WIRTUALNY KLUB MODELARZY RC

Na prośbę kolegi Atylli opisuję zestaw do transmisji sygnału wideo z samolotu.

Generalnie, to zainspirował mnie niejaki Vrflyer, kanadyjczyk, którego filmy z Easy Stara i kilku innych modeli można zobaczyć na google videos i na youtube. Koleś w ogóle jest ewenementem, bo gdy zaczynał latać samolotami RC stwierdził, że nigdy w życiu nie nauczy się nimi latać tak jak my nimi latami, bo mu się mylą kierunki i on musi widzieć, to co widzi pilot. Chłopak zamontował sobie kamerkę i nadajnik w samolocie i chodził na lotnisko z akumulatorem, przetwornicą 12->110V (czy ile tam mają w Kanadzie), telewizorem (CRT) i magnetowidem (VHS). To był jego pierwszy zestaw, który w ciągu ostatnich bodajże dwóch lat mocno udoskonalił. W tej chwili ma okularki LCD, a na nich żyroskopowy head-tracker, czyli coś co śledzi ruchy głowy, ruchami głowy steruje ruchami kamerki napędzanej dwoma serwami w modelu, dzięki czemu może się "rozglądać". Szukając jakichś danych na jego temat trafiłem na forum RC-CAM, gdzie wprost roi się od fanatyków latania przez okularki, filmowania z powietrza i tym podobnych rozrywek. Tam też dowiedziałem się mniej więcej, co jest potrzebne do latania z kamerką.
Póki co, to jestem w fazie wczesnego pionierstwa, zaledwie po kilku lotach w trakcie których nagrywałem sobie transmisję na ziemi na przenośny mp4 player z funkcją nagrywania, po to żeby przetestować zasięg, sprawdzić co widać, kiedy i jakie są zakłócenia, zanim zacznę latać według tego, co wyświetla mi LCD, bo taki mam cel.
W tej chwili mój zestaw skłąda się z następujących elementów:
Nadajnika, zamontowanego w samolocie.
Z grubsza, w moim RWD z czarnego EPP wygląda to mniej więcej tak:

Na skrzydle widać kamerkę CCD (dowiedziałem się, że CMOS nie nadają się do latania na żywo - oślepia je słońce, wczesne próby przeprowadzałem z cz-b kamerką CMOS i potwierdzam, masakra)
Większość elektroniki jest wewnątrz kadłuba, z boku na burcie to białe coś przyczepione na rzep, to dwa stabilizatory 7809 i 7805 obniżające napięcie z pakietu 10,2V do napięcia wymaganego przez nadajnik 5V. Grzeją się, więc dlatego są na zewnątrz. Kamerkę najlepiej umieścić pod skrzydłem i zwróćić nieco w dół, wtedy widać najwięcej. Umieszczona w kabinie filmuje głównie niebo.
Kamerka, to kamerka CCTV (czyli do telewizji przemysłowej, innymi słowy do monitoringu) kupiona w jednym z polskich sklepów internetowych, za około 350 zeta. Kamerka ma sensor 1/3" Sony Super HAD. Po podłączeniu do telewizora obraz rzeczywiśćie daje żyleciasty i dobrze widzi w nocy i dobrze też radzi sobie z pełnym słońcem.
Więcej zdjęć kamerki

Kamerkę kupiłem, jako kopułkową i wydłubałem to co było w środku.

Kamerka ma wymienne obiektywy. Próbowałem obiektyw o polu widzenia 90 i 120 stopni. Podobno do "latania podług transmisji video" lepsze jest pole widzenia 70-90 stopni. 120 stopni lepsze jest żeby się porozglądać i pofilmować. Ponieważ moja kamerka nie ma na razie napędu (nie rusza się), lepsze okazało się te 120 stopni. Obiektyw do kamerki kosztuje około 30 zeta.
Na zdjęciu poniżej widać tył kamerki już w obudowie z EPP, która do skrzydła przyczepiona jest na rzepa.

