Делаем FPV для квадрокоптера своими руками –

Что собой представляет квадролет

Для тех, кто пока еще не в теме — это конструкция, платформа, сооружение, летательный аппарат, кому как удобнее, которая (если мы говорим о платформе) управляется передатчиком. Имеет 4 двигателя с тем же количеством винтов. В сборке таких летательных аппаратов непременно присутствует летающая многомоторная платформа.

Когда беспилотник взлетает, он занимает горизонтальное положение. Как и вертолет, он способен зависать над поверхностью земли на разной высоте. Летает в разные стороны. Раньше коптеры умели летать только в сторону своего носа. В последние годы стали делать модели типа Headless, когда дрон во время полета мог резко полететь в любую из четырех сторон, не поворачиваясь в эту самую сторону своей носовой частью.

Коптер способен подниматься и опускаться, при этом он всегда остается в горизонтальном положении относительно земли. Если же на нем установлено специальное оборудование, то в некоторых случаях он может летать даже в режиме автопилота. Большинство авиалюбителей используют такие возможности, прежде всего, чтобы сосредоточиться в этот момент на аэросъемке, а не являть миру свое пилотажное мастерство.

Как выбрать fpv и почему это не так просто

Любой электронный компонент обладает рядом технических характеристик, на которые следует обращать внимание при выборе, это относится и к видеопередатчикам.

Далее мы рассмотрим 13 пунктов, которые учитывается при выборе этого важного компонента FPV системы квадрокоптера.

Выбор FPV на квадрокоптер зависит не только и не столько от цены, сколько от тех характеристик и возможностей, которые в итоге желает получить пилот.

У каждого компонента системы есть свои параметры, свои требования к совместимому оборудованию. Значение имеет тип матрицы, разрешающая способность, используемая частота, мощность передатчика.

Нужно представлять, как будет скомпонована FPV система, как организовать ее питание от аккумулятора, какой монитор или шлем выбрать. Далеко не всегда получается найти подробный обзор того или иного элемента.

Fov (поле зрения)

FOV — Field Of View, показывает какую часть пространства видит камера, измеряется в градусах. Большинство пилотов предпочитают широкий угол, иначе значительная часть периферийного изображения теряется.

Хорошо, когда есть возможность вмещать в кадр больше; чем больше ваши зрители увидят окружающего пространства, тем более захватывающим будет видео. Однако недостаток слишком широкого угла в том, что начинает проявляться эффект «рыбий глаз», в этом случае центр изображения кажется дальше чем есть, а края изгибаются.

Ниже показан пример, обратите внимание насколько привлекательной становится картинка при увеличении FOV и как растут искажения.

Некоторые предпочитают иметь очень большой FOV, даже несмотря на эффект рыбьего глаза, все потому, что усиливается ощущение скорости. Но это дело личных предпочтений.

Хороший пример сверх широкого угла — GoPro SuperView. Это очень продуманный режим, в котором получается широкоугольное изображение без значительных искажений.

Если у вас есть GoPro Session 5 и вам нужны настройки? Тогда читайте эту статью (англ).

Gopro hero

GoPro Hero — это была самая популярная камера у топовых пилотов до тех пор, пока не вышла Session. Она довольно громоздкая, но имеет отличное качество изображения.

С тех пор как появилась более легкая и компактная Session 5, я больше не вижу причин покупать GoPro Hero. За исключением случая, если вы найдете какое-нибудь заманчивое предложение и цена будет ниже чем у Session 🙂

• Самое лучшее качество изображения
• Видео можно редактировать и подвергать цветокоррекции
• Множество корпусов и крепежей, которые можно распечатать на 3D принтере
• В некоторых странах доступна страховка

Недостатки

• Дорогая
• Громоздкая и немного тяжеловатая

Купить

Gopro session

GoPro Session 5 — самая новая модель, это отличная камера для опытных пилотов, которые хотят записывать самое качественное видео. Но мы не рекомендуем эту камеру новичкам. Поломка дорогой камеры в первые недели полетов — это не самое приятное впечатление, мы советуем (как минимум) поучиться летать прежде чем рисковать дорогой камерой типа этой.

