Az FPV világ igen csábító a modellezők számára, és nem a legolcsóbb modellezési kategóriába tartozik. Azonban léteznek pénztárcabarát megoldások, de ezek igényelnek némi türelmet, ügyességet és extra munkát. De ez általában is igaz a modellezésre, és aki egyedül építi a modelljeit, ezzel tisztában is van.
Pár év eltelt azóta, hogy foglalkoztam a Trimersion szemüveg témájával, de megint jött a kisördög. Kerestem számomra kellemesebb megoldást, és “meglepő” módon, pont a DIY berkekben találtam erre és kicsit finomítottam rajta (véletlenül). Most már az én finnyás szememnek is megfelel az eredmény, és a kis lelkem is élvezi a látványt.
Az alap koncepció: vegyünk egy olcsó 3,5″ kijelzőt (a nagyon olcsók általában 480 x 272 felbontással rendelkeznek, a drágábbak 5″ és 800 x 480) , tegyük bele valami dobozba és föléje egy Fresnel-féle lencsét (A4, középről kivágva, recés oldal szem felé, kicsit ívelve), és kész is van. Ez a megoldás annyira népszerű lett, hogy későbbiekben a kínai gyártok is beszálltak némi haszon reményében. Egy szerényebb kétszemélyes vacsora arából meg is vehető a boltokban.
Az én tekintetem megakadt egy 3D szemüvegen akadt meg, melyet mobiltelefonokhoz terveztek. Semmi komoly technológia: telefon, lencse, fekete doboz. Sajnos, a keretben van egy választó sík, azt ki kell operálni, mert ha nem, nem működik a berendezéses; duplán látunk tőle. A lencsékkel is közelebb kell tenni, ugyanis a 3Dvel szemben, én egy képet szeretnek nézni. 20 perces szisztematikus anyagpusztítás után, már majdnem jó, de a perifériába még mindig van valami zavaró. Ahogy utólag kiderült, a szem-távolsághoz képest túl kicsi a lencse. Egy kis mérgelődés után jött az ötlet: “..hát van nekem műszerész szemüvegem cserélhető lencsével!” Belepróbáltam, és láss csodát! A kép tiszta, nem lóg be/ki semmi, és még a dioptria korrekció megoldott lencse cserével. Ezután már bátran merem véglegesíteni a módosításokat.
Kiszedtem az “öntapadós” tappancsokat, amelyek meg a telefont tartották volna, kiszedtem a régi lencséket. A korábbi lencsék mozgatására szolgaló kis nyílásokat kiszélesítettem, hogy be lehessen pattintani az új lencséket illetve fekete epoxigyantával eldolgoztam a hézagokat, lyukakat, ahol belóghat a fény és javítottam a doboz alkotó elemeinek illeszkedésén is. Türelmetlen voltam és belepróbáltam a Lumia 535 készülékemet (4″, quarterHD, IPS display) és kellemesen csalódtam. A kép 90%-ban kitöltötte a látóteremet, nagyjából olyan érzés, mint elülső 1/3-ból nézném a mozit. Kicsit vissza is veszek a lencséből. 3x bőven elegendő. Így lett a FOV kb. 90°. Nekem pont jó :). Ezután már csak az a kérdés, hogy milyen minőségre vágyunk. Sajnos a minőség a kép késleltetési mutatójára negatívan hat.
Okostelefon FPV-hez.
A következő feladat: nagy felbontású kijelzőt szerezni 7″ alatt. Az alkatrészárak igen borsósak ebben a szegmensben. Mást kell kitalálni. Egy kis kutatás után úgy döntöttem, egy fél-HD vagy HD kijelzőjű telefon lesz az áldozat, úgyis rám-fér egy telefoncsere. De hogyan gyömöszöljem bele az analóg jelet? Ha létezik OTG USB kábel, adatokat tudok küldeni a telefonnak, akkor csak létezik olyan is, mellyel képeket/videó is tudok küldeni. Kis bogarászás után találtam pár megoldást. Ehhez szűkségünk lesz egy Laser BGC,FEBON100, UVC-XY (MINE VCAP2900), EZCAP.TV 281 vagy EasyCAP (STK1160, UTV007) digitalizáló eszközre. Igény szerint kibővíthetjük őket vezeték-nélküli modullal, és ezáltal direktbe fogadhatjuk a járművünk adását. A digitális jel az USB csatlakozón jelenik meg. Ezt a csatlakozót OTG kábel segítségével csatlakoztathatjuk a mobil eszközünkhöz (pl., Androidos mobil telefonhoz). OTG kábel helyett használhatunk egy másik vezeték-nélküli adót, mely összekapcsolható a mobileszközünkkel (pl., iPhone) Wi-Fi-n keresztül. Ha régebbi Android rendszer használunk, szükségünk lehet UsbWebカメラszoftverre a kép megjelenítéséhez (vagya Camera FI). EasyCAP eszközhöz fizetős szoftverre is szükség lehet: EasyCap Viewer. Videókép rögzítéséhez használhatjuk az AZ Screen Recorder
Az én konfigurációm egy HD kijelzőjű Chuwi HI8 Super 7 colos tábla gép adja a kijelzőt. Ehhez OTG kábel segítségével egy UTV007 chipes EasyCAP digitalizáló lett csatlakoztatva. Kép megjelenítéséhez EasyCap Viewer szoftvert használok. Mivel a szoftver elsődlegesen autók hátramenetét hivatott segíteni, ezért az FPV felhasználáshoz alapbeállításokat módosítani szükséges.
2017
Mára a WiFi alapú videóközlés igen elterjedt a bevezető/közép-kategóriás szektorban. A telefonok tudják a Full HD-t, ezért probléma is megoldódni látszik. Egyes FPVre szakosodott gyártók megfizethető OTG kompatibilis digitalizálókat dobtak a piacra (Eachine ROTG01 UVC), melyek akár Windows, akár Android alapú rendszere csatlakoztathatóak. Beépített szkennerük 150 csatornát képes megkülönböztetni 5,8GHz tartományban. Ennek eredménye képen, már nincs szükség külön kijelzőre, ha nem versenyző az illető. Használata könnyű, Windows rendszerek USB2WebCamera -ként ismerik fel, így munka után máris lehet menni ki a rétre ;). Megjelentek kétantennás, valós diverzitással rendelkező eszközök is, bár a tesztek nem igazolták az árukat középkategóriában. Mobilos videószemüvegek széleskörű promócióknak köszönhetően pedig jelentősen levitte az árakat (valahogy így került a Trimersion is az FPV világába).
Pozitív tulajdonsága még a ROTG01 UVC -nek, hogy van rajta analóg videó- és audio-kimenet, vagyis nem csak USB-én keresztül tudjuk használni, azonban analóg módban, sajnos, nem látjuk a frekvencia adatokat szkenneléskor, illetve csak akkor kapunk képet a kijelzőre, ha zárolt egy csatornát szabványos videó jellel.
Számos esetben a TV méretű megjelenítés kényelmesebb, ilyenkor kereshetünk egy leharcolt laptopot, és egy vezérlő hozzáadásával (pl. Universal LCD Controller Board TV Motherboard VGA/HDMI/AV/TV/USB Interface), hordozható TV-t készíthetünk belőle, vagy átköltöztethetjük a nagy-képernyős TV-nket az autó csomagtartójába és egy olcsó 75W inverterrel elláthatjuk 230V feszültséggel a járművünk akkumulátoráról.
Igényesebbek számára, természetesen, még mindig ott van a FatShark, DJI, FlyZone.
A rádiós átvitel. A rádiós összeköttetéshez szükséges egy adókészülék, aminek jeleit az átvivendő információnak megfelelően moduláljuk, továbbá egy vevőkészülék, ami az adó üzeneteit képes feldolgozni. Az adó által előállított elektromágneses hullámok terjedése révén lehet az üzenetet nagy távolságra vezeték nélkül továbbítani. Az elektromágneses hullámokat váltakozó elektromos és mágneses terek alkotják: az elektromos teret az elkülönített töltött részecskék hozzák létre, vagyis a feszültség és a távolság határozza meg, a mágneses erőteret a mozgó töltött részecskék hozzák létre. Az áram csak feszültség hatására folyhat, vagyis mágneses erőtérhez mindig tartozik elektromos erőtér is, – tehát az áram elektromágneses erőteret hoz létre.
