Поради щодо керування частотами FPV
FPV (First Person View) - це система, яка дозволяє операторам безпілотних літальних апаратів (БПЛА) керувати своїми дронами від першої особи, використовуючи відеокамеру на борту та передавач відеосигналу. Успішна експлуатація FPV-дронів вимагає знань про частотні діапазони та технічні аспекти керування частотами, що допомагають уникнути перешкод і забезпечити стабільну роботу системи. Ця стаття надає поради та найкращі практики для керування частотами FPV.
FPV використовує 5,8 ГГц для передачі відео та 2,4 ГГц і 900 МГц для передачі радіосигналу. 5,8 ГГц обрано для FPV, оскільки ця частота була вільно доступною для громадськості. Інші гаджети, що використовують 5,8 ГГц, включають маршрутизатори Wi-Fi, Bluetooth, бездротові телефони, радіоняні та автоматичні системи, наприклад дистанцій не відкриття воріт.
Припустімо, що є шосе, по якому мчать машини. Кількість автомобілів, що проїжджають через точку, відома як частота автомобілів на цьому шосе. Подібним чином радіочастота – це кількість радіохвиль, які проходять через точку за секунду. Типова радіочастота коливається від кількох кілогерц, які використовуються для радіомовлення AM, до кількох сотень гігагерц. Герц – це одиниця вимірювання частоти.
Загальні частоти, що використовуються в FPV:
- 900 МГц
- 1,2 ГГц / 1,3 ГГц
- 2,4 ГГц
- 3,3 ГГц
- 5,8 ГГц
Розглянемо детальніше:
- 5.8 ГГц: Найпопулярніша частота для відеопередачі завдяки високій якості сигналу і низькому рівню перешкод. Має обмежену дальність і чутлива до перешкод від будівель і дерев.
- 2.4 ГГц: Використовується як для відео, так і для керування дроном. Має більший радіус дії порівняно з 5.8 ГГц, але також використовується багатьма іншими пристроями, що може спричиняти перешкоди.
- 1.2 ГГц та 900 МГц: Використовуються рідше через регуляторні обмеження в деяких країнах. Мають значно більший радіус дії і краще проникають крізь перешкоди, але мають нижчу якість відео.
Порада дня. Якщо ви постійно втрачаєте відеосигнал, можливо, йому заважає один із бездротових гаджетів у вашому домі. Вимкніть маршрутизатор Wi-Fi.
ДІАГРАМА ЧАСТОТ FPV
Канали рівномірно розподілені в певному діапазоні, а поділ каналів змінюється від 19 МГц до 40 МГц. Діапазони L (низький) і H (високий), а також деякі інші діапазони, які існують, як-от діапазон «U» з початковою частотою 5325 МГц і діапазон «O» з початковою частотою 5474 МГц, виходять за межі дозволених смуг розподілу частот, принаймні юридично. Найбільш часто використовувані діапазони: A, B, C, D, E і F.
Антени FPV налаштовані на ефективну роботу на частоті 5,8 ГГц і не налаштовані на роботу на нижчих частотах.
Наявність 40 або 48 каналів на VTx сьогодні є нормою, дотримуйтеся цього. Перегоновий діапазон є кращою частотою під час польотів кількома авіамоделями з 2 причин: більший розподіл каналів на 37 МГц (діапазон D знаходиться на дальній стороні спектра 5,8 ГГц) і канали самого діапазону C або Race. Оскільки більшість комерційно доступних відеопередавачів налаштовані на роботу на частоті 5,8 ГГц і кілька сотень частот МГц плюс-мінус, група Race буде розумним вибором.
КЕРУВАННЯ ВІДЕОЧАСТОТАМИ та ІНТЕРМОДУЛЯЦІЙНІ СПОРЕННЯ
Ящо просто і коротко - інтермодуляційне спотворення (IMD) - це явище, коли 2 радіочастоти поєднуються, утворюючи третю небажану частоту. Наявність IMD є небажаною, такі частотні випромінювання називаються бічними смугами, призводять до інтерференції сусіднього каналу, що може зменшити використання спектру.
Хвилі IMD можна розрахувати за простими формулами (2F1 -F2) і (2F2 -F1). Коли задіяні радіохвилі, інтермодуляційні продукти третього порядку є значущими, оскільки вони знаходяться поблизу вихідної частоти радіохвилі.
Давайте розглянемо приклад інтермодуляційних спотворень. Припустімо, канал B діапазону 3 (5771) і канал 4 (5790).
