Kategorie

English

Telemetrická čidla připojená k OSD
Přehled OSD systémů
Zapojení OSD modulu v přenosovém řetězci FPV
Datalogging telemetrie v OSD modulu
Funkce RTH a využití autopilota

Vybavení technologií OSD patří k nejčastějšímu rozšíření základního přenosového řetězce FPV. OSD je zkratkou termínu "On-Screen Display", který přesně vystihuje, co tento modul dělá - vkládá důležité letové údaje přímo do obrazu přenášeného k pilotovi na zem. Vklíčování textových a grafických informací do obrazu připomíná teletext tak dobře známý z běžného televizoru, pokud zapnete mód teletextu se současným zobrazením obrazu na pozadí. Existují samozřejmě samostatné velmi sofistikované systémy přenosu telemetrických údajů na zem s online zobrazením těchto údajů např. na displeji notebooku, OSD technologie však dává pilotovi šanci mít vše důležité neustále přímo před očima a nerozptyluje tak jeho pozornost sledováním údajů na obrazovce notebooku nebo jiném terminálu.

Zobrazení telemetrických údajů v přenášeném obraze samozřejmě předpokládá vybavení letounu těmito čidly a jejich připojení k telemetrické ústředně, která často plní i funkci dataloggeru, tj. záznamového zařízení, které s časovým určením ukládá tyto údaje do vnitřní paměti s možností jejich pozdější analýzy po přistání.

Mezi tato telemetrická čidla patří zejména:

• čidlo napětí motorového akumulátoru, případně další čidla napětí při použití dalších akumulátorů (přijímačového, pro samostatné napájení kamery a videovysílače atd.)
• čidlo pro měření okamžitého proudového odběru z motorového akumulátoru (pro elektrolety)
• čidlo stavu naplnění palivové nádrže (pro modely se spalovacím motorem)
• GPS
• elektronické čidlo otáček motoru
• teplotní čidla (teplota regulátoru BEC, teplota motoru, okolní teplota atd.)
• samostatný elektronický barometrický výškoměr
• elektronický variometr (pro přesné určení rychlosti stoupání/klesání nezávisle na GPS)
• samostatné čidlo relativní rychlosti vzhledem k větru (založené na principu měření ŕozdílu tlaků na Pitotově trubici)
• elektronický kompas pro určení směru přídě v prostoru (tzv. heading)
• elektronické gyroskopy a akcelerometry k určení polohy v prostoru a zobrazení umělého horizontu

Obrázek ukazuje typické rozložení telemetrických údajů v přenášeném obraze. Jedná se o údaje:

aktuální zeměpisná šířka a délka rychlost letu vůči zemi (graficky vlevo) výšku letu (graficky vpravo) rychlost klesání/stoupání kompas s udáním světových stran a kursu letu umělý horizont s udáním náklonu kvalita signálu GPS (HDOP) napětí akumulátorů aktuálně odebíraný proud spotřebovaná kapacita akumulátoru v mAh i graficky teplota regulátoru vzdálenost od místa startu (LOS) směr k místu startu trvání letu a datum

Rozmístění údajů v obraze se u různých výrobců navzájem liší, navíc někteří výrobci dodávají i aplikace, prostřednictvím kterých lze obsah obrazovky a rozmístění údajů na ní uživatelsky definovat. Nejdokonalejší z OSD systémů dovolují uživatelsky definovat i více obrazovek s různými údaji, které se přepínají tomu vyhrazeným kanálem vysílače, případně skrytí všech údajů OSD. U zobrazovaných údajů zpravidla lze nastavit mezní hodnoty, při jejichž dosažení počnou výrazně blikat a upozorňovat pilota, např. při překročení maximální nastavené vzdálenosti od místa startu nebo vyčerpání přednastavené kapacity akumulátoru. Při dosažení limitních stavů je možné nastavit i hlasové upozorňování, případně i periodické hlasové opakování určitého letového údaje, např. výšky letu každých 30 sekund. Obrázek napravo ukazuje náhled konfiguračního software OSD EagleTree.

Zde uvádím přehlednou tabulku nejobvyklejších OSD systémů s podrobným popisem jejich vlastností (převzato od Daniela Wee, vývojáře systému DragonOSD Plus).

OSD modul se vždