Lansarea unui balon stratosferic cu aparat de fotografiat și camere de filmat prezintă, de asemenea, un anumit risc de pierdere a încărcăturii. În acest caz, nu vom ajunge la fotografiile făcute de cameră sau de camere.
Ar fi foarte interesant să obțineți câteva fotografii din balon în timpul zborului. Până în prezent, suntem încă un proiect amator și nu avem capacitatea unor soluții complexe și complexe de transmitere a imaginii. În acest articol, voi încerca să rezum cel puțin acele opțiuni care pot fi utilizate pentru un proiect din domeniul nostru de aplicare și să descriu pe scurt metoda de transmitere aleasă.
Criterii care trebuie luate în considerare la selectarea tehnologiei de transmitere a imaginii:
- calitatea și rezoluția imaginii
- imagine în mișcare sau statică
- viteza mediului de transmisie (traseul radio), lățimea de bandă necesară
- echipamente radio de transmisie second hand (putere, autonomie, sursă de alimentare, greutate)
- echipament radio de recepție folosit (receptor, antene)
Transmisie de film (video)
Pentru această transmisie, ar fi posibil să se utilizeze, de exemplu, sisteme FPV (First Person View) utilizate de modelatorii de aeronave. Aceste sisteme funcționează în benzile de 1,2 GHz, 2,4 GHz, 5,8 GHz. Intervalele acestor dispozitive sunt de obicei în ordinea a zeci de kilometri. Benzile de 2,4 GHz și 5,8 GHz sunt, de asemenea, utilizate de tehnologiile de date WiFi, se poate presupune că ar exista interferențe cu transmisia video.
Banda de 1,2 GHz este, de asemenea, alocată radioului amator din țara noastră. Datorită licenței de radio amator pe care o dețin, am putea folosi această trupă. Pentru distanțe mari (50 - 150 km între receptor și emițător) ar trebui să folosim antene direcționale mari sau antene parabolice. Aceste antene ar trebui să urmărească poziția balonului. Transmițătorul cu putere mai mare are în mod natural un consum mai mare de energie a bateriei. Ar trebui să existe mai multe dintre ele în sarcină, ceea ce reprezintă din nou o creștere a greutății.
Am dori să testăm această posibilitate cândva, ci mai degrabă într-un moment în care fluxul va fi semnificativ mai slab și balonul nu va zbura prea departe de locul de lansare - Hjuston. Pentru a avea șanse mai mari de a primi o imagine pe tot parcursul zborului. Dacă se întâmplă să întâlnim un flux mai slab în ianuarie, vom lua în considerare și această posibilitate.
Transferați imagini statice (fotografii)
Radio amator știe transmiterea imaginilor prin așa-numitul. Televizor cu scanare lentă = SSTV. În acest fel, de exemplu, imaginile sunt transmise și de la stația ISS internațională de echipamente de radio amator (nu NASA 🙂) - un exemplu de imagini de la ISS.
Aceste imagini au o rezoluție mică și, după cum sugerează și numele, transmisia este lentă. Avantajul este lățimea de bandă necesară relativ mică - în jur de 2,5 kHz și faptul că am putea folosi module radio testate la 434 MHz cu o putere de 10 mW. Cu o putere atât de mică, am primit telemetrie de la STS-1 chiar și la o distanță de peste 100 km. Am primit chiar și o recepție a telemetriei noastre din Germania (aproximativ 400 km). Cu toate acestea, dezavantajul SSTV este distorsiunea imaginii cauzată de interferențe sau scurgeri de semnal.
Unele dintre aceste dezavantaje sunt rezolvate de o formă ușor îmbunătățită de televiziune „lentă” - SSDV (Slow Scan Digital Video). Această metodă a fost dezvoltată de Philip Heron (fsphil), unul dintre membrii activi ai UK High Altitude Society (UKHAS). Transmisia „analogică” a fost înlocuită de SSTV digital, în care imaginea transmite pachete mari ca 256 de octeți. Imaginea originală jpeg este convertită în pachete, iar imaginea codificată în acest mod are dimensiunea de aproximativ un sfert. Imaginea este apoi transmisă pe același canal ca și telemetria. Se utilizează modulația FSK (RTTY) cu o viteză de 300 biți/sec, la fel cum am folosit în STS-1. Lățimea de bandă este de obicei în jur de 600 Hz. Avantajul unui astfel de transfer este o calitate vizibil mai bună a imaginii.
Frecvența de 434 MHz este din nou utilizată pentru a transmite și decoda imagini prin SSDV.
În timpul zborului STS-2, vom testa transmiterea imaginilor prin SSDV.
Cum va funcționa SSDV în STS-2 ?
Vom folosi placa linux Raspberry PI pentru a codifica imaginile. O cameră USB va fi conectată la aceasta. Salvarea imaginilor în format jpeg va fi asigurată de aplicațiile de la fsphil și fswebcam. Astfel obținem imagini cu o rezoluție de 352 x 288 pixeli. S-ar putea să susțineți că este o rezoluție destul de mică, dar permiteți-mi să vă reamintesc că avem o viteză de doar 300 de biți/sec pentru transferul de imagine. deci va trebui să așteptăm fotografiile de la camera de 16 Mpix numai după ce am găsit încărcătura 🙂
Imaginile Jpeg vor fi codate în format SSDV și transmise de un modul radio Radiometrix NTX2 cu o putere de doar 10 mW. Pachetele de telemetrie și pachetele imagine pot fi transmise alternativ. Cu toate acestea, pentru a trimite telemetrie, vom folosi o metodă verificată din zborul STS-1 printr-un modul separat. Raspberry PI va difuza doar imagini.
Pentru a încărca o imagine va dura aproximativ 4-5 minute.
Recepția de imagini va fi posibilă, precum și recepția de telemetrie - la o frecvență de 434 MHz (frecvența exactă va fi anunțată). Programul dl-fldigi modificat de la UKHAS este utilizat pentru decodare. După decodarea pachetului, acesta este afișat direct în aplicație și pachetul este trimis la server. În acest fel, imaginea va fi disponibilă online pentru alții care nu dețin un receptor de 434 MHz.
Un alt mare avantaj al SSDV față de SSTV este că pachetele primite de la mai mulți ascultători sunt agregate pe server. Deci, de ex. dacă scap un pachet în timp ce îl primesc, dar altcineva îl primește, va exista o imagine pe server fără pachetul lipsă. Același lucru este valabil și pentru decodarea telemetriei prin dl-fldigi.
17 gânduri despre „STS-2 Flight Image Transfer”
În transmisia video, este de asemenea posibil să se utilizeze metoda de transmisie pe care o folosesc pentru standardele DVB. Desigur, acest lucru necesită o dezvoltare și o pregătire mai solicitante. Semnalul de la cameră trebuie să fie comprimat cu standardele MPEG-2, MPEG-4 sau H.264 pentru a reduce rata de biți. Ulterior, acest flux de date ar trebui să fie modulat pe purtător prin modulație QPSK. Este o modulație digitală robustă utilizată în comunicațiile prin satelit. Avantajul față de modularea semnalului video analog este că este necesară mai puțină energie pentru transmisia fiabilă. Căderea pe partea laterală a balonului ar fi suficientă pentru antena de transmisie de tip QFH, pe placa de recepție, cu antena atașată mai mică.
Da, Max, și asta este una dintre posibilități. Așa cum scrieți, este mult mai dificil de dezvoltat. Poate cândva în anii următori ... Dimensiunile și greutatea în care trebuie să ne încadrăm sunt o limitare destul de mare pentru orice tehnologie. Cele 1500 de grame pot fi foarte multe la început, dar fiecare electronică cântărește ceva, are nevoie de o baterie ... STS-1 cântărea în jur de 1000g, inclusiv cutia, și ai putea spune că nu era aproape nimic acolo 🙂
Încercați să vă uitați la modulele Tecnoroll http://www.tecnoroll.it/comprofile/defaulteng.htm
Aparent, împreună cu ei, ați putea pune împreună un transmițător video DVB-S standard cu greutate redusă.
Vă mulțumim pentru pont și inspirație pentru următoarele zboruri.
Dacă pot să întreb, nu a fost luată în considerare și utilizarea unui videoclip analogic normal cu o lățime de bandă mare? Dacă aveți telemetrie acolo, atunci cu siguranță s-ar putea face destul de bine cu antena direcțională și trackerul ...
Desigur, am considerat și asta. Cu toate acestea, în banda radioamator de 434 MHz, o astfel de operare nu este permisă. Avem o bandă de 1,2 GHz. Avem echipamentele pregătite pentru această bandă, dar greutatea actuală a STS-2 nu ne va mai permite să o agățăm. Și, bineînțeles, trebuie să-l testăm corect (transmite, recepționează antena etc.). Ne așteptăm ca un videoclip live să zboare în misiunea de primăvară a STS-3
cu antenă de rețea 24dbi?
Unii modelatori vor zbura peste 50-100 km cu el.
S-ar putea. Pur și simplu nu văd videoclipul nicăieri acolo
Pentru modelele de transmisie video, fpv utilizează banda de 2,4 Ghz, de exemplu, cu acest https://hobbywireless.com/index.php?main_page=product_info&products_id=26
Există posibilitatea unui astfel de transmițător în banda de 1,2 Ghz, dar nu știu care sunt limitele de difuzare în Slovacia.
