Как настроить fpv камеру

RCDetails Blog

О коптерах и не только

Управление курсовой камерой через полетный контроллер (FPV Camera Control)

FPV Camera Control — управление курсовой камерой — это новая функция в Betaflight, она даёт возможность менять настройки камеры при помощи стиков на аппаратуре управления.

Обычно, чтобы поменять настройки камеры: яркости, контрастности, резкости и т.д. приходится подключать к камере джойстик, типа такого:

Теперь же, используя «Camera Control» в Betaflight вы можете добраться до настроек камеры прямо с пульта управления! Этого удалось достичь при помощи эмуляции джойстика полетным контроллером.

Это очень удобная и полезная функция, т.к. позволяет менять настройки камеры в зависимости от текущего освещения, позволяя выжать из камеры всё возможное.

Железо

Ищем подходящий контакт на ПК

В первую очередь нужно найти на ПК подходящий контакт. Это не обязательно должен быть последовательный порт, подойдет любой контакт, который привязан к какому-нибудь таймеру. Таймер? Что это и нафига?

Если вы не знаете ответа на эти вопросы, то просто не парьтесь 🙂 и используйте контакт LED_Strip или любой свободный выход на моторы. Эти контакты почти всегда работают с таймерами и отлично подойдут для управления камерой.

Резистор и схема подключения

Для подключения камеры к ПК понадобится резистор сопротивлением 150-600 Ом, лучше 150 Ом.

В моем случае, у резистора сопротивление 220 Ом, я его подключил к контакту LED_Strip на ПК Kakute F4 AIO V2.

Согласен, резистор — это потенциальная проблема, но в некоторых новых ПК он уже встроен, так что ничего не придется придумывать. Если он есть в вашем ПК, тогда соответствующий пин на плате будет подписан как «Camera Control».

В скором времени Betaflight сможет использовать пины типа «DAC» (ЦАП) для управления камерой, если такой будет на плате, тогда резистор не понадобится. Этот функционал пока не доступен, но я обновлю эту инструкцию при его появлении.

Измеряем эталонное напряжение

Включаем камеру и измеряем напряжение между землей и контактом OSD. Записываем это значение, оно нам скоро понадобится для настройки Betaflight (camera_control_ref_voltage).

Например, у моей Runcam Eagle 2 Pro получилось 3.19 В.

Добавляем конденсатор (нужен только на некоторых камерах)

Большие камеры (стандартного размера, как Swift и HS1177) уже имеют достаточную емкость для работы Camera Control. В случае некоторых микро и мини камер нужно добавить конденсатор емкостью 0,1 — 10 мкФ, больше — лучше.

Если в камере есть конденсатор, то внешний не нужно добавлять, хотя без него может и не заработать. В любом случае — конденсатор ничего не сломает и не сожжет. 🙂

Конденсатор нужно подключить к резистору, со стороны камеры, вот схема.

Swift, Eagle 2, Eagle 2 Pro, Owl, Owl 2, Swift Mini, и Micro Swift 2 — работают без конденсатора.

Настраиваем Betaflight

Убедитесь, что у вас свежая версия Betaflight (как минимум BF3.2).

Для настройки мы будем использовать Resource Remapping, если вы не знаете что это такое, тогда читайте это руководство.

Назначаем пин для управления камерой

В консоли (CLI) вводим «Resource«, ищем нужный нам контакт, в моём случае это LED_Strip и соответствующий ему порт — C08.

Замечу, что вы должны сами найти LED_STRIP в результатах выполнения команды resource, потому что у разных ПК будут разные порты.

Скопируйте эту строку и замените C08 на none, нажмите ввод для выполнения этой команды (это освободит выбранный нами порт).

Скопируйте команду еще раз, но в этот раз замените LED_STRIP на camera_control, выполните команду, получится что-то вроде:

Настройки управления камерой

Есть 4 параметра, вот их значения по умолчанию:

camera_control_ref_voltage — укажите значение, которое вы получили при измерении напряжения, у меня было 3,19 В, так что ставим значение 319.

Camera_Control_Key_Delay — возможно придется менять этот параметр, исходя из характеристик камеры и ПК. Если при одиночном движении стика получается двойной клик кнопкой, тогда увеличьте это значение.

Camera_control_internal_resistance — довольно сложно вычислить это значение, если значение по умолчанию не подходит, тогда читайте следующий раздел.

