Какой квадрокоптер с камерой FPV лучше

Для чего вам камера на дроне?

Камера для дрона может использоваться для решения многих задач, которые условно разделяются на 2 глобальные группы:

• Фото и видео съемка, а также обзор местности, над которой летит дрон
• FPV управление

В продвинутых моделях летательных аппаратов могут одновременно использоваться две камеры (и даже больше). Одна обеспечивает FPV управление, тогда как вторая ведет качественную съемку. Такое разделение возникло не случайно. Экшн-камеры, часто устанавливаемые на дроны, в большинстве своем способны только снимать, но не могут передавать видеосигнал на монитор. Либо же делают это с некоторыми ограничениями. Проблема решается покупкой FPV оборудования.

Такие производители как Walkera, DJI, Xiaomi и некоторые другие комплектуют свои квадрокоптеры универсальной аппаратурой, умеющей как снимать, так и передавать видео сигнал. Недостаток в данном случае заключается в том, что съемка ведется в цифровом формате, используются алгоритмы сжатия изображения, и только после обработки процессором данные передаются.

Все это приводит к задержке. Для неторопливых полетов на открытом воздухе секундная задержка не имеет критического значения. Такое видео нельзя назвать реальным и, хотя производитель коптера обещает FPV управление, в действительности пилот получает сигнал не сразу.

Аналоговые FPV комплекты для квадрокоптеров работают с минимальной задержкой. Видеопоток не обрабатывается, а сразу транслируется на аппаратуру управления. Для гоночных дронов, для полетов в окружении большого количества потенциальных препятствий (например, плотная городская застройка, лес), для профессиональной видеосъемки все это имеет большое значение.

Итак, выбор обуславливается теми задачами, что будут решаться. Для качественной съемки в комплектацию необходимо включить хорошую экшн-камеру с 3-х осевым подвесом, тогда как для настоящего управления «от первого лица» необходима аналоговая FPV-аппаратура.

Съемка видео квадрокоптером: рекомендации по выбору полезная информация

Также интересные модели дронов вы можете найти в нашем рейтинге: «Лучшие FPV квадрокоптеры».

Кроме собственно веса HD камеры, еще важно учитывать при выборе ее размер и форму. Как минимум нужно рассчитать то, как камера сможет разместиться на ограниченном пространстве мини рамы квадрокоптера. Ну и аэродинамику нельзя упускать из виду, а то встанет она поперек корпуса и будет как парус работать.

Такие камеры как Xiaomi Yi или GoPro Hero 3 в профиль не широкие, но вот площадь у них большая и это не способствует хорошей аэродинамике, снижая скорость и ухудшая управляемость.

Мини рама Rotoracer PR210 с установленной GoPro Hero 3

Есть другой вариант, это низкопрофильные HD камеры Runcam 2 или Foxeer Legend. У них хорошая аэродинамика, но для установки требуют больше места на раме. На раму в форме буквы «H» такая камера встанет без проблем. А вот на «X» образные ее разместить будет не так просто.

Runcam 2 на раме в форме буквы H

Кубические камеры — это хорошие баланс между аэродинамикой и требуемым при монтаже на раму месте. Хороший пример — GoPro Session, Runcam 3 и Foxeer Box. Сейчас на рынке достаточно много рам для квадрокоптеров, которые уже изначально оборудованы местом для установки такого типа HD камер. Есть даже уже с защитным кожухом.

Мини рама Helix ZX6 с установленной камерой GoPro

Съемка видео квадрокоптером: рекомендации по выбору полезная информация

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.

Как выбрать лучший коптер

Квадрокоптер с камерой и трансляцией видео может стоить совсем недорого. Мы рекомендуем отказаться от покупки совсем дешевых моделей, так как видеотрансляцию с приемлемым качеством они обеспечить не смогут.

В видеообзорах недорогих моделей обычно мало времени уделяется FPV режиму. Зачастую авторы просто указывают, что он есть, но не дают рекомендаций, как оценить и выбрать дрон. Постарайтесь все-таки найти обзор, в котором показывается видео с бортовой камеры. Если картинку можно считать четкой, она не похожа на желе (изображение как бы плывет) и не распадается на отдельные квадраты, то такой коптер подойдет в качестве претендента на покупку.

В случае с дешевыми квадрами проще приобрести отдельно FPV аппаратуру, чем использовать комплектную. Качество видео и дальность связи улучшаются прямо пропорционально стоимости оборудования. Большие дроны без проблем можно оснастить передатчиком и камерой без ухудшения полетных характеристик. Мини и микро БПЛА зачастую не обладают необходимой подъемной силой. В целом, чем легче камера и передатчик, тем проще коптеру будет справиться с дополнительным весом.

Коптеры подороже обычно оснащаются неплохими камерами с 3d или 2d подвесами. Желательно (хотя и не обязательно), чтобы подвес предусматривал установку GoPro камер. Обратите внимание на дальность видео связи. Лучшие модели обеспечивают устойчивую передачу видеосигнала на расстоянии до 4 км и выше.