Достоинства

• Самое лучше (на данные момент) качество видео
• Видео можно редактировать и подвергать цветокоррекции
• Удобный форм-фактор, множество корпусов и крепежей, которые можно распечатать на 3D принтере
• В некоторых странах доступна страховка

Против

• Самая дорогая камера, очень рискованно использовать на коптере

Купить

Osd для fpv полета

OSD — это On Screen Display — вывод информации на дисплей во время полета. Включается этот модуль в разрыв между камерой и видеопередатчиком. В результате вы видите на экране время полета и напряжение. Напряжение — это очень актуально, так как когда аккумулятор “закончится” квадрокоптер просто упадет и надо заранее планировать посадку.

Кроме этого вам потребуется монитор для просмотра или видеоочки. Для первых полетов желателен монитор — тогда можно переводить взгляд с квадрокоптера на изображение с камеры и координировать полет. В первых полетах очень сложно сродниться с управлением через камеру и требуется практика.

При этом, взлет и посадку лучше проводить визуально — без помощи монитора и камеры.

В качестве монитора можно использовать небольшой LCD телевизор или монитор от камеры заднего вида из автомобиля.

Если у вас нет подходящего монитора, то можно взять комплект Все в одном — к нему потребуется докупить только OSD модуль.

Runcam split

Runcam Split — это HD камера, которую одновременно можно использовать как курсовую, еще хорошо то, что для защиты её можно разместить внутри рамы.

Runcam не первыми выпустили камеру с таким функционалом, но эта камера работает довольно хорошо, для того чтобы привлечь внимание. Не так давно вышла Runcam Split 2, которая имеет некоторые улучшения и исправления относительно первой версии.

Плюсы:

• Более доступна, чем другие HD камеры с таким же качеством изображения
• Хорошо защищена внутри рамы, общий вес снижен
• Питается от квадрика, так что не нужно беспокоиться о дополнительном аккумуляторе в камере
• Очень хорошее качество изображения!

Минусы:

• Задержка сигнала немного выше, чем у специальных курсовых камер
• Сложно переставить на другой коптер
• Не такая универсальная, как традиционные экшн камеры, не получится использовать вне коптера без кучи модификаций (конечно если вы не собираетесь везде таскать коптер 🙂 )
• Подходит не для всех рам, могут быть проблемы с размещением в невысоких рамах

Купить на Banggood | Обзор Split 1 | Обзор Split 2

Выбираем бюджетную экшн-камеру с wifi для квадрокоптера

Выбор sd карты

Очень важно выбрать хорошую MicroSD карточку для камеры. Сложно рекомендовать что-то конкретное, потому как у камер разные требования.В основном всё сводится к:

• Объему памяти
• Скорости записи

Большинство камер поддерживают MicroSD карточки объемом до 32 ГБ, некоторые новые камеры — до 64 ГБ (и даже более ёмкие). Больший объем памяти позволяет записывать больше видео при максимальном качестве (без необходимости часто удалять файлы).

У SD карточек есть разные классы, чем больше класс, чем выше скорость записи. Чтобы записывать видео с высоким разрешением и большим числом кадров в секунду нужны карточки с высокой скоростью записи. Class 10 подойдет для большинства камер, записывающих видео 1080p 60 FPS.

Обычно в характеристиках камеры указываются рекомендованные параметры флешек: размер, скорость чтения/записи, класс. Следуйте этим рекомендациям и не ошибетесь.

Делаем fpv для квадрокоптера своими руками –

Недавно я столкнулся с такой ситуацией, наверное, как и многие, когда мне захотелось видеть картинку того, что я снимаю с воздуха на моем, пока, любимом бюджетном квадрокоптере с GPS системой XK DETECT X380.

На данный момент я расцениваю XK DETECT X380 как самый стабильный бюджетный квадрокоптер с GPS системой, требующий самые минимальные настройки перед полетом. Даже если подвес настроен корректно и с пульта управляется безотказно, но все же нужно учитывать, что это техника, которая иногда может давать сбои при работе и обидно будет, что в полете, к примеру, отказал подвес, а вы даже об этом и не знаете.

Выход из такой ситуации — это создание FPV системы. FPV – это аббревиатура с английского First Person View, что означает в переводе «вид от первого лица». При помощи не хитрых приспособлений вы будете видеть на экране монитора, что снимает ваша видеокамера в полете.

