Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Вид от первого лица ( FPV ), также известный как вид удаленного человека ( RPV ), или просто видеопилотирование , - это метод, используемый для управления радиоуправляемым транспортным средством с точки зрения водителя или пилота. Чаще всего он используется для пилотирования радиоуправляемого самолета или другого типа беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Транспортное средство управляется или пилотируется дистанционно от первого лица через бортовую камеру, которая по беспроводной сети передается на очки FPV [1] [2] или видеомонитор. Более сложные настройки включают камеру на шарнире с поворотным и наклонным шарниром, управляемую гироскопом.датчик в очках пилота и с двумя бортовыми камерами, обеспечивающими истинный стереоскопический обзор.

Воздушный FPV [ править ]

Ассортимент самолетов FPV популярного дизайна "Sky Hunter" на встрече FPV в Колорадо в июле 2013 года.

Воздушный FPV - это тип полета с дистанционным управлением (RC), популярность которого в последние годы возросла. Он включает в себя установку небольшой видеокамеры и аналогового видеопередатчика на радиоуправляемом самолете и полет по нисходящей линии связи с видео в реальном времени, обычно отображаемым на очках или портативном мониторе. FPV становился все более распространенным в конце 2000-х - начале 2010-х годов. В настоящее время это одно из самых быстрорастущих направлений деятельности, связанных с радиоуправляемыми самолетами, и привело к появлению небольшой, но растущей отрасли, предлагающей продукты, специально разработанные для использования в режиме FPV. Самолеты FPV часто используются для аэрофотосъемки и видеосъемки, и многие видеоролики с полетами FPV можно найти на популярных видеосайтах, таких как YouTube и Vimeo . Для этой цели многие пилоты FPV используют второй, легкийбортовая видеокамера высокой четкости, такая как камера GoPro, в дополнение к видеосвязи стандартной четкости .

Записи [ править ]

Рекордом для текущего рекорда общей дальности полета для самолета FPV является подтвержденное GPS 93,45 мили (150,39 км) (горизонтальное расстояние), достигнутое пилотом FPV Мохамедом Муссой на гоблине STRIX. [3]

Текущий рекорд скорости для самолета FPV - подтвержденный GPS 312 миль в час (502 км / ч), достигнутый британским пилотом Рупертом Уайтом на модифицированном Vasamodel Fusion с микротурбиной Lambert Kolibri, работающей на керосине. [4]

Текущий рекорд времени полета для самолета с двигателем FPV - проверенные OSD 142 минуты, достигнутые пилотом FPV Крисом Чирафандой, управляющим STRIX Goblin. [3]

Высоты до 33 103 м (108 606 футов) над уровнем земли (стартовая площадка) также были достигнуты с использованием комбинации метеозондов и радиоуправляемого планера. [5]

Оборудование [ править ]

Пилот FPV управляет своим самолетом, используя видео-очки, в то время как корректировщик направляет направленную антенну на самолет.

Есть два основных компонента установки FPV: бортовой компонент и наземный компонент (обычно называемый наземной станцией). Базовая система FPV состоит из камеры и аналогового видеопередатчика на самолете с видеоприемником и дисплеем на земле. Более сложные настройки обычно добавляют в специализированное оборудование, включая экранные дисплеи с GPS.навигационные и полетные данные, системы стабилизации и устройства автопилота с возможностью «возврата в дом», позволяющие летательному аппарату автономно вернуться в исходную точку в случае потери сигнала. Другой общей особенностью является добавление к камере возможности панорамирования и наклона, обеспечиваемой сервоприводами. Это, в сочетании с очками для видео и устройствами отслеживания головы, создает поистине захватывающий опыт от первого лица, как если бы пилот действительно сидел в кабине самолета RC. [6]Приемное оборудование, обычно называемое «наземной станцией», обычно состоит из аналогового видеоприемника (совпадающего с частотой передатчика на борту самолета) и устройства просмотра. Более сложные наземные станции часто включают средства для записи полученного изображения вместе с более сложными антеннами для достижения большей дальности и четкости.

Типы самолетов [ править ]

Летающее крыло FPV в полете, снятое камерой HD другого самолета FPV.

Любую модель самолета можно доработать для FPV. Двумя наиболее распространенными вариантами являются самолеты с фиксированным крылом и мультикоптеры, хотя ранние последователи переоборудовали модели вертолетов.

Фиксированное крыло [ править ]

Самолеты с неподвижным крылом обычно представляют собой самолеты среднего размера с достаточным пространством для полезной нагрузки для видеооборудования и большими крыльями, способными выдержать дополнительный вес. Безусловно, наиболее распространенным типом самолетов с неподвижным крылом является конфигурация с толкающим винтом. Это позволяет использовать изображение без опоры либо в прямом эфире, либо в записи высокой четкости. Примеры этих самолетов включают Multiplex EasyStar, Skyhunter 1800, Skywalker 1680 (и их последующие варианты), Hobbyking Bixler (и их последующие варианты) и Ritewing Zephyr в стиле «летающее крыло». Конструкции летающих крыльев популярны для FPV, так как многие пилоты считают, что они обеспечивают наилучшее сочетание большой площади крыла, скорости, маневренности и способности скольжения.

Мультиротор [ править ]

Мультикоптеры , особенно квадрокоптеры , быстро набирают популярность как гибкие камеры-платформы, способные снимать высококачественное видео во время зависания и маневрирования в ограниченном пространстве. Этот рост популярности произошел в основном из-за новых технологий производства и снижения стоимости компонентов, что сделало эту сторону хобби FPV более доступной для более широкой аудитории. В последние годы гонки на FPV Multirotor стали очень быстрорастущей отраслью радиоуправляемого хобби.

Радиочастоты [ править ]

Наиболее распространенные частоты, используемые для передачи видеосигнала RC: 900 МГц, 1,2 ГГц (только для лицензиатов любительского радио), 2,4 ГГц и 5,8 ГГц. [6] h Швейцария, имеющая эксклюзивные распределения для них и вторичное использование в большей части Северной Америки ) [7] [8] или 869 МГц [6] и обычно используются для достижения большей дальности управления, в то время как использование направленных, высокоскоростных усиление антенн увеличивает диапазон видеосигнала. Сложные установки могут достигать дальности 20–30 миль и более, в дальнейшем с помощью дополнительных технологий, таких как шумоподавление. В дополнение к стандартным видеочастотам 1,3 ГГц и 2,3 ГГц стали использоваться без интерференции диапазонов на более распространенных и используемых частотах, таких как 2,4 ГГц. [9] (1,3 и 2,3 ГГц только для лицензированных пользователей.)

Типичный аналоговый видеопоток FPV с экранным дисплеем (OSD), отображающим навигационные данные.

900 МГц обеспечивает большую дальность действия и лучшее проникновение в объекты вокруг деревьев, крупных растений и даже зданий. Однако для этой более мощной частоты обычно требуется антенна большего размера, поэтому портативность является проблемой для некоторых настроек. Во многих странах для работы на этой частоте требуется лицензия радиооператоров, поэтому коммерциализация затруднена.

На другом конце спектра находится частота 5,8 ГГц, популярность которой в последние годы растет. Аппаратное обеспечение для этой частоты чрезвычайно дешево, не требует лицензии на использование (в рамках указанных выделенных диапазонов и выходных мощностей), а антенны относительно малы, что обеспечивает лучшую мобильность. Эта частота обеспечивает отличное качество видео в сочетании с очками FPV. Однако этот сигнал плохо проникает, особенно вокруг плотных объектов, таких как вода и бетон, поэтому его эффективный диапазон ограничен. [10]

Правила и безопасность [ править ]

Способность самолетов FPV летать далеко за пределами видимости пилота и на значительных высотах над поверхностью вызвала некоторые опасения по поводу безопасности, связанные с рисками столкновения с пилотируемыми самолетами или опасностью для людей и имущества на земле, что вынудило некоторые национальные авиационные власти регулировать или запрещать полет FPV.

Несмотря на проблемы безопасности и несколько более высокий риск аварии или повреждения на значительном расстоянии от пилота из-за потери видео или технических проблем, никогда не было зарегистрировано происшествий с участием беспилотного летательного аппарата, приводящего к серьезным травмам или повреждению имущества. для управления FPV. Следовательно, безопасность использования самолета FPV полностью зависит от навыков пилота. Как и у всех пилотов беспилотных или удаленных летательных аппаратов, существует ряд мер безопасности и законов, которые можно использовать, например, избегать полетов над населенными пунктами или на больших высотах, где вероятно присутствие пилотируемых самолетов, и использование автопилотов с «возвращением домой». «способность, которая может автоматически доставить самолет обратно в исходное положение в случае потери сигнала.Такие меры предосторожности повышают безопасность полетов FPV, сводя к минимуму риск потери самолета или повреждения имущества.

Соединенное Королевство [ править ]

Великобритания требует , чтобы пилоты FPV полета с компетентным человеком , который несет ответственность за соблюдение пути воздушного судна в целях предотвращения и безопасности столкновения; ВГА недавно согласилось с тем, что это компетентное лицо не обязательно должно быть способным управлять самолетом, но было должным образом проинструктировано пилотом. Максимальная высота увеличена до 1000 футов (304,8 метра) над уровнем земли для самолетов весом до 3,5 кг. [11] В Великобритании FPV UK является некоммерческой ассоциацией пилотов-любителей радиоуправляемых моделей самолетов [ необходима цитата ] . Они консультировали CAA по вопросам, связанным с полетами FPV и влиянием регулирования. [12]

Соединенные Штаты [ править ]

В Соединенных Штатах полеты FPV и беспилотные летательные аппараты, как правило, могут регулироваться следующими организациями:

Федеральное управление гражданской авиации [ править ]

Правовой статус FPV и авиамоделей в целом в соответствии с федеральным авиационным законодательством в настоящее время неясен. В марте 2014 года в деле Huerta v. Pirker судья по административным правонарушениям при Национальном совете по безопасности на транспорте (NTSB) отклонил принудительные действия FAA против эксплуатанта авиамоделей согласно 14 CFR 91.13 (запрещение неосторожной и опрометчивой эксплуатации воздушного судна), постановив что модель самолета юридически не классифицируется как «самолет» и что на нее не распространяются никакие действующие Федеральные авиационные правила (FAR). [13]Это решение было обжаловано в полном составе NTSB. 17 ноября 2014 года NTSB издал постановление, отменяющее решение судьи по административным правонарушениям и постановив, что модель самолета с юридической точки зрения считается «самолетом», по крайней мере, для целей 14 CFR 91.13, и вернул дело административному судье, чтобы определить, действительно ли Рафаэль Пиркер считает себя «самолетом». действия представляли собой безрассудную операцию. [14] Остается неясным, какие еще положения Федеральных авиационных правил применимы к моделям самолетов, но вполне вероятно, что все правила, применимые к «самолетам», как правило, будут потенциально применяться в соответствии с этим стандартом.

18 июня 2014 г. Федеральное управление гражданской авиации (FAA) опубликовало уведомление о толковании Специального правила для модельных самолетов в разделе 336 Закона FAA о модернизации и реформировании, принятого Конгрессом в феврале 2012 г., которое исключало модели самолетов, отвечающих определенным критериям, из будущего. Создание правил FAA. [15]В этом документе FAA заявило о своей позиции, согласно которой модели самолетов, управляемые с использованием видеоочков FPV, не удовлетворяют требованиям определения, изложенным в разд. 336, чтобы модель «летела в пределах прямой видимости лица, управляющего воздушным судном», и что «модель, которая не отвечает этим законодательным требованиям, тем не менее, является беспилотным летательным аппаратом и, как таковая, подчиняется всем существующим правилам Федерального управления гражданской авиации», а также будущие действия по выработке правил, и FAA намеревается применить свои правила к таким беспилотным самолетам ". [15] В долгосрочной перспективе FAA разрабатывает правила для небольших беспилотных авиационных систем, которые могут или не могут повлиять на полет FPV.

В уведомлении о толковании далее говорилось, что даже модели самолетов, которые соответствуют требованиям гл. 336 юридически считаются воздушными судами, и FAA имеет право применять правоприменительные меры в отношении эксплуатантов модельных самолетов, которые не соблюдают определенные положения Части 91 Федеральных авиационных правил, включая 14 CFR 91.113., который требует, чтобы «каждое лицо, управляющее воздушным судном, сохраняло бдительность, чтобы видеть и избегать других летательных аппаратов». Поскольку Федеральное управление гражданской авиации еще не пыталось обеспечить соблюдение этого правила в отношении операторов беспилотных самолетов, в настоящее время неизвестно, применяется ли оно к моделям самолетов и какие действия необходимы для соблюдения. Тем не менее, FAA неоднократно заявляло, что не считает, что беспилотные летательные аппараты с видеопилотом способны «видеть и уклоняться» от других самолетов в соответствии с требованиями этого правила, подразумевая, что FAA рассматривает операции FPV как нарушение этого правила и, следовательно, подлежит к потенциальным принудительным действиям.

Федеральная комиссия связи [ править ]

Существуют дополнительные юридические последствия, связанные с использованием радиочастот для управления самолетами FPV. Лицензированным радиолюбителям прямо разрешено использовать любительские радиочастоты для дистанционного управления моделями самолетов. Однако Федеральная комиссия по связи запрещает использовать любительские радиочастоты для коммерческой деятельности (как правило, для любой формы экономической выгоды или коммерческой деятельности). FCC еще не рассмотрела вопрос о создании назначенных частот командования и управления для коммерческих беспилотных летательных аппаратов, и большинство гражданских беспилотных летательных аппаратов продолжают использовать любительские радиочастоты, даже когда они используются в коммерческих целях. Хотя до сих пор не было предпринято никаких правоприменительных действий, связанных с использованием любительских радиочастот для коммерческих беспилотных летательных аппаратов,FCC имеет право взимать гражданские конфискации и штрафы в размере десятков тысяч долларов за нарушение своих правил.

Служба национальных парков [ править ]

В соответствии с указом 2014 года Службы национальных парков, модельные и другие беспилотные летательные аппараты запрещены на всей суше, находящейся в ведении Службы национальных парков, за некоторыми исключениями для ранее существовавших полей для создания моделей самолетов, которые были созданы до принятия этого правила. Поскольку у Службы национальных парков нет юрисдикции над воздушным пространством, которое регулируется исключительно Федеральным управлением гражданской авиации, это правило применяется только к беспилотным самолетам, вылетающим с территории Службы национальных парков. Это не распространяется на пролеты беспилотных летательных аппаратов над территорией Службы национальных парков, эксплуатируемых в других местах.

Государственные и местные органы власти [ править ]

Существует множество государственных и местных законов и постановлений, касающихся моделей самолетов в целом и FPV в частности. Многие государственные и местные органы власти ограничивают или запрещают полеты моделей самолетов в местных парках. Некоторые законы штата имеют целью ограничить или запретить аэрофотосъемку с использованием беспилотных летательных аппаратов, хотя такие законы, вероятно, будут признаны недействительными, если будут оспорены в суде из-за федерального упреждения, поскольку FAA обладает исключительной регулирующей юрисдикцией в отношении всех самолетов и воздушного пространства с поверхности.

Академия модельного воздухоплавания [ править ]

Академия Авиамоделистов "(АМА) официальные Кодекс безопасности по правилам (который регулирует полет на AMA связанных полей) позволяет FPV полет по параметрам AMA Документ № 550 , которое требует , чтобы FPV самолетов находиться в пределах визуальной линии визирования с корректировщик поддержания постоянный визуальный контакт с моделью без посторонней помощи. [16] Поскольку эти ограничения запрещают полеты за пределы видимости пилота (способность, которую многие считают наиболее привлекательным аспектом FPV), большинство любителей, летающих в режиме FPV, делают это за пределами регулярного членства в клубах RC и полетов этих клубов. поля.

Канада [ править ]

Канадский эквивалент AMA, MAAC , имеет аналогичные правила [ постоянная мертвая ссылка ], что и AMA для пилотирования FPV, как часть того, что можно просмотреть на странице документов их организации .

Австралия [ править ]

В Австралии эксплуатация самолетов FPV регулируется законами и постановлениями, касающимися использования радиочастотного спектра, которые соблюдаются ACMA ( Австралийское управление связи и средств массовой информации ), и использования воздушного пространства в соответствии с требованиями CASA ( Управление безопасности гражданской авиации ).

Вся беспилотная авиационная деятельность в Австралии регулируется CASR (Правила безопасности гражданской авиации), часть 101 [17], которая включает разделы, касающиеся беспилотных летательных аппаратов и моделей самолетов, среди других операций. В настоящее время он пересматривается, и ожидаются новые правила, конкретно касающиеся БПЛА и моделей самолетов.

  • Любое коммерческое использование (т. Е. Любая форма оплаты или выгоды) беспилотного летательного аппарата приводит к его операциям, подпадающим под действие Секции эксплуатации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), CASR 101-1. Этот раздел требует утверждения и соблюдения официальных процедур лицензирования, обучения и документации. Эти требования обычно требуют затрат порядка тысяч долларов, что делает коммерческие операции недоступными для большинства любителей. Это одна из областей, которая в настоящее время изучается CASA, и первоначальные отчеты указывают на потенциальный вариант более простой регистрации легких БПЛА без формальной сертификации.
  • Некоммерческое использование регулируется разделом 101-3 [18], который включает требования, которые:
    • От эксплуатации модели не должно быть никакой коммерческой выгоды - летать только в спортивных или развлекательных целях.
    • Максимальный вес 150 кг (модели более 25 кг должны эксплуатироваться в клубе при дополнительных условиях)
    • Модели весом менее 100 граммов освобождены от регулирования.
    • Только для полетов при дневном свете, если только в соответствии с письменными процедурами уполномоченной организации (например, MAAA).
    • Модель должна постоянно находиться в поле зрения оператора.
    • В пределах 3 морских миль от аэродрома или в контролируемом воздушном пространстве полет ограничен на высоте 400 футов над уровнем земли.

