Подключение fpv. Обзор квадрокоптера DFD F183 и установка на него комплекта FPV-оборудования Что делать с аудио выходом FPV камеры
FPV (First Person View) в переводе на русский язык означает вид от первого лица. Системы FPV применяются практически во всех направлениях RC моделизма. С видом от первого лица сейчас, катаются на машинках, гоняют на катерах, но самое большое распространение систем FPV, это конечно же радиоуправляемая авиация. Какой мальчишка не мечтал посидеть за штурвалом самолета или вертолета, и с высоты птичьего полета обозревать окрестности. К тому же с помощью камеры установленной на самолете, вертолете или мультикоптере, возможно заниматься изучением различных объектов, например наблюдать за большими площадями лесных угодий, или осматривать крупные объекты сверху. Конечно существуют фирмы специализирующиеся на подобных полетах, но не всегда есть возможность пригласить специалиста с дорогим оборудованием, и тогда встает вопрос, как самостоятельно организовать подключение FPV?
При современном уровне развития микроэлектроники и доступности электронных компонентов, подключение FPV перестало быть уделом профессионалов и энтузиастов, практически любой человек хотя бы раз державший паяльник в руках, способен самостоятельно организовать подключение FPV системы на своей модели, машинки, самолета, вертолета или мультикоптера.
На сегодняшний день основную долю рынка занимают аналоговые системы FPV, работающие на частотах 1.2, 1.3, 2.4 и 5.8Ггц. Подключение FPV такого класса, дает возможность передавать в реальном времени, картинку стандартного разрешение 640Х480 пикселей, дальность же передачи изображения может варироваться от нескольких сот метров до нескольких десятков километров. Как правило для полетов на расстояния не более нескольких километров, используется оборудование на 5.8Ггц, благодаря компактности антенн на эту частоту, можно без проблем организовать подключение FPV на летательных аппаратах небольшого размера. Подключение FPV оборудования на частотах 1.2 и 1.3Ггц оправданно, для полетов на большие расстояния, на крупных летательных аппаратах с размахом крыла более полутора метров, способных покрывать расстояния в десятки километров. Так же более длинные волны, не так сильно реагируют на препятствия в виде деревьев, домов и естественных изменений рельефа. У всех частот применяемых в FPV есть свои минусы и плюсы, поэтому сложно давать общие рекомендации, и подбор оборудования для конкретного использования, нужно осуществлять индивидуально.
Подключение FPV к квадрокоптеру DJI Phantom
Компоненты требующиеся что бы осуществить подключение FPV системы. Пять основных компонентов, без которых не может существовать ни одна система FPV.
- Видео камера, установленная на модели. Существует огромное количество камер как специально сконструированных для FPV, так и обычные бытовые или экстрим видео камеры. Основные условия применения камеры, это вес камеры который способен переносить ваша модель, и наличие видео выхода, для подключения камеры к видео передатчику. Предпочтительный тип используемой матрицы в камере, это сенсоры от фирмы SONY.
- Видео передатчик. Как было сказано выше, может работать на частотах 1.2, 1.3, 2.4 и 5.8Ггц. Передатчики могут отличаться не только по используемой частоте, но так же и по мощности. Выходная мощность у разных моделей передатчиков, может варьироваться от 25мВт до нескольких Ватт. Как правило используются передатчики с мощностью не более одного Ватта. Так же одним из важнейших условий для качественного приема и передачи сигнала, является хорошая согласованность антенны с передатчиком, и порой даже более мощные передатчики, но с плохо согласованной антенной, работаю на меньшей дистанции чем их маломощные собратья, но с хорошо подобранной антенной.
- Антенны для передатчика и приемника. Антенны различаются по длине волны с которыми они используются, по типу направленности. Самый распространенный тип антенн, это диполь, имеющая форму штыря, и в просторечии называемой сосиской. Не отличается особой направленностью, но при этом может иметь хорошее усиление, и в случае хорошей согласованности с передатчиком/приемником, может давать приличные результаты, при малом весе, размере и цене. Второй по популярности вид антенн используемый в FPV, это так называемый «Клевер», этот тип антенн является всенаправленным, очень хорошо принимает отраженный сигнал, и практически не зависит, от направленности антенны на модель. Но «Клевер» может иметь достаточно большие размеры, особенно на длинных частотах 1.2 и 1.3Ггц, что делает его использование не очень удобным а в некоторых случаях невозможным, особенно на малогабаритных моделях, так же из-за своих конструкторских особенностей, антенна типа «Клевер» достаточно хрупкая, и может быть легко повреждена, например при неудачной посадке или падении модели. И третий тип антенн, это узко направленные антенны, так называемые «Патч» антенны. Как правило подобный тип антенн не используется для установки на модель, поскольку модель находится постоянно в движении, и «Патч» не сможет обеспечить нужный угол передачи радиоволны. Узконаправленные антенны, зачастую используются для установки на приемнике, что обеспечивает более стабильный сигнал и большее усиление, для приема более качественного сигнала на земле. Если нет возможности поворачивать «Патч» вручную, например полет проходит на достаточно большом удалении, вне видимости с земли, совместно с узконаправленной антенной может применяться наземная станция с антенным трекером, позволяющим в автоматическом режиме, поворачивать антенну в сторону модели, обеспечивая тем самым постоянный и стабильный прием сигнала видео приемником.