Poniżej widać wszystkie części, które potrzebne są do nadawania wideo z samolotu.

Są to (od lewej)
Nadajnik 2,4 GHz 500 mW (nadajnik pobiera 400 mA) (z uwzględnieniem strat na stabilizatorach). Nadajnik to moduł "Airwave 612 RF Transmitter" zakupiony za 20 funtów w brytyjskim sklepie wu active-robots com. Do niego w komplecie sprzedawany jest odbiornik, na przykład 'Airwave 623 RF Receiver" za 17 funtów. Ja korzystam obecnie z "Airwave 608 RF Receiver" za niespełna 13 funtów. Przesyłka nie była jakaś szczególnie droga. Kolesie, jeśli mają towar na stanie są szybsi niż niektóre sklepy polskie. Moduły zamówione w niedzielę listonosz przyniósł w środę! Ale innym razem czekałem 2-3 tygodnie. Cła się nie płaci, bo sklep jest w Wielkiej Brytanii. Kupuje się gołe moduły, które wyglądają tak:


Żeby moduł działał, trzeba bardzo niewiele. W zasadzie tylko podłączyć DIP-switcha do wyboru kanału. Ponieważ piny modułu są w rastrze 1,27 mm i trudno kupić odpowiednie gdniazdko, lepiej sobie wytrawić płytkę i przylutować go do niej na stałe, razem z gniazdkiem antenowym SMA, DIP-switchem i ew. kondensatorami przeciwzakłóceniowymi.
Tak wygląda moduł nieopakowany w koszulkę termokurczliwą

A tak płytka (pierwsza wersja, w której stabilizatory miałem przylutowane na spodzie - grzały się jednak zbytnio, więc teraz są oddzielnie)

Następnym elementem są stabilizatory, które obniżają napięcie z pakietu do napięcia nadajnika (5V). Docelowo, gdy uda mi się kupić kamerkę na 5V (ta, którą mam zasilana jest na 12 i z pakietu 3s działa na aby-aby), układ video chcę zasilać z oddzielnego pakietu 2s. Teraz zasilany jest z tego samego co silnik.
Zamiast grzejących się stabilizatorów, które puszczają 3W energii "w dym" można dać impulsową przetwornicę napięcia. Jest taka jedna firma w stanach, która się nazywa Dimension Engineering i która robi przetwornice impulsowe 12V -> 5V 1A i sprzedaje je za 12 USD + 1 USD (tak! słownie: jeden USD) wysyłka.
Zakupiłem u nich taką przetwornicę,

ale po pierwszym podłączeniu, okazało się, że powoduje zakłócenia obrazu z kamerki. Jednak, moja instalacja jest w fazie "wczesna alfa" więc naprawdę dużo mogę jeszcze w niej popoprawiać. Kolesie z forum RC-CAM, którzy mi tą przetwornicę polecali twierdzą, żę dobrze się ona spisuje. Muszę więc poporawiać okablowanie (dać ekranowane gdzie trzeba) jakiś dławiczek, kondensatorek i sprawdzić dopracować konfigurację. Na razie to niestety obowwiązki rodzinne nie pozwoliły mi na to.
Dobra, to teraz część odbiorcza. Do odbierania sygnałów potrzebny jest odbiornik i bateria, a do rejestrowania jakaś nagrywareczka wideo.
Zakupiłem w markecie budowlanym kask za 19 PLN i zrobiłem coś takiego

Tu widać od lewej do prawej: odbiornik, pakiet, nagrywarkę, gniazdko.
Wyjście z odbiornika (2.4 GHz) jest podłączony do gniazdka z tyłu kasku. Tam wtykam firmowy kabelek dołączony do mojej nagrywarki, którą mogę sobie przyczepić albo do kasku, jak widać na powyższym obrazku, albo do nadajnika RC, co widać poniżej

Dzięki tej konfiguracji mogę przynajmniej spróbować przez chwilę polatać według obrazu przekazywanego na żywo z samolotu. Co nawet przez chwilę udało mi się zrobić, ale jak się okazało wymaga to nauczenia się zupełnie od nowa czucia modelu. Ruch drążka na nadajniku powoduje zauważalną zmianę samolotu obserwowanego z dołu, a zanim na kamerze z obiektywem 120 stopni (czy nawet 90) człowiek wyczuje jakikolwiek ruch, to samolot mocno się już gibnie i trzeba kontrować, więc dużo większa że tak powiem histereza na sprzężeniu zwrotnym. Moim celem jest polatać sobie właśnie w ten sposób, co zresztą wiele ludzi robi (polecam lekturę forum RC-CAM), więc kiedyś mam nadzieję tą umiejętność opanuję.
Odbiornik, jak pisałem wcześniej również w postaci modułu, który przylutowałem z gniazdkiem SMA, DIP-switchem, i stabilizatorem do płytki umieszczony jest na czole kasku, co widać poniżej

W ten sposób jest on w najwyższym możliwym punkcie i zawsze zwrócony w stronę modelu.
Ja mam zwykłą antenę drutową 2.4 GHz, ale opcji w tym zakresie jest bardzo dużo. Z tego, co czytałem to ludzie stosują:
- anteny panelowe - ponoć lepsze od standardowego kawałka drutu
- anteny śledzące model (ale wymaga to zamontowania w modelu GPS-u, przesyłania danych telemetrycznych do stacji naziemnej, która również posiada GPS i oblicza kąt pod jakim ustawić antenę - jeden koleś coś takiego zrobił i chwali się, że może pilotować samolot jadąc samochodem.)
- odbiorniki typu tzw. "diversity receiver" składające się z dwóch odbiorników z dwiema różnymi antenami, np. YAGI + panelowa. Moduły odbiornika mają wyjścia napięciowe sygnału określającego poziomo odboieranej transmisji, dziękic czemu prosty układ z mikrokontrolerem może szybko przełączać się na odbiornik, z którego sygnał jest najlepszy.
Na zdjęciach nie ma kabla łączącego nagrywarkę z odbiornikiem.
Nagrywarka kosztowała 120 USD + wysyłka + cło. Raczej przepłaciłem, można chyba coś tańszego wyczaić na naszych aukcjach. W każdym razie ta, którą kupiłem to tzw, "mp4 player" ale z wejściem analogowym VIDEO. Ważne jest też, żeby takie wejście nie było dostępne dopiero po wstawieniu playerka/recorderka w stację dokującą, bo w warunakch terenowych trudno to wykorzystać. W tym moim po prostu wtyka się kabelek taki mini-jack 4-stykowy do gniazdka w mp4 playerku. Drugi koniec kabla zakończony jest chinchami.
No i chyba to wszystko, z tego co udało mi się zrobić w danym momencie.
Na razie mam jakiś problem z niedopasowaniem chyba napięć sygnału z odbiornika do wejścia nagrywarki, bo obrazy nagrywają się strasznie "przepalone" (białe), po podłączeniu odbiornika do telewizora wszystko jest okej, więc ewidentnie mam problem na styku nagrywarka/odbiornik. Kupiłem jakąś kostkę MAXima z 2-ma buforami VIDEO, więc zrobię sobie bufor z rozdzielaczem sygnału video, żebym mógł jednocześnie obserwować obraz z kamerki w googlach i nagrywać na playerku/recorderku.
Zakupiłem jeszcze okazyjnie na naszej rodzimej aukcji, okularki LCD, które umożliwią mi latanie według kamerki (nie mam pomysłu jakby to po polsku ładnie nazwać). I tak jak zakładam kask z bateriami i antenami i idę na polę z samolotem, to już jest nielada sensacja dla sąsiadów. Jak będę jeszcze miał na sobie to:


to już będzie totalny matrix.
Kosztowały coś ok 300 zł. Są raczej badziewne, bo obraz jest trochę za bardzo kontrastowy, a kolory to już w ogóle wyjechane całkiem w kosmos, ale cośtam widać i do latania powinno wystarczyć, pozatym w odróżnieniu od ekranika playerka, nawet w południe, w letni dzień dobrze w nich widać obraz.

