Фпв что это такое
Что такое FPV-система и для чего она нужна?
First Person View— вид от первого лица.
FPV в сфере беспилотного хобби — это трансляция видео в режиме реального времени с камеры дрона на монитор, очки или шлем пилота. Если быть точнее то эта технология позволяет видеть полностью момент полета на дроне. Пилоты остаются на земле, но летают так, как будто они сидят в самолете, некоторые это сравнивают даже с полетом птиц. Для реализации таких взлетов на беспилотник ставится камера, видеопередатчик и антенна. Есть сборки 3 в 1 (AIO — All In One), чаще всего они используются на микро-дронах. В таком случае для реализации FPV полёта пилоту требуется либо пульт с монитором и приемником, либо очки со встроенным приемником.
Разделяют две подгруппы направления: Low Range FPV и Long Range FPV. В первом случае используют стандартный набор для FPV, включающий маломощный передатчик видеосигнала, позволяющий летать в зоне действия стандартного передатчика радиоуправления. Для дальних полетов используют усилители мощности или более мощные передатчики как для управления моделью, так и для передачи с неё видеосигнала.
Технологии передачи FPV-сигнала:
Существуют 2 различные технологии передачи FPV сигнала. Одна из них цифровая по Wi-Fi, другая аналоговая на частотах 5.8ГГц и 2.4ГГц. Видеопоток по воздуху передается посредством передатчика и приёмника.Они в свою очередь работают на разных радиочастотах — 900 МГц, 1.2 ГГц, 1.3 ГГц, 2.4 ГГц, 5.8 ГГц. Для любительского использования чаще всего используется 2.4ГГц и 5.8ГГц. А используемое для передачи данных оборудование может быть двух типов цифровым и аналоговым. Каждый из типов наделен рядом преимуществ и недостатков, но один из них явно лучше другого. Изучим данный вопрос детальнее.
Аналоговое FPV на 2.4ГГц
FPV по Wi-Fi на 2.4ГГц (Цифровое)
Довольно популярная технология посредством которой реализуется FPV полёт. Устанавливается в основном на бюджетные дроны. Каждый второй квадрокоптер ценой меньше 100 долларов, будет именно с FPV по Wi-Fi. Популярность кроется в дешевом Wi-Fi передатчике, который подключен к камере беспилотника и еще в том, что в комплектации отсутствует монитор. Вместо него используется смартфон или планшет. В случае с аналоговым оборудованием, беспилотник укомплектовывается дополнительно пультом с монитором или очками.
Аналоговое FPV на 5.8ГГц
FPV на 5.8ГГц выбор профессионалов и любителей. Он имеет ряд плюсов. Здесь есть хороший баланс между пропускной способностью и дальностью. Задержка картинки незначительна настолько, что человек ее не заметит. На сегодняшний день является одним из лучших диапазонов для осуществления FPV полетов. По умолчанию устанавливается на гоночные дроны, так как задержка передаваемой картинки оптимальна для скоростных полетов. В данной технологии минус только один, и это его цена. Из-за всевозможных дополнительный опций(монитора или очков) цена заметно выше. За мощный передатчик тоже придется доплачивать.
Цифровое FPV по Wi-Fi на 5ГГц
Где вообще может использоваться FPV и какие FPV-дроны бывают?
1. Гонки:
Дроны для гонок строятся максимально легкими и быстрыми. Они способны разгоняться до 150км/ч и выше. Обычно используются пропеллеры диаметром 5’’ которые дают максимум тяги и реактивности.
2. Фристайл:
3. Синематик:
Наверное, самая разнообразная и самая быстрорастущая категория. Синематик из себя представляет использование fpv дрона для профессиональной съемки с записывающей камерой и стабилизацией картинки.
В заключении:
Данное направление в радиоуправляемом авиамоделизме быстро набирает популярность. Из-за чего производители увеличивают оборот беспилотников именно с возможностью FPV полета. Благодаря возможности ощутить полет от первого лица толчок популярности дронов возрос. С каждым днем возрастает число желающих и заинтересованных людей, кто уже летает или только собирается.