- Видео приемник. Подключение FPV не возможно без использования принимающей наземной части системы, коим является видео приемник. Основное условие работы системы в целом, является одинаковая частота передающей и принимающей частей системы FPV. То есть если мы используем видео передатчик на 5.8Ггц, то и видео приемник должен функционировать на той же частоте. Кроме этого, даже в одном и том же диапазоне частот, существует несколько десятков каналов, на которых может осуществляться передача видео сигнала. На рынке представлены несколько производителей компонентов для FPV, и у каждого производителя используется свой набор каналов. Так например до недавнего времени, передатчики фирмы Boscam не могли работать, с приемниками фирмы ImmersionRC, которые использую свою частотную сетку. Ситуация изменилась с появление мульти диапазонных передатчиков и приемников, когда в одном устройстве стало возможно переключиться на любой канал, и использовать передатчики и приемники разных производителей в одной системе.
- Монитор, видео очки или видео шлем. Наконец мы добрались до последнего компонента FPV, который и позволит вам наслаждаться передвижение вашей модели в пространстве от первого лица, почувствовав себя оператором беспилотного летательного аппарата. Самый доступный и простой вывод изображения, это FPV монитор, в качестве которого могут быть использованы как специализированные модели FPV мониторов различных диагоналей, так и бытовые ЖК телевизоры, вплоть до широкоформатных панелей размерностью в несколько десятков дюймов, чем больше размер экрана и выше его качество, тем больше эффект погружения и выше качество воспринимаемой действительности. Но в специализированных FPV мониторах, есть одно очень важное отличие от бытовых, это отсутствие так называемого «синего экрана», когда картинка на экране может полностью исчезнуть в случае плохого видео сигнал. В случае же использования специального FPV монитора, даже если сигнал начнет пропадать, и видео сильно ухудшится, то вы все равно будите иметь возможность наблюдать полет, и приняв необходимые меры, например развернув самолет в другую сторону или в обратном направлении, продолжить управлять с видом от первого лица, и не потерять контроль над моделью. Так же для визуального восприятия полета, можно использовать видео очки и видео шлем, данные устройства одеваются непосредственно на голову виртуального пилота, что обеспечивает максимальный уровень погружения и делает возможным почувствовать себя настоящим пилотом, а встраиваемый в очи или шлем, так называемый «Трек модуль», позволит вам поворачивать видео камеру, установленную на специальный поворотный кронштейн, в ту сторону в которую вы повернули голову, что еще дает еще больший эффект присутствия и делает полет более удобным и интересным.
Подключение FPV так же может содержать еще один компонент, который не является абсолютно обязательным, но его присутствие очень сильно облегчает полет от первого лица и делает его более удобным и безопасным, речь идет о возможности передачи вместе с видео сигналом, данных телеметрии, в которые может быть включены такие показания как, GPS координаты, уровень заряда аккумулятора, уровень потребления тока, и направление на точку дом, что позволит вам не заблудится и безопасно вернуть свой аппарат к месту взлета. За передачу данный телеметрии отвечает модуль “OSD”, подключаемый между видеокамерой и видео передатчиком. Модуль “OSD” микширует видео сигнал с видеокамеры с данными телеметрии, получаемые с различных датчиков, и уже смикшированное видео передает на вход видео передатчика.
FULL HD видео линк
Подключение FPV с качеством HD видео, и передачей в цифровом виде. Последнее веянья в области FPV является передача уже HD видео с применением цифровых технологий. На сегодняшний момент единственным выпускающимся серийно и доступным по цене устройством, является Lightbridge HD link от фирмы DJI, обеспечивающий передачу видео сигнала с качеством Full HD 1920х1080 пикселей, на расстояние около двух километров. Так же есть много самодельных решений, позволяющих передавать цифровое видео, использую например технологию Wi-Fi, но все эти разработки носят больше экспериментальный характер, не имеют массового применения, и остаются уделом энтузиастов.
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», и в конце будут приведены полезные советы.
