Пропеллеры обеспечивают движущую силу летной системы. Они напрямую связаны с двигателями и вращаются с одинаковой скоростью. Существует множество различных типов и размеров гребных винтов, все они изготовлены из различных материалов, имеют различные углы, формы и количество лопастей.
FPV дрон: что это такое и с чего начать новичку
FPV квадрокоптеры становятся все более популярными среди пилотов обычных, классических косилок, таких как DJI или Autel Robotics. Антон Птушкин, Man on Earth и многие другие блогеры-путешественники уже активно используют такие дроны для создания контента.
И речь, конечно же, идет о совершенно разных впечатлениях от полета, которые они предлагают. Читайте нашу статью, чтобы узнать, что это такое и почему стоит присмотреться к этой нише четырехкрылых дронов.
Что такое FPV коптер
Давайте разберемся в значении термина «FPV». Аббревиатура термина на английском языке звучит как «first person view», что дословно переводится на русский язык как «вид от первого лица». Но что это означает для беспилотников?
Суть в том, что пилот квадрокоптера FPV может видеть видео с камеры коптера в реальном времени, надев специальные очки. Отсутствие ограничений по управлению и мощности дает этому типу беспилотных самолетов дополнительный потенциал. Это позволяет людям испытать так называемый эффект полета птицы. И именно эти характеристики позволяют активно использовать FPV дроны для различных видов деятельности.
Дрон-фристайлинг
Во время свободных полетов пилоты могут значительно увеличить взаимодействие с квадрокоптером. В частности, необходимо облетать сложные препятствия и достигать мест, которые раньше казались недоступными. Это значительно повышает маневренность вертолета и летные навыки пилота. И в этом положении FPV дрон станет незаменимым спутником!
Дрон-рейсинг
FPV-гонки можно проводить индивидуально или с большой группой других пилотов через серию препятствий, флагов и ворот. Выиграйте их, либо опередив всех остальных пилотов на финише, либо установив лучшее время на трассе.
На первый взгляд может показаться, что в этом нет ничего сложного, но на самом деле дело не в скорости. Выбор оптимального пути на трассе зависит от рефлексов и суждений пилота.
Cinematic FPV
Это высокоскоростная съемка с квадрокоптера в компактном корпусе. Он предлагает пилотам уникальную перспективу камеры, не встречающуюся ни на одной другой платформе.
Так называемые дроны Cinewhoop часто используются для кинематографического FPV. Типичный Cinewhoop — это 3″ воздушный коптер с достаточной мощностью для установки камеры GoPro. Они медленнее традиционных FPV-дронов, но более стабильны и могут более безопасно летать рядом с людьми и объектами. В сочетании со встроенной стабилизацией новейших экшн-камер GoPro вы можете снимать очень плавные кадры.
Принцип работы
Полетная база FPV коптера состоит из 4 точек управления: Крен, тангаж, рысканье и тяга.
Крен — это угол наклона объекта вокруг его продольной оси (влево, вправо). Для беспилотников, например, это означает наклон в сторону.
Танг — угловое перемещение объекта относительно главной (горизонтальной) инерционной поперечной оси. Для FPV-вертолетов это так называемый наклон «нос к хвосту» или наоборот.
Pitch — угловые перемещения объекта относительно вертикальной оси, а также небольшие изменения направления вправо или влево.
Тяга — сила, создаваемая двигателями, которая толкает объект в воздух. Он отвечает за скорость, с которой квадрокоптер набирает высоту.
Купить готовый FPV дрон или собрать его самому?
Если вы решили пойти по новому для себя пути, знайте, что у вас есть только 2 варианта: купить собранный квадрокоптер или попытаться построить его самостоятельно.
Нет ничего постыдного в покупке готового решения, особенно если у вас нет опыта работы с ним. Единственное, что вам нужно сделать, это ответственно подойти к выбору претендентов на роль монтажника, потому что в этой сфере много мошенников.
В то же время есть еще одна деталь: В процессе эксплуатации (особенно если вы новичок) самодельный дрон разобьется не один десяток раз. Кроме того, некоторые детали могут упасть или сломаться во время полета. Поэтому, если пилот не знаком с электроникой, ему будет сложно произвести ремонт на месте.
В этой статье мы разберем основные компоненты FPV-дронов, чтобы вы могли получить представление о них. Так что давайте начнем!
Что такое цифровое FPV и аналоговое, их отличие
Существует основное различие между цифровыми сигналами FPV и аналоговыми сигналами. Аналоговые сигналы являются непрерывными, цифровые — дискретными. Непрерывные сигналы могут принимать любое значение в определенном диапазоне, в то время как дискретные сигналы могут принимать только определенное количество значений.
Под сигналом подразумевается сигнал, получаемый с дисплея шлема или FPV-очков, а не передаваемый сигнал. Это важно, поскольку цифровые и аналоговые сигналы передаются по воздуху только в аналоговой форме. В цифровых системах FPV это называется цифровой модуляцией. При цифровой модуляции аналоговый высокочастотный сигнал модулируется цифровыми данными.