Что такое FPV и какая разница между Wi-Fi и аналоговыми 5.8ГГц и 2.4ГГц
Введение
Если вы когда-нибудь интересовались дронами или квадрокоптерами, то встречали аббревиатуру FPV. FPV (First Person View) — вид от первого лица как в компьютерных играх. С каждым днем цены на квадрокоптеры снижаются и дроны с функцией FPV становятся доступны даже в бюджетном сегменте БПЛА.
Летая на дроне с FPV можно буквально почувствовать себя птицей. Именно поэтому этот тренд быстро набирает популярность. Видя это производители увеличили выпуск дронов именно с возможностью FPV полета. Вид от первого лица дал большой толчок популярности дронов. С каждым днем растет число людей, кто уже летает или только собирается.
Цены на FPV дроны начинаются в районе 100 долларов. Такие беспилотники в основном нужны для ознакомления с полетами по FPV и понимания — какой дрон будет следующим. Однако существуют две разные технологии передачи FPV сигнала: цифровая (по Wi-Fi) и аналоговая на частотах 5.8ГГц и 2.4ГГц. Давайте рассмотрим их подробно.
Что такое FPV?
FPV в сфере дронов или беспилотного хобби — это трансляция видео в режиме реального времени с камеры дрона на монитор, очки или шлем пилота. Другими словами эта технология позволяет видеть то, что «видит» дрон в момент полета. Для осуществления такого полёта на дрон устанавливается камера, видеопередатчик и антенна. Есть сборки 3 в 1 (AIO — All In One), которые в хобби зачастую использующиеся на микро дронах типа Tiny Whoop. В таком случае для реализации FPV полёта пилоту требуется либо пульт с монитором и приемником, либо очки со встроенным приемником.
*Пример FPV AIO камеры.
Какая от этого польза? Первое — ощутить в какой-то степени свободу полета. Второе — FPV позволяет управлять дроном на больших расстояниях.
С FPV вы точно видите, где в данный момент времени находится дрон и ориентируетесь по окружающей его местности. После того, как, мы выяснили, что такое FPV в беспилотном хобби, давайте разберемся с самыми популярными способами передачи видеопотока.
Типы FPV: цифра и аналог
Как уже упоминалось выше передача видеопотока по воздуху реализуется посредством передатчика и приёмника, которые в свою очередь могут работать в различных диапазонах радиочастот — 900 МГц, 1.2 ГГц, 1.3 ГГц, 2.4 ГГц, 5.8 ГГц. В любительской нише самыми часто используемыми диапазонами являются 2.4ГГц и 5.8ГГц. А используемое для передачи данных оборудование может быть двух типов цифровым и аналоговым. Каждый из типов имеет свои плюсы и минусы, но один из них явно лучше другого. Взглянем по очереди на каждый.
Аналоговое FPV на 2.4ГГц
Из описанных в этой статье вариантов аналоговый диапазон 2.4ГГц наименее популярный. Причина кроется в низком качестве частоты для осуществления приема FPV сигнала. Видео картинка на этой частоте более подвержена размытию и шумам. Все из-за большого количества приборов, окружающих нас и работающих на частоте 2.4ГГц. Начиная от мобильных устройств подключенных по Wi-Fi и заканчивая микроволновыми печами. Все они источники интерференции этой частоты. Соответственно в городе летать в режиме FPV на частоте 2.4ГГц будет проблематично.
FPV по Wi-Fi на 2.4ГГц (цифровое)
*Слева на право: Один из вариантов держателей смартфона (устанавливается на пульте управления бюджетных БЛА); Один из вариантов исполнения бюджетной FPV Wi-Fi камеры с встроенным видеопередатчиком и антенной.