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 — вы управляете коптером стоимостью около 300$, который вы собирали несколько дней. Повышенный уровень внимания делает это хобби напряженным и захватывающим. Чем бы вы не управляли — гоночным мини квадрокоптером или же медленным квадрокоптером для аэросъемки, вы не отстранитесь 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:
- Более быстрый полетMore agile flying
- Точное управление
- Полет выше и дальше
- Больше удовольствие от полета
Дешевый выбор FPV
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 это работает.
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
- видео передатчик (VTX)
- видео приемник (VRX)
- видео дисплей
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.
FPV камера
FPV камеры обычно легкие и маленькие, для удобного размещения на беспилотные летательные аппараты. Как и при выборе других камер, сначала нужно обратить 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 твл., 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 Твл 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:
- меньше «желе»
- большая светочувствительность.
- широкий динамический диапазон
- меньше шумов
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
NTSC: 720 x 480 @ 30fps
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:
- 900 Mhz
- 1.2 ghz
- 1.3 ghz
- 2.4 ghz
- 5.8 ghz
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 5.8Ghz по ниже приведенным причинам:
- законно в большинстве стран
- небольшая антенна
- дешевизна
- широкая распространенность
- не влияет или влияет незначительно на частоту 2.4Ghz
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.
- Поляризация антенны: круговая или линейная
- Усиление антенны: направленное или всенаправленное.
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 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.
Если вы заинтересовались очками, лучше всего взять у друзей на пробу прежде чем совершить покупку.
Если вы решили купить монитор, обратите на следующие детали:
- Правильный видео вход : убедитесь, что у монитора есть AV вход.
- Входное напряжение : убедитесь, что монитор может быть запитан от батареи 2S или 3S.
- Опции : некоторые мониторы поставляются со встроенными рекордерами и приемниками — это достаточно полезно.
- Размер : я думаю 7″ вполне достаточно и удобно.
- Яркость и подсветка: это важно, если вы планируете летать под солнцем. Хотя вы можете использовать защитную шторку, все равно могут возникнуть проблему, если изображение недостаточно яркое.
- Синий экран : когда теряется видео сигнал, некоторые мониторы показывают синий экран (или черный). Это не подходит для FPV, вам нужен монитор, который показывает помехи, когда пропадает сигнал. Так как при плохом видео сигнале, вы еще можете вернуть коптер назад.
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 12 V.
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.
Если вы используете несколько камер на 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 5.8Ghz. Если вам нужны частоты 1.3Ghz или 2.4Ghz, вы можете изготовить или преобрести модуль для преобразования.
Могу ли я использовать мой iPad, смартфон или другие карманные устройства для FPV?
Конечно можете! Вы можете передавать живое видео через wifi или использовать аналого-цифровой видео конвертер для отображения видео на вашем мобильном устройстве.
Где расположить мои FPV компоненты на коптере?
Располагайте антенну передатчика, как можно дальше от других антенн, таких как антенна приемника или антенна GPS.
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.
Оборудование FPV в Иркутске можно приобрести в нашем интернет магазине
Конечно, уже на второй день обладания техникой к нему была прицеплена мыльница, и совершены первые записи с борта.
Первые записи (скучно и сильные вибрации)
Первые впечатления: круто! Я и до этого знал, что хочу FPV, но тут понял, что это будет моё.
Дома нашлась завалявшаяся радио-«видеокамера» и приемник для неё, а так же USB устройство видеозахвата. Прикрутив камеру к коптеру, с ноутбуком подмышкой побежал на поляну. В принципе первый FPV полет состоялся… Но в той картинке, которую передавало это чудо - китайская камера, сложно было понять: что и куда летит.
Принято решение о покупке нормального приемника и передатчика. Но вот выбрать их не так-то просто…
Приемопередающая аппаратура
Для радиомоделей самые распространенные частоты передачи видео сигнала это:- 900 MHz (длинна волны: 333.1 мм);
- 1.2-1.3 GHz (длинна волны: 234.2 мм);
- 2.4 GHz (длинна волны: 124.9 мм);
- 5.8 GHz (длинна волны: 51.6 мм).
Качество картинки (количество передаваемых данных) в пределах этих частот, вроде бы, меняется несущественно, хотя некоторые говорят, что на 5.8 качество куда лучше.
Выбирать как-то надо. Опыта нет. Примеры посмотреть негде. Ну ладно, начнем с отсеивания:
- 2.4GHz - это частота WiFi, а я собирался летать в городе. Кстати, вообще не очень популярная частота, видимо именно по этой причине.
- 900MHz - огромные антенны. Да и сообщество всё больше выбирает 1.2ГГц, а не 0.9.
Основываясь на данных с форумов (а они очень сильно разняться - кто-то говорит, что на 5.8 даже за одинокое дерево залететь нельзя, а кто-то уверяет, что за домом спокойно летал), решил рассматривать более низкую частоту.
