику. Мощность видео передатчика Вы можете увидеть видео передатчики мощностью 25mW, 200mW, 600mW и даже 1000mW (1W). Больше мощность — больше радиус действия. Но не стоит слепо приобретать передатчик с большей мощностью. Первое, вы должны проверить легальность использования выбранной FPV частоты и мощности в вашей стране или регионе. Второе, увеличение радиуса действия путем увеличения мощности передатчика сильно не эффективно. Для увеличения дальности вдвое, мощность должна быть увеличена в четыре раза. Скажем, если с передатчиком мощностью 200mW вы получили дальность 1 км, то чтобы достичь радиуса действия 2 км, ваш передатчик должен выдавать мощность 800mW. Я считаю, что не нужно гнаться за сверхвысокой мощностью. Многие устанавливают 5.8 Ghz передатчик мощностью 250mW и управляют мини коптером на расстоянии до 1 км (с хорошими антеннами). Большинству и не нужно дальше летать. Однако, частота 5.8 Ghz не очень подходит, если между пилотом и мультикоптером есть предметы, такие как деревья и здания. Антенна для передатчика и приемника Когда дело доходит до выбора антенны, нужно определиться с несколькими основными параметрами.
Обычно передатчики и приемники поставляются в комплекте с штыревыми антеннами, которые обладают малой дальностью и легко подвержены помехам. Это линейно поляризованные антенны. Рекомендуется использовать антенны с круговой поляризацией для улучшения качества работы FPV системы. Направленные антенны обладают большей дальностью действия, но вам потребуется постоянно следить чтобы антенна все время была направлена в сторону коптера. В противном случае качество приема сигнала ухудшается. Типы антенн Существует большое число антенн применяемых в FPV. Я перечислю наиболее популярные и часто используемые. Всенаправленная антенна – это стоковая штыревая антенна, которая идет в комплекте с передатчиком и приемником. Они обладают одинаковой дальностью приема в любом направлении, кроме того их легко изготовить самостоятельно.
Клеверные антенны – это антенны с круговой поляризацией обычно с малым усилением. Диаграмма направленности этих антенн имеет форму пончика. Меньшее усиление выше и ниже антенны, основная часть в горизонтальном направлении.
Спиральные и патч антенны – это направленные антенны, которые обладают большей дальностью и проникающей способностью.
Тип антенного разъема — SMA и RP-SMA Когда выбираете антенны для приемника и передатчика, убедитесь что разъемы на них совместимы.
FPV очки и мониторы Многие затрудняются, что выбрать — очки или монитор. FPV очки более дорогие по сравнению с монитором, поэтому для начала я взял дешевый 7" LCD монитор. Спустя год я обновил его до хороших FPV очков.
Я по-настоящему наслаждался полетами с монитором. Я мог с легкостью переносить взгляд от монитора к квдарокоптеру — это особенно полезно при посадках. Но еще больше мне понравилось летать в FPV очках. Я мог видеть окружающие более четко и чувствовать больший контроль. Кроме того очки легче переносить и они совсем не засвечиваются на солнце.
Помимо цены на выбор влияют персональные предпочтения. Некоторые люди наслаждаются захватывающими ощущениями при полете в очках, у других могут появляться головные боли или чувствуют не комфортно нося их. Также уровень вашего зрения может повлиять на использование очков. Например, если у вас близорукость, то FPV очки использовать не рекомендуется.
Если вы заинтересовались очками, лучше всего взять у друзей на пробу прежде чем совершить покупку. Советы при покупке монитораTips for shopping Monitors
Если вы решили купить монитор, обратите на следующие детали:
OSD – отображение данных на экране OSD применяется для отображении информации во время полета на живом FPV видео. Это не обязательная опция, но знать такую информацию, как напряжение батареи, координаты GPS, скорость, высота и др. очень полезно.
Входное напряжение и регуляторы напряжения Вы должны быть уверены, что ваше FPV оборудование запитано от нужного напряжения. Большинство FPV оборудования в настоящий момент работает от напряжения 12V. Если ваш квадрокоптер работает от батареи 3S LiPo (11.1V), то можно запитать FPV систему напрямую от батареи.
Однако, если основная батарея на 4S или больше, вы можете запитать FPV оборудование от отдельной 3S lipo батареи. Другой вариант использовать регулятор напряжения для понижения, например, с 4S 16.4V до 12V. LC фильтр (силовой фильтр) Моторы генерируют большое количество помех в системе питания коптера. Если FPV система питается от основной батареи, помехи могут возникнуть на передатчике и камере, как результат прыгающие белые полосы на видео. Это особенно заметно, если поддать газа.
LC фильт (фильтр питания) используется, чтобы уменьшить помехи в сети питания. Они продаются готовыми или вы можете собрать их самостоятельно. FPV советы и FAQ Видео переключатель. Если вы используете несколько камер на коптере. Например, FPV камера и GoPro, вы можете использовать видео переключатель для отображения поочерёдно камер на мониторе или FPV очках, используя один из каналов на радио передатчике.
Это особенно полезно для тех, кто летает по FPV камере, но также хочет периодически проверять, что снимает HD камера. Преобразование видео частоты! Некоторые FPV очки оснащены встроенным приемником, который поддерживает только 5.8 Ghz. Если вам нужны частоты 1.3 Ghz или 2.4 Ghz, вы можете изготовить или преобрести модуль для преобразования. Можно ли использовать iPad, смартфон или другие карманные устройства для FPV? Конечно можно! Вы можете передавать живое видео через wifi или использовать аналого-цифровой видео конвертер для отображения видео на вашем мобильном устройстве. Однако, я не рекомендую делать это, так как задержка может быть такой большой, что вы можете разбить ваш мультикоптер. Где расположить FPV компоненты на коптере? Располагайте антенну передатчика, как можно дальше от других антенн, таких как антенна приемника или антенна GPS. Что такое телеметрия и зачем она нужна в полете по FPV? Большинство квадрокоптеров FPV оборудованы очень полезной функцией под названием телеметрия. По периметру экрана с изображением от камеры постоянно обновляется информация о текущих параметрах полета. В частности это:
Отдельно отображается вертикальная скорость и напряжение батарей.
Телеметрия на экране делает управление коптером существенно удобнее. Рекомендую выбирать модели с телеметрией. Что такое желе, о котором я постоянно слышу? Желе — это эффект, возникающий при воздействии на камеру вибраций от моторов, пропеллеров или просто плохо настроенного квадрокоптера. Вы можете не увидеть желе, когда летите по FPV камере, но посмотрите сколько вибраций на записе с HD камеры. CMOS камеры более подвержены вибрациям, чем CCD из-за отличий в работе затворов. Что делать с аудио выходом FPV камеры? Если вы его не используете, просто не обращайте на него внимания или отрежьте его. Как научиться летать FPV? Некоторые сначала мастерски научились управлять коптером визуально, а потом стали летать FPV. Я считаю, что это совершенно разные способы управления. Также различные симуляторы помогут быстро приобрести основные навыки управления, уменьшив стоимость сломанных частей коптера. Вот для примера можете посмотреть несколько видео FPV полетов.
Составитель. Патлах В.В. © "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.
|
оооооооооооооооооооооооо
|
|