Практические соображения [ править ]

  • MAAA ( Модель аэронавигационной ассоциации Австралии ) опубликовала «Политику обзора от первого лица (FPV)». Чтобы соответствовать правилам CASR, они требуют, чтобы пилот, использующий FPV, не являлся фактическим пилотом, отвечающим за модель, и чтобы второй пилот всегда имел модель в поле зрения, чтобы иметь возможность взять на себя управление самолетом без каких-либо ограничений. действие от пилота FPV. [19]В результате пилот FPV становится «пилотом-гостем» для полета, при этом вся ответственность за безопасность и выполнение полета возлагается на пилота, находящегося в зоне прямой видимости. В обновлении этого документа говорится, что «допустимо, чтобы система возврата домой была установлена ​​и работала, а затем модель управлялась одним передатчиком. Система возврата домой должна соответствовать требованиям MOP067».
  • Хотя обладание лицензией на радиолюбительство позволит оператору FPV использовать уровни мощности передатчика, достаточные для полетов на расстояние более нескольких сотен метров, требование CASR 101-3 о том, чтобы модель находилась в прямой видимости пилота, остается юридическим камнем преткновения для хобби. .

Наземная техника FPV [ править ]

Любое дистанционно управляемое транспортное средство, способное нести небольшую камеру и видеопередатчик, может управляться с помощью FPV. Соответственно, системы FPV также обычно используются на автомобилях с дистанционным управлением и других наземных моделях, хотя эффективный диапазон таких установок обычно будет намного меньше, чем у аналогичной воздушной системы из-за препятствий на земле, блокирующих радиосигнал.

См. Также [ править ]

  • Гонки на дронах

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Очки FPV для дронов" . DroneZon.com . Проверено 9 мая 2015 года .
  2. ^ "Лучшие очки FPV и обзоры" . FPVFrenzy.com . Проверено 1 февраля, 2016 .
  3. ^ a b "Награда за гоблинов STRIX и нано-гоблинов TDS" . ReadyMadeRC.com . Проверено 22 марта 2018 .
  4. ^ Самый быстрый FPV в мире. 502 км / ч на YouTube
  5. ^ «Личные рекорды» . Проверено 9 сентября 2012 года .
  6. ^ a b c Виндестол, Дэвид. "Руководство по запуску FPV" . RCExplorer . Проверено 2 июня 2013 года .
  7. ^ RC-Network.de Fernsteuerfrequenzen für den Modellbau - Deutschland (Полосы частот для RC-моделирования - Германия) - "Am 31.12.2008 endet die Betriebserlaubnis für Fernsteuerungen im Frequenzbereich 433 MHz!" (По состоянию на 31.12.2008 использование RC полосами 433 МГц в Германии прекращается!)
  8. ^ "Совет по радиоуправлению Соединенного Королевства: Международные частоты - Швейцария" . УКРЦК . УКРЦК . Проверено 13 июля 2013 года .
  9. ^ «Рекорды расстояния FPV - по планеру» . RC-группы (форум) . Проверено 14 сентября 2011 года .
  10. ^ "Лучшие очки FPV" . www.fpvgoggleguide.com . Проверено 2 июля, 2016 .
  11. ^ "Малый беспилотный самолет - полет от первого лица (FPV)" (PDF) . Управление гражданской авиации. Архивировано из оригинального (PDF) 26 августа 2014 года . Проверено 21 августа 2014 .
  12. ^ "FPV UK - полет от первого лица (FPV)" .
  13. ^ "Уэрта против Пиркера" (PDF) . Управление судей по административным правонарушениям NTSB . Проверено 31 июля 2015 года .
  14. ^ "Huerta v. Решение Пиркера" (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте . Проверено 31 июля 2015 года .
  15. ^ a b «Интерпретация особых правил для модельных самолетов» (PDF) . Федеральная авиационная администрация.
  16. ^ «Документ AMA № 550» (PDF) . Академия модельного воздухоплавания.
  17. ^ https://www.casa.gov.au/standard-page/casr-part-101-unmanned-aircraft-and-rocket-operations
  18. ^ https://www.casa.gov.au/sites/default/files/unmanned-aircraft-rockets-model-aircraft-advisory-circular-101-03.pdf
  19. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 01.01.2014 . Проверено 31 декабря 2013 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )