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航模FPV扫盲贴-对FPV有兴趣的但还不懂的进来扫盲

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发表于 2009-9-21 10:49:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 comy 于 2009-10-12 13:47 编辑

将无线摄像头安装到遥控模型上,体验第一视角驾驶的乐趣,这种体验和技术现在已经自成体系,简称FPV(First Person View)或RPV(Remote Piloted Vehicle),是基于无线视频监控技术,将微型无线摄像头和视频信号发射器安装到遥控模型的适当位置上,后者将摄像头拍到的影像实时传送回来,在接收机的屏幕上显示,接收机根据用户的不同选择,可以是监视器如电视机,也可以是电脑,甚至是配备了头部感应器(Head tracker)的视频眼镜。这样,操纵者就像真正的驾驶员,飞行员那样,能够看着“眼前”的图像驾驶遥控车辆或遥控飞机,即使在视线无法看到的地方也能应付自如。让我们一起看看国外的玩家如何把FPV系统运用到各种遥控模型上吧。     

第一人称操控又称FPV(First Person View)或RPV(RemotePerson View),缘自无线视频监控技术。FPV是国外最新流行起来的一种另类驾驶体验,驾驶者通过观看远程模型摄像头传回的实时影像进行操控,甚至起飞降落全过程不须看模型一眼,象开真飞机一样,给玩家带来非常真实的虚拟驾驶感受。美国影片中经常出现此类镜头,图1图2中的设备就能组成一套《小鬼当家》中出现过的超视距遥控车。

图1

图2%

典型的FPV设备由摄像头,发射机,接受机,显示屏及电池构成,国外成品套材如FPV200由视频AV输出线,高灵敏2.4G接收机, 200mW2.4G发射器,电池,摄像头等組成。
图3U8X8


图4是另一套1.2G500mW的设备
  
图4;有些如10~50mW小发射功率的往往把摄像和发射模块做为一体,模型端更为小巧但视频传输距离更近。摄像头是驾驶者在飞机上的眼睛,负责将视觉影像变为视频信号传给发射机,主要参数有传感器类型(ccd/cmos),感光元件尺寸(1/4``或1/3``),制式(PAL/NTSC),最低照度(Lux),电源要求,功耗,水平清晰度, 信噪比,尺寸净重等图5,6,7,8,9,10


图5
  
图69J

图7
        
图8      9]!l0`)w6i4B,O+p7b
图9
    /Z U6S6q/a/y
图10

图10是为了减重外壳拆去后的摄像头,另外大多数摄像头是不带音频采集的,可以自行选用音频采集部件图11,就能听到发动机的声音和风的声音了。/|!w+d5P5p,L0t#R

图11-
选择摄像头大致遵循以下几点,感光元件最好选用ccd的,1/3’’比1/4’’要好,最低照度要低,信噪比要高,水平清晰度要高,制式要和视频监控端所支持的制式相匹配。5iMX.com 我爱模型玩家论坛"m+y#j"Y)i1c5V#w;G7W
发射接收设备负责将视频信号远距离传输,建议选用小型发射器,图12,13,14,15分别是10mW,200mW、500mW和1000mW的小型发射器,(`({0P1Zo1J
        :V{-\(x8m)H"M'^9}-a
图12
     
图13

      
图14_
        
图15

图16,17,18是接收机,参数主要有2个,功率和频段,功率从10mW到3W不等,频率分900MHz,1.2GHz,2.4GHz三段,每段又有若干频点,同一频段的发射机接收机调至同一频点,在一定距离内,就能进行视频音频传输

      
图16   
图17
        5iMX.com 我爱模型玩家论坛-]3w2k-`9j*q%i6H
图18


9T显示器可以采用任何带VIDEO IN(视频输入)功能的显示器如电视机、车载显示器、mp4或视频眼镜,用信号线将接收机输出的视频图像信号直接接到AV输入端子的VIDEO IN端子即可在视频显示器上显示清晰稳定的图像,也能通过视频转换卡输入到VGA显示器如笔记本。需要注意的是制式问题,有PAL和NTSC之分,也有全制式的,但不管怎样应与摄像头制式相匹配。视频眼镜图19,20非常适合在户外强光下使用,如果配合后文提到的头部追踪器更是如虎添翼。-a,m2?#L;i:`

  
图19
        5iMX.com 我爱模型玩家论坛R-I1b%D9B#J!B2A;x!A
图20

Head tracker头部运动感应器图21图22是FPV的又一项厉器,体验实时的3D视角,只需移动头部就可以控制摄像头俯仰偏航角度。它的原理是测量Head Tracker和地磁场的相对偏角,一旦发现有相对位移,就形成一串PPM信号通过教练口发射给模型,驱动摄像头的俯仰偏航舵机。此外红外感应的head tracker也即将上市。/[:`'| [/i;{2b!r

      
图21

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图22

安装方式是感应块固定在视频眼镜或帽子上,另一端接遥控设备,例如图21,图22中的方口接FUTABA遥控器教练口。初始化时须通过内部“哔哔”声判断是否对准地磁北极,具体操作可参阅厂方说明。
摄像头的俯仰偏航可以非常简易地用两个舵机实现图23,占用遥控设备两通道,


