Как сделать fpv из телефона

Обновлено: 06.07.2024

Вид от первого лица (FPV)

Видеокамера

Подвес

Бесколлекторный подвес

Бесколлекторные моторы постоянного тока (BLDC — Brushless Direct Current Motor) или (PMSM — Permanent Magnet Synchronous Motor) или (Вентильные электродвигатели (ВД)) — обеспечивают быструю реакцию с минимальной вибрацией, однако требуют присутствия отдельного (и специализированного) бесколлекторного контроллера постоянного тока.
Чтобы автоматически поддерживать уровень камеры, где-то вокруг камеры (обычно под её креплением) устанавливается инерциальный измерительный блок (IMU), состоящий из акселерометра и гироскопа, так чтобы положение камеры (относительно земли) можно было отслеживать. Показания блока отправляются на отдельную плату бесколлекторного контроллера постоянного тока (часто устанавливаемую прямо над подвесом), который вращает моторы, так, что положение камеры остаётся в определенной ориентации, несмотря на любое перемещение дрона.
Сама плата контроллера включает в себя встроенный микроконтроллер. Бесколлекторный контроллер постоянного тока карданного подвеса обычно можно подключить непосредственно к каналу на приёмнике (в отличие от контроллера полёта), поскольку он реагирует на изменения ориентации камеры, а не ориентации БПЛА, и, следовательно, не зависит от контроллера полёта.
Обратите внимание, что поскольку GoPro является популярной экшн-камерой, большинство бесколлекторных подвесов созданы для использования с одной или несколькими моделями GoPro (исходя из размеров GoPro, центра масс, местоположения камеры и т.д.). Вы также заметите, что BLDC подвесы почти всегда имеют демпфирование, которое сводит к минимуму вибрацию, передаваемую от дрона к камере.

Радиоуправляемый сервоподвес

В основе радиоуправляемого сервоподвеса — сервопривод, как правило, предлагает более медленное время отклика, по сравнению с бесколлекторными подвесами, и излишнюю вибрацию. При этом сервосистемы значительно дешевле бесколлекторных, а 3-контактные сервоприводы в большинстве случаев могут быть подключены непосредственно к полётному контроллеру, что позволяет воспользоваться встроенным в ПК — IMU, для определения уровня относительно земли, и последующего перемещения сервоприводов.

Видеопередатчик (VTX)

Мощность видеопередатчика

Частоты/Каналы видеопередатчика

Большинство видеопередатчиков работают на одной из ниже перечисленных частот. Обратите внимание, что, поскольку вы, вероятно, уже будете использовать стандартную аппаратуру управления, которая работает на определенной частоте, правильным будет выбрать видеопередатчик так, чтобы их частоты не совпадали. Например, если ваше пульт управления работает на частоте 2.4 ГГц, вам следует обратить внимание на видеопередатчик с рабочей частотой: 900 МГц, 1.2ГГц или 5.8ГГц.

900МГц (0.9ГГц)

1.2ГГц (от 1.2 до 1.3 ГГц)

Используется для дальних FPV полётов, поскольку предлагает хорошее расстояние
Много разных антенн на рынке
Частота, как правило, используется множеством других устройств
Стены и препятствия оказывают большее влияние, чем более низкая частота
Средний/длинный диапазон

2.4ГГц (от 2.3 до 2.4ГГц)

Используется для FPV на большие расстояния с небольшим количеством препятствий
Одна из наиболее широко используемых частот для беспроводных устройств
Доступны многие аксессуары (антенны, передатчики и т.д.)
Не следует использовать рядом с параллельно работающими на аналогичной частоте RC передатчиками или другими устройствами, которые могут создавать помехи.
Может работать с другими частотами, но не будет рассмотрено в этом разделе.

5.8ГГц

Отлично подходит для применения на малых расстояниях
Стены и другие препятствия оказывают существенное влияние на дальность
Антенны маленькие/компактные
Лучше всего подходит для FPV в дрон-рейсинге

Разъёмы видеопередатчика

Не все видеопередатчики имеют одинаковые разъёмы, поэтому важно знать, какой разъём установлен в выбранной камере, а также, посмотреть, возможно ли подключение и работа с выбранным видеопередатчиком. Самые популярные разъёмы — композитные, мини/микро USB и 0.1-дюймовые разъёмы (аналоговые). На рынке имеется ряд адаптеров/переходников, например: 0.1″ FPV Tx разъём — miniUSB для использования с камерой GoPro, что значительно упрощает использование таких продуктов.