Az elektromágneses hullámok polarizációja. Az elektromágneses hullám polarizációját az elektromos komponensének iránya határozza meg (feszültség kelti). Két fő polarizációs módot különböztetünk meg: a lineáris és az elliptikus vagy kör alakú polarizációt. Az elliptikus polarizáció esetében az elektromos komponens iránya körmozgást végez. A körforgás irányától függően beszélünk jobbra vagy balra forgó kör-polarizációról. A rövidhullámú tartományban az elliptikus, vagyis a kör alakú polarizációnak alig van jelentősége. Az igen nagy frekvenciák tartományában azonban fokozódó mértékben alkalmazzák, különösen az űrkutatás területén (pl. rádióasztronómia).
A lineáris polarizáció esetében az elektromos erővonalak egyenesen futnak, és a földfelszínhez képest egy bizonyos irányt vesznek fel. A földfelszínhez felvett irányuktól függően megkülönböztetjük a horizontális, vagyis vízszintes polarizációt (az elektromos erővonalak a földfelszínnel párhuzamosak) és a vertikális, vagyis függőleges polarizációt (az elektromos erővonalak a földfelszínre merőlegesek).
Az ionoszféra egyenlőtlenségei következtében a rövidhullámú tartományban igen gyakori a polarizáció-változás. Ennek következtében létrejövő fadding-jelenségeket polarizációs fadding-nek nevezzük. A terjedés útjában levő akadályok szintén polarizáció-módosuláshoz vezethetne. A vízszintesen felépített antennák általában vízszintesen polarizált hullámokat sugároznak ki, a függőlegesen elrendezett antennák pedig általában függőlegesen polarizált hullámokat. Bizonyos antennatípusoknál azonban a polarizáció az antenna irányából nem ismerhető fel azonnal (így pl. a résantennánál és a Quad-antennánál). Az elliptikus polarizáció meghatározásához szintén nincsenek egyszerű, általános érvényű szabályok.
Reflexió, refrakció és diffrakció. A reflexió (visszaverődés) lehet irányított, amely síkfelületen alakul ki, vagy szórt reflexió, amely egyenlőtlen felületeken keletkezik. Az irányított reflexiónál a visszavert sugár, a beeső sugár és a beesés pontjára emelt merőleges egy síkba esnek. A beesési szög és a visszaverődési szög a beesés pontjára emelt merőlegeshez képest egyforma. A reflexió mértéke (a reflexiós koefficiens) függ a visszaverő közeg permittivitásától (dielektromos tényezőjétől és permeabilitásától, más szóval áteresztő képességétől).
Az elektromágneses hullámok refrakciója (törés) különböző dielektromos tényezőjű közegek átmeneténél lép fel. Ennek a jelenségnek különösen az ultrarövid hullámok terjedésénél van jelentősége. Mivel az elektromágneses hullámok terjedési sebessége a közeg dielektromos tényezőjétől függ, így ha ez változik, a terjedési sebesség is változik. A sebesség változás következtében pedig irányváltozás lép fel; ez a refrakció. A légkör dielektromos tényezője függ a sűrűségtől és relatív nedvességtartalmától. A jelenség igen szemléletesen mutatható be egy optikai kísérlettel: ha egy botot ferdén egy vödör vízbe helyezünk, akkor a bot a vízfelszín síkjában meghajlani látszik (a fény is elektromágneses hullám).
Az elektromágneses hullámok diffrakciója (elhajlása) a terjedés útjában levő élek mentén alakul ki. Ennek köszönhető, hogy olyan területeken, amelyek hullámárnyékban vannak, mint pl. magasabb hegyek és épületek mögött, sokszor még elfogadható vétellehetőség tapasztalható. A diffrakció mértéke frekvenciafüggő: növekvő frekvenciával csökken.
Azatmoszféra. Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a Föld légkörének, az atmoszférának. Az atmoszféra mintegy 2000…3000 km magasságig terjed, és főleg nitrogénből, oxigénből, szén-dioxidból és vízgőzből áll. Az atmoszférát három fő rétegre szokás osztani: A troposzféra. A Föld légkörének a földfelszíntől kb. 11 km magasságig terjedő szakaszát troposzférának nevezzük. Szokás még “időjárási rétegnek” is nevezni, minthogy az időjárást meghatározó meteorológiai folyamatok elsősorban itt zajlanak le. A troposzféra a légkör anyagának mintegy 75%-át tartalmazza. A troposzféra hőmérséklete a magassággal általában csökken: 1000 méterenként 6…8°C-kal. A hőmérséklet a legfelső rétegben, a tropopauzában a legkisebb, átlagosan -50 °C. A troposzféra és a sztratoszféra közötti átmeneti réteg, a tropopauza magassága ingadozó. Közép-Európa földrajzi szélességénél általában márciusban a legalacsonyabb, állagosan 9,7km, míg júliusban a legmagasabb: 11,1km. A troposzféra állapota az ultrarövid hullámok terjedését lényegesen befolyásolhatja. A sztratoszféra. A Föld felszíne felett 11…80 km magasságban találjuk a sztratoszférát. Ebben a tartományban a szó általános értelmében vett időjárási jelenségek nem játszódnak le, és a réteget a vízgőz teljes hiánya jellemzi. Hőmérséklete mintegy 20 km magasságig állandónak tekinthető, e felett pedig egyenletesen növekszik, míg 50 km magasságban kb. 50 °C maximumot nem ér el. Ezt a növekvő hőmérsékletű tartományt ózon-zónának is nevezik, mivel ebben a magasságban a légkör ózon-koncentrációja viszonylag nagy. Ez az ózon-réteg a földi élet létének és fejlődésének fontos tényezője, minthogy a Nap ibolyántúli sugárzásának legnagyobb hányadát elnyeli.
50 km feletti magasságban a hőmérséklet-eloszlás ismét csökkenő jellegű, míg 80 km-nél – az ionoszférába való átmenetnél – ismét fordulópont található. A sztratoszféra hatását az ultrarövid hullámok terjedésére ez ideig nem sikerült kimutatni. Az ionoszféra. 80 km feletti magasságban az ionoszféra található, amelynek felső határa hozzávetőleg 800 km-nél van; itt fokozatosan átmegy az interstelláris (csillagközi) térbe. Ezt az átmeneti tartományt exoszférának nevezik. Az ionoszférában igen sok elektromosan töltött részecske – ion és elektron – van. Ezek semleges gázmolekulákból ionizáció következtében jönnek létre. Mivel a gázsűrűség ilyen magasságon alacsony, ezért az ionizált állapot jelentős ideig fennmaradhat. A pozitív ionok és elektronok egymásra találását rekombinációnak hívják. Ionizációt itt elsősorban a napsugárzás okoz; az ultraibolya, korpuszkuláris sugárzás és a kozmikus sugárzás, továbbá a meteoritok zápora (több mint 100 meteorit/nap). Az elektromosan töltött részecskék jelenlétének következtében az atmoszféra felső rétege elektromosan vezetővé válik, és ilyenformán az elektromágneses hullámok bizonyos frekvenciatartományát képes visszaverni (reflektálni).
Kennelly és Heaviside már 1900-ban feltételeztek nagy magasságban egy ilyen elektromosan vezető réteget. Appleton és Barnett 1924-ben kísérleti úton kimutatták a Föld légkörének reflektáló tulajdonságát, s ezzel bizonyították Kennelly és Heaviside elméletét. Később a radar-elven alapuló mérésekkel sikerült kimutatni, hogy az atmoszférában nemcsak egy ilyen reflektáló tulajdonságú réteg található (Kennelly – Heaviside-réteg), hanem egy egész rétegrendszer.
Az ionoszféra elektronsűrűség-eloszlásának néhány maximuma van. 40 és 80 km közötti magasságban ezért több rétegre tagoljuk. Tulajdonképpen nem is beszélhetünk rétegekről, mivel a különböző elektronsűrűségű tartományok közötti átmenetek egymásba folynak. A réteges szerkezet elmélete azonban az elmúlt évtizedekben szilárd fogalommá vált, ezért használata továbbra is indokolt. Rétegek alakulása függ a naptól érkező energiától, ezért egyes rétegek csak nappal vannak jelen.
Napközben, nagyjából 50-90 km magasságban alakul ki a D-réteg. Az ionizáció fő forrása a D-régióban az UV-sugárzás, ami a nitrogén-monoxid (NO) molekulákra hat, majd az éjszaka folyamán eltűnik. Rekombináció ebben a rétegben gyorsan lezajlik. Fontos tulajdonsága, hogy elnyeli a rövidhullámú sugárzást – napviharok során gátolja az RH kommunikációt.
E felett helyezkedik el az E-réteg (a tulajdonképpeni Kennelly-Heaviside réteg), amelyben a maximális elektronsűrűség 110…130 km magasságban van. Főleg lágy röntgensugarak és UV-sugárzás hozza létre, amik az oxigénmolekulákra hatnak. Az E-régió legnagyobb sűrűsége kb. 100-szorosa a D-régió legnagyobb sűrűségének, mert a rekombináció itt jóval lassabb. A D-régióhoz hasonlóan az E-réteg is gyengül az éjszaka folyamán, illetve magasabbra tolódik. Van még egy másik, átmeneti forrása is az ionizációnak az E-régió magasságában, aminek létrejöttében szerepet játszik a semleges atmoszféra mozgása, az északi fény körüli elektromos mező és a légkörbe belépő meteorok, amik felizzanak, és az őket körülvevő semleges gázt ionizálják, ezzel a nyomvonalukon egy hosszú ionizációs csíkot hoznak létre. Az ilyen csíkokat szporadikus E-rétegnek nevezik (görögül szporadikus: szórványos, helyenként előforduló). Hatása néhány perctől néhány óráig tarthat. Mivel az így létrejövő réteg jól visszaveri a nagyfrekvenciás rádióhullámokat, ezért ilyenkor a megszokottnál jóval nagyobb távolságú összeköttetés is lehetséges.
A még feljebb fekvő F-réteg (Appleton-réteg) nyáron a nappali órákban F1 és F2 rétegekre hasad. Az ionizáció maximuma az F1 rétegnél 200…230 km magasságban van, míg az F2 rétegnél 300…400 km magasságban. Az ionizáció mértéke (elektronsűrűség) rétegről-rétegre növekszik és maximális értékét az F2 rétegen kb. 400 km magasságban éri el. E felett az ionizáció mértéke gyorsan csökken, míg végül teljesen megszűnik.
Minthogy az ionoszféra folytonos állapotváltozásoknak van kitéve, a vázolt elrendezés nem tekinthető egymáson elhelyezkedő rétegek merev rendszerének: az ionizáció mértéke folytonosan változik az év- és napszak, a naptevékenység, a földrajzi szélesség és még egyéb tényezők függvényében.
Elektromágneses hullám terjedése. Az elektromágneses hullámok terjedésében jelentős szerepe van a földfelszín görbületének, a talaj eltérő konduktivitásának és legfőképpen atmoszférájának. Ha az adó- és vevőantenna a föld felszínén van, a rádióhullámok az adótól a vevőig két úton juthatnak el:
– a troposzférán át a földfelszín mentén, mint felületi vagy talajhullámok
– az ionoszférától visszaverődve, mint térhullámok.
A felületi hullámok a Föld görbületét követik, és terjedésük során a felszíni abszorpciós hatások következtében veszteséget szenvednek. Ez a veszteség a frekvenciával növekszik. Igen kis frekvenciák esetében (a leghosszabb hullámtartományban) a felületi hullám nagy távolságok áthidalását teszi lehetővé. A talaj elektromos vezetőképessége és a tereptárgyak (épületek, növényzet stb.) a felületi hullámok terjedését befolyásolják, a hatótávolságot azonban főleg akisugárzott teljesítmény határozza meg. A rövidhullámok felületi hatósugara csekély. Közepes teljesítményű amatőr adóval a 80 m-es sávban kb. 100 km-es felületi hullámú hatótávolsággal lehet számolni; azonos teljesítményű 10 m-es sávban dolgozó adónál ez a távolság kb. 15 km-re csökken. Az ultrarövid hullámok tartományában a nagyobb távolságok áthidalását felületi hullámokkal a troposzférában létrejövő hullám-elhajlás, -törés és -szóródás teszi lehetővé.
A legnagyobb földi távolságok áthidalását a rövidhullámok térbeli terjedése teszi lehetővé, amikor is a térhullámok az ionoszférától visszaverődnek. A rádióhullámok terjedési sebessége az ionoszférában valamivel nagyobb, mint a troposzférában, és lényegében az elektronkoncentráció és a frekvencia függvénye. Az elektronkoncentráció növekedésével – adott frekvencián – a terjedési sebesség is növekszik. Ha a hullámhomlok nem merőlegesen, hanem 90°-nál kisebb szöggel lép be az ionoszférába, a hullámhomlok felső része “gyorsabb”, mint az alsó része. Az eltérő terjedési sebesség következtében a terjedési irány megtörik és elegendő nagy elektronkoncentráció esetén a hullám a Föld felé visszaverődik. A jelenséggel kapcsolatosan az alábbi összefüggések érvényesek:
Minél nagyobb az üzemi frekvencia, annál nagyobb elektronkoncentráció szükséges a reflexió feltételeinek biztosítására.
A térhullám visszaverődése a Föld felé annál könnyebben valósul meg, minél laposabban lép be az ionoszférába.
A reflexió sohasem veszteségmentes, ezért a visszavert térhullámoknál mindig kisebb-nagyobb járulékos csillapítással kell számolni. Az ionoszféra csillapítása frekvenciafüggő: a kisebb frekvenciák csillapítása nagyobb, mint a nagyobb frekvenciáké.
A térhullámok nagy távolságú terjedését azonban az árnyékolás akadályozhatja. Fedésről beszélünk akkor, amikor a hullámok már a viszonylag alacsony E-rétegről visszaverődnek, és így a magasabban elhelyezkedő F-rétegig el sem jutnak. Összefoglalóan megállapítható, hogy a térhullámok terjedése függ a felsőhatár frekvenciától (az a frekvencia, mely merőlegesen érkezve az ionoszférába meg visszaverődik), a csillapítástól és az árnyékolástól. Az áthidalható legnagyobb távolság – egyszeres visszaverődéssel az ionoszférától 4000…4500 km. Mivel azonban a rövidhullámok a talaj és az ionoszféra között többszörösen is visszaverődhetnek, a térhullámok többszörös “ugrással” a legnagyobb lehetséges földi távolságokat is áthidalhatják.
Azonban 5 m-nél kisebb (6oMHz-nél magasabb frekvenciájú) ultrarövid hullámoknál – normális körülmények között – még a leglaposabb belépési szögnél sem tapasztalható reflexió az ionoszféráról. Ezek a nagyfrekvenciás térhullámok az ionoszférán áthatolva a világegyetemben terjednek tova.
Az ultrarövid hullámok terjedése. Az ultrarövid hullámú elektromágneses rezgések hullámhossza 10 és 1 m között van, ami 30…300 MHz-nek felel meg.Terjedésük megközelíti a fényterjedési törvényszerűségeit. Ezért szokás kvázi-optikai (fényhez hasonló) terjedésről beszélni, noha valójában ténylegesen kvázi-optikai terjedésről csak a deci-, centi- és a milliméter-tartományban van szó. Az ultrarövid hullámok kiválóan alkalmasak olyan távolságok üzembiztos áthidalására, amelyek az elméleti optikai látóhatáron belül vannak, ugyanis biztonságos hatósugaruk kb. 15 %-kal meghaladja az optikai látóhatárt. Ezen a távolságon belül térerő-ingadozás gyakorlatilag nem lép fel, és már egészen kis adóteljesítménnyel is – az időjárási viszonyoktól és az ionoszféra állapotától függetlenül – üzembiztos összeköttetések létesíthetők. A hullámterjedés-kutatás legújabb eredményei alapján az ultrarövid hullámok elhajlása a Föld felszíne felé a levegőnek a magassággal csökkenő törésmutatójával hozható összefüggésbe. A törésmutató értékét a troposzféra vízgőz tartalma (nedvessége), nyomása és hőmérséklete határozzák meg.
Az ultrarövid hullámok hatósugara közelítő számítással:
ahol a 2 m-es hullám hatósugara km-ben; az adóantenna magassága m-ben és a vevőantenna magassága m-ben.
Az összefüggés a Földnek az ún. “négyharmad” sugarán alapszik, vagyis nem a tényleges 6370 km-es földsugárral számolunk, hanem az egyharmaddal megnövelt 8500 km-es értékkel. Az ultrarövid hullámú tartományban időszakosan olyan nagy-távolságú terjedések figyelhetők meg (1000 km felett), amelyek a közönséges horizonton túli terjedéssel nem magyarázhatók. A jelenségnek többféle oka lehet, azonban többnyire a troposzféra különleges állapotára vezethető vissza.
Troposzferikus nagytávolságú terjedés.