Она тянет за собой две проблемы:
- Желательно, чтобы частота видео была выше пульта - более длинная волна может «перебивать» короткую. Мне не хотелось видеть в хорошем качестве, как мой квадрокоптер падает, лишившись управления.
- Вторая гармоника волны 1.2 совпадает с 2.4, что ещё ухудшает этот выбор.
В конце концов неожиданно для себя я решил: беру 1.2-1.3 ГГц, докупаю для него фильтр высоких частот и, если что-то будет не устраивать, докуплю приемник и передатчик на 433MHz для пульта.
Следующая проблема: мощность. Передатчики бывают от 10мвт до нескольких ватт (обычно уже с усилителями, но всё же). Какая мощность мне нужна? Многие говорят, что 800 мвт - хорошо. Другие говорят, что 100 мвт выше крыши. Я прикинул, что разнести видео-излучающую и принимающую управление антенны я сильно не смогу. А передающий сигнал всего 50 мвт. 800 мвт может «задавить» его, даже не совпадая по частотам. Причем люди очень аргументировано говорили про «100 мвт выше крыши». Я решил брать 200 мвт.
Так же для себя решил, от греха подальше, брать комплект, чтобы не ошибиться по совместимости (хотя выглядело всё просто - и приемник, и передатчик должны поддерживать хотя бы один одинаковый канал).
И вот я заказал 1.3Ghz 400mW передатчик в комплекте с приемником (да-да, не 200, а 400 - передумал в последний момент) ну и фильтр для него.
Начались недели ожидания и практика полетов.
Первые полеты «От первого лица»
Долгожданная посылка пришла. Взял у друга GoPro Hero 2 и установил всё на коптер. Первый полет - ощущения непередаваемые. Это компьютерная игра, тип «симулятор полета», с очень сложным управлением и одной жизнью, но только в реальности.(На видео дополнительно запечатлены моя жена, родители и собака. Но я думаю никто не обидится.)
В общем - это круто! Если вы думаете, стоит или нет этим заниматься, то я вам советую: стоит! Только сначала прочитайте статьи PaulMan - там очень четко, может даже чересчур подробно, написано, с чего стоит начинать, как тренироваться и т.д.
Но, конечно, всё проходило не так гладко, как хотелось бы. Сигнал видео становился зашумленным уже через 50 метров (но это на моей тестовой поляне - в том месте до сих пор иногда пробивается шум). Пульт при тестах на земле то работал на 300 метров, то терял связь через 100.
Первым делом решил переделать видео антенны. Решил делать 3х лепестковый "клевер " на передатчик и 4х лепестковый на приемник. Сигнал изменился в разы! Наземный тест показал дальность 3 километра - сигнал ещё был, но дальше по прямой ехать было уже некуда. Пульт всё так же работал на 100-300 метров.
Полетав один день так, я понял, что хочу летать дальше! Но я даже не мог улететь на всю дальность пульта - телеметрии нет - RSSI (Received Signal Strength Indication) данные передавать нечем. Обратной связи у пульта тоже нет.
Заказал модули OpenLRS для пульта и для модели . Сейчас, кстати, брал бы оба для модели и встраивал в пульт сам - не так уж хорошо он подходит. А так же заказал OSD (On Screen Display) модуль . Ну и всякой мелочи, конечно - пропеллеры, аккумулятор и т.д.
Опять ожидание и учебные полеты с FPV. За это время прикупил GoPro Hero 3 Black.
Забрав с почты долгожданную посылку, прикручиваю всё к коптеру. OpenLRS с оригинальными антеннами, вызывающий подозрения фильтр для видео можно выкинуть, и кончено OSD - сразу чувствуешь себя как пилот истребителя!
Естественно, не обошлось без кучи перепрошиваний OpenLRS, причем USB-UART переходник на 3.3 вольта я заказать забыл, так что пришлось вытравить самому (одна FT232RL обошлась в 3 раза дороже, чем готовое изделие оттуда, но зато плату сделал универсальную на 3.3 и 5 вольт). Разок uart уже не хватило - что-то случилось с бутлоадером - надо программатором перепрошивать, а мой только на 5 вольт. Ну, это тоже довольно просто победилось - благо программатор самодельный и на AtMega8.
Теперь у пульта есть обратная связь! Он пищит при потере пакетов. Отлетаю на ~150 метров - и раздается писк. Мда… Система для дальних полетов… 
Надо попробовать сделать антенны! Для аппаратуры я выбрал простейшие Vee-dipole антенны. И опять результат великолепный - за всё время с этими антеннами было попискивание только один раз, когда я залетел за ЛЭП. Дальность не мерил, но отлетал на 3км в сторону и 1км в высоту - сигнал был стабильный.