Самая популярная технология посредством которой реализуется FPV полёт. Устанавливается в основном на бюджетные дроны. Почти каждый квадрокоптер ценой меньше ста долларов, будет именно с FPV по Wi-Fi. Первая причина популярности это дешевый Wi-Fi передатчик который подключен к камере дрона, вторая — в комплектации отсутствует монитор, его роль будет выполнять смартфон или планшет. В случае с аналоговым оборудованием, беспилотник укомплектовывается дополнительно пультом с монитором или очками.
Поэтому FPV по Wi-Fi самый простой и удобный способ полёта от первого лица на сегодняшний день. После включения дрона, вам нужно подключить гаджет к Wi-Fi точке и зайти в приложение. Минусы цифровой технологии это расстояние передачи сигнала, ограниченное возможностями Wi-Fi, большое количество источников интерференции в диапазоне 2.4ГГц и самый большой минус это задержка картинки, чем дальше дрон находится от пилота, тем больше значение задержки, которая в последствии сводит на нет весь дальнейший полёт от первого лица. Такой способ актуален исключительно для первого ознакомления с FPV и не более того.
Аналоговое FPV на 5.8ГГц
FPV на 5.8ГГц выбор профессионалов и любителей. Плюсы. Хороший баланс между пропускной способностью и дальностью. Задержка картинки настолько мала, что незаметна человеческому глазу. На данный момент является одним из лучших диапазонов для осуществления FPV полетов. По умолчанию устанавливается на гоночные дроны, так как задержка передаваемой картинки оптимальна для скоростных полетов.
Минус только один — цена. Из-за дополнительного монитора или очков, цена заметно выше. За мощный передатчик тоже придется доплачивать.
Новичкам советуем начинать с бюджетных FPV очков с аналоговой технологией 5.8 ГГц.
FPV по Wi-Fi на 5ГГц (цифровое)
Трансляция по Wi-Fi на частоте 5ГГц пришла в бюджетную нишу не так давно, что позволило значительно улучшить качество видеопотока и расстояние удаления. Поэтому при выборе бюджетного дрона с FPV будет лучшим, если Wi-Fi видеопередатчик модели работает на частоте 5ГГц.
К сведению: Для привлечения внимания пользователя разработчики часто используют вместо обозначения ГГц/GHz, просто «G» (например 5G или 2.4G). На деле это не имеет ничего общего с пятым поколением мобильной связи, а просто указывает, что контроль дрона/передача видеопотока осуществляется на частоте 5ГГц (или 2.4ГГц соответственно).
Вывод
В итоге получается:
К сведению
Как известно технологии не стоят на месте и в профессиональное беспилотное хобби постепенно входит полёт от первого лица построенный на цифровой более мощной начинке, которая далека от Wi-Fi технологии, и на порядок обходит по качеству трансляции (HD качество при сверхнизкой задержке) аналоговое FPV. Первыми, кто предложил в хобби такое цифровое FPV, способное поспорить с аналоговым, стали DJI Innovations со своим FPV комплектом DJI Digital FPV system. Минус такой технологии, как всегда только один — цена.
FPV шлем и FPV очки, что это и как работает
FPV – First Person View в переводе с английского это вид от первого лица.
Что такое FPV шлем и FPV очки?
Благодаря FPV шлему и очкам, создается реалистичное погружение в полет, это не сравнить с простым визуальным управлением квадрокоптером, вы будто реально внутри дрона и летите туда, куда хотите, полная свобода полета.
На что можно принимать сигнал FPV?
Видео принимать можно на:
FPV шлемы обычно одного типа, это прямоугольная продолговатая форма и крепится на голове такое устройство с помощью двух ремешков. Внутри 1 экран и 1 большая линза. Выглядят вот так:
FPV очки значительно компактнее, у них внутри 2 экрана и 2 линзы:
FPV экран — это простой небольшой экран с козырьком для приема видео. Для гоночных дронов не используется, хотя некоторые его для этого покупают, но как правило это новички. Выглядит вот так:
Чем отличается FPV шлем от FPV очков
На этом основные отличия закончились. На самом деле это не явные критерии отбора, а просто очевидные факты, так как у всех разные вкусы на то, в чем летать и у каждого вида (шлем и очки) есть свои плюсы и минусы.