A troposzféra hőmérséklete általában a magassággal csökken: 1000 m-enként 6…8°C-kal. A légtömegek mozgása és egyéb meteorológiai hatások következtében a hőmérsékleti és relatív nedvesség-eloszlási görbén ugrásszerű hirtelen változások is felléphetnek, ennek következtében a görbe a normálistól eltérhet. Az ilyen hőmérsékletugrás – más néven inverzió – a légsűrűség változását okozza: a meleg levegő sűrűsége kisebb, mint a hidegé. Az optikából ismeretes a fénytörés alapszabálya: ha a fénysugár valamely optikailag sűrűbb (nagyobb törésmutatójú) közegből egy kisebb sűrűségűbe (kisebb törésmutató) lép, az átlépési pontban emelt merőlegestől elfelé, míg az optikailag sűrűbb közegbe lépve a merőleges felé törik. Az ultrarövid hullámok a terjedési közeg sűrűségének változásakor a fényhez hasonló viselkedést tanúsítanak: a hullámhomlok az inverziórétegbe belépve a Föld felszíne felé törik. Az inverziós réteg általában viszonylag kis magasságban helyezkedik el. A talajmenti inverzió közvetlenül a talaj felszíne felett alakul ki, hatására viszonylag csak kis hatósugár-növekedés jelentkezik. A magassági inverzió néhány 1000 m magasságban képződik, és ez hozza létre a nagy távolságú terjedést. Mint látható, a közvetlen terjedéssel csak azok a hullámok érik az ellenállomás antennáját (I. vevő), amelyek igen lapos szögben, mintegy a Föld felszínéhez érintőlegesen lépnek ki az adóantennáról. Ha a troposzféra állapota a hullámpálya elhajlását és ezzel rendkívüli terjedést okoz, szintén a lapos lesugárzás kedvez a terjedésnek (II. vevő). Ebből nyilvánvalóan következik, hogy nagytávolságú összeköttetések létesítése szempontjából azok az antennatípusok kedvezőek, amelyek elsősorban a függőleges síkban nyalábolnak!
Ritkán előforduló jelenség az ún.. troposzferikus hullámvezetéses átvitel (angolul: ducting). Ez csak akkor jön létre, ha egy időben egymás felett több inverziós réteg közé jut be a hullám, ott addig reflektálódik ide-oda a két réteg között, míg az alsó réteg lokális elvékonyodásához érve azon át kilép. A rendkívüli hullámvezetéses terjedést az jellemzi, hogy az összeköttetés – területileg igen távoli állomások között szűken behatárolt – lehetséges, míg a közelebbi állomások a holtzóna miatt nem érhetők el. Hullámvezetéses terjedés azonban kialakulhat a Föld felszíne és egy nagykiterjedésű talajmenti inverziós réteg között. Ennek a terjedésnek a jellemzője, hogy a terjedés útjában nincs holtzóna. Ha a troposzféra törésmutatója olyan nagy, hogy a földfelszínnel párhuzamosan kisugárzott hullámvisszaverődés lehetséges, akkor szuper-refrakcióról beszélünk. Ilyenkor az inverziós rétegen totálreflexió lép fel, amely folyamat hasonlatos a rövidhullámoknak az ionoszféra egyes rétegein lezajló reflexiós folyamatához.
Szórthullám-terjedés. A troposzféra felső tartományában, kb. 10 km magasságban, a légrétegek intenzív függőleges áramlása figyelhető meg. Ezek az ún. kiegyenlítődési áramlatok. A különböző hőmérsékletű légrétegek keveredése állandó turbulenciát hoz létre. Ilyenkor parazita-inhomogenitások keletkeznek, amelyeknek a környező légtömegekkel szemben eltérő hőmérsékletük, nyomásuk és relatív nedvességtartalmuk van. Ha a hullámterjedés pályája ilyen inhomogenitásokon át vezet, akkor az energia kicsiny töredéke diffúz szóródást szenved. Minthogy a szórt sugárzás a tér minden irányában terjed, egy része jóval az optikai látóhatár mögött tér vissza a Föld felszínére. Ez a maradék erőtér rendkívül kicsiny, azonban állandó értékű.
A troposzferikus szórthullám-terjedést (angolul: tropospheric scatter) a 100…1000 MHz közötti frekvenciáknál szokták hasznosítani, főleg az 500 MHz körüli frekvenciáknál. Az áthidalható távolság 800…1000 km-t is elérhet. A vétel minősége rendszerint gyenge, és sokszor az átvitt jel sávszélességének csökkenése is megfigyelhető. A sávszélesség csökkenése azzal magyarázható, hogy az inhomogén tartomány különböző pontjairól származó szórthullámok fáziskéséssel érkeznek a vevőantennához. A szórási gócok helyzetváltozásai a troposzférában ezen kívül kisebb-nagyobb fadding jelenségeket is okozhatnak.
Stabilabb összeköttetés tartható fenn az ionoszferikus szórthullám-terjedéssel (angolul: ionospheric scatter), ami a kb. 100 km magasságban levő ionoszférarétegeknek köszönhető. Ehhez leginkább a 25.. .60 MHz közötti frekvenciák használhatók, míg az áthidalható távolságok 7000…2500 km.
Az ultrarövid hullámok reflexiója a sporadikus E-rétegtől. Az ionoszférában az elektronsűrűség néha váratlanul megváltozik, pl. ionoszferikus szél esetén. Ilyenkor az ionoszféra alsó rétegeiben igen intenzív ionizációjú inhomogenitások léphetnek fel. Minthogy ezek a sporadikus (szórt) gócok elsősorban az E-rétegben, főleg ennek alsó szakaszában keletkeznek, ezt sporadikus E-rétegnek (Es réteg) nevezzük. E jelenség okát nem sikerült ez ideig egyértelműen tisztázni, azonban hatását jól ismerjük. Bizonyított tény, hogy az ultrarövid hullámú tartománynak főleg a 30…100 MHz közötti szakasza verődik vissza az Es rétegtől. A 2 m-es sávban is sikerült olyan összeköttetések létrehozása, amelyek az adott körülmények között igen nagy valószínűséggel az Es rétegen bekövetkezett reflexióval magyarázhatók. Minthogy a hullámok a 100…130 km magasságban reflektálódnak, kiszámítható, hogy a reflektált hullámok az adótól 900…2000 km távolságban térnek vissza a földfelszínre. A szórthullámok intenzitása 1000 km-nél kisebb távolságoknál rohamosan csökken.
Az ultrarövid hullámok visszaverődése az északi fénytől. A Nap időnként hatalmas tömegű, elektromos töltésű izzó gázfelhőket lövell ki magából. Ezek nem tekinthetők sugárzásnak, minthogy sebességük “csupán” 1500 km/s körül van. A jelenséget kísérő anyagvándorlás miatt korpuszkuláris (részecske-) sugárzásnak nevezik. Ha a Föld ilyen részecskesugárzással találkozik, mágneses tere a részecskeáramban haladó elektronokat és ionokat a mágneses pólusok irányába eltéríti. Az eltérített részecskesugár a 70. szélességi fok körül – az ún. aurora-zónában vagy északifény-tartományban – lép be a magasabb légkörbe, és szekunder ionizációt, valamint az északi fény jelenségét idézi elő. Ugyanakkor az aurora-zóna mentén nagy intenzitású áramlás jelentkezik, amelynek erősen ingadozó mágneses tere az állandónak tekinthető földmágneses térre szuperponálódik: ún. mágneses vihar keletkezik, melynek intenzitása az északifény-tartományban a legalacsonyabb.
Az intenzív részecskesugárzás által okozott szekunder ionizáció az aurora-zónában igen nagy helyi elektronsűrűségeket hozhat létre. Ezért az északi fény környezetében kifejezett ionizált gócok keletkezhetnek, amelyeknek elektronsűrűsége az ultrarövid hullámok reflexiójához is elegendően nagy. Az ún. aurora E-rétegen végbemenő visszaverődés átlagban 100 km-es, vagy ennél nagyobb magasságban játszódik le. A diffúz reflexió következtében a jelátvitelt erős torzítás jellemzi. Ezért összeköttetések csupán távíró-üzemmódban létesíthetők.
A Napon lezajló nagyobb erupciót követően általában 26 óra múlva a részecskefelhő eléri az ionoszférát. Néha azonban az is előfordulhat, hogy a Napból kiszakadó részecskesugárzás elkerüli a Földet, és a csillagászati módszerekkel észlelt erupciót az aurora-jelenségek nem követik. Ez rendszerint akkor következik be, ha az erupció a napkorong széle felé zajlott le.
Az ultrarövid hullámok visszaverődése meteor-nyomvonalakról (meteorscatter). A Föld a Nap körüli pályáján rendkívül nagyszámú, többnyire igen kicsiny, porszerű meteorittal találkozik. A meteoritok igen nagy sebességgel (elérhetik a 72 km/s-ot is) hatolnak be az atmoszférába, miközben a súrlódási hő folytán 100 … 200 km-es magasságban elgőzölögnek, elégnek. A meteoritoknak csupán egy kis része akkora, hogy elégéskor az atmoszférában látható fénynyomot hagynak (hullócsillag), és még sokkal ritkább az olyan méretű meteorit, amely eljut a Föld felszínéig.