Радиус полета и радиус передачи видеосигнала должны быть одинаковыми. В противном случае может возникнуть ситуация, когда FPV перестанет работать и вам придется ориентироваться только на GPS сигнал.

Важно, чтобы карта памяти была хорошая и не подкачала в самый не подходящий момент. И тут два главных момента при выборе:

• Размер памяти
• Скорость записи

Большинство камер поддерживают карты с размером до 32 Гб, но бывают и исключения, который «скушают» 128 гиговую. Чем больше карта памяти, тем больше видео роликов вы сможете записать, особенно это касается разрешения выше 1080p. Для 4К надо брать максимально возможный размер карты.

Скорость определяется классом карты. Чем выше скорость записи, тем выше ее класс. На это нужно обязательно обращать внимание. А то может вы увидели недорогую карточку на 64 Гб, а у не всего Класс 4. Ищите как минимум Класс 8, а лучше Класс 10. Ну и не забудьте заглянуть в руководство по эксплуатации вашей камеры, чтобы посмотреть какие карты памяти рекомендует использовать производитель.

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.

Не имеет значения, выбираете вы дешевый или дорогой квадрокоптер, обращайте внимание на следующие характеристики:

• Дальность управляемого полета
• Длительность полета
• Максимальную скорость, скорость взлета и приземления
• Наличие GPS модуля
• Наличие барометра (датчика высоты)
• Тип двигателя (бесколлекторные моторы лучше коллекторных)
• FPV режим
• Область полетов (открытые и/или закрытые помещения)

Если принципиальное значение имеет камера и подвес, тогда нужно изучить еще и их описание. Для гоночных коптеров суперсовременные 4К камеры и 3-х осевые гиростабилизированные подвесы не нужны. А вот даже бюджетный квадрокоптер для съемки должен быть оснащен более-менее качественной оптикой и подвесом для гашения вибраций.

Подытоживая вышесказанное, можно констатировать, что коптер с хорошей дальностью и длительностью полетов, с GPS модулем, FPV камерой и средними скоростными показателями является золотой серединой.

Прочность и защита от повреждений

Если вы ставите HD камеру на мини квадрокоптер то она становиться самой выдающейся частью корпуса и чаще всего страдает первой при падениях и столкновениях. Особенно незащищенным является ее объектив. Есть конечно модели с установленной защитой, но таковую можно сделать и самостоятельно или купить отдельно, для всех популярных моделей камер таковые имеются в продаже.

К примеру, на GoPro Session и Runcam 3 можно установить защиту в виде закаленного стекла. Но даже если вы не смогли найти в продаже защиту именно для вашей камеры, проявите немного смекалку, вспомните детство и смастерите себе защиту сами из подручных средств. Когда я ставил на квадрики камеру GoPro Hero 4 и Xiaomi Yi в качестве защиты использовал пенопласт от упаковки.

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

Цена, ремонт, страховка

Если говорить именно о качестве видео на выходе, то тут дальше всех ушла компания GoPro со своими экшн камерами. Цены на них начинаются от 300$. Конечно сейчас можно найти HD камеры заметно дешевле на том же AliExpress, долларов за 50, но качество видео там будет конечно же не таким хорошим. Тут все зависит от вашего бюджета и от того, что в итоге вы хотите получить.

Прикрутив к квадрокоптеру GoPro-шку вы запускаете в воздух сумму в районе 600$ или более 30 000 рублей. Если без камеры, то всего где то 15 000 рублей. Но некоторые продавцы, в основном зарубежные, но и наши постепенно подтягиваются, предлагают, за дополнительную плату в районе 1000 рублей, гарантию на GoPro от повреждения камеры.

В случае ее поломки, конечно новую камеру вы не получите, но вашу отремонтируют по страховке. Но в самом страховом договоре обязательно найдите пункт, где указано, что страховкой покрываются повреждения при использовании камеры на квадрокоптере. И там еще возможны некоторые дополнительные платежи за запчасти.

Но это только для GoPro, для остальных камер страховки не положено и если вы ее разобьете, то придется покупать новую за свой счет.

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 5.8 ГГц передатчиком, способным передавать в единицу времени определенный объем данных. Если возможности передатчика ограничены, то не имеет большого значения, насколько качественная видеоаппаратура используется.

Батарея и питание

Для того, чтобы FPV оборудование смогло функционировать, его необходимо подключить к источнику питания. Современные наборы требуют напряжения 12V. Соответственно, если на борту коптера установлена 3S батарея (11.1V), то от нее можно запитать и видеокамеру с передатчиком.

HD камеры со встроенной батареей обычно могут снимать в течении 30-90 минут. Если вам этого мало, то надо позаботиться о запасной батарее или как то предусмотреть возможно запитать камеру от другого источника энергии. Можно подключить ее к основной батарее квадрокоптера, так что она будет снимать до тех пока, пока сам дрон сможет летать, но летать от этого он станет гораздо меньше.

Стандарт PALNTSC

Современное оборудование прекрасно работает с обоими форматами, поэтому можно не особенно переживать о том, что NTSC камера (данный стандарт используется в США) окажется несовместимым с европейским или китайским передатчиком.