Высота нас зовёт
Над облаками пока не летал. Проблема, как оказалось не в том, чтобы туда взлететь, а в том, чтобы потом спуститься вниз! Квадрокоптер при спуске ведет себя не стабильно - и спускается не так уж быстро. А бросать его быстро вниз как-то стремно - вдруг на торможении что-нибудь не выдержит?В общем пока личный рекорд - 1.1км. Это уже в слоисто-кучевых облаках, но не над ними.
Но цель конечно - высоко-кучевые облака! Проверю быстрые спуски - и можно будет пробовать!
Переделки, время полета и аварии
За всё это время ничего не переделывал (не считая расположения плат на устройстве). Только добавлял новое оборудование:- Bluetooth;
- uBEC.
Ну и конечно пропеллеры. Для начальных полетов у меня были 10х4.5. Сейчас стоят 12х4.7. И хочу заказать 15х4 карбоновые, но боюсь моторы могут не выдержать. Собираюсь в ближайшее время замерить ток, который потребляется сейчас - и на основе этого делать выводы.Тяга сейчас очень приличная, но всегда хочется больше. Вот попробовал подвесить зеркалку (900 грамм). Запас тяги ещё есть!
Ну и конечно хочется увеличить время полета.
Время отрыва от земли
С купленными вначале батареями на 2650 mAh время полета с увеличением веса стало уменьшаться. Решил попробовать подсоединить обе батареи параллельно. Время полета 14 минут. Отлично. Если просто висеть, то и того больше. Заказал 2 батареи по 5000 mAh. С каждой по 15 минут лета (одна батарея легче, чем 2 по 2650) + ещё 14 на спаренных старых. Пока достаточно, но ещё есть куда стремиться.Houston we have a problem
Пока падение было только одно:Не очень сильное. В принципе, всё описание внутри видео. Для тех, кто не хочет/не может посмотреть короткое описание: я не послушал умных дядек и не поставил самозатягивающиеся хомуты на пропеллеры (ну а чё, они и так хорошо держатся). Вот один из них и раскрутился - и стал проворачиваться на оси мотора.
Было пару моментов, когда думал, что всё - сейчас разобью. Например ещё без FPV взлетел метров на 150. Квадрокоптер уже плохо видно, gps тогда ещё как-то непонятно работал. Его стало уносить - а я даже не понимаю, где у него перед. Абсолютно непонятно, куда он наклоняется! Но, с горем пополам, прилетел на место. Сердце бьется, руки вспотели - я же ещё и в городе умудрился так сделать! Но хорошо то, что хорошо кончается.
Вместо заключения
Очень доволен своей игрушкой. Доставляет массу удовольствий. В населенных местах вызывает огромное волнение:Что в общем-то приятно.
На данный момент в планах:
- как уже говорил ещё большие пропеллеры;
- хорошая система стабилизации камеры (я собрал одну, но у меня были очень низкокачественные сервы, из за которых терялся весь её смысл);
- возможно очки для FPV;
- ну и хочу зеркалку поднять и сделать пару качественных фото (пока состоялся только тестовый полет метров на 15).
Как обычно у меня ничего конкретного в статье, а одни рассказы. Строго не судите.
Задавайте любые вопросы - отвечу как смогу.
Спасибо тем, кто дочитал до конца.
PS: пожалуйста, не надо говорить, что собрать из готового - это ерунда, надо делать своё. Я придерживаюсь другого мнения: нет смысла самому травить плату, если только комплектующие обойдутся дороже, чем она же готовая. И софт самому писать с нуля смысла мало. Я лучше потрачу время на помощь проекту MultiWii - незачем в таком деле изобретать велосипед. А вот после сотни полезных коммитов возможно и можно будет начать что-то свое.
Эта статья продолжает линию статей про оборудование для FPV полетов. Фактически, я хочу подвести итоги нескольких обзоров и дать рекомендации по итогам своей эксплуатации этих RC предметов.
Эта статья состоит из нескольких разделов и будет дополняться.
Советы в основном для новичков в FPV, что бы они могли определится с тем, что им нужно. Я не претендую на истину в последней инстанции и, по сути, делюсь своим опытом, а не навязываю мнение.
Самый дешевый FPV набор
В наборе недорогой видеошлем без всяческих наворотов и простая не дорогая FPV камера с видеопередатчиком.
Камера Eachine TX02 , характеристики и обзор .
Видеошлем Eachine VR-007 Pro , характеристики и обзор .
Все дело в соотношении цена/качество. Ну или цена за удовольствие! :-)
Это самый дешевый вариант входа в мир FPV полетов!
FPV камера TX02 имеет небольшие размеры, низкую цену и мощность видеопередатчика 200 мВт, она отлично передает полетное видео на расстоянии 900-1200 метров, а при условии, что практически все пульты управления на 2.4 ГГц имеют дальность управления в 800 метров, то зачем платить больше? :-)
Конечно, если местность позволяет, нет загаженности эфира, то авиамодель может отлетать и на 1.5 км от точки взлета, но в таких условиях и камера будет передавать так же дальше!
Кстати, я придумал весьма простой (но совсем не аэродинамичный) вариант установки камеры на авиамодель. При этом питается от легкого аккумулятора с коллекторного квадрокоптера.
Видеошлем Eachine VR-007 Pro - тоже бюджетный вариант. При желании на него можно ставить направленную антенну вместо штатной "сосиски", но для первых полетов или полетов в стиле Drone Racing его достаточно.
Конечно, тут есть и минусы - качество картинки. В совместном использовании его достаточно, заменив только камеру или только видеошлем - вы не заметите разницы! Но, это объясняется бюджетностью набора.
Для полетов и записи полетного видео
Если вы хотите остаться в бюджетном варианте - смотрите на камеру Eachine DVR03 , обзор рядом с прошлой камерой .
Эта камера пишет на microSD одновременно с передачей видео, таким образом у вас будет и видео на земле и полетное видео.
Второй вариант - это использование более качественной камеры и видеошлема с матрицей на большее количество пикселей.
Качество и запись видео
RunCam Micro Swift 600TVL CCD Camera в комплекте с видеопередатчиком мне еще только едет на обзор, но в интернете достаточно отзывов о ней, что бы считать ее достаточно качественной для FPV полетов.
После получения и написанию обзора я добавлю сюда ссылку и видео.
Небольшие размеры и отдельный видеопередатчик позволяют разместить камеру практически на любой авиамодели или квадрокоптере.
Этот видеошлем прославился отличным DVR рекордером, позволяющим вести запись вашего FPV полета на microSD карту.
Посмотрите видео записанное с полетной камеры квадрокоптера.
Стоит отметить, что камера на квадрокоптере стоит штатная, с весьма средним, можно даже сказать слабым качеством видео. Со Swift качество картинки будет лучше.
Так же в этом варианте стоит установить и отдельную экшен камеру для записи полетного видео прямо на авиамодели, на этом видео не будет эфирных помех, да и качество записи на порядок выше - стоит писать в формате 1920х1080 при 60 кадров в секунду.
Мое предпочтение тут следующее:
Кстати, RunCam`ы славятся минимальной задержкой при передачи FPV сигнала, так что их можно использовать и как курсовую камеру.
В этом случае отпадет необходимость в курсовой камере, но, потребуется видеопередатчик. Его можно брать любой на 5.8 ГГц с мощностью 200-400 мВт, несколько ссылок на такие видеопередатчики вы найдете в конце статьи.
Предложенные решения не являются "идеальным выбором", но, они помогут определится вам с имеющимся в продаже FPV оборудованием.
Многие любители полетов Drone Racing переходят на видеоочки, они менее габаритны, "визуальный экран" имеет меньший размер и полностью помещается в поле зрения, но я наоборот перешел на видеошлемы.
И подход тут такой - зачем смотреть широкоформатный фильм на экране мобильного телефона, когда его можно запустить на настенной плазме? Для хорошего полета нужна и хорошая, большая, а не мелкая картинка.
В любом случае, недорогой видеошлем со скидкой за использование всегда легко продать или оставить для резервного использования. К примеру, VR-007 Pro я даю заказчикам во время съемки с квадрокоптера, так же беру на случай если с основным что либо случится и можно было бы продолжить полеты.
Что бы закончить тему видеошлемов посмотрите видео сравния.
FPV на экране смартфона
Раз уж речь зашла о смартфонах, то вот вариант использования смартфона с OTG USB в качестве видеоэкрана.
5.8G OTG FPV Receiver UVC Capture Card Apm Pix for Android Mobile Phone - это видеоприемник на частоте 5.8 ГГц с преобразователем сигнала для воспроизведения на смартфоне.
Скоростные полеты с уклонением от препятствий на дроне с помощью такой связки технологий невозможны, но – спокойные полеты на авиамодели или видеосъемка с квадрокоптера вполне реальны!
Задержка сигнала около 0.25 секунды (четверть секунды), я летал с задержкой в 0.5 секунды (видеоприемник, AV-USB преобразователь, ноутбук). Для полета на Цессне 150 такая задержка особой роли не играла, подлетал к точке взлета и садил визуально, так что именно полеты на авиамоделях и видеосъемку с квадрокоптера вполне можно производить.