Некоторые видеопередатчики также могут иметь аудиовход, тем не менее в большинстве случаев шум издаваемый силовой установкой будет заглушать любой звук, который вы надеетесь записать. Если вам нужен звук, обязательно расположите микрофон как можно дальше от моторов (потребуется немало испытаний, чтобы найти макс. оптимальное место) и выберите совместимый приёмник.

Антенна видеопередатчика

Видеоприёмник (VRX)

Антенна видеоприёмника

Видеодисплей

ЖК монитор (LCD монитор)

При рассмотрении ЖК монитора важно знать различие между настольным/компьютерным ЖК монитором или ЖК телевизором и тем, который предназначен быть портативным. Телевизионный/компьютерный монитор почти всегда имеет разъём питания, совместимый со стандартным компьютерным кабелем питания (потребляет переменный ток напрямую), что делает его очень сложным для использования с АКБ. ЖК/OLED дисплей, который должен быть более портативным, зачастую потребляет постоянный ток и требует внешнего трансформатора для подключения к сети (A/C).
Размер, частота обновления и качество отображения дисплея, используемого для FPV применения варьируются от небольших мониторов с зернистыми изображениями, те что обновляются несколько раз в секунду, до больших дисплеев, которые в сочетании с правильным видеопередатчиком и приёмником, отображают большие HD изображения без каких либо явных задержек. Имейте в виду, что любой выбранный вами 2D-дисплей должен быть подключен к источнику питания и установлен, либо внутри базовой станции БПЛА (описанной ниже), либо посредством крепления FPV монитора на аппаратуре управления.

FPV очки

Качество видео, предлагаемое недорогими FPV очками, может быть довольно низким, поэтому если бюджет имеет значение, примите во внимание, что вы можете получить лучшее впечатление от ЖК-монитора большего размера по той же цене, что и FPV очки.

Отслеживание головы

Отслеживание головы по существу тоже самое, что и отслеживание движения, а именно, измерение трехмерной ориентации/углов в отличие от линейного движения. Сенсорный комплекс составляют чипы MEMS акселерометра, гироскопов или инерциальных измерительных модулей (IMU). Датчики устанавливаются (или встраиваются) в FPV/VR очки и отправляют данные в микроконтроллер для интерпретации данных датчика в виде углов, который затем отправляет данные, либо посредством аппаратуры управления (для моделей более высокого уровня), либо через отдельное беспроводное передающее устройство. Идеальная система отслеживания головы совместима с передатчиком, таким образом углы могут быть отправлены с помощью передатчика по двум свободным RC каналам.

3D/Виртуальная реальность

Occulus Rift, Samsung Gear, Morpheus, VR-очки на базе смартфона и множество других 3D/VR-дисплеев с головным креплением могут быть адаптированы для использования с беспилотниками. Несмотря на то, что эти устройства обычно создаются для трёхмерных компьютерных/консольных игр или в качестве альтернативы телевизору, эти устройства изначально совместимы с 3D и зачастую имеют встроенные датчики трекинга головы, становясь всё более интересными для беспилотного FPV сообщества.

Smart устройства

Смартфоны, планшеты или ноутбуки могут быть использованы для отображения видео в режиме реального времени. Их батареи являются встроенными, а сами устройства лёгкие. Сложность использования интеллектуальных устройств заключается в том, что большинство приёмников не предназначены для приёма видеосигнала от беспроводного видеоприёмника (один из двух проводной или беспроводной). Ноутбук или планшет с встроенной или USB-видеокартой может получать нормальное композитное видео. Смартфон в настоящее время лучше всего работает с видео, отправляемым по Wi-Fi (от Wi-Fi камеры к Wi-Fi адаптеру). Использование Wi-Fi видеосигнала GoPro и мобильного приложения является одним из самых простых способов реализации FPV, однако стоит отметить, что диапазон сигнала Wi-Fi камеры сильно ограничен (10-20 метров). Поскольку смартфоны широко распространены, а беспилотники — последний писк моды, производители регулярно выпускают новые продукты, из которых извлекают выгоду, поэтому прежде чем принять решение, хорошенько подумайте.

Экранное меню (OSD)

Экранное меню (OSD) позволяет пилоту видеть различные сенсорные данные, отправляемые с дрона. Одним из самых простых способов выведения данных на экран является использование камеры с аналоговым выходом и размещение экранной платы между выходом камеры и видеопередатчиком. Плата OSD адаптера имеет входы для различных сенсоров и будет накладывать данные на видео, таким образом пилот получит видео с уже наложенными данными телеметрии.

Соображения касательно расстояния удаления

Как вы уже успели заметить, работа на большом расстоянии зависит главным образом от мощности передатчика (аппаратуры управления, а также видео, если применимо). Обычно RC-передатчики включают в себя RF-систему, состоящую из джойстиков и переключателей, электроники и RF-передатчика, и менее дорогих RC-элементов, эта система почти всегда представляет собой единое целое. Модели более высокого уровня часто имеют радиочастотный модуль, который можно заметить в виде коробки, расположенной на тыльной стороне аппаратуры управления. В Северной Америке это также законное требование, чтобы БПЛА оставался в поле зрения пилота (для информации). Тем не менее законы меняются, поэтому лучше проконсультироваться, прежде чем пытаться выполнять беспилотные операции на больших расстояниях.

Питание

БПЛА/Дрон

Двигатели: большинство двигателей БПЛА среднего размера, как правило, работают при напряжении 11.1В или 14.8В.
Контроллер полёта, приёмник, GPS: в идеале они должны получать питание от BEC от одного из ESC.
Приёмник отслеживающий положение головы: он будет также работать от BEC.
Сервоподвес: Сервоприводная система подвеса может получать питание от одного из BEC на ESC и работать при напряжении 5В.
BLDC подвес: Некоторые BLDC подвесы могут подключаться к зарядному разъёму основного аккумулятора, в то время как другим может потребоваться определенное напряжение. Проверьте характеристики подвеса, который вы покупаете.
Камера: Камеры, используемые для FPV полёта, имеют тенденцию работать при 5В (от BEC) или 12В (от основного аккумулятора). Большинство экшн-камер имеют собственную встроенную батарею.
Видеопередатчик: Большинство работает при 5В и может питаться от BEC.
Дополнительная электроника (освещение, парашют и т.д.): 5В.

Пилот

Базовая станция

Основную батарею, возможно, используемую для питания ЖК-монитора и/или FPV очков и, возможно, видеоприёмника.
Вспомогательную батарею для передатчика и/или видеоприёмника.
Крепление для ЖК-монитора и/или место для FPV очков.
Крепление для видеоприёмника.
Место для хранения аппаратуры управления.
Крепление для антенны большой дальности (или место для переносной направленной антенны)
Место для зарядного устройства для основного аккумулятора (ов).
Место для запасных частей для дрона (пропеллеры, моторы, аккумуляторы, элементы рамы).

Антенный трекер

Антенный трекер — это электромеханическое устройство, которое отслеживает положение дрона в трёхмерном пространстве, используя GPS координаты, и, зная местоположение GPS трекера, направляет антенну в сторону беспилотника. Антенные трекеры обычно используются в дальнобойных миссиях, и на рынке не так много коммерческих продуктов. Трекер состоит из GPS приёмника, компаса (а иногда и IMU), микроконтроллера, приёмника данных (для приёма GPS-координат дрона), одного поворотного и одного наклонного мотора, механической рамы, направленной антенны и аккумуляторной батареи. Чтобы уменьшить отрицательное влияние препятствий, системы антенного трекера поднимаются над землей с помощью штатива.

Всем начинающим пилотам квадрокоптера так или иначе крайне желательно потренироваться в виртуальной среде. Для этого лучше всего подходит симулятор квадрокоптера на компьютере. Во-первых вы не разобьете свой квадрокоптер сразу же, во-вторых не потеряете интерес к хобби.

Например, как было у меня. Летал 4 часа в симуляторе квадрокоптера Rotorcross и сразу первый полет. Как следствие, я чувствовал себя более уверенно на седьмом аккумуляторе.

Дополнительно симулятор квадрокоптера поможет повысить ваши навыки и нескучно провести время, например, в зимнее время. Да и летом не всегда получается часто выезжать на природу.

Подключить аппаратуру радиоуправления к компьютеру дело не хитрое, тем более, что кабель для подключения чаще всего можно купить в комплекте (например с аппаратурой FlySky).
В данной статье речь не об этом, а о том, как вывести картинку не на монитор, а в ваши очки или шлем. С этими возможностями использовать симулятор квадрокоптера будет намного интереснее и полеты будут более приближены к реальности.

Для этих целей я рекомендую вам использовать переходник HDMI to VGA. Продается в Aliexpress и стоит копейки.

Подключить его очень просто: вход — HDMI с компьютера, выход VGA на FPV шлем или очки. С моими Eachine EV800 кабель был в комплекте. Питается переходник от USB того же компьютера. Подключаем, настраиваем разрешение в соответствии с разрешением очков или шлема и всё, летаем, наслаждаемся.

А теперь перейдем к вопросу: Как записать видео полетов и показать друзьям, что вы видите в очках? Например, чтобы друзьям не было скучно.

Опять нам на помощь приходят китайские друзья. Вот такой вот приемник поможет без проблем записать видео и звук (при наличии микрофона) полетов и одновременно использовать экран смартфона для вывода картинки с FPV камеры. Для данного устройства есть приложение на andriod под названием Go FPV.

Прежде всего перед покупкой приемника установите приложение на телефон и запустите его. Приложение сообщит поддерживает ли его ваш телефон. Например, мне вот пригодился старый телефон.

Пример картинки с моего квадрокоптера.

Про комплектующие для этой сборки квадрокоптера можно почитать здесь и здесь(продолжение).

Эта инструкция от взрослого, состоявшегося мужчины (© анекдот), который захотел купить и собрать коптер для FPV полетов по квартире. Как и многие другие, боялся получить одноразовую китайскую игрушку или начать собирать, но бросить, потому что руки растут не из того места.
Результат – глаза боятся, а руки делают. Т.е. не все так сложно, как кажется на первый взгляд.
Примерно год назад появился замечательный коптер TinyWhoop, он был маленьким, шустрым и его легко можно было доработать, однако стоил он немало; как всегда, выручили китайцы и стали штамповать клоны, например: Eachine E010, JJRC H36, FuriBee F36 и т.д. Вот про них мы сегодня и поговорим.
Собирать я решил на базе Eachine E010, параллельно (методом проб и ошибок) выбирая комплектующие с разных сайтов. Для краткости буду называть его тинивупом или просто вупом.
Дальше будет много фотографий.
Постараюсь поменьше описывать свои действия, и почаще приводить ссылки на полезные статьи/описания/отзывы и обзоры.

Для ленивых

Моторы

Винты

Винты 4х лопастные. Для увеличения полетного времени советуют обрезать 2 лопасти. Побочный эффект – немного падает тяга. Тут каждый решает сам – летать дольше или резвее. Для новичков без особой разницы, т.к. коптер в любом случае будет казаться очень резким в управлении.

Ради интереса обрезал и взвесил (до и после). Попробовал летать на 2х лопастных, не понравилось, т.к. рама тяжелая и газ висения стал больше 70%.

Не стоит обрезать винты, если у вас всего 1 комплект.

Аппаратура управления

Радиоуправляемыми моделями занимаюсь не первый день, поэтому аппа есть, использую футабу 7С и Turnigy 9XR с разными радиомодулями (для коптера FrSky DJT, не самый удачный выбор, лучше брать XJT).

Полетный контроллер (ПК)

Камера и видео передатчик

Аккумуляторы

Зарядное устройство

Очки/шлем

Довольно много споров что лучше очки или шлем, каждый решает сам.
Идеальный вариант – перед покупкой попробовать и то и другое. У меня есть Fatshark Base (далеко не новые очки) и шлем Eachine VR D2. Я очкарик с близорукостью и небольшим астигматизмом; у фатшарков использовал линзы -2 диоптрии, все отлично видно.
После очков в шлеме было неудобно первые минут 10. Потом привык. Мои очки под шлем не лезут, но и без очков я никакого дискомфорта не испытываю.
Писать 1001-й обзор шлема думаю смысла нет, просто фото и краткое описание.

Основной плюс, особенно для новичков – комплект содержит все необходимое: сам шлем, антенны для приемников (два типа: клевер – всенаправленная антенна с круговой поляризацией, патч – направленная антенна с линейной поляризацией), аккумулятор, зарядник и даже салфетки для протирки. Ну разве что MicroSD карточку придется докупить, чтобы воспользоваться встроенным DVR.
Подробно можно прочитать тут или про обновленную версию, там же есть и инструкция на русском языке.

Собираем

Настраиваем

Учимся

Уже хочется летать, но пока рано. В первую очередь лучше попробовать свои силы в симуляторе. Сколько в нем летать — каждый решает сам. Если никогда не летали на коптере (самолетный опыт не в счет!). Берем симулятор в руки и полетели! Хотя бы базовые навыки нужно получить.

Симуляторов очень много, реалистичность у них разная. Читаем обзоры, качаем бесплатные, если этого мало — покупаем то, что нравится.
Сравнение разных симуляторов
Еще одно сравнение
И еще одно сравнение

Полетели

Визуальный осмотр: винты на месте, ничего не треснуло, не отвалилось
Включаем очки (они помнят на каком канале в прошлый раз работали) смотрим на белый шум, значит никто из соседей не летает, и мы никому не помешаем :)
Включаем аппу
Подключаем аккумулятор к коптеру
Если пару дней не летал, или что-то делал с коптером, то очки не одеваю, армлю коптер и проверяю нормально ли вращаются винты, иногда чуток подлетываю визуально
Одеваю шлем/очки. Полетели.

Видео прекрасно демонстрирует навыки начинающего пилота и еще незаконченный ремонт в квартире :)

Всем удачных полетов!

UPD: Бюджет.
Рама + моторы + винты + контроллер + камера = $55
Аппаратура управления ~$50, лучше что-то типа FrSky QX7 — $110
Очки/шлем = $80 (можно проще и дешевле, но имхо VR D2 — оптимальный вариант)
Дополнительные аккумуляторы: ~$15 (за 5 шт)

Сегодня я покажу как сделать FPV монитор, это не только отличный инструмент для тестирования, но и возможность другим людям наблюдать за вашим полетом. Для проекта потребуется 3D печать, недорогие комплектующие и немного умения паять.

У меня ушел год на проектирование и тестирование этого устройства, надеюсь проект доставит удовольствие и вам 🙂

Содержание

Возможности и характеристики

Подойдет любой приемник для очков Fatshark, лишь бы у него были кнопки для выбора канала. Есть варианты дешевле $20 (ниже будет список деталей и ссылки на них).

Есть революционная кнопка питания! 🙂 (пользователи очков Fatshark должны сразу распознать сарказм, прим. перев).

Небольшие мониторы, которые можно сейчас купить, при пропадании сигнала обычно показывают синий или черный экран. Это очень плохо для FPV, т.к. нам важнее видеть хоть что-то сквозь помехи. После кое-каких изысканий я нашел решение.

Простое решение — между приемником и экраном нужно подключить DVR. Он же позволяет записывать видео, так почему бы и нет? Однако в этом случае вы будете видеть меню писалки, так что я добавил тумблер для переключения источника видео — приёмник или DVR.

Экран питается от аккумулятора 18650, а заряжать его можно через стандартный USB разъем.

Сбоку есть индикатор уровня заряда.

Аккумулятор: LiIon 18650 (1 или 2 соединенных параллельно)
Индикатор уровня заряда
Зарядка через USB
Кнопка питания!
Экран диагональю 4,3″
DVR
Поддержка любых приемников Fatshark с кнопкой смены канала
Доступный
Заставляет ваш 3D принтер работать
Размеры: 126 х 96 х 48 мм
Вес: примерно 330 грамм (включая модуль Fatshark и пару аккумуляторов 18650)

Список комплектующих

Корпус и крепеж:

DVR: Banggood | AliExpress
Переключатель для DVR: Banggood
Предохранитель на 5 или 7,5 ампер: Banggood | AliExpress
Вентилятор (20х20 мм): Banggood | AliExpress

Схема подключения

Вот схема соединений всех комплектующих:

Для аккумулятора я добавил предохранитель, но это не обязательно. 5 или 7,5 ампер будет более чем достаточно:

Читайте также: