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zuizhong9087 · 发表于 2013-3-5 00:57

航模FPV飞行低成本技术方案的摸索

[size=+1] 航模领域的FPV是First Person View的缩写，即“主视角”，它是一种基于遥控航空模型或者车船模型的新玩法。一般的遥控模型都是由操纵者手持遥控器，目视着远处的模型控制它的姿态，完成各种动作。但是怎样才能更加刺激和真实的体验呢？
[size=+1] 近几年随着电子设备的小型化，我们有机会把无线视频传输设备装在体积和载重量都非常有限的模型上，从而实现以第一视角操纵模型的方式。所能达到的效果就是你可以身临其境的以驾驶员的视角操纵你的模型飞机或者赛车翱翔天空和在地面上狂飙而不用担心危险。这个虽然很有趣，但这并不是什么太新鲜的，因为它在高科技领域早有应用，比如无人机和计算机制导的dao dan等等。但是它现在可以很便宜的用在我们DIY的休闲娱乐工具中却是令人刮目相看的事情。
[size=+1]　目前国内FPV玩家相当的多，通过简单的改装，就可以用模型飞机用于FPV，加了平板天线和遥控增程设备，加了OSD导航（显示电池的电压，电流，电量）和GPS的定位（显示起飞的座标和离起飞的距离和方向，高度和速度）和失控返航的设备，让FPV更具可玩性。
[size=+1] FPV就像航模爱好者迈不过去的坎，既非常向往又难于逾越其中的重重障碍，一旦进入FPV领域就进入了无休止的折腾中，我们希望能摸索一条能低成本简单化的FPV之路。
[size=+1]FPV可以分成飞机端和地面端两部分，我们来分别探讨。
[size=+1]飞机端方案1：超轻超小的近程FPV方案

[size=+1] 这套方案由超微型的彩色摄像头＋50毫瓦5.8G图传模块，和一节180毫安时的15C锂电池组成，全部重量小于10克，工作电流200毫安，可以连续工作时间大于20分钟。[size=+1]我们装在微型四轴伟力929上实现了FPV飞行，实验比较成功！单独供电解决了共用929锂电池加油门图像会横纹干扰的现象，摄像头采用泡沫双面胶柔性固定，克服了因为镜头高频振动引起图像模糊的现象，已经实验成功飞远30米还能操控并能回传图像（30米外的929实在看不清姿态，不敢飞）如果是垂直高度至少大于50米。

[size=+1]飞机端方案2： 5.8G 200毫瓦轻量版低压图传四轴FPV方案
[size=+1]

[size=+1] 随着城市飞场的逐渐稀少，固定翼FPV变得越来越困难，好在四轴FPV对场地要求小，飞行速度慢。这套方案选用了5.8G 200毫瓦模块配廉价的5V摄像头，使用一节560毫安时的锂电池供电，飞机端重量约克。
[size=+1] 我们放在朋友的六轴（哪吒飞控＋GPS）上测试距离，六轴已经尽量飞远小的快看不清了，目测距离有200米时还能接收到图像，在150米内显示效果很好，朋友说和他的500毫瓦5.8G图传（市场最常用的，12V供电的）距离和图像质量不相上下。
[size=+1] 本人的小四轴（400轴距，玉兔飞控）用来测距离都不够用，说实话四轴的活动范围还是很有限的，很少超过200米的，毕竟四轴没滑翔能力而且重量重，飞出视线的话实在不放心，所以选200毫瓦一般够用了，如果摄像头换成520线以上的CCD摄像头的话可以大大提高视频效果，将四轴悬停在高空俯看大地的感觉还是非常爽的。
[size=+1]飞机端方案3： 5.8G 400毫瓦商品图传＋700线SONY摄像头 FPV方案
[size=+1] 固定翼飞行速度快活动范围大，FPV飞行时镜头感非常强烈，是FPV的理想选择。12V供电的 5.8G图传模块是目前市场上应用最广泛、性能最成熟的规格，2012年新推出了400毫瓦规格，和最常见的500MW规格相比，通过优化电路在两者实际传输距离非常接近的前提下耗电节省很多，发热情况大大减轻，可以不用风扇强制散热，设备的可靠性大大提高，体积也缩小很多，重量含天线也控制在35克以内，非常适合固定翼和四轴进行FPV飞行。
[size=+1] 400毫瓦的商品图传空中传输距离约1公里，和常见控的遥控距离正好匹配，CCD的SONY摄像头带有红外滤镜，室外色彩效果很好，再加装SD卡高清录像板的话还能同步录像，如果还有OSD系统的话，录像是非常拉风的，放到优酷上又要毒倒一批人了。

[size=+1]

[size=+1]飞机端方案4： 1.2G 700毫瓦台湾百特图传＋CCD摄像头＋OSD FPV方案
[size=+1] 5.8G的图传功耗大，而且绕射性能很差，相比较1.2G的图传性能好很多，台湾百特进入中国市场至少十多年了，性能一直很稳定。OSD系统可以实时将电池电压、工作电流、飞机所在的经纬度、航向、高度等信息叠加在视频上，是超视距FPV飞行的必备条件。
[size=+1]飞机端方案5： 2.4G 200/500/1000毫瓦图传＋摄像头＋OSD FPV方案
[size=+1] 2.4G的图传会干扰2.4G的遥控接收，会造成接收灵敏度降低甚至失控，如果客户的遥控不是2.4G的话选择2.4G的图传是非常不错的方案，2.4G图传最成熟，器材成本最低，传输距离也很理想，我客户曾经用1000毫瓦的图传传输6.8公里，而且凡事无绝对，有模友实践过把小功率的2.4G图传发射远离2.4G接收50厘米以上的话干扰会大大减小，还有适当做好屏蔽和隔离使用也是有可能的。
地面端方案1[size=+1]：固定在遥控器上的4.3寸液晶显示器

用显示器查看飞行图像是最常用的方案，[size=+1]4.3寸的显示器体积小重量轻便于固定在遥控上方，将视频接收模块外置[size=+1]，这样可以高度集成，整体的功耗也很小，6V时500毫安，10V时400毫安，12V时380毫安。您可以一边[size=+1]飞行一边欣赏空中的景色。
地面端方案2[size=+1]：用相机三脚架固定7寸液晶显示器

[size=+1] 7寸的液晶显示器显示分辨率高色彩艳丽，而且没有视频信号时只是蓝屏不会黑屏，对于FPV来说比较合适，并且它的后盖内还有一定的空间，可以把5.8G接收板内置在外壳中，底部的螺丝正好兼容相机三脚架，调整到合适高度后可以实现真正意义的FPV飞行。
地面端方案3[size=+1]：通过USB采集卡用笔记本电脑实时显示图像

[size=+1] 将2.4或者5.8图传的超薄型接收模块改装到视频采集卡上，再接入电脑可以全屏显示图像，画面足够大看着也很舒服，缺点是电脑可能会停顿或者死机，可靠性不如液晶显示器高，特别是如果再同步录像的话很多电脑更卡，不同的采集软件表现不同，SMART VIDEO CAPTURE 在不录像时支持全屏流畅显示，但是录像时画面会停顿，VHS to DVD 2.0不能全屏显示，而且同步录像有时启动困难，这个方案最大特点是成本低廉，很多模友用一套显示器进行FPV飞行，另外一套USB采集卡进行同步录像。

荒野求生 · 发表于 2013-3-5 01:14

本楼招租

20166333 · 发表于 2013-3-5 01:34

显示器无信号的时候花屏的比较好是吗？蓝屏的好像有个重启的过程？请指点一下！

liandli · 发表于 2013-3-5 03:13

正需要。谢谢分享。

zhangrommel · 发表于 2013-3-5 03:55

帮顶

renjunhc · 发表于 2013-3-10 23:11

谢谢楼主，学习了！

mrduke · 发表于 2013-3-10 23:42

这个不是谢刚的东西吗？？

mrduke · 发表于 2013-3-10 23:42

这个不是谢刚的东西吗？？

Discovery · 发表于 2013-3-11 00:23

看看

ly21xl · 发表于 2013-3-11 11:10

rx712345 · 发表于 2013-3-15 00:27

lwcb · 发表于 2013-3-15 11:00

扫盲贴，正需要

我就是个渣 · 发表于 2014-2-27 13:22

楼主标题党，未见成本分析！

清风一笑 · 发表于 2014-2-28 15:45

谢谢分享

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