Указанный выше преобразовать FPV->Смартфон так же умеет сканировать эфир на счет "шума на каналах". Это позволит выбрать канал на видеопередатчике с минимальными помехами.
Если смартфон вставить в VRBox - то получится классический видеошлем, точнее видеоочки, тк можно задать режим отображения для каждого глаза отдельно.
Вот вобщем то и все, про наборы для FPV полетов.
Ссылки на FPV оборудование
Eachine TX02 NTSC Super
Купить:
BangGood
Eachine VR-007 Pro VR007
Купить:
BangGood
Eachine DVR03 DVR AIO
Купить:
BangGood
RunCam Micro Swift 600TVL
Купить:
BangGood
Eachine VR D2 Pro
Доброго здоровья всем, читающим этот материал.
Недели 2 назад я получил электронное письмо от представителя одного из китайских интернет-магазинов с предложением о сотрудничестве. Честно говоря, я был немного удивлён. Ведь ранее я ни в чём таком замечен не был:-)
Однако, факт есть факт. Очень культурный и неплохо владеющий русским языком товарищ по имени Чжоу предложил мне на тест что-нибудь из ассортимента магазина, представителем которого он является. Сумма была ограничена $50 с условием, что я напишу об этом товаре жестокий, но справедливый отзыв:-)
Поскольку Китай является стратегическим партнёром России, я согласился с предложением Чжоу. Не потому, что мне срочно понадобились пятьдесят баксов (которые можно получить, только продав товар, присланный для отчёта). А потому, что мне действительно очень интересна тема радиоуправляемых моделей. Дабы вы не сомневались в моём альтруизме, скажу, что под это дело я специально на днях приобрёл видеокамеру Panasonic HC-X810 (да, стоит 420 баксов, но как хороша, зараза!). Ей и снимал практически всё видео.
И вот всё заверте… 21 января Чжоу отправил мне квадрик, который я выбрал, курьерской службой ЕМС. 28-го я уже получил посылку на почте (позвонили из местного отделения связи и попросили войти в положение, ну нет у них курьеров сейчас. Зато без очереди).
Краткие характеристики квадрокоптера DFD F183:
1. Расстояние между моторами по диагонали 24 см
2. Тип моторов - коллекторные
3. Частота радиосигнала 2,4 ГГц
4. Аккумулятор 500 мАч 7,4 В
5. Время зарядки аккумулятора 60 минут
6. Время полёта 6-7 минут в безветренную погоду с небольшой скоростью
7. Дистанция управления 100 или чуть более метров
8. Камера HD 2 Мп с режимом «фото». Управление с передатчика
9. Яркая светодиодная подсветка, выключается с передатчика
10. Передатчик формата «хBox» с жидкокристаллическим монохромным экраном
11. Умеет делать флипы
12. Headless mode («Безголовый» режим)
13. Вес квадрокоптера с аккумулятором без шасси, защиты и камеры 129г. Полный полётный вес 154г.
Комплектация:
1. Квадрокоптер DFD F183
2. Шасси
3. Защита пропеллеров
4. Передатчик
5. Комплект запасных пропеллеров
6. Отвёртка
7. Кардридер
8. Микро SD карта 2 Гб
9. Аккумулятор
10. Зарядное устройство
11. Инструкция на английском и китайском языках
12. Видеокамера
Долго думать не стал, застелил обеденный стол праздничной скатертью (супруга сама её для меня погладила), настроил штатив, камеру и начал творить креатив:-)
Что получилось - смотрим. Если понравилось - подписываемся, комментируем и ставим лайки, как говорится:-)
Итак, распаковка и краткий обзор:
Тестовый полёт во дворе (погода не позволила выехать в поле, ветер 5-7 м/с и моросит дождик):
Охарактеризую плюсы этого квадрокоптера:
1. Очень достойная упаковка:
2. Приятный дизайн:
3. «Небьющееся» шасси:
4. Защита пропеллеров в комплекте:
5. Отличная подсветка, управляемая с передатчика:
А вот и видео ночного тестового полёта:
6. Полностью закрытый корпус, силовые провода не свисают и не болтаются:
7. Наличие переключателя «on-off» на корпусе квадрика:
8. 6-осевая стабилизация:
9. Частота радиоуправления 2,4 ГГц
10. Аккумулятор 7,4В (2 ячейки):
11. Наличие в продаже полного ассортимента запчастей:
12. Неплохая камера за эти деньги. Управляется с передатчика. Отсутствует эффект «желе». Вот фото, сделанные этой камерой в полёте:
А вот видео, снятое этой камерой с борта квадрокоптера:
13. «Безголовый» режим headless, очень пригодится начинающим.