A meteoritok két csoportba oszthatók: az első csoportba azok sorolhatók, amelyek a világűrben mindenütt viszonylag egyenletes eloszlásban találhatók. Ezek kitüntetett irány nélkül és különböző sebességgel mozognak. A második csoporthoz tartozó meteoritok pedig meghatározott pályákon, azonos irányokban és sebességekkel haladnak. Ezek a meteoráramok vagy meteorit-záporok periodikusan keresztezik a Föld pályáját, és végleges megsemmisülés előtt pályájuk mentén az atmoszférában ionizált csatornát létesítenek. Az ilyen ionizált csatorna rövid életű, mivel az igen kis nyomású magas atmoszférában hamar szétterjed és eloszlik. A kezdeti szakaszban azonban olyan nagy elektronsűrűség léphet fel, hogy az ultrarövid hullámok az ionizált csatornától visszaverődnek. Minél nagyobb méretű a rohanó meteorit, annál nagyobb és hosszabb élettartamú az általa létrehozott ionizált csatorna. Összeköttetéseket a meteor-nyomvonalaktól visszavert hullámokkal a kanadai Janet-eljárás szerint gyakorlatilag is létesítenek. Ezen kívül a 2 m-es sávban dolgozó amatőrök is kiterjedten használják. Általában nem az első csoporthoz tartozó, szórványosan fellépő meteoritok, hanem a periodikusan jelentkező meteoritrajok nyomvonalait hasznosítják rádióösszeköttetésekhez. Minthogy az utóbbiak pályája és sebessége többnyire ismeretes, a Föld és a meteoritraj találkozásának időpontja kielégítő pontossággal előre számítható.
Az ultrarövid hullámok reflexiója a Hold és a mesterséges holdak felszínéről. Az ultrarövid hullámú átviteltechnika a Föld-Hold-Föld (EME) útvonalon át azon a felismerésen alapszik, hogy az ultrarövid hullámok az ionoszféra rétegeken áthatolva a világűrbe jutnak ki. Már 1946-ban sikerült venni holdfelszínről visszaverődött impulzusokat. (megjegyzés: Eredetileg 1944 márciusában Bay Zoltán, az akkori Műegyetem Atomfizikai Intézetének igazgatója vetette fel a gondolatot, hogy a Holdat visszaverő felületként alkalmazva rádióhullámok, visszaverődését lehetne észlelni. A háborús események miatt a már megépített berendezés megsemmisült. A munkát 1945.év második felében ismét megkezdték. A kísérlet 1946 február első napjaiban eredménnyel végződött. A kiséletet az Egyesült Izzó kutató-laboratóriumában végezték el. A vonatkozó leírás és fényképek a Rádióévkönyv 1947-es kötetében [Hungária kiadás] találhatók).
Az első holdreflexiós kétirányú amatőr összeköttetést 1960. július 21-én létesítette a W6HB (San Carlos, Kalifornia) és W1BU (Medfield, Massachussetts) állomás az 1296 MHz-es sávban. Mindkét állomás kimeneti teljesítménye 400W volt és parabolaantennákat használtak. A két állomás légvonalban 4320 km-re volt egymástól, azonban a ténylegesen áthidalt távolság 768 000 km-t tett ki. Az első sikeres kísérletet 1964-ben továbbiak követték a 2 m-es és 70 cm-es amatőrsávban. Ezek során a holdreflexió segítségével Európa és Amerika között is létesült kétirányú összeköttetés.
A Föld-Hold-Föld útvonal használata rendkívüli technikai felkészültséget tesz szükségessé. Az egységes üzemszerű összeköttetésekhez a közel 5 másodperces jelátfutási idő is túl sok lehet, ez azonban amatőr vonatkozásban nem jelent hátrányt. Különleges perspektívát jelentenek az ultrarövid hullámú átviteltechnikában a műholdak, amelyeket előre számított Föld körüli pályára juttatnak. A tudományos célokat szolgáló különféle mesterséges holdak mellett az Egyesült Államokban amatőr célú mesterséges holdat is fellőttek (OSCAR). Az interkontinentális tv-átvitel céljaira szolgálnak a MOLNYIJA, TELSTAR, SYNCOM stb. mesterséges híradástechnikai holdak. A passzív híradástechnikai mesterséges holdak lényegében nagyméretű ballonok, amelyeknek felszíne vékony fémréteggel van borítva. (Pl. az ECHO ballon.) Ennek következtében a rádió- és fényhullámokat igen jó hatásfokkal képesek reflektálni. Az aktív híradástechnikai holdak ezzel szemben komplett vevő- és adóberendezésekkel vannak felszerelve: a Földről érkező jeleket egy másik frekvencián ismét lesugározzák, relézik. Az aktív mesterséges holdak elektronikus adattárolót is vihetnek magukkal, amelynek segítségével a vett és tárolt jeleket később, pl. a földi parancsra ismét lesugározzák.
Sok fórum-oldalt olvastam át FPV-ről, és “nyálcsorgatva” néztem végig a GoPro3 Black Edition kamerával készített magaslati felvételeket. Irigykedve néztem, hogyan hullanak a rekordok az FPV területén. Türelmes voltam, de valahogy nem akart lejjebb menni az ára. Végül 2013 derekán megjelent egy kínai fejlesztésű kamera Mobius néven. Kicsit szkeptikus voltam, és megvártam, míg a környezetemben is megjelent egy-kettő. Irodai teszteléseim során kellemesen csalódtam, de kezdjük az elején.
Mobius ActionCam rövid specifikációja:
A mindössze 38 grammos eszközben (61 x 35 x 18mm) nagy lehetőségek rejlenek (#26 modell): beépített LiPo cella (500mAh) töltésvezérlő IC-vel gondoskodnak a táplálásról, a gyári lencse látószöge ~110°, videófelbontások: 1080 x 30FPS, 720 x 60FPS, 720 x 30FPS, H.264/AVC1 codec, fénykép felbontások: 2304 x 1536, 1920 x 1080, 1280 x 720, sorozatkészítési lehetőséggel, microSD/SDHC/SDXC kártya foglalat, mely 64GB befogadására is alkalmas (class 4-6), USB2.0, plug&play. Nincs szükség külön meghajtó szoftverre, valósidejű TV videó kimenet biztosítja a kapcsolatot az analóg eszközökhöz.
A készülék számos funkciójának és szoftveres beállítási lehetőségeinek köszönhetően több területen is sikeresen bevethető. Használhatjuk miniatűr zsebkameraként, fedélzeti kameraként, biztonsági felvételek készítéséhez, webkameraként illetve hordozható adattároló/kártyaolvasóként.
Üzemeltetés főbb aspektusai. Kompatibilitásiproblémák elkerülése érdekében használjunk márkás kártyát (Kingston ajánlott), legalább 4. minőségosztályút (Class 4). Egyes magas minőségosztályú kártyák azonban okozhatnak fennakadást: pl. Sandisk 32GB Ultra (Class 10) korábbi firmware-el. Lehetőség szerint kamránkat használjunk 1.13, vagy későbbi firmware-el. Egy jó megoldás lehet a Class 4 Kingston microSD kártya FAT32 fájlrendszerrel. Rosszabb minőségű kártya akár 20mA-rel több áramot is fogyaszthat!
Használat előtt formázzuk a kártyát a készülékben (In-Camera Formatting). Ehhez csatlakoztassuk a kamerát külső USB feszültségforráshoz. Nyomjuk le az üzemmód gombot (M), és miközben tartjuk, csatlakoztassuk le a feszültségforrásról. Ezután a sárga LED elkezd pislogni. A formázás végét a piros LED háromszori villanása jelzi, majd a kamera kikapcsol. Ezután már elengedhetjük a gombot.