Как работают FPV шлем и FPV очки?
Принцип передачи видео такой:
Сигнал идет аналоговый (телевизионный, за исключением Wi-Fi передачи) что исключает какие-либо задержки в передаче сигнала на оборудование. Сигнал передается на частоте 5.8G. Дальность пробивания сигнала для гоночных квадрокоптеров обычно не превышает 1 км, но если установить мощность на 600 мВт, то квадрокоптер будет передавать видео до 3 км в прямой видимости. Но есть одно НО, видео то передаваться будет, а вот аппаратура скорее всего уже пробивать не будет, но это уже другая история. Также следует иметь в виду, что во многих цивилизованных странах такая мощность запрещена, а разрешена не более 25mW, а вот как вас «заметят» — дело другое, как и последствия от этого. Мой совет — не используйте такую мощность, тем более в населенных пунктах.
FPV видео с квадрокоптера можно принимать на устройства 2 способами:
Телефон. Прием по Wi-Fi
Вариант для съемочных дронов. Для управления гоночным квадрокоптером предполагается полное погружение, в шлемах и очках есть специальная линза «рыбий глаз», что помогает осуществлять весь обзор с камеры и создает полное погружение в полет, а от этого зависит и качество управления дроном. П
С телефоном же будут блики на экране и засветы, так как все летают днем, а ночью ничего не видно.
Огромный минус такого способа управления – передача видео по Wi-Fi идет с задержками, доли секунды, но они будут, что противопоказано при гонках и полетах на гоночных квадрокоптерах.
Сделаем вывод насчет полетов по Wi-Fi, что для самого первого опыта в FPV полетах видео через телефон пойдет, но с натяжкой. Это больше подходит для плавной съемки видео, но никак не для гонок. Вы скажете: «Но ведь DJI работают через WiFi!». Ну да, работают, но и задержка там есть в видео, кто пробовал летать на гоночном дроне и на DJI — разницу сразу увидят, но само сравнение не очень корректное, так как разный класс дронов для разных целей.
Такой способ приема подходит для съемочных дронов, только для съемочных дронов. Шлемы и очки WiFi не принимают, за исключением шлема DJI.
FPV шлем и FPV очки
То, что вам нужно, если вы собрали гоночный квадрокоптер или как минимум только присматриваетесь к этой теме. Шлем и очки гарантируют вам полное погружение и реалистичные полеты, первое время вас даже будет покачивать во время полета, так как тело ваше на земле, а сознание летает в небе — вестибулярный аппарат немного будет сбоить, но это только первое время.
Ощущения классные, рекомендую делать выбор в пользу именно такого плана полетов, а не через телефон, но если вы хотите только снимать видео, то ваше право 
Видео
Рекомендованные FPV шлемы и FPV очки
В шлемах лидерство держит Eachine, да так, что и конкурентов почти нет.
Что такое камера FPV? Применение и обзор самых популярных моделей
FPV-системы расширяют возможности использования беспилотных летательных аппаратов. FPV камера для квадрокоптера позволяет наблюдать пейзажи с высоты по траектории движения дрона.
Что такое FPV?
First Person View (FPV) переводится как «взгляд от первого лица». Система работает на базе радиосигнала, позволяет видеть удаленные объекты «собственными глазами». Camera FPV находится на корпусе дрона. Пока он летает, вы можете наблюдать все в режиме реального времени.
Компоненты FPV
При полете видео транслируется на монитор, смартфон, планшет, телевизор.
Как это работает?
На квадрокоптере размещается радиоуправляемая камера, блок питания, антенна, видеопередатчик. Есть дроны с уже установленными устройствами. На те модели, где камер нет, систему можно поставить самостоятельно. Речь идет не о детских вариантах типа WLtoys или Silverlit, а более серьезных устройствах.
Типы FPV: с аналоговой и цифровой связью
Задержка не указана в инструкции модели, но влияет на безопасность во время гонок. Если вам нужен квадрокоптер с HD камерой FPV для быстрых полетов, то задержку нужно предварительно определить, иначе есть риск столкнуться со слишком поздно замеченным препятствием.