Цифровой сигнал FPV сильно отличается от аналогового. По сути, передается та же самая информация, только другим способом. Цифровой сигнал получает информацию от камеры, аналогового устройства, и кодирует ее в цифровой форме. Сначала его необходимо декодировать в стандартный формат отображения. Однако аналоговый сигнал не нужно декодировать, поскольку он уже находится в стандартном формате PAL или NTSC. Популярными цифровыми форматами остаются JPG или GIF для сжатых изображений и AVI или MP4 для сжатого видео.
Каждая система имеет свои преимущества и недостатки, подробнее об этом ниже.
Качество изображения
Почему цифровые системы FPV стали так популярны? Это качество изображения, цифровое качество намного лучше, и есть еще много возможностей для улучшения. Видео выглядит намного четче, в то время как аналоговое видео имеет замыленный вид, нет четких границ объектов и резкости. Это имеет то преимущество, что пилот может лучше погружаться в полет и особенно видеть мелкие ветки и другие препятствия во время полета.
Качество аналогового изображения
Аналоговое изображение непрерывно выстраивается в линии сверху вниз и тут же исчезает. Она настолько быстрая, что вы не замечаете никакого мерцания, и ваш глаз видит всю картинку целиком. Из-за непрерывности сигнала и формирования линии отдельные сегменты полосы могут «сливаться» с сегментами той же линии. Например, этот пиксель должен быть черным, а соседний — белым, но из-за физики аналогового сигнала сформированная полоса не будет четко различать пиксели, и цвета будут накладываться друг на друга, или, точнее говоря, переход будет плавным, а не резким, как в случае с цифровым сигналом.
Оказывается, что аналоговый сигнал усредняет цвета в переходах, поэтому мы получаем бледное и размытое изображение. Если вы распечатаете таблицу резкости камеры и направите на нее объектив FPV-камеры, вы заметите, что там, где черный цвет становится белым (границы) или наоборот, цвет становится серым. Цифровой сигнал тоже имеет его, но он не такой интенсивный.
Качество цифрового изображения
В отличие от аналоговых изображений, цифровая система FPV присваивает каждому пикселю свой собственный цвет, контраст и яркость, а не сшивает одно изображение в виде полосы. Именно поэтому изображение получается таким четким и качественным. За это отвечает тонкость.
Вы можете увидеть разницу в этом видео:
Разрешение
Аналоговое видео PAL или NTSC записывается с максимальным разрешением 720×576 пикселей при 25 кадр/с или 720×480 кадр/с соответственно. Цифровые системы теперь продаются и с шириной 720 пикселей, но со скоростью 60-120 кадров в секунду.
Сжатие и пропускная способность
Как вы уже знаете, цифровая FPV-система передает изображение высокого качества, но проблема заключается в сжатии и пропускной способности.
Полоса пропускания — это выбранный диапазон частот для передачи данных от системы FPV. Теорема Шеннона-Хартли гласит, что в присутствии шума заданное количество информации может быть передано в заданной полосе пропускания. Увеличение пропускной способности увеличивает количество информации, которое может быть передано за определенное время. Типичные аналоговые сигналы FPV имеют максимальную назначенную полосу пропускания канала 20 МГц, поскольку они передают до 10 МГц выше и ниже своей заданной частоты.
Во избежание помех другим пилотам, использующим аналоговую систему, каналы следует выбирать таким образом, чтобы выше и ниже выбранного диапазона было свободно 20 МГц.
В цифровых системах FPV используемая полоса пропускания в значительной степени определяет качество изображения и задержку. Если вы используете цифровую систему FPV с низкой пропускной способностью, вы можете либо отправить задержанный канал высокого разрешения, либо снизить качество видео, чтобы уменьшить задержку. Качество видео может быть снижено путем уменьшения разрешения или сжатия изображения.
Что нам ждать?
Мы ждем решения проблемы пропускной способности, чтобы цифровые FPV-системы могли передавать изображение с еще более высоким разрешением и меньшей задержкой. Это позволит большему количеству пилотов одновременно летать в цифровом формате. Более высокие частоты в диапазоне 10-15 ГГц необходимы, поскольку они имеют хорошую пропускную способность: Если взять диапазон 150 МГц, то полоса пропускания 10 МГц кажется довольно большой, в отличие от диапазона 150 ГГц, где 10 МГц — это уже небольшая величина. Это имеет недостаток: чем выше частота, тем меньше пропускная способность через плотные объекты. По этой причине TBS CrossFire работает на частоте 915 МГц вместо обычных 2,4 ГГц и может «проникать» на многие километры.
Преимущество аналогового сигнала в том, что видео не теряется и не пропадает, если на экране слишком много шума. В системах Rapidfire и Clearview видео передается даже при почти полном зашумлении экрана (до 90 % шума):
Это не относится к