14. Отличные, быстрые флипы (JJRC H8C делает их не так чётко). Примерно уровень Syma X5c
Из минусов замечено:
1. «Игрушечный» передатчик:
2. Нестандартный силовой разъём на квадрокоптере, ЗУ и аккумуляторе. Отсутствие балансировочного разъёма:
Решение проблемы - перепайка разъёма квадрика на JST и использование подходящих аккумуляторов.
3. Было бы гораздо приятнее, если бы в комплекте было 2 аккумулятора. Или 5:-)
4. Время полёта в ветреную погоду 5-5,5 минут (на 1 минуту меньше, чем у JJRC H8C). Почему - непонятно. Вроде бы полный клон. Возможно, установлены более современные «мозги», потребляющие больше энергии.
5. Редукторы открытые:
При полёте и, соответственно, посадке без шасси возможно попадание песка, пыли и т.д., как и во всех аналогичных аппаратах. Но в моей практике такого не случалось.
Теперь о хэндмейде:
решил-таки я этот мини-квадрик снабдить комплектом FPV. Кто не знает - эта аббревиатура расшифровывается, как «вид от первого лица». То есть, надеваем видеоочки (или смотрим в монитор) и летаем не по взгляду на квадрик, а по изображению, которое передаёт камера, установленная на нашем летательном аппарате.
Занятие увлекательное, я вам скажу (кто ещё не в курсе). Ну а тот, кто в курсе - меня поймёт. Порылся я в своих закромах и нашёл вот что:
Камера:
Видеопередатчик:
Антенна:
Питание камеры:
Питание видеопередатчика:
Площадка:
Пробовал делать более короткую площадку - тяжело зафиксировать её горизонтально. Оставил длинный вариант, прибавка в весе несущественна, пара-тройка граммов.
Устройство сопряжения:
Демпфер:
Липучка Velcro:
Вроде ничего не забыл:-)
Вес получившейся сборки согласно показаний китайских весов составляет 55,1г, что немало для этого квадрокоптера:
Выход есть! Снимаем с квадрика камеру, шасси и защиту пропеллеров. В итоге экономим 24,6г. Неплохой результат:
Комплектация наземной станции:
Китайский телевизор Sony с диагональю 8 дюймов и разрешением экрана 800Х480 точек (валялся новый без дела, поэтому специальный монитор я покупать не стал). Козырёк сделал сам из плотного картона. Покрасил и закрепил на двусторонний скотч. Получилось вроде бы неплохо.
Штатив:
Площадка:
Порт сопряжения штатива с площадкой: :-)
Питание: аккумулятор уже хорошо поработал на Р/У автомодели, но ещё довольно бодр
Рекордер:
Приёмник видеосигнала:
Антенна-клевер: 
Разрешение на публикацию этого ролика в данном отзыве получено мной от автора видео через переписку Вконтакте.
На его канале вообще много всего интересного по тематике RC, рекомендую к просмотру:
Пробный полёт с возросшей нагрузкой:
Запись пробного полёта с рекордера наземной станции:
Уже после полёта я нашёл причину проскакивающей помехи - плохой контакт между видеоприёмником и рекордером. Исправил, но перезаписывать было уже лень. Даже не то, чтобы лень. Погода не очень соответствовала подобным экспериментом. Поэтому извиняюсь, но оставляю всё как есть.
С купоном F183ZC цена на этот квадрик 52,99$
Выводы (ни в коем случае не претендующие на лавры истины в последней инстанции):
Квадрокоптер DFD F183 мне понравился. Вполне достойная альтернатива JJRC H8C, не говоря уже о Syma X5c. Рекомендую этот квадрокоптер начинающим коптероводам. Установка ФПВ-комплекта показала, что нормальные полёты с этим сетапом возможны только в безветренную погоду. Конечно, можно подобрать комплект гораздо легче. Но размер финансовых затрат будет иметь уже другой порядок. А вот в спортзале с таким комплектом летать будет вполне комфортно хоть по монитору, хоть в очках. Вот тут-то и пригодится защита пропеллеров.
В заключение хотелось бы поблагодарить сотрудников магазина WWW.GEARBEST.COM за предоставленный на тест квадрокоптер. Я совершал покупки в этом магазине и могу сказать о нём только хорошие слова. Ценовая политика ориентирована на сложившуюся тяжёлую экономическую ситуацию в России. Поддержка откликается в течение нескольких часов. Товар отправляют быстро, срок доставки 15-24 дня. Упаковка качественная. Гарантия на весь товар. Рекомендую всем этот магазин. Перед покупкой свяжитесь с поддержкой и попросите скидку или купон. В 90% случаев Вам не откажут.
Благодарю всех за ознакомление с данным материалом. Готов ответить на ваши вопросы в комментариях. Всем всего наилучшего.
Михаил.
29.01.2015г.