Матрица FPV камеры
Основная часть FPV-устройства — матрица.
Размер матрицы отражается через показатель TVL — число горизонтальных линий, которые помещаются в кадре. Брать модели, где показатель больше 1000, не имеет смысла, так как дальше разницу трудно заметить человеческим глазом.
Видео 300 TVL — самое низкокачественное. Для гонок на высоте выгодно брать модели с размером матрицы 600 TVL. Для записи полетов подойдут курсовые камеры с 1000 TVL.
Что выбрать CMOS или CCD?
Выбор матрицы зависит от условий использования своей камеры. Для гонок, профессионального использования лучше брать CCD. Если полет вы совершаете для удовольствия, и хотите иногда делать качественные снимки, выбирайте CMOS.
На YouTube можно посмотреть ролики по каждой модели, оценить качество записи.
Размеры и вес курсовых камер
Курсовые камеры под конкретный квадрокоптер подбирают по габаритам. Размер дрона определяется по диагонали корпуса. Если дрон с FPV камерой больше 200 мм, то для него вес камеры и габариты не настолько важны, как для меньших аналогов.
Вес изделий варьируется в диапазоне 4-10 г. Для мелких квадрокоптеров (Phantom Swift) используют курсовые модели типа AIO («все в одном») с установленным видеопередатчиком. Они маленькие, легковесные, но не могут похвастаться качественной картинкой.
Подключение и напряжение
Диапазон напряжения у моделей составляет 5-36 В. Камера может работать через стабилизатор или от аккумуляторной батареи.
Трансляция на пульт/телефон или очки/шлем
Для просмотра изображения с квадрокоптера используют экран телефона, дисплей планшета, монитор или специальные очки, шлем. Монитор может быть вмонтирован в пульт управления или являться самостоятельным прибором для держания в руке.
Мониторы для дронов оснащаются защитными шторками от солнца, чтобы картинку можно было видеть в любых погодных условиях. Очки работают по принципу виртуальной реальности. Они состоят из экрана с линзой.
У бюджетных FPV-систем данные транслируются на дисплей смартфона через Wi-Fi. Иногда продаются пульты с монитором. Внешние мониторы в FPV-системах начального уровня не используются.
Для работы через мобильные устройства необходимо установить специальное приложение, которое выпускают разработчики квадрокоптеров. С его помощью можно настраивать изображение, параметры трансляции и управлять дроном.
Передача видео на отдельный монитор — прерогатива профессиональных FPV-систем. Монитор часто не входит в комплектацию, и его нужно выбирать с учетом конкретных потребностей.
Качественная трансляция видео на шлем и очки отлично реализована у FPV-систем высокого ценового диапазона. Покупать квадрокоптер с очками виртуальной реальности за 100 долл. нет смысла. В них видео передается плохо, глаза устают, а качественного эффекта присутствия не получается.
Действительно стоящий результат обеспечивают VR-очки и шлемы с собственными процессорами, экранами, создающие очень качественные 3D изображения. Стоят такие образцы около 1000 долл.
Формат вывода: PAL или NTSC
PAL подходит для случаев, когда полет не слишком быстрый, и нужна картинка с высоким разрешением. NTS дает минимальную задержку между кадрами, плавную съемку при высокоскоростных полетах.
Светочувствительность курсовой камеры
Светочувствительность измеряется в люксах. Чем она меньше, тем лучше. У night камер — маркировка IR Sensitive, то есть они чувствительны и к инфракрасному диапазону, что делает дневную съемку хуже, зато помогает отлично видеть в темноте.
Для ночных полетов удобно использовать светодиодную подсветку. Она экономичная, не ослепляет и мягко подсвечивает объект.
Фильтр WDR
Специальный программный фильтр, который осветляет темные объекты и затемняет слишком светлые участки. Эта опция не нужна для гонщиков, но пригодится для профессиональных фото и видео.