В моем арсенале уже была экшн-камера SJCAM sj5000x elite, 2-х осевой подвес Walkera G-2D, в качестве устройства принимающего видеосигнал я сделал выбор в пользу FPV маски Eachine EV800, ну и, собственно, сам квадрик. Мне оставалось докупить FPV передатчик и специальный провод для моей камеры, который передавал видеосигнал на FPV передатчик, а тот, в свою очередь, картинку на монитор. Передатчик я выбрал Eachine TX526 5.8G 40CH.

Почему именно этот передатчик, потому что, во-первых, очень легкий, весит всего 6,8гр., во-вторых, имеет переключаемую мощность 25MW/200MW/600MW, ну и в-третьих, он легко настраиваться.

Большинство FPV передатчиков, равно как и FPV маски с мониторами, поставляются со стандартными антеннами, так называемыми «сосиськами», у которых прием/передача сигнала хуже, чем у антенн по типу «клевер». Поэтому я приобрел еще 2 антенны по типу «клевер» для качественного сигнала.

Обратите внимание, что экшн-камера в обязательном порядке должна иметь видео выход, иначе нет смысла покупать передатчик. Видео выход обычно включается в настройках камеры.

Так же мною были закуплены коннекторы с разъемом JST.

Всем советую, всегда пригодится для всяких таких подключений.

Получив Eachine TX526 и специальный FPV провод для моей камеры, я, как всегда, был в растерянности. Передо мной возник извечный вопрос: какие проводки к каким проводкам паять, чтоб все заработало. На фото представлены справа – провод для камеры, слева – провод, который идет в комплекте с FPV передатчиком.

Поискав информацию в интернете, я так ничего дельного не нашел. Ну и как всегда я начал экспериментировать по моему научному методу – метод научного тыка. И о чудо, все получилось и ничего не перегорело, и не сгорело. 

Для начала я определил какие провода питают FPV передатчик, тут, в принципе, ничего сложного. Обычно в китайских проводах за это отвечают красный и черный провод. 

они находятся рядом, нужно обратить внимание, что есть еще и второй черный провод.  Затем я определил, согласно инструкции к передатчику, какие провода отвечают за видеосигнал в передатчике.

Далее уже сложнее – определить какие провода к экшн камере отвечают за видео, которое должно передаваться с видеокамеры на передатчик. Экспериментальным путем я определил, что за это отвечают проводки с названием AV (белый) и В- (черный), соответственно, данные проводки подключаем к передатчику: AV (белый) к желтому на передатчике и В- (черный) к другому черному. Чтобы конструкция получилась мобильной, я припаял JST разъемы.

Далее, всю эту конструкцию

Подключаем к камере. Запитываем передатчик батареей, для проверки я взял аккумуляторную батарею от квадрокоптера Tarantula X6, так как напряжение у нее 7,4V – это минимальное рабочее напряжение для Eachine TX526, максимальное составляет 24V.

Включаем камеру, в настройках выставляем TV out или что то похожее, связанное с телевизором. Затем берем монитор, в моем случае маска Eachine EV800, и включаем авто поиск видеоканала. Если авто поиск не дал результата, то смотрим какой канал на мониторе и на передатчике выставляем тот же канал и картинка должна появиться.

Если все работает, то всю эту конструкцию устанавливаем на квадрокоптер.

Все интересующие вас вопросы вы можете задать в нашей группе «Вконтакте».

Моторы

4 или 6 моторов, 50% запасных(зависит от того, что собираете).

$8 за 1 мотор.

Многие пилоты приобретают дроны без камер, или собирают БПЛА самостоятельно, и только потом устанавливают на них экшн-камеры. Чуть позже мы расскажем о моделях квадрокоптеров, комплектующихся видеокамерами еще на заводе.

В свое время устройства GoPro создали новый рынок портативных ударопрочных и влагозащищенных видеокамер. Теперь на нем присутствуют десятки компаний. Мы отобрали несколько популярных моделей, которые часто используются для съемки видео.

В наш небольшой топ экшн камер вошли 3 устройства, отличающиеся сравнительно невысокой стоимостью, и оснащенные Wi-Fi модулями. С их помощью можно использовать бюджетные квадрокоптеры для съемки видео в высоком качестве.

Нас заинтересовали:

• Amkov amk5000
• Xiaomi YI action 4K
• Sjcam sj4000 wifi

Набор для fpv полета на квадрокоптере

В него входит монитор, камера, видеопередатчик и видеоприемник — в общем все, что бы начать практиковать FPV полеты на квадрокоптере.

В догонку можно поменять обычные антенны на “клевера”, они меньше весят и с ними можно отлетать по дальше.

По большей части установка клеверов на небольшие FPV квадрокоптеры — дань моде. Отлетать на таких мелких летательных аппаратах дальше 200 метров нет смысла, если упадет в траву или между деревьев,  то искать придется долго. А на расстоянии менее 500 метров и обычные антенны нормально работают.

Итак, когда посылка пришла — ее необходимо распаковать и установить все полученные компоненты на квадрокоптер.

О том, как это сделать смотрите видео инструкцию ниже.

Как видите — вполне простая процедура! 

Удачи в FPV полетах!

Обзоры квадрокоптеров

Разрешение

Как я понимаю, самое популярное разрешение, используемое в FPV это 1080p и 2,4k. 4k — медленно набирает популярность среди владельцев дронов, в основном на коптерах для аэрофотосъемки. Камеры, позволяющие снимать в таком высоком разрешении довольно дороги, особенно если учесть лимиты, накладываемые на размер и вес.

Есть несколько вещей на которые стоит обратить внимание при выборе необходимого разрешения:

• более высокое разрешение значит больший размер файлов. Для редактирования больших видеофайлов требуется высокопроизводительный компьютер
• учитывайте возможности вашей аудитории, их мониторы для просмотра видео. Нет смысла загружать 4K видео, если пользователи смотрят видео на 15″ мониторах или вообще на смартфонах. Стоит заметить, что сейчас большинство людей смотрят видео в разрешении 1080p
• запись в более высоком разрешении разрядит аккумулятор камеры быстрее

Я думаю, что 1080p — это необходимый минимум, и этого будет достаточно для большинства хоббистов. Для тех, кто постоянно снимает видео, использование разрешения 2,4k или даже 4K — отличный плюс.

Разрешение tvl

В эпоху цифрового видео мы привыкли к тому, что разрешение матрицы выражается через пиксели (1980×1080 и так далее). Для аналоговых устройств используется параметр TVL, то есть количество горизонтальных линий, помещающихся в кадре (или количество возможных переходов между цветами).

Чем больше значение TVL, тем качественнее изображение, однако в случае с first-person-video гнаться за максимальными показателями не нужно. Чем выше разрешение, тем больше цена камеры, и, что важнее, больше задержка видеосигнала. Ограничения накладываются и аналоговым 5.

Тип матрицы и задержка: ccd vs cmos

О задержке мы уже вкратце говорили в начале статьи. На сегодняшний день нет доступных по цене решений, с помощью которых можно было бы с минимальной задержкой транслировать сигнал с цифровой HD камеры на пульт или смартфон. Лаг неизбежен, и он может оказаться довольно значительным – до нескольких секунд.

Камеры могут использовать один из двух типов сенсоров – CMOS либо CCD. Для FPV оборудования обычно используются CCD матрицы в силу следующих факторов:

• Лучшие возможности для управления экспозицией
• Не так выражен эффект «желе»
• Меньший уровень шума при недостаточном освещении

В свою очередь CMOS (широко применяются в цифровых HD видеокамерах) отличаются:

• Более высоким разрешением
• Лучшей цветопередачей
• Более высокой частотой кадров
• Меньшим энергопотреблением

Ударопрочность

При полете на коптере у которого HD камера размещена сверху, эта самая камера обычно и является очень уязвимым местом, частенько, первое что ломается — это объектив камеры, потому как он торчит за пределы рамы.

Камера со встроенной защитой объектива — это хороший плюс, но есть довольно много моделей для печати на 3D принтере, которые защитят большинство популярных HD камер.

В продаже можно найти разные аксессуары для защиты. Например, GoPro Session и Runcam 3 можно сунуть в специально разработанный кожух с закаленным стеклом.

Если в комплекте с камерой нет защитного крепежа, будьте креативны, сделайте его самостоятельно. Давным-давно, когда я использовал Xiaomi Yi и GoPro Hero 4, мне пригодилась упаковка от моторов, сделанная из какого-то вспененного материала, я использовал её для своего защитного корпуса. Много чего можно применить по-новому, просто включите воображение.

Форм-фактор и аэродинамика

Помимо веса, размер и форма также имеют важное значение при выборе HD камеры для дрона. Конечно, нужно убедиться, что камера влезет в выбранную вами раму, подумать над тем, как форма камеры изменит аэродинамические характеристики коптера.

Широкая и высокая камера типа Xiaomi Yi или GoPro Hero занимает немного места спереди в сторону центра, но имеет не самую лучшую форму с т.з. аэродинамики, т.к. имеет большое лобовое сопротивление в полете и снижает скорость коптера.

Низкопрофильные камеры, типа Runcam 2 и Foxeer Legend имеют лучшие аэродинамические характеристики, но требует больше места сверху рамы. Это не проблема для «H» рам, но может стать таковой, на узкой X-раме.

Рекомендую к прочтению: формы рам для миникоптеров.

Камеры-кубики — неплохой компромисс между сопротивлением воздуху и занимаемым местом, примеры: GoPro Session, Runcam 3 и Foxeer Box. В наши дни у многих рам для миникоптеров уже есть специальное место для установки HD камеры. Есть даже специально разработанные крепления и защитные корпуса для этих камер, их можно распечатать на 3D принтере.

Цена, гарантия, политика ремонта и замены

Вы получаете то, за что платите

В плане качества изображения GoPro — вероятно самая лучшая камера, из тех что можно купить и поставить записывать HD FPV видео. GoPro стоит порядка $300 или даже больше, но есть много других дешевых китайских камер ценой порядка $50 или даже меньше, в общем и целом качество изображения этих дешевых камер оставляет желать лучшего. Выбор очень сильно зависит от имеющегося у вас бюджета и от того, какое качество вам необходимо.

Пристегивание GoPro к квадрику увеличивает риск потери или повреждения, т.е. теперь вы можете потерять $600 вместо $300 (просто дрон).

Хорошая новость в том, что некоторые поставщики (типа BestBuy и Amazon в США, или John Lewis в Великобритании) предлагают страховку камер GoPro, можно заплатить небольшую сумму (порядка $20 в год) и они отремонтируют или заменять случайно сломанную гопрошку.

Это действительно хорошее предложение, учитывая вероятность того, что мы сломаем камеру, но убедитесь, что «использование на дроне» покрывается этой страховкой, возможно есть доп. плата за замену или ремонт.

У большинства камер нет страховки, так что если сломаете — то придется покупать замену за свой счет.

Частоты

Передатчик, транслирующий сигнал, и приемник, этот сигнал принимающий, работают на определенной частоте. В авиамоделизме принято несколько наиболее распространенных частот, но чаще всего для видео используется частота 5.8 ГГц.

Есть и другие частоты – 900, 1200, 2400 ГГц. На частоте 2.4 ГГц как правило ведется управление квадрокоптером. Чем меньше частота, тем значительнее ее проникающая способность и тем лучше дальность полета дрона. Но и тем крупнее размер антенны.

Выбор 5.8 ГГц для передачи видео не случаен. Данная частота является легальной во многих странах (на использование некоторых частот может быть наложен запрет на законодательном уровне). Кроме того, можно использовать небольшую антенну, что важно для беспилотников любительского уровня. Видео, транслируемое на 5.8 ГГц, не влияет или практически не влияет на управляющую частоту 2.4 ГГц.

Вывод

GoPro Hero 5 Black — отличное решение для тех, кому важно прежде всего качество съемки и позволяют средства. Xiaomi Yi обойдется дешевле, но некоторые приспособления придется докупать, чтобы получить нужную комплектацию, иначе возникнут сложности при ее установке на дрон. SJCAM SJ4000 WiFi снимает прилично, но максимум в 1080p, имеет хороший угол обзора и сто́ит дешевле других.

Мы постарались подробно рассмотреть особенности выбора FPV оборудования, рассказали о наиболее важных параметрах и характеристиках, привели примеры готовых моделей FPV квадрокоптеров.

Управление с помощью видео от первого лица значительно отличается от привычного большинству пилотов управлению только через пульт. Оно дает возможность совершать дальние полеты, не опасаясь разбить коптер о внезапно возникшее препятствие. При использовании качественных комплектующих (в первую очередь, очков и камеры), пилот получает совершенно иной опыт.