FPV

Кратко

FPV (first-person view, «вид от первого лица») — способ управления БПЛА по видеопотоку с бортовой камеры в реальном времени: пилот видит полёт «глазами» аппарата через видеоочки или монитор. FPV — это и технология видеолинка, и сложившаяся спортивно-любительская дисциплина: гонки и фристайл на скоростных квадрокоптерах.

Для чего используется

Гонки дронов: прохождение трассы с воротами на время; счёт идёт на доли секунды.
Фристайл: акробатика в сложных пространствах — заброшенные здания, лес, горы.
Съёмка: динамичные пролёты для кино и рекламы, недоступные обычным съёмочным дронам.
Осмотр: полёты в замкнутых пространствах — цеха, трубы, подкрановые пути, где управлять «по прямой видимости» невозможно.

Как работает

Ключ к FPV — минимальная задержка видеотракта: на скоростях гоночного дрона запаздывание картинки в десятки миллисекунд уже влияет на управляемость. Видеотракт состоит из бортовой камеры, видеопередатчика (VTX) и приёмника в очках:

Аналоговый линк (традиционно диапазон 5,8 ГГц) — минимальная задержка и «мягкая» деградация: при слабом сигнале картинка шумит, но не замирает. Разрешение низкое.
Цифровые системы — существенно лучшее качество изображения при задержке, приближенной к аналогу; при потере сигнала картинка может замирать резко.

Управление в FPV принципиально ручное: гоночные и фристайл-аппараты летают в акро-режиме, где стики задают угловые скорости, а полётный контроллер только стабилизирует вращения, не удерживая ни горизонт, ни позицию. Это даёт полную свободу манёвра ценой обучения: новичок осваивает акро-режим в симуляторе. Радиоуправление идёт отдельным каналом (2,4 ГГц или дальнобойные 868/915 МГц системы), независимым от видео.

Отметим: FPV-дроны обычно строятся не на «больших» автопилотах с миссиями, а на гоночных прошивках полётных контроллеров, оптимизированных под минимальную задержку реакции.

Основные компоненты

рама квадрокоптера (типовые размеры — по диагонали, под конкретный класс);
двигатели, регуляторы, винты, аккумулятор с высоким C-рейтингом;
полётный контроллер с гоночной прошивкой;
FPV-камера и видеопередатчик (VTX);
видеоочки пилота и аппаратура радиоуправления.

Примеры

Гоночные квадрокоптеры 5-дюймового класса — стандарт соревнований.
Микро-дроны «tiny whoop» с защитой винтов — полёты в помещениях.
Кинематографические FPV-дроны с экшн-камерой — съёмка проле́тов одним дублем.

Связанные темы

Источники

Wikipedia — First-person view (radio control) — принцип FPV, оборудование, дисциплины.