Dar ceea ce trebuie să țineți cont, și cu siguranță știți, este să separați frecvența de transmisie a controlului și statisticile de video.
Controlul Trebars și sondarea la 433Mhz și video la 2.4Ghz sau 1.2Ghz. Cu un emițător similar și o antenă bună, nu ar trebui să fie o problemă să transmiteți în flux video câțiva fps.
Distanța de până la 50 km și practic folosind acest echipament și receptoare adecvate, puteți încărca până la o greutate la decolare de 1-2 kg. Dacă avioanele EPOR/EPP pot zbura cu el timp de 50 de minute cu baterii 2x 3300mAh 4S Turnigy, balonul dvs. nu ar trebui să aibă nicio problemă, deoarece probabil că nu veți folosi atât de activ un motor sau orice altul.
Da, am pregătit deja un FPV la 1,28 GHz, care este exact în trupa de radioamatori cu noi. Cu toate acestea, nu l-am testat în exterior cu alte antene, așa cum este furnizat de producător. Dusan din echipa noastră a pregătit și fabricat deja atât antene RX, cât și antene TX. Deci, când STS-2 se termină, vom merge imediat la testare. Plănuim să-l folosim în STS-3, așa cum am scris mai sus. În caz contrar - practic nu controlăm cutia/sonda de la sol, avem doar telemetrie și locație trimise la noi. Există multe atacuri asupra altor zboruri. Acestea sunt toate experimentele noastre de amatori, așa că învățăm, testăm și încercăm să ne îmbunătățim. Nimic nou în lume, dar pentru noi, deoarece dezvoltăm noi înșine majoritatea lucrurilor, este o provocare bună. În orice caz, vă mulțumesc pentru comentarii și observații!
Felicitări doamnei succesului de astăzi. Este un exemplu minunat de ceea ce dovedește radiomatul nostru.
Ei bine, dacă aș înțelege corect, ar fi un zbor complet autonom către coordonatele GPS de inundații ? sau dacă aș putea să-i spun o pereche controlată ?
Structural, aceasta nu ar fi o astfel de problemă, programul nu ar fi, este în principiu suficient să calculăm puterea pentru axe individuale.
Practic, unele GPS oferă ieșire directă de la oprit. grade pentru poziția HOME, atunci este vorba doar de controlul PID al devierilor, voi face ceva similar pentru propriul meu avion, pentru că este un lucru grozav dacă avionul te poate duce singur acasă 🙂
Dacă lucrați deja în FPV, aș sugera cu siguranță să puneți acolo și datele de telemetrie încorporate în OSD.
dacă aveți nevoie de ajutor sau de o persoană avidă, sunați la 🙂
Roman, mulțumesc foarte mult !
73! Radim OM2AMR (OM13STS)
Felicitări băieți, este grozav.
Uau, felicitări!
Am urmărit cu entuziasm munca ta în acțiune, minunat. Este minunat că am reușit să-l promovăm decent. Sunt amator de fotografii, așa că, dacă aveți nevoie de ajutor pentru editarea fotografiilor, vă voi ajuta cu plăcere, au un potențial decent.
Cu sinceritate,
Zdeno Kodyš
De asemenea, modulele video analogice de 5,8 GHz încearcă să caute aici http://www.airwave.com.tw/rf-modules-3.html Modulele sunt mici și ușoare. Dar, conform calculelor mele, video analogic funcționează aici la limitele sale. În acest caz, dacă se folosește un emițător cu un câștig de 27dBm (0,5W), receptorul are o sensibilitate de -85dBm, cu o antenă de transmisie QFH cu un câștig de 5dBi, pentru a asigura o conexiune la o distanță de cel puțin 50km, este necesar să aveți o antenă de recepție parabolică cu un diametru de cel puțin 1m. În caz contrar, sensibilitatea -85dBm este destul de slabă. Pentru aceasta ar putea fi realizat un amplificator cu un câștig de cel puțin 20dB. Ar putea fi realizat pe o pereche de circuite GALI-39 + de la Minicircuite. De asemenea, vreau să montez amplificatorul în termen de o lună. Apoi, dacă este necesar, pot oferi materiale pentru tampon și circuite (a trebuit să iau 20 de bucăți de circuite și nu o să-mi lipsească toate)
Zdena, mulțumesc foarte mult. Există o mulțime de fotografii, tot trebuie să le parcurgem. În cazul în care trebuie ajustat ceva, vă vom contacta 🙂