Мощность передатчика
Мощность устройства определяет дальность передачи сигнала. Чем больше показатель, тем дороже передатчик и тем больше электроэнергии он потребляет.
При увеличении дальности полета вдвое мощность увеличивается в 4 раза. Если вы летали на 1 км с передатчиком на 200mW, то для расстояния в 2 км подойдет устройство с мощностью на 800mW.
Переключатель видео
Видеопереключатель необходим при установке сразу нескольких типов камер на дроне. С помощью него можно запрещать или останавливать запись, менять настройки устройств. Информацию о полете получают с каждой камеры.
Антенны
Штатные антенны в недорогих квадрокоптерах следует заменять. Для дальних полетов базовый вариант не подходит. Так, у JJRC H40WH E Xcelsior антенну лучше сразу переустановить. Это несложно и недорого, но значительно улучшит полеты.
У антенны может быть разъем для крепления SMA или RP-SMA. Важно, чтобы тип разъема антенны совпадал с типом разъема приемника и передатчика.
Объективы
Объективы для ФПВ-съемки выбирают по диаметру резьбы и фокусному расстоянию.
Фокусное расстояние определяет угол зрения во время полета (90 градусов, как у C5830, не очень удобны; оптимальный вариант — 120-150 градусов).
Преимущества и недостатки технологии
К преимуществам технологии ФПВ относят:
максимальное погружение в процесс полета;
возможность делать видео и фото, которые больше никакая технология не обеспечивает (кроме случаев, когда вы собираетесь снимать пейзажи с борта вертолета или во время полета на воздушном шаре);
мгновенная коррекция движения дрона, отличные возможности для исключения столкновений (сейчас развивается технология по управлению квадрокоптером простым наклоном головы, что еще больше увеличит комфорт для пользователя);
идеальные условия для исследования территории во время охоты или рыбалки, других профессиональных задач.
качественная ФПВ будет стоить недешево;
при помехах (здания, машины, техника) сигнал резко ухудшается: картинка может пропадать, если в районе плотная застройка, сильные помехи от других устройств.
Чтобы подобрать систему с подходящими вам параметрами, придется перебрать не одну комплектацию и научиться разбираться в тонкостях элементов.
Как выбрать FPV и почему это не так просто?
Выбор FPV зависит от финансовых возможностей. Слишком дешевые модели не могут похвастаться терпимым качеством работы, поэтому на них не стоит тратить деньги. Они подойдут только для общего ознакомления с возможностями устройств.
Неплохой пример подобных устройств — FPV камера Syma. Разработчики объединили приемлемые расценки и функциональность, подходящую для новичков.
Хороших обзоров и статей профи по выбору компонентов FPV и настройки на Ардуино и других платформах в сети пока мало. Чтобы найти полезную информацию или опытного советчика, придется потратить время.
Сложно приходится тем, кто выбирает ВПФ-оборудование для уже купленных ручных вертолетов. Это дешевле, чем покупать собранный FPV-дрон (такой, как Spydrone), но чревато ошибками, если не разбираться в нюансах совместимости элементов.
Камеры Runcam
Курсовые камеры Runcam — отличное решение по соотношению цены и качества. Модельный ряд представлен образцами с различными параметрами, в том числе экшен вариантами как для гонок, так и профессиональной съемки.
Камеры Foxeer
Основу модельного ряда камер Foxeer составляют экшн образцы для гонок на дронах. Популярный, по отзывам экстремалов, недорогой вариант — HS1177 и модификации.
Если условия освещения во время гонок отличаются, то проблему решают видеокамеры Perdator v2 и v3. Стоимость в 2 раза выше, чем у HS, но расходы оправданы качеством съемки. Уменьшенные варианты wifi FPV камеры работают на тех же матрицах, что и основные модели. Отличаются они только размером корпуса, рабочими характеристиками объектива.
Для создания красочных фото и видео Foxeer предлагает камеры Monster Mini Pro, неплохо адаптирующиеся под разные местности и пейзажи.