图23
此系统称为pantilt系统即偏航俯仰系统,可进一步改装成极限角度更大如180°的伺服机构,可看到机尾,实现360°全方位视角。D"J5P8t5x9]6T
Head tracker加上pantilt系统弥补了微型摄像机视角不足问题,配合视频眼镜能使驾驶者更大角度、更自由地观察周围的一切,而不用改变航向,另一大好处可以监视飞机自身状况,例如观察某些双侧发动机的运行情况,它可以说是驾驶员的脖子,没了它虽然也能开,但就好比脖子上绑了个石膏在开飞机。
8U#R/{2K"y5iMX.com 我爱模型玩家论坛FPV电源分机上电源和地面电源两部分,机上发射机和摄像头一般共用DC12V或DC5V,尽量不要和机上动力遥控设备共用,以免干扰,可选择锂电或镍氢镍镉。地面接收机和显示器可以用DC12V的多种电源。

FPV只是打开了一扇窗,人们已经迫不及待地把真飞机上的很多功能搬上了天,笔者见过用小的真空压力表和指南球做的高度计水平仪仪表盘,小巧实用,平添许多乐趣。FPV也可以进行航拍,但建议利用直升机和可遥控云台的DV设备更好地拍摄。因为FPV主要是用来驾驶的,成像再好与DV的拍摄效果还是有很大差距。图24


图24



FPV理论上可以装在任何机型上,取决于飞机大小和FPV设备大小,如果遥控设备是2.4G的话,建议不要使用2.4G频段的发射接收机,可能会形成干扰。另外在我国手机使用GSM900MHz频段,所以900MHz最好也要回避。传输距离大致为开阔无障碍处发射机1mW≈1米,例如0.7W的发射机大约700米,但这也不是绝对的,与环境复杂程度有关。另外有时只要改变一下天线的角度或位置就能很好地改善传输质量,这对于运动速度不是很大但位置频繁变换的飞机来说是个好消息。当然要改善传输距离和质量也是可以的,比如通过加装高增益定向天线图25、多目天线图26或做成图27的双接收增强装置达到提高传输距离的目的。但不能一味追求高增益,要选择适合本频段的增益方式,适合模型运动特点的增益方式,并将模型控制在有效增益区内,不然会起适得其反的作用。

   
图25

        
图26
  

FPV在飞机上安装很方便,安装时将天线垂直地面,发射机做好散热通风,尽量安置在重心处,不要靠振动源也不要与机上其他大电流的电子设备距离太近,图28图29是一架国外FPV机型

图28


图29

透明座舱盖有效降低风阻并保护设备增加玲珑感。
图30的安装就比图31好多了


        
图30


图31

FPV的玩法可谓丰富多彩,想像一下操纵模型飞机出入云端与百鸟齐飞的感觉;或让飞机穿梭于树梢间,贴地飞行的快感;或是晚上飞行,万家灯火的感觉;甚或进行空战,壮志凌云的感觉。总之一句话,FPV将带你走入令人惊异的真实和临场感观世界。当然,这里提醒下,在欧美某些国家是禁止模型在城市街道和高楼群中飞行的,因为考虑模型可能会分散行车者注意力造成事故,也不应将模型飞得太高,威胁民航安全。而在国内,目前并不鼓励在遥控模型上安装无线摄像头,只能通过DIY自己制作,广大网友在享受FPV驾驶乐趣的同时,注意不要违反相关法律法规,不要威胁到他人的隐私和安全。


发表于 2009-10-12 16:48:11 | 显示全部楼层
视频传输到显示器上有没有时间上的延迟~
老美的掠食者无人机就有1秒左右的延迟~这也就是他降落总坠机的原因~~
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发表于 2009-9-21 17:43:52 | 显示全部楼层
一套成品的FPV  现在大概也就700左右 当然不包括显示系统  也不算太贵 问题是要玩FPV 前提是飞行技术要很好.而且更要熟悉飞机的性能..
FPV是模型发展的一个必然趋势
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发表于 2009-10-12 14:41:38 | 显示全部楼层
没米
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发表于 2009-10-12 14:25:05 | 显示全部楼层
看来介绍,主要是硬件设备,难道不需要相应的软件支持?不懂,请教
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 楼主| 发表于 2009-10-12 13:47:05 | 显示全部楼层
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发表于 2009-9-21 22:39:38 | 显示全部楼层
很强大啊! 流口水中...
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发表于 2009-9-21 16:44:08 | 显示全部楼层
如果将遥控器改成飞行摇杆,哪不就象驾驶真飞机一哪。。。。。。
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发表于 2009-9-21 11:57:56 | 显示全部楼层
恩. FPV是很爽的.....
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发表于 2009-9-21 11:57:04 | 显示全部楼层
同问
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发表于 2009-9-21 11:46:12 | 显示全部楼层
来一套要不少大洋,,贵贵。。。。。
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发表于 2009-10-12 21:18:14 | 显示全部楼层
+osd 显示电池电量,方向,距离,高度,视频信号叠加,效果就像玩游戏一样
发表于 2009-10-14 11:11:52 | 显示全部楼层
学习了  等技术好了  咱也上一套
发表于 2009-10-14 11:52:57 | 显示全部楼层
顶死你 爽
发表于 2009-12-27 22:44:05 | 显示全部楼层
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