Docelowo chciałbym kiedyś zrobić jeszcze następujące rzeczy:
- head tracker. Zrobię uproszczoną wersję, nie-żyroskopową, czyli ruchy kamery na bok będą sterowane nie obracaniem głowy "wokół szyi" ale przecylaniem głowy na bok. Jest łatwiej, bo wystarczy scalony akcelerometr. Nawet kupiłem już ADXL 213, którego udało mi się przylutować (draństwo te nowe obudowy) i chyba działa - sprawdzałem na razie tylko woltomierzem).
- gps na pokładzie
- OSD nakładający dane z GPSa + informacje o napięciach na nadawany obraz video (widziałbym wtedy wysokość i prędkość samolotu oraz napięcie/-a baterii)
- transmisję danych kanałem audio. Nnadajnik i odbiornik przesyłają obraz i dźwięk, na razie wykorzystuję tylko obraz, ale torem audio mógłbym przesyłać dane zmodulowane jakimś FSK, które nagrywały by się razem z obrazem. Potem podczas odtwarzania filmu mógłbym obserwować te dane. W takim układzie OSD zrobiłbym na ziemi, a nie w samolocie
- przełącznik wideo w samolocie, wtedy mógłbym np. przełączyć się na podlgąd z aparatu fotograficznego, żeby skadrować zdjęcie.
Tak więc pomysłów na zabawę mam masę, spokojnie więc jeszcze starczy mi "sensu życia" na kilka kolejnych lat. Pewnie będę musiał w międzyczasie wypróbować kilka innych "platform lotniczych", bo już w tej chwili mój RWD z kamerką i nadajnikiem waży prawie 900g. (kamerka + nadajnik + stabilizatory + kable + wyłącznik waży 100g).

_________________
Krzysiek

Odlot totalny.

_________________
Pozdrawiam serdeczne,
Robert
"Chce pisac poprawnie"

No, i jak pomyślę, że pół roku temu pomogłeś mi sklecić moje pierwsze latające skrzydełko... Teraz jestem całkowicie wkręcony

_________________
Krzysiek

ehhh to bylo moim mazeniem jak jeszcze nie mialem wogole pojecia o RC ... ehhhh siedziec sobie w domku i wyleciec przez okno spitem "na kwadrat" i powystrzelac sasiadow ... gratuluje ... az dech zapiera

_________________
gg: 3298639

witaj,

Sztuczny horyzont - to podstawa do latania + wysokość.
Cały problem latania bez obserwacji modelu sprowadza sie do określenia w jakiej jest pozycji. Nie masz punktów odniesienia dla percepcji.
Nawiasem mówiąc jak go widzisz to też ten problem występuje.
GPS raczej w drugiej kolejności - ale też jest ważny - kurs po jakim lecisz.
Strasznie małym modelem prubujesz to zrobić - czym większy tym mniej "nerwowy".

_________________
Pozdrawiam
Armand

Powiedz jak z zasięgiem?

_________________
Pozdrawiam serdeczne,
Robert
"Chce pisac poprawnie"

armand - Myślę, że na początek sztuczny horyzont nie będzie mi aż tak potrzebny, bo kamerka przesyła mi na ziemię widok prawdziwego horyzontu. Inna sprawa, że nie zależy mi aż tak na osiąganiu wysokich pułapów, a raczej na polataniu i kierowaniu modelem widząc to co widziałby pilot.
Jak kiedyś uda mi się zrobić transmisję danych kanałem audio, (wiem że można to zrobić software-owo - programując modulator i demodulator w mikrokontrolerze, ale jeszcze nie znalazłem żadnych przykładowych materiałów), to zrobię sztuczny horyzont taki, jak kolesie za granicą robią do autopilotów dla swoich UAV-ów, czyli na dwóch sensorach podczerwieni (wykorzystuje on zjawisko tego, że promieniowanie ziemi i nieba ma inną temperaturę, którą mierzą odpowiednie sensory zwane też "stosami czy jakoś tak" - nie mylić ze zwykłymi fotodiodami, które operują w innych zakresach długości fal), można kupić gotowy moduł albo kit, za około 50 USD, który daje na wyjściu sygnał analogowy określający przechył (porównuje sygnał z dwóch sensorów patrzących się jeden w lewo, a drugi w prawą stronę modelu). Wpuścić to do mikrokontrolera i dołączyć do transmisji danych nie będzie już większym problemem. Sam moduł jest mały, wielkości znaczka pocztowego.
Co do wielkości samolotu, to nie chcę wchodzić w spaliny. Myślę jeszcze o zrobieniu dużego slow-sticka, ale mam jeszcze trochę wątpliwości. Zrobiłem na razie skrzydło 160 cm na clark-Y. Na zdjęciu stoi obok skrzydła od RWD.

Ale póki co nie wiem jak rozwiązać kwestię podwozia (gęsta i wysoka trawa na moim lotnisku), jak dobrać wymiary stateczników i długość kadłuba, i z czego zrobić kadłub z sosny 10x10 czy z rurki węglowej. Więc na razie skrzydło sobie stoi i czeka aż mi się w głowie poukłada.
Trochę boję się zakładać je do RWD, bo jest długie i wzmocnione tylko listewkami sosnowymi i power tape. Napewno się ugnie, ale wolałbym je doczepić do lżejszego kadłuba, stąd myśl o slow-sticku

Co do zasięgu, to ludzie z tym nadajnikiem (500 mW) w zależności od anteny osiągają zasięg do 2 km (widziałem jeden film, na którym jakiś koleś ze szwajcarii poleciał spod swojego domu do drugiej wsi), ale on miał diversity receiver (wybierający silniejszy sygnał) z anteną panelową, która działała gdy był bliso miejsca startu i kierunkową Yagi (o zysku 14 dB bodajże), którą odbiornik wybierał, gdy samolot był bardzo daleko. Oczywiście antenę musiał odpowiednio wycelować i trzymać samolot w pokrywanym przez nią stożku. Na pewno zasięg toru AV jest kilkukrotnie większy niż ten, na jaki pozwalają zasięg mojego Optica 6 i czułość odbiornika Hitec SuperSlim.
Niewątpliwie jestem jeszcze w dalekich powijakach i wszystko wymaga jeszcze sporo dopracowania (np. jest mi znanych kilka 'tweaków' anteny nadajnika, których na razie nie sprawdzałem), bo choć samolotem steruje się pewnie, to występuje nieco więcej dropoutów, niż gdy latałem bez nadajnika video, przez co odruchowo latam nim bliżej.

_________________
Krzysiek

spalina jest mocno problematyczna - drgania zabijające odczyty z akcelerometrów - zmora przy autopilocie.

Samolot - raczej podobny do "Areosondy"

horyzont - podstawa, jak się zaczniesz wznosic to jak ocenisz czy model się kładzie na skrzydło?? Pilot jeszczę odbiera zmysłem równowagi, czuje przyspieszenia nie tylko sam wzrok.

link do "parametrów lotu OSD" - może pomoże
http://www.kapelec.com/altiose1.htm


model musi sam wracać do w miarę stabilnego lotu - w miarę duża samostateczność inaczej nie bardzo się daje - chyba, że masz stabilizator lotu i tu jest pytanie czy ktoś latał z żyroskopami modelarskimi tymi do samolotów - jak się tak naprawdę sprawują???

Ciekawe ile przechyłu pokaże taki sensor na podczerwień??
(oby nie jak już jesteś zwalony na szkrzydło)

Daruj sobie podwozie.
Start z katapulty - lądowanie na "brzuchu".

_________________
Pozdrawiam
Armand

Patrzyłem na kamerki CCD i znalazłem takie zasilane z 9V ale z 5V nie.

_________________
Pozdrawiam serdeczne,
Robert
"Chce pisac poprawnie"