Источник

Как настроить фокус объектива FPV камеры и настроить резкость

В процессе полетов на квадрокоптере, линза FPV камеры может ослабиться, точнее, ее фиксирующие элементы могут открутиться и фокус расстроится — картинка станет размытой. В этой статье я расскажу, как быстро настроить фокус объектива камеры FPV.

Как настроить фокус объектива (линзы) FPV камеры

Объектив FPV камеры состоит из трубки с резьбой, внутри которой находится линза. Эта трубка также фиксируется специальным стопорным кольцом-гайкой. Эта гайка тоже с резьбой.

Чтобы отрегулировать фокусировку камеры, нужно просто вворачивать объектив внутрь или наружу, пока не добьетесь четкой картинки.

Первым делом ослабляется контр-гайка. Объектив нужно вращать по часовой стрелке. Вместе с объективом будет откручиваться и контр-гайка. У обычных стандартных камер контр-гайку можно открутить руками, а вот у micro-версий скорее всего понадобится пинцет.

Проверьте целостность контр-гайки

Прежде, чем начать настраивать фокус, проверьте, не сломана ли контр-гайка, не сорвана ли у нее резьба. Если она не будет стопорить втулку объектива, то фокус постоянно будет сбиваться. При необходимости замените гайку.

Тонкая настройка фокуса

Чтобы качественно настроить фокус, направьте камеру на какой-нибудь мелкий объект вдали. Отличным объектом будут ветки или забор. Проще всего производить настройку на фоне специального фокус-шаблона: focus_pattern
focus_pattern

Расстояние до объекта

Если вы будете настраивать камеру по образцу фокус-шаблона, то разместите камеру на расстоянии 3 метров. Если ветки и тд., то примерно на 10 метров. На этом расстоянии нужно четко видеть детали, тогда можно спокойно летать по FPV, не боясь «проморгать» какую-нибудь ветку.

Лучше всего настраивать камеру сразу смотря в шлем FPV или очки. Закрутите объектив до конца и потом открутите на 3 полных оборота и слегка подтяните контр-гайку. Теперь медленно затягивайте объектив. Вы должны заметить, как изображение будет становиться более четким. Как только картинка будет максимально качественно, остановитесь и затяните контр-гайку, но так, чтобы не провернуть вместе с ней сам объектив. Процесс этот не самый простой, скорее всего вам придется пару раз настраивать фокус заново, так как вместе с гайкой вы повернете и сам объектив.

С фокус-шаблоном немного проще, крутить нужно до момента, пока центр шаблона не станет четким:

Если после этих действий у вас все еще размытая картинка, то тут явно брак камеры (сенсор) или испорченная линза.

Источник

3D FPV или как добавить реализма полетам. Часть 2

Приветствую всех снова. В прошлой статье я рассказал о том, как добавить реализма в FPV полеты за счет видеоочков с функцией 3d картинки. Сегодня я продолжу эту тему, рассказав о синхронизации движений камеры и головы. Итак, чтобы во время полета мы не глядели в одну точку, а могли и немного осмотреться по сторонам, нам необходимо такое приспособление, как HeadTracker. Сейчас трекер головы зачастую устанавливается в FPV очки (например, fatshark или те, что мы рассматривали в прошлой статье – SkyzoneSKY-02). Однако, думаю все замечали, что стоят такие очки немало. Так можно ли сделать «управление камерой головой» дешевле? Или, допустим, у вас уже есть видеошлем с наиболее лучшей картинкой, чем в очках, и вы просто хотите добавить HeadTracker к ним? Ответ – да!

Для управления камерой я буду использовать QuanumHeadTracker.

Однако это не единственная модель, которую предлагает рынок. Как заявлял производитель – эта модель не «дрифтит» и четко держит положение. В данной статье я не буду сравнивать сами трекеры, а просто расскажу о том, что выбрал, и напишу «с чем это едят». Забегая вперед скажу, что эта «технология» лучше подойдет к коптерам не ниже 400 класса, чтобы на него можно было установить подвес под камеру. То есть это все-таки не для гоночных квадриков.

Итак, принцип работы трекера.

Для его работы нам нужен только сам коптер с подвесом и камерой, и пульт управления с портом для «тренера» (например turnigy 9xr, в котором 2 порта, аналоги JR и Futaba).

Сам headtracker подключается в один из портов через провод, идущий в комплекте, и как бы «вклинивается» в управление. Посредствам гироскопа он «понимает» в какую сторону идет наклон головы, если конечно вы не нацепили его на какое-нибудь другое место. А через передатчик дает сигнал на приемник, который, в свою очередь, и руководит подвесом.

Однако по собственному опыту, расскажу об одном нюансе… изначально хотел сделать управление камерой через 3 сервопривода. То есть чтобы камера вращалась по осям pitch, roll и yaw. Но потом понял, что вся эта конструкция будет жестко закреплена на коптере, и при его наклоне в момент полета, она будет наклоняться вместе с ним, независимо от «вашей головы». Да, управление камерой через трекер будет, но плюсом ко всему будут добавляться колебания коптера, которые перебьют все ощущения. Чтобы этого не происходило, лучше установить подвес с отдельными мозгами. Например, такой подвес для камер типа Gopro. По счастливой случайности у меня как раз оказался коптер, способный тягать такой подвес с камерой. Из-за относительно большого веса (подвес + Gopro) нам и необходим квадрик более «тяговитый» чем гоночный.

Итак, у нас есть подвес, который способен стабилизировать камеру по 3-м осям независимо от «наклонов коптера», и вдобавок управлять подвесом мы можем собственной головой, «не отвлекая» руки от управления квадриком. В принципе, таким способом можно снимать неплохое видео, ведь зачастую один оператор-пилот не в силах сразу руководить и полетом и камерой (если какая-нибудь динамичная сцена). Немного настроек и получиться вот что:

Плавность и углы поворота подвеса относительно трекера настраиваются в софте, идущему к самому подвесу (к его мозгам) в разделе RC настроек. Однако есть один минус, как мне кажется. Угол обзора с помощью трекера всего 180 градусов по всем осям. Другими словами, мы можем посмотреть влево, вправо, вверх и вниз, но чтобы посмотреть назад, нам надо развернуть коптер. Конечно, можно настроить и так, что при повороте головы на 180 градусов, камера повернется на 360, но это уже будет визуально неестественно. Однако полетав, я понял что это не главное. Главным тут был фактор ощущений. Особенно когда закладываешь вираж на квадрике и наклоняешь голову вбок, можно действительно завалиться на землю. Поэтому лучше заранее взять с собой на чем можно посидеть. 🙂

В итоге у нас получился своего рода окулус рифт для полного погружения в FPV полет стоимостью до 25 тысяч рублей:

Шлем OCDAY 3D FPV 5.8G 32CH — 225,94 $ (

17 210,54 руб.)*

Трекер Quanum 3 Axis No Drift — 1 360 руб.

3-х осевой подвес — 77,54 $ (

Источник

С камерой в облака. Часть 1

Многие из нас размышляли об установке камеры на летательный аппарат. Вот я и прошел этот путь. Углубившись в тонкости видеополетов от первого лица (FPV), делюсь полученными знаниями с теми, кто тоже хочет испытать новые ощущения.

Пост состоит из 2 частей. В первой — ответы на основные вопросы. Их легко найти в интернете по-отдельности, но сложно вместе: дальность полета (чем ограничивается и какая максимальная), качество картинки, грузоподъемность, стоимость и сроки (от выделения бюджета до первого полета).

Вторая часть (сейчас в процессе) — о сборе конкретной системы со всеми тонкостями, какие мне только удалось найти и испробовать. Что именно и где купить, как расположить на модели, зачем и что экранировать, где требуются ферритовые кольца, а где виброгасители.

Ну что же, перейдем сразу к делу.

Как оказалось, дальность управляемого полета с трансляцией видеосигнала может достигать десятков километров для планеров (ниже видео полета на 80 км. для терпеливых)

и 3-7 км для вертолетов и мультикоптеров (быстрее расходуется батарея). То есть даже на небольшом коптере можно запросто улететь в облака (красивое видео для всех).

И все же надо представлять реальные ограничения:

