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FPV, o vista en primera persona, es un método para volar remotamente un dron u otro vehículo electrónico que utiliza una cámara para transmitir una vista en tiempo real que el operador controla con una estación terrestre. Los sistemas FPV se utilizan comúnmente para carreras o vuelo de drones de aficionados, donde el operador desea tener una vista directa desde el dron para navegar o pilotar el dron. Varios tipos de sistemas FPV están disponibles para los consumidores. Cada uno tiene características y especificaciones únicas que lo hacen adecuado para aplicaciones y casos de uso específicos.
Sistema de carreras FPV
El sistema de carreras FPV está diseñado para carreras FPV de alta velocidad. Normalmente viene con un sistema de cámara de alta definición que puede transmitir video de alta calidad en tiempo real al piloto. La cámara suele colocarse en la nariz del dron para ofrecer una vista clara y sin obstáculos del camino que se avecina. El sistema de carreras también viene con una antena de alta ganancia que puede aumentar el alcance y la calidad de la transmisión de video. Además, los sistemas de carreras FPV tienen motores sin escobillas de alta velocidad para lograr velocidades rápidas y maniobras ágiles para las carreras. Por lo general, están construidos sobre marcos livianos para aumentar la velocidad de vuelo y reducir la resistencia.
Sistema de cinematografía FPV
El sistema de cinematografía FPV se utiliza para capturar imágenes cinematográficas desde un dron o una cámara. Normalmente tiene una cámara de alta resolución montada en un cardán de tres ejes para estabilizar la cámara y obtener imágenes suaves y cinematográficas. Los sistemas de cinematografía FPV también tienen tiempos de vuelo y alcance más largos para capturar imágenes desde distancias más lejanas. Además, el sistema de transmisión de video tiene una latencia menor para garantizar que el piloto pueda ver la transmisión en vivo para tener habilidades de pilotaje precisas. El marco también está diseñado para transportar el peso adicional del sistema de cámara, a la vez que es aerodinámico para un vuelo estable.
Sistema de inspección FPV
El sistema de inspección FPV está diseñado para aplicaciones de inspección industrial. Normalmente tiene una cámara de alta resolución que puede capturar imágenes detalladas del área que se está inspeccionando, como líneas eléctricas, turbinas eólicas y puentes. La cámara suele montarse en un cardán de varios ejes para permitir una inspección precisa del área. Los sistemas de inspección FPV también tienen tiempos de vuelo y alcance más largos para cubrir áreas más grandes. Además, el sistema de transmisión de video puede tener una resolución más alta para garantizar que las imágenes que se están inspeccionando sean de buena calidad para una inspección precisa.
Sistema FPV analógico
Los sistemas FPV analógicos suelen utilizar transmisores y cámaras de video de menor costo para proporcionar una vista en primera persona que puede ser de menor calidad para carreras o vuelo de drones de aficionados. Estos sistemas son más accesibles para los usuarios principiantes en FPV. El costo de estos sistemas suele ser menor.
Sistema FPV digital
Los sistemas FPV digitales brindan una calidad y latencia más altas para los usuarios que prefieren una mejor calidad de video para carreras o drones. Son más caros que los sistemas FPV analógicos, pero ofrecen una experiencia superior.
Alcance máximo y latencia:
Para garantizar una experiencia FPV fluida y confiable, el sistema FPV está hecho para equilibrar el alcance máximo y la latencia, que es el tiempo que tarda el video en transmitirse. Esto es importante para aplicaciones como las carreras de drones o el vuelo de estilo libre, donde la capacidad de respuesta es fundamental. El sistema se esfuerza por minimizar el retraso, maximizando la capacidad de respuesta y el alcance.
Calidad de imagen y alcance:
La calidad de imagen que entrega un sistema FPV debe ser, al menos, nítida y clara. El alcance se refiere a la distancia que la transmisión puede cubrir sin perder calidad de imagen. El sistema debe garantizar que el usuario no tenga que preocuparse por perder el control del dron/vehículo debido a una mala calidad de imagen o por perder de vista la transmisión de video. Los contratistas deben comenzar con una calidad de imagen de línea de base que sea clara y decidir hasta dónde puede llegar el sistema sin comprometer esta calidad. Desde aquí, deben analizar los componentes y el diseño para garantizar que se cumpla esta línea de base mientras se maximiza el alcance. Las compensaciones entre la calidad de imagen, la latencia y otros factores que afectan el alcance también deben evaluarse en relación con la línea de base establecida. El conjunto de factores debe, en última instancia, garantizar una experiencia FPV fluida y predecible para el usuario. No es de extrañar que uno de los modelos de sistemas FPV más buscados sea inmersivo y competitivo.