Ha már a kártya készen áll a használatra, kapcsoljuk be. Ennek hatására felvillan a kék LED, után kis idő múlva narancsszínűre vált. Ekkor a készülék készenléti állapotba kerül, és várja az utasításainkat. Ebben az állapotban a készülék legfeljebb 30 másodpercig tartózkodik, azután kikapcsol. Megnyomva a “kamera” jelű gombot (kioldó), elindul a felvétel. A gomb ismételt megnyomása megállítja a felvételt. Beépített 520mAh LiPo akkumulátornak köszönhetően akár 80 perc hosszú felvételt is készíthetünk, ha rendelkezésünkre áll megfelelő méretű tárhely (átlag fogyasztás 380mAh, tárhely igény ~30-60MB/perc [vagyis 8GB kártya bőven elegendő a beépített energiaforráshoz], kikapcsolt állapotban 15uA). Ez az idő hidegben drasztikusan csökkenhet. Külső energiaforrással ennél nagyobb felvételt is készíthetünk. Klip maximális hossza 4GB (állítható méret), ezután a kamera egy másik fájlt készít 1mp átfedéssel. A készülék beépített töltésvezérlőjének köszönhetően az elhasznált energiát bármilyen 5V forrásból tudjuk pótolni USB csatlakozón keresztül. Egy teljesen lemerült cella feltöltése 2,5 órát vesz igénybe 140mA maximális áramfelvétel mellett. Töltés során a visszajelző LED zölden világít (ha narancssárga, akkor nyomjuk meg a kikapcs. gombot), és a töltési folyamat befejeztével kialszik. Kerüljük a nemstandard USB kábeleket, mert visszafordíthatatlan károkat is okozhatnak a kameránkban! Kameránk töltéshez csak a + (pozitív-1.) és a GND (föld-5.) vezetékeket használja. Rövid áttekintés után nézzük, milyen egyéb lehetőségek rejlenek a készülékben, melyek csábítóak lehetnek egy FPVs modellező számára.
A kamera használata.
Ahogy a tesztvideóból már láttuk, a kamera minősége kiválónak mondható, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a vetélytárs 6x árkategóriába tartozik. Jó hír, hogy rögzítés során is tölthetjük a készüléket, illetve külső 5V feszültségforrást alkalmazhatunk kameránk táplálására (min. 1A terhelhetőséggel: fogyasztás engedélyezett cellatöltéssel: 510mA). Bekapcsolásnál a készülék ellenőrzi, hogy van-e jel a Data érintkezőkön (2. -3.). Ha talál, akkor “úgy véli”, hogy PC-hez van kötve, és letiltja a rögzítés kezdeményezését, de ha előtte indítjuk el rögzítést… Az 5V tápvezetéket bármikor csatlakoztathatjuk a kamerához.
Kameránk üzemállapotát az üzemmód gomb (M) segítségével változtathatjuk. Visszajelzésként a készülék tetején található LED megváltoztatja a színét.
Állapot jelző LED fényei
Narancs sz. LED – Videó üzemmód 1, – folyamatos, ha várakozó üzemmódban, villog felvételkor,
Kék színű LED – Videó üzemmód 2, – folyamatos, ha várakozó üzemmódban, villog felvételkor,
Piros színű LED – Fényképezőgép üzemmód,
Piros színű LED – Visszajátszási üzemmód – csak akkor érhető el, ha az analóg kimenetet aktiváló kábel csatlakoztatva van. Lejátszáshoz a kioldó gombot kell megnyomni. Következő felvételre való ugráshoz nyomjuk meg az üzemmód gombot (M),
Zöld színű LED – kamera akkumulátorának töltése folyamatban van (USB kábelen, kikapcsolt állapotban).
Felvétel készítése során a rögzített anyagot írásvédetté is tehetjük. Ehhez a felvételkészítéskor nyomjuk meg az üzemmód gombot (M).
WEB-kamera üzemmód: két egyszerű lépéssel kiváló minőségű web-kamerát varázsolhatunk az eszközünkből. Ehhez először csatlakoztassuk a számítógépünkhöz (lehet Android operációs rendszerrel ellátott hordozható kis készülék is, de csatlakoztatáshoz OTG kábel szükséges), utána nyomjuk meg a kioldó gombot a kamerán.
Hasznos funkciója a kamerának az Auto Power-on Record, mely külső feszültségforrás csatlakoztatásakor automatikusan elindítja a felvételt Mode1 beállításokkal, és külső forrás lecsatolásakor leállítja azt egy kis késleltetéssel (~15 mp). Modellezés szempontjából ez annyit jelent, hogy akár távirányítóról is ki-be kapcsolható a rögzítés a készülék módosítása nélkül. :) Eközben, ha letiltottuk a felvétel LED-del való visszajelzését, a narancsszínű LED háromszor villan és kialszik; egyéb esetben két másodpercenként kapunk egy narancssárga villanást.
Audio Volume OFF előnye a helytakarékosságban keresendő, ugyanis a készülék teljesen kivonja a hangsávot a .MOV fájlból, ezzel közel 7% tárhelyet takarítva meg a felhasználónak. Utólagos hangsávillesztésénél amúgy is fölösleges az eredeti, nem túl jó minőségű hangsáv.
Time Lapse funkción keresztül képsorozatokat készíthetünk. Funkció aktiválásán kívül beállíthatjuk a két kép közötti időintervallumot is. Sajnos, ha ez az intervallum 2 mp-nél rövidebb, akkor nem kapunk időbélyeget a képekhez. Ajánlott beállítások: 1mp -forgalom, gyorsan mozgó felhők figyelése; 1-3 mp -napkelte, napnyugta, lassú felhők, 15-30mp -mozgó árnyékok, csillagok, mozgásának követése, 90-120mp -gyorsan növő növények, 5-15p -építkezések előrehaladásának követésére.
Filed Of View vagyis látómező beállításával eldönthetjük, hogy a kijelző kis területét 1:1 olvassuk ki, vagy az egész érzékelő területet konvertáljuk a megadott méretre. Ennek megértésében a táblázat, illetve a magyarázat nyújt segítséget: 1080@30 wide – 2304 x 1296 terület képe át van számolva 1920 x 1080 felbontásra, – a legszélesebb látómező, 1080@30 narrow – 1920 x 1080 méretű terület direkt beolvasása CMOS tömb közepéről, 720@30 wide – 2304 x 1296 natúr felbontás át van számítva 1280 x 720-ra, – a legszélesebb látómező, 720@30 narrow – 1920 x 1080 terület átszámolva 1280 x 720, 720@60 narrow – 1280 x 720 méretű terület direkt beolvasása CMOS tömb közepéről.
A felbontás nagysága beállítható szoftveresen vagy konfigurációs fájlon keresztül, minden egyes felvételi módhoz külön-külön.
Kábelek és kommunikáció. Minden kommunikáció az eszközzel micro-USB csatlakozón keresztül zajlik. Normál USB kábel segítségével a kamera töltését tudjuk elvégezni, illetve egy PC-hez tudjuk csatlakoztatni digitális adatok le- és feltöltéséhez; ebbe beletartozik a konfigurációs fájl szerkesztése illetve szoftveren keresztüli konfigurálása.
A kamerához adott kiegészítők között egy speciális kábel is található. Ennek a kábelnek a 4-5. lábai össze vannak kötve, vagyis a Sence vezeték le van földelve. A kamera ezt érzékelve Videó-jelet küld ki a 2. lábon, illetve Audió-jelet a 3. lábon. A csatolt kábel másik végén három érintkezőjű csatlakozó található tápellátás, analóg audió illetve videó kivezetéséhez. Ezekhez igény szerint megfelelő adapter kábelek csatlakoztathatóak. Figyelem, ha ezt a kábelt felvétel közben csatlakoztatjuk, a felvétel leáll és a kamera várakozó üzemmódba kerül! Mivel a vezetékek nem árnyékoltak, érdemes a külső szigetelést visszavágni, a vezetékpárokat megsodorni és utána vagy zugsorcsővel, vagy valamilyen árnyékolási technikával védeni a vezetékeket mechanikus sérülésektől és elektromágneses zajoktól. Az analóg kimeneteket gyakran egy csatlakozóba fogják össze, és így a kamera egy mozdulattal csatlakoztatható OSD-hez vagy adómodulhoz. Kamerát csatlakoztathatjuk egy Android operációs rendszerrel rendelkező mobileszközhöz is egy OTG kábellel. Ez nem más, mint a mar általunk is ismert USB kábel, melynek egyik végén mini-USB csatlakozó található, a másik végén micro-USB, melynek 4. – 5. lábai össze vannak kötve.
Kamera konfigurálása és meghajtó szoftver frissítése. Igazán türelmet és megértést igénylő feladat. :) A kamera beállítását két módszerrel is végezhetjük: az egyik kicsit “kocka” – egy készülék által generált file-ban (SYSCFG.TXT) kell módosítani adatokat, és azt menteni a kártya gyökér könyvtárába. A fájl létrehozásához kikapcsolt állapotban nyomjuk meg és tartsuk lenyomva a Mode gombot miközben a bekapcsolási gombot is nyomjuk folyamatosan amíg a piros LED 3x nem villan (~ 5sec). Ez alatt a folyamat alatt a narancs- és kékszínű LED felváltva villoghat. Ha megvan a piros, elengedhetjük a gombokat. Ha összekötjük a kameránkat a PC-vel, a konfigurációs fájlunkat aktuális beállításokkal megtaláljuk a kártya gyökérkönyvtárában. De ha nem vagyunk biztosak magunkban e téren, használjuk az mSetup programot.
A készülék firmware frissítése szintén elvégezhető manuálisan, illetve a már említett mSetup program segítségével. A kis program használata intuitív, nem igényel különös ismereteket, az egész folyamatot automatikusan levezényli. Egy dolgot azonban tudni kell, hogy a belső mikrokód, mely magát a flashelést végzi, nem támogatja a 32GB-nál nagyobb kártyákat, illetve nem olvassa, csak a FAT32 fájlrendszert! Azoknak, akik lő-árokban is képesek akarnak lenni a frissítésre, a manuális frissítést ajánlom:
másoljuk fel a firmware bináris fájlját (FWTLCAM.BIN) a kártya gyökérkönyvtárába,
kapcsoljuk ki a kamerát, és húzzuk ki a kábelt,
csatlakoztassuk a kamerát egy PChez, vagy kapcsoljuk be (ezután tilos bármit is nyomkodni a kamerán a folyamat befejezéséig): a kék LED előbb kigyullad (13mp), utána villog (7mp) és kialszik, ezután a narancssárga LED kezd el világítani rövid ideig, és nagyjából 4 másodperc után kialszik.
Ezzel a folyamat be is fejeződött, és a készülék készen áll újabb bevetésekre.
Kamera kézi beállítása (csak bátraknak). Ezt a folyamatot egy konfigurációs fájl létrehozásával kezdjük, mely tartalmazza a jelenlegi beállításokat: ehhez nyomjuk le az üzemmód és a bekapcsolási gombokat és tartsuk, míg a LED nem alszik ki. Csatlakoztassuk a kamerát egy PC-hez, álljunk neki a SYSCFG.TXT fájl szerkesztésének (ASCII nem UTF vagy UNICODE!). A fájlunk ehhez hasonló információt fog tartalmazni:
Date time=[2014/09/11-18:49:52];date time setting,format yyyy/mm/dd hh:mm:ss
Video Mode 1 resolution=[0];Movie resolution setting,0:1080p(Large AOV),1:1080p(Small AOV),2:720p(Large AOV),3:720p(Small AOV)
Video Mode 1 Frame Rate=[2];Movie frame rate setting,1:60fps (only for 720p small AOV), 2:30fps
Video Mode 2 resolution=[3];Movie resolution setting,0:1080p(Large AOV),1:1080p(Small AOV),2:720p(Large AOV),3:720p(Small AOV)
Video Mode 2 Frame Rate=[1];Movie frame rate setting,1:60fps (only for 720p small AOV), 2:30fps
Photo Mode Capture Size=[1];set photo size,0:2304x1536,1:1920x1080,2:1280x720
Set Time Lapse Shooting=[5],0:off,1:0.25s,2:0.5s,3:1s,4:2s,5:5s,6:10s,7:30s,8:60s
Photo Flip=[0];set Photo rotate,0:off,1:flip on
Movie cycle time=[4];movie cycle time,0:3 minutes,1:5 minutes,2:10 minutes,3:15 minutes,4:max to 4G byte,
Movie Loop Recording=[0];set loop recording on or off,0:off,1:on,
Time stamp=[1];set date/time stamp on or off,0:off,1:on,
Movie sound=[1];set movie sound,0:mute,1:on,
Movie Flip=[0];set movie rotate,0:both off,1:mode 1 on and mode 2 off,2:mode 1 off and mode 2 on,3:both on,
Movie quality=[1];set movie quality,set movie data rate,0:Super,1:Standard,2:Low,
Movie high dynamic range=[0];set movie high dynamic range,0:off,1:on,2:Enhanced Brightness.
Power on=[1];set system power on time,0:delay,1:fast
Power off=[1];set system auto power off time when system pending,0:off,1:30 seconds,2:1 minutes,3:2 minutes,
Auto Record with External Power=[0];set connect with power to start video recording automatically,0:off,1:on,
One Power Button to Auto Record=[0];set press power key to start video recording automatically,0:off,1:on,
Auto Off with External Power disconnected=[2],0:Immediately,1:delay 10s;2:record to low battery power off,
LED=[1];set LED flicker when recording,0:off,1:on,
Charge from USB Host=[0]; when connecting with USB host, charge camera or not,0:on,1:off
Lens option =[0];select lens,0:lens A,1:lens B
Light frequency =[1];set light source frequency,0:50 HZ,1:60 HZ
TV out=[0];set Tv out,0:NTSC,1:PAL,
TV Display Ratio=[1];set display ratio,0:4*3,1:16*9
Motion Detect=[0];set motion detect,0:off,1:on
Motion Detect Timeout=[1];set motion detect timeout,0:5s,1:15s,2:30s,3:60s
Motion Detect Sensitivity=[0];set motion detect Sensitivity,0:high,1:nomal,2:low
White Balance=[2];Set White Balance,0:Auto,1:Sunny,2:Cloudy,3:Tungsten,4:Fluorescent,5:Custom WB1,6:Custom WB2,7:Custom WB3
Sunny(5000-6500K) used for sunny with clear sky(Rgain=301,Ggain=256,Bgain=368);
Cloudy(9000-10000K) used for shade or heavily overcast sky(Rgain=301,Ggain=256,Bgain=384);
Tungsten(2500-3500K) used for Tungsten bulb (or called Incandescent light)(Rgain=184,Ggain=256,Bgain=711);
Fluorescent(4000-5000K) used for fluorescent lamps(Rgain=333,Ggain=256,Bgain=525);
Customized White Balance 1 Red Gain=[100],Green Gain=[100],Blue Gain=[100];
Customized White Balance 2 Red Gain=[256],Green Gain=[256],Blue Gain=[256];
Customized White Balance 3 Red Gain=[400],Green Gain=[400],Blue Gain=[400];
Set red ,green,blue gain,256 is 1x gain,value from 100 to 999;
Color Effect=[0];Set Color Effect,0:Standard,1:Mono,2:Sepia,3:Cool,4:Cooler,5:Warm,6:Warmer,7:Vivid
Exposure Value= [0] ;Exposure compensation,values from -128 to +128,In 1 increments,default value is 0,
Contrast= [+5] ;Set Contrast,values from -128 to +128,In 1 increments,default value is 0,
Saturation= [0] ;Set Image Saturation,values from -128 to +128,In 1 increments,default value is 0,
Sharpness= [0] ;Set Image Sharpness,values from -128 to +128,In 1 increments,default value is 0,
{TLCAM MOV:TLCAM Mobius ActionCam 2014/02/14 v1.17}
{LDTLCAM,v003}
Ahogy láthatjuk, a fájl tartalmazza a súgót is. Természetesen ez a fájl változhat újabb firmware megjelenésével. Ha nem akarjuk megváltoztatni a készülék belső órájának állapotát, érdemes az idő mezőt kicserélni [????/??/??-??:??:??].A készülék épségét kockáztató beállításokat a kamera eldobja. Mentsük a fájlt, csatlakoztassuk le a PC-ről. Ahhoz, hogy a fájl beolvasásra kerüljön, tartsuk lenyomva az üzemmód és a bekapcsolási gombokat, amíg a LED aktivitás nem szűnik meg. Ezután már csak indítsuk újra a kamerát.
Személy szerint nem látok benne nehézséget, de ezt mindenki maga döntse el, hogy fájlon keresztül, vagy GUI-n keresztül konfigurálja majd a kis “jószágot”. OTG kábelen keresztül már azt Androidos készülékünkön keresztül is beállíthatjuk.
Kamera belső világa.
Hasznos programok:
mSetup.zip – kamera konfigurációs programja, h2testw – teszteli a kártya minőségét és részben valódiságát, VLC MediaPlayer – alacsony gépigényű médialejátszó, AviDeMux – videó-konvertáló szoftver, VirtualDub – videó-konvertáló szoftver, WinMovieMaker – videó-szerkesztő program, ExtCam Mobius AC HD – készülék tesztelő szoftver (Android), OTG Status – kábel és készülék státuszának lekérdezéséhez (Android), aMCA Mobius AC – kamera konfigurációs programja (Android),
– késik a belső óra, ~1perc hetente
– megoldás: rendszeres manuális frissítés
– gyári fókusz nem mindig optimális
– lencserögzítő csavar kioldása után állítható
– a videó kimenet nem tölti ki az analóg megjelenítő képterületét
– érdemes a Photo mode-ban is megnézni
– egyes videó-szerkesztő szoftverek nem, vagy hibásan kezelik a MOV kiterjesztésű fájlokat
– kodek csomag letöltése a www.codecguide.com-ról ajánlott
– kártyatartó nem minden esetben rögzíti jól a kártyát
– egy kis cellux megoldja a problémát
– kamera közelében nehézkes a GPS vevő működése
– sajnos a hűtőborda antennaként működik, úgy kell árnyékolni, hogy a bordák hőleadó képessége ne csökkenjen. Ügyesebbek fémből készítik el a kamera házát.
Ezt a szemüveget még a 2007-ben dobták piacra számítógépes Virtual Reality készletként, azonban vagy nem vált be, és a gyártó tönkrement. Azonban elérhetővé vált a használt áruk piacán egy FPV szemüveg árának töredékéért. Lényegében csak meg kell szabadítani pár alkatrésztől, bevezetni az áramot és már használható is.
A Trimersion előnye, hogy jobban kizárja a napfényt mint az átlag szemüveg. A képminősége hasonló a többi Kopin alapú 640×480 szemüvegéhez (pl. Fatshark), érdekessége lehet az is, hogy a sisak alá befér egy dioptriás szemüveg. Szokatlan tulajdonsága azonban az, hogy a virtuális kép kb. 40-50 cm (notebook képernyő, könyv) távolságban látszik, míg a többi videoszemüveg általában több méterre teszi a képet. Ez egyesek esetében olvasó szemüveg használatát teszi szükségessé. Hátránya, hogy kicsit böszme (nagy és idétlen), kicsit szűk a látótere, meg hogy dolgozni kell vele. :)
Falépitése: Az eredeti szemüveg szett tartalmaz egy asztali adó-vevő állomást, mely egyben egy audió/videó osztó is. Ez a készülék egyben biztosítja a csatlakozási felületet is számítógépekhez/játékkonzolokhoz. Az analóg rádiórendszer 2,4GHz-en biztosítja a kapcsolatot szemüveggel. A csatornaválasztást mini pid-kapcsolókkal oldható meg (2414-2468MHz ).
A puska és a szemüveg egy egységet képez, mely szemüvegbe rejtett adóvevő segítségével kommunikál az asztali állomással. A szemüveg áramellátását a fegyverbe elhelyezett szárazelemek/akkumulátorok szolgáltatják. A fegyver vezéreszközeihez számos funkció rendelhető, ezért mindenki saját igénye szerint konfigurálhatja (FPV szemszögéből, természetesen, irreleváns).
A készlet fő és egyben legérdekesebb részét egy 640*480 felbontású Kopin LCD kijelző képezi, mely akár 3D kép megjelenítésere is alkalmas lehet. A szemüvegben ezenkívül találunk egy sztereó erősítőt fülhallgatóval és a fej élmozdulását észlelő rendszert (giroszkóp).
Átalakitás: Tesztek során a szemüveg adója és a giroszkóp gyengén szerepeltek, így átalakításunk során ezek kidobásra kerültek, bár igaz, hogy megfelelő tudással a rádiórendszer hatótávósága 200m-ig kibővíthető, a giroszkóp vízszintes elcsúszása kalibrációval és szoftveresen javítható (ehhez viszont egy programozott mikrokontroller szükséges, hogy ezt elvégezze illetve egy PPM jelet állítson elő). Ezek helyett inkább külső vevővel használjunk egy RC-hez kifejlesztett “head-tracker”-el.
ÁRAMELLÁTÁS: Az eredeti sisakhoz vezetékkel csatlakozik egy puska is – azt egyszerűen leszedjük kábellel együtt. Mivel a sisak áramellátását a puskában elhelyezett elemek biztosították, így ezt pótolni kell. Eredetileg ez két lépésben lett megoldva: vezetéken keresztül 8V feszültségű egyenáramot szolgáltatott a kijelzők háttérvilágításának, illetve egy kapcsolóüzemű DC-DC átalakítón keresztül ellátta a belső elektronikát 3,3V feszültséggel. Ez azt sugallja, hogy egy 1S-2S LiPo akkumulátor használata kiváló alternatívát jelent, bár NiCd, NiMH cellák használata sem kizárt. Mivel a földi állomás és a szemüveg között a videó-jelet vezetéken keresztül továbbítanám, így az áramellátást is külső forrásból oldom meg. A videórendszer várható fogyasztása 5V tápfeszültség mellett: 290-420 mAh. Kapcsolóüzemű feszültség-átalakító esetén a kimenetére érdemes beilleszteni egy legalább 470uF kondenzátort tüskék simítása érdekében.
MEGJELENÍTŐ: egy kis vizsgálódás után kiderült, hogy a Kopin nyáklapján van egy 6-tűs csatlakozó ( +5V, +5V, GND, Contrast/brightness, GND, Video). A tápegységen és a videó jelen kívül még egy vezértüske is található a nyáklapon. A kontraszt vezetékek több funkcióért felel. Ahhoz, hogy ezeket elérjük, eltérő feszültséget szükséges rákapcsolni.Ezt eltérő ellenállásokon keresztül oldható meg:
1k – Kontraszt le,
2k – Kontraszt fel,
3.9k – Fényerő le,
8k – Fényerő fel, Kiegészítő kapcsolók:
16k – 2D/3D kapcsoló,
32k – jobb/bal kijelző váltó.
Ezen ismeretek alapján már be tudjuk üzemeltetni a kijelzőt és élvezhetjük az FPV nyújtotta élményeket. A további módosítások másodlagos, vagy kiegészítő funkciók aktiválását szolgálja.
ALAPLAP: aki tovább akar menni, érdemes kicsit jobban megismerni a szemüveget. Ebben segítségünkre lesz a gyártói kapcsolási rajz. Az bemutatja a az egész rendszer relációit és ezáltal segít bennünket fejlesztésben, javítási munkalatokban. Átláthatóságot szolgálja az is, hogy nem olvasztottak egybe a funkcionális részeket: egyik oldalon a hangerősítő rendszer, másik oldalon a giroszkóp a tápegységével, közepén meg a adóvevő és alatta a modulokat/csatlakozókat összekötő sin.
AUDIORENDSZER: Bár sokan mondják, hogy nem kíváncsiak a szél zajára, azonban vegyük figyelembe, hogy egy vitorlázó esetén igen kellemes az a süvítő hang. Akkor érdemes felkészületlen a rendszert erre. Az eredeti ormótlan hangszórók meg az előző tulajdonos által le lettek szerelve, ezért én a csatlakozónál sérült sztereó fülhallgatómat áldoztam fel és beépítettem a sisakba. Mivel az audioerősítő rész különálló, így akár külön is kezelhetjük, táplálását 2,8-6,5V feszültségű forrásból biztosíthatjuk (~0,8w).
3 DIMENZIÓ: ahogy az a “kollégák” megmutatták, ezt a készüléket 3-dimenziós képek megjelenítésere is lehet adaptálni, csak egy kicsit többet kell vele dolgozni: How to do 3D FPV
Comments (6) 
Az én tekintetem megakadt egy 3D szemüvegen akadt meg, melyet mobiltelefonokhoz terveztek. Semmi komoly technológia: telefon, lencse, fekete doboz. Sajnos, a keretben van egy választó sík, azt ki kell operálni, mert ha nem, nem működik a berendezéses; duplán látunk tőle. A lencsékkel is közelebb kell tenni, ugyanis a 3Dvel szemben, én egy képet szeretnek nézni. 20 perces szisztematikus anyagpusztítás után, már majdnem jó, de a perifériába még mindig van valami zavaró. Ahogy utólag kiderült, a szem-távolsághoz képest túl kicsi a lencse. Egy kis mérgelődés után jött az ötlet: “..hát van nekem műszerész szemüvegem cserélhető lencsével!” Belepróbáltam, és láss csodát! A kép tiszta, nem lóg be/ki semmi, és még a dioptria korrekció megoldott lencse cserével. Ezután már bátran merem véglegesíteni a módosításokat.
Okostelefon FPV-hez.
Videókép rögzítéséhez használhatjuk az AZ Screen Recorder
5,8GHz tartományban. Ennek eredménye képen, már nincs szükség külön kijelzőre, ha nem versenyző az illető. Használata könnyű, Windows rendszerek USB2WebCamera -ként ismerik fel, így munka után máris lehet menni ki a rétre ;). Megjelentek kétantennás, valós diverzitással rendelkező eszközök is, bár a tesztek nem igazolták az árukat középkategóriában. Mobilos videószemüvegek széleskörű promócióknak köszönhetően pedig jelentősen levitte az árakat (valahogy így került a Trimersion is az FPV világába).
Follow
![\[d=4,13\cdot \left ( \sqrt{h1} + \sqrt{h2}\right )\]](http://rchangar.hu/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-4b231cf745a5a87f7118ba3e1d81b3f7_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
a 2 m-es hullám hatósugara km-ben; 
az adóantenna magassága m-ben és 
a vevőantenna magassága m-ben.
Mobius ActionCam rövid specifikációja:
Themocracy