• Дальность передачи видеосигнала сильно зависит от количества помех в зоне полета. В центре города помех значительно больше, чем где-нибудь в поле. Поэтому дальние полеты лучше совершать за городом, что, разумеется, менее интересно. Если поблизости есть высоковольтные линии, аэродромы, космические станции и прочие источники сигнала, это может существенно сократить дистанцию уверенного приема видео.
• Разные системы передачи сигнала имеют различную способность огибать препятствия (подробно об этом во 2-й части), но надо понимать, что залететь к кому-нибудь в окно и полетать по квартире не выйдет — потеряете сигнал наверняка. За гору или пролесок тоже не вариант. Реальные полеты, как правило, проходят в зоне прямой видимости модели, пусть и на значительных расстояниях. Этому лучше всего способствуют поля.
• По-сути, дальность ограничивается лишь емкостью батареи, но для реализации всего потенциала современных технологий необходима наземная станция, которую нужно вытащить из автомобиля и стационарно разместить на поверхности. То есть, как в разных рекламах, летать более чем на 500 метров с планшетом в руках не получится. Причем с радиоуправлением проблем нет, хороший пульт безо всяких его улучшений работает на расстоянии до 3 км, а вот с видео все не так сладко. Передача данных по Wi-Fi или через сотовые сети для FPV, на мой взгляд, тоже не годится. Слишком большие задержки и риски потери сигнала превращают модель в нечто опасное как для окружающих, так и для бюджета пилота.
• Моделью довольно сложно управлять по камере, так что сразу вы не полетите уверенно. Нужны недели тренировок в безопасной зоне, прежде чем вы сможете приблизиться к живым или ценным объектам. Я бы рекомендовал сначала полетать на хорошем офисном микровертолете, научиться делать хотя бы круг и восьмерку. Цена вопроса от 2 тыс. рублей, а сэкономить можно значительно больше. Во 2-й части дам ссылки на конкретные модели. Основные сложности, с которыми сталкиваются начинающие FPV-пилоты — это контроль высоты полета и ориентация в пространстве относительно места старта. Есть системы, выводящие эту информацию на экран, но данные могут запаздывать или быть неточными. Так что тренировки просто необходимы.
• Летать с камерой придется на довольно большой (от 40 см.) и увесистой (от 1 кг.) модели, так как микрокласс не устойчив к ветру, а полеты в помещении не подходят для получения настоящего удовольствия. Значительный вес аппарата сопряжен с определенной ответственностью. Это надо понимать тоже. Тем более, что любое воздушное судно может упасть (сгоревший регулятор оборотов, мотор, электроника), а скорость порой достигает 100 км/ч., что делает полеты в городе крайне опасными. Полеты над людьми считаются неприемлемыми.
• Так или иначе вы будете зависеть от погоды. В холод быстрее разряжаются аккумуляторы, крайне некомфортно готовить полет и управлять моделью. В ветер летать в принципе можно, но управление становится неестественным и “нет в этом кайфа”. После захода солнца с хорошей камерой летать тоже можно, но удовольствия опять-таки никакого. В дождь летать не принято, так как это увеличивает риск выхода из строя электроники. Хотя, конечно, зависит от вас и от выбранной зоны полетов.

Несмотря на все ограничения, профессионалы позволяют себе летать везде. Вот, например, Лондон.

Очевидно, что для максимально продолжительного полета нужна оптимальная батарея. По этой теме нашел одну интересную статью. Здесь утверждается, что вес батареи должен составлять 87% от веса модели без батареи. Это позволяет реализовать 83% всего потенциала полетного времени модели, используя лишь 61% от максимального ее веса.

Летать можно 2-мя способами. С помощью монитора или в очках.

У меня сейчас мониторчик около 5 дюймов, закрепленный прямо на пульте. Для тестовых полетов этого хватает. Реальное погружение достигается с помощью видеоочков, так что их характеристики важнее, тем более что выбор монитора зависит скорее от фантазии пилота. Если не брать hi-end, то современный рабочий вариант очков имеет разрешение 800×600, чего более чем достаточно. Конкретные модели очков разберем во 2 части.

Читайте также:  Не работает механизм трансформации дивана

С камерами сложнее. После некоторых исследований (описание во второй части) и выслушивания потоков противоречивой информации (одни будут уверять вас, что нужна отдельная курсовая камера, другие, что это не так), я все же понял, что для полетов нужна отдельная курсовая аналоговая камера. Такие продаются с CMOS, CCD и PIXIM-матрицами.

Внутри типов различаются по количеству линий телевизионной развертки (TVL). Видел в продаже от 490 до 700. По габаритам есть отличия в платах (32×32 мм. — наиболее подходящие, 38×38 и 42×42). В итоге мой выбор пал на лучшую, на мой взгляд, камеру с PIXIM-матрицей. Разрешение 690 на 460 (690 HTVL, 490 VTVL). Настраивает экспозицию для каждого пикселя отдельно (что-то наподобие HDR в фотографии, только для видео), так что и солнце видно, и траву в этот момент можно различить. В темноте сама переключается в ночной режим. Спокойно переносит любые вибрации, никаких эффектов типа “Желе” не обнаружено.

Правда, на уровне ощущений, даже на отличной камере детализация низковата. Атмосферу не чувствуешь, и какие-то шумы присутствуют. То есть функционально камера отрабатывает на 100%, а эмоционально — это, конечно, не кино. Насладиться красотой пейзажей можно потом, в записи со второй цифровой HD-камеры, а не в процессе полета.

Кстати, помех оказалось меньше, чем ожидал. Иногда что-то может промелькнуть, но в зоне уверенного приема все более чем стабильно. Видео ниже наглядно показывает характер помех и их, я бы сказал, максимальную частоту.

Конечно, блики на экране позволяют получить информацию только о помехах, а не о качестве картинки, но ничего лучше не нашел — уж слишком остальные ролики, без бликов, разбавлены однотипными и продолжительными вступлениями.

Этот вопрос волнует многих начинающих, но совершенно не волнует посвященных. Любая устойчивая модель сама весит от 1 кг и может спокойно поднять в воздух все, что необходимо в полете. Для перевозки тяжелых грузов, обычно, модели не собирают, так как затея того просто не стоит. Для любой профессиональной задачи давно придуман какой-то более рациональный вариант. Вот видео, где мультикоптер с лучами всего по 35 см. поднимает более 20 кг (подъем на 3 минуте).

Существуют специальные калькуляторы, позволяющие рассчитать модель под нужные параметры. Например, вот этот. Здесь нюансы его использования.

Любая модель потребует приемника и передатчика радиоуправления (RX/TX), и приемника и передатчика видео (vRX/vTX). Комплекты радиоуправления можно рассматривать от 10 тысяч, где-то. Видеосистема от 5. Добавим бюджетную камеру и дешевый монитор, это еще 5. В итоге от 20000 рублей — аппаратура, плюс сама модель и все что к ней от 10. Как я ни пытался разумно экономить — квадрокоптер для FPV вышел под 70 тысяч, увы.

С другой стороны, коптер — это не смартфон. Меня заверили, что собранная модель не дешевеет. Всегда можно продать. Но лучше все же мысленно прощаться с тем, что ты на километры запускаешь в воздух.

Как понял, самое дешевое — это собрать планер (от 8000 руб.). Самое дорогое – октокоптер с подвесом под зеркальную камеру (под 250000 все в сборе). Во второй части, при разборе конкретного оборудования, приведу стоимость комплектующих и расскажу, почему и что может быть лучше купить.

Конечно, самый простой вариант — купить готовую модель. При этом вы заплатите наценку на каждую деталь отдельно, плюс за сборку от 5 до 25 тыс. в среднем, и прождете ее неделю-две. Может, вам повезет, и вы купите модель после кого-то без наценок и сразу. Правда, не факт, что это будет именно то, что вам нужно. Я же решил подойти к вопросу более осознанно и сконфигурировать все по-отдельности, но покупая у нас в магазинах для экономии времени в ущерб экономии денег. Вышло около недели или двух вместе с отладкой. Если заказывать все из Китая-Тайваня-Америки, то прибавляем еще недели 3 на доставку, но выйдет дешевле процентов на 20-30.

Также скажу, что Москве еще есть комплектующие, а в Питере, например, все уже сложнее. Приходится ориентироваться на наличие, а не на желания, и ездить в весьма удаленные районы. В других регионах не знаю, но думаю — интернет остается единственным разумным вариантом.

Прибавьте ко времени еще и полеты на тренировочном микроклассе или симуляторе. Еще неделю, может.

Итак, первая часть подходит к концу. Если вы не остыли и желаете дальнейшего погружения в мир FPV, предлагаю вашему вниманию вторую часть, в которой будут освещены следующие вопросы:

• Выбор модели: самолет, вертолет или мультикоптер?
• Тренировки. Вырабатывание летных навыков.
• Выбор конкретной конструкции и размера
• Подбор пульта управления и приемника его сигналов
• Полетный контроллер и автопилот. Что подходит для FPV.
• Механическая часть (винты, моторы и т.п.)
• Аккумуляторы и зарядка
• Видео. Количество и тип видеокамер.
• Видео. Подвесы и кронштейны для камер.
• Видео. Передатчик и приемник.
• Видео. Очки и мониторы.
• Полетная информация прямо на экране. Телеметрия. OSD.
• Монтаж. Термоусадка, фильтры, экранирование и ферритовые кольца.

Надеюсь, было интересно. Ссылка на вторую часть ниже. Вот еще одно видео на прощание)

Источник