F1 = 5771 МГц; F2 = 5790 МГц
Тепер обчислюємо викривлені хвилі:
Хвиля спотворення 1 = (2×5771) – 5790 = 5752 МГц
Хвиля спотворення 2 = (2×5790) – 5771 = 5809 МГц
Якщо ми подивимося на таблицю, 5752 МГц – це канал 2 у таблиці частот, а 5809 – це канал 4. Що це значить? Якщо 2 пілоти літають на 5771 МГц і 5790 МГц, то частоти 5752 і 5809 стають непридатними. Тож моделіст, який летить на частотах 5752 або 5809 МГц, може бути вибитий з повітря через перешкоди, викликані інтермодуляційними хвилями, утвореними хвилями 5771 і 5790 МГц.
Як уникнути інтермодуляційних спотворень?
Тепер давайте припустимо інший набір частот, у смузі B розглянемо канал 2 (5752) і канал 6 (5828).
- Хвиля спотворення 1 = (2×5752) – 5828 = 5676 МГц
- Хвиля спотворення 2 = (2×5828) – 5752 = 5904 МГц
Тепер частоти 5676 МГц і 5904 МГц потрапляють на "нічийну землю". Діапазон B або будь-який інший діапазон не містить ні 5676, ні 5904 МГц. Ось ваша відповідь: так ви уникаєте IMD. Виберіть 2 крайні частоти, де спотворені хвилі не збігаються, щоб утворити частоту, яка може спричинити перешкоди для третього пілота.
Якщо задіяно три пілот-сигнали, виберіть частоти на крайніх кінцях діапазонів і третю частоту, яка не збігається з хвилями IMD перших 2 частот. Для 4 пілотів вибір каналів 1, 2, 7 і 8 повинен здебільшого уникнути цієї плутанини.
Справа ускладнюється, коли задіяно більше ніж 4 пілоти, і IMD між одним діапазоном стає неминучим. Чемпіонати з безпілотних перегонів MultiGP використовують попередньо визначені профілі:
- IMD5c: R1 (5658), R2 (5695), F2 (5760), F4 (5800) і E5 (5885)
- IMD6c: R1 (5658), R2 (5695), F2 (5760), F4 (5800), R7/F8 (5880) і R8 (5917)
Зверніть увагу на те, що частоти знаходяться в середині діапазону та крайніх діапазонах - щоб уникнути IMD. IMD6c може вмістити більше пілотів без значного погіршення якості відео сусідніх пілотів.
Доцільно використовувати канали з великим розділенням. Подивіться на канал 1 діапазону A та канал 8 діапазону B, поділ становить лише 1 МГц. Перемикання між діапазонами та вибір правильного діапазону так само важливі, як і вибір самої частоти.
На щастя, радіопередавачі не страждають від IMD, оскільки використовують так звану стрибкоподібну зміну частоти, коли передавач постійно перемикається між частотами, щоб підтримувати радіозв’язок із приймачем. Сподіваємося, колись цю функцію використовуватимуть відеопередавачі.
Практичні поради
Ніколи не вмикайте свій квадрокоптер, коли хтось ще летить, або принаймні не знайте, на якій частоті він летить. Можете стати причиною втрати сигналу дрону, що знаходиться в повітрі.
Найбільші проблеми під час польоту в "міських джунглях", які називаються містами це - Wi-Fi. Wi-Fi також використовує 5,8 ГГц. Якщо ваш відеосигнал зернистий або ви постійно втрачаєте сигнал, спробуйте змінити канали.
Знання того, як змінити канали VTx, може позбавити вас багатьох розчарувань у полі. Це не рідкість, коли 2 пілоти налаштувалися на одну частоту, і знати, як змінити частоту через Betaflight, було б великою перевагою.
Використання дуже потужного відеопередавача призведе до перекриття відео інших пілотів незалежно від частоти. 200 мВт більш ніж достатньо для більшості пілотів, слід уникати підвищення, коли літає більше авіамоделей.
Можна використовувати кілька антен RHCP і LHCP. Хоча RHCP є більш поширеним, якщо хтось починає займатися FPV, можна використовувати LHCP.
Оновлення вашого передавача та приймача FPV з бюджетного до дорожчого добре налаштованого передавача та приймача дозволить краще розповсюджувати сигнал.
ВИСНОВОК
З невеликим розрахунком і ретельним плануванням кілька пілотів квадрокоптерів можуть літати разом. Забезпечення достатнього поділу частот між смугами та достатньої поділу між самими смугами може допомогти запобігти утворенню хвиль інтермодуляційного спотворення. Пілоту, який віддає перевагу одиночним польотам, не потрібно турбуватися про IMD, але деяким із нас пощастило мати друзів по FPV, і ця стаття буде для них дуже корисною. Щоб уникнути втрат, найкраще дотримуватися вищезазначених безпечних практик. Сподіваємося, що ця стаття допомогла вам зрозуміти чинники, які впливають на вибір частоти, і те, як уникнути перешкод.