Modulación y frecuencia:
El sistema FPV emplea una técnica específica de transmisión de video llamada modulación. Esto se refiere a cómo se codifica la señal de video para la transmisión inalámbrica. La modulación también se refiere al proceso mediante el cual la onda portadora se varía en sus propiedades (profundidad, frecuencia, amplitud) para transmitir información (modular). El sistema debe decidir una serie de factores, incluido qué esquema de modulación utilizar, la frecuencia o el ancho de banda de la transmisión y cómo ajustarse a los cambios en el entorno de RF. El entorno de RF se refiere al entorno de radiofrecuencia, donde existen las ondas de radio y puede ocurrir la transmisión. Esto se conoce como el entorno de radiofrecuencia, que es donde las ondas de radio afectan el alcance y la confiabilidad. Elegir el esquema de modulación y la frecuencia adecuados para un sistema FPV puede ayudar a garantizar una transmisión de video clara y de baja latencia en un rango largo.
Canales y ancho de banda:
En un sistema FPV, el video y otras señales deben transmitirse, lo que significa que los canales a través de los cuales va esta información y el ancho de banda, que es la capacidad de datos de estos canales, deben configurarse correctamente.
Resistencia a interferencias:
Las contrapartes deben poder trabajar frente a interferencias, que es la degradación del rendimiento esperado de un sistema, a las señales FPV de otras fuentes de RF. Esto incluye asegurar que el sistema FPV pueda resistir la desensibilización, que es la reducción de la sensibilidad a algo; en este caso, para recibir una señal. También incluye asegurar que el sistema sea capaz de evitar la propagación multitrayecto, que es el fenómeno en las comunicaciones de radio en el que una señal llega a una antena receptora por dos o más trayectorias, y asegurar que el sistema encuentre una solución sólida de filtro espacial.
Resolución de video y frecuencia de cuadro:
El sistema FPV debe lograr una cierta resolución de video y frecuencia de cuadro. La resolución de video es el detalle o la claridad del video, y la frecuencia de cuadro es la fluidez del video. Juntas, estas determinan la calidad de la transmisión de video. El sistema debe equilibrar la resolución de video y la frecuencia de cuadro con la latencia. La latencia es el tiempo que tarda la señal de video en procesarse y transmitirse, y es esencial para ciertas aplicaciones como las carreras de drones. Esto es especialmente importante en aplicaciones donde la capacidad de respuesta es fundamental, como las carreras de drones. En última instancia, la resolución de video y la frecuencia de cuadro deben configurarse cuidadosamente para garantizar un equilibrio con la latencia para que el rendimiento no se vea afectado.
Aplicaciones industriales de los sistemas FPV;
Sistemas FPV en entretenimiento;
Sistemas FPV para inspección y vigilancia;
Los sistemas FPV no son una solución única para todos. Estos factores deben sopesarse con los requisitos del sistema y las necesidades personales.
P1: ¿Cuánto duran los sistemas FPV analógicos?
R1: Los sistemas pueden durar muchos años con el cuidado adecuado. Sin embargo, los componentes individuales como las antenas y las cámaras pueden necesitar ser reemplazados después de un par de años debido al desgaste normal.
P2: ¿Cuál es el alcance normal de los sistemas FPV analógicos?
R2: Los sistemas FPV analógicos tienen un alcance típico de 1-5 km dependiendo de la potencia del transmisor y el entorno. Las instancias de menor alcance requieren operación de línea de visión para la seguridad.
P3: ¿Puedo usar mis gafas FPV con una cámara o monitor diferente?
R3: Sí, las gafas FPV son compatibles con varias cámaras y monitores siempre que compartan el mismo estándar de transmisor de frecuencia de video (VTX).
P4: ¿Se pueden utilizar los sistemas FPV analógicos por la noche?
R4: El vuelo nocturno es posible, pero requiere iluminación adicional en el dron para la visibilidad. También se pueden agregar cámaras de visión nocturna al sistema FPV analógico para facilitar la navegación.