Однако различия между стандартами есть, и их можно заметить невооруженным глазом, наблюдая за полетом дрона на мониторе.

PAL поддерживает более высокое разрешение, по сравнению с NTSC (720×576 против 720×480), что положительным образом сказывается на качестве картинки. Зато у NTSC лучшая частота кадров (30 fps против 25 fps), что делает видео более плавным.

Квадрокоптеры для FPV полетов в квартире (Tiny Whoop)

Настоятельно не рекомендую этого делать. У большинства HD камер очень большие задержки (лаги) и если даже теоретически вы ее подключите к видео передатчику вы будете получать картинку с задержкой даже в пару секунд, что для летающего аппарата ой как критично. Хотя есть и исключения из правил. Камеры Runcam 2 и Runcam Split имеют минимальные задержки при том что пишут в HD. Так что можете попробовать подключить их для FPV режима.

В последнее время все большую популярность приобретают дроны предназначенные для FPV полетов в квартире, этому сегменту даже придумали особое название Tiny Whoop. Tiny Whoop это микрокоптер с видеокамерой на радиоуправлении и передатчиком видео, т.е. это по сути комнатный FPV квадрокоптер. Такой квадрокоптер можно собрать самому или приобрести готовую модель.

Одним из самый популярных дронов с камерой в этом сегменте является Eachine E010C. Он имеет камеру M7 800TVL, с углом зрения 150 градусов и встроенный передатчик видео, способный передавать сигнал на FPV очки или дисплей.  Цена за комплект Eachine E010C составляет около 2 тысяч рублей.

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.

Помимо камеры, захватывающей картинку, в стандартный комплект FPV набора входят передатчик и приемник. Эти два модуля необходимы для того, чтобы транслировать сигнал с борта коптера на пульт управления, либо на монитор, очки виртуальной реальности, шлем.

Впрочем, в беспилотниках любительского уровня они не используются. Основными являются 2.4 и 5.8 ГГц.

Реже всего используется аналоговая частота 2.4 ГГц. Причина кроется в невысоком качестве картинки и большом количестве шумов. На этой частоте работает множество устройств, и она малопригодна для передачи видео.

В бюджетных коптерах трансляция видео обычно происходит на цифровой частоте 2.4 ГГц через Wi-Fi соединение. В недорогих дронах обычно нет отдельного дисплея для вывода картинки. Видео передается на смартфон, связываемый с пультом через Wi-Fi точку доступа. К тому же, Wi-Fi передатчик недорого стоит, а итоговое качество видео оказывается лучше по сравнению с аналоговым 2.4 ГГц ФПВ.

Аналоговая частота 5.8 ГГц является лучшим вариантом для передачи сигнала. Она обеспечивает достаточную пропускную способность, и пилот получает четкую картинку. Минимальное время задержки позволяет использовать FPV даже в гонках. Для просмотра видео понадобится или отдельный дисплей, подключаемый к приемнику (либо пульту), или очки. Чем мощнее передатчик, установленный на беспилотнике, тем большим окажется дальность связи. Однако мощные передатчики стоят недешево.

Одним из ключевых факторов выбора FPV-системы для квадрокоптера является рабочая частота передатчика и приемника. Большая часть систем использую частоту в 5,8 ГГц. Это обусловлено малым количеством устройств, которые работают в этом диапазоне. То есть главным критерием выбора пары трансмиттер-ресивер является именно частота. Большинство моделей взаимозаменяемы между собой.

То есть вы можете использовать FPV-камеру и передатчик одного производителя и приемник с монитором другого. Чтобы вывести изображения на компьютер, ноутбук или планшет можно использовать ЮСБ-плату видео захвата, например Easier Cap. Она отлично работает как с ПК, так и с андройд-девайсам.

Однако у аналогового сигнала есть весомое преимущество – быстрая скорость передачи картинки. При оцифровке в большинстве случаев возникают задержки, и устраивать гонки на дронах не получится, потому что вы не будете видеть реальной картины в плане резкого изменения направления движения.

Второй популярной частотой является 2,4 ГГц. Но стоит учитывать, что аналоговый сигнал очень чувствителен к помехам, а диапазон около 2,4 ГГц сильно загружен. Здесь работают:

• Wi-Fi-устройства (современные роутеры по тем же причинам переходят на 5ГГц);
• пульты дистанционного управления;
• системы умного дома и другое оборудование.

Поэтому сигнал будет неустойчивым, а картинка, скорее всего, некачественной.

Передатчик и его мощность

Чем выше мощность передатчика, тем большая дальность передачи видеосигнала. В продаже есть модели на 25mW, 100mW, 200mW и так далее.

Особенность заключается в том, что для увеличения дальности в 2 раза, мощность должна возрасти в 4 раза. Соответственно, если передатчика на 200mW хватает для транслирования видео на расстояние в 1 км, то для организации передачи сигнала на 2 км придется брать 800mW передатчик. Далеко не всегда это нужно и оправданно, тогда как стоимость оборудования заметно возрастает, также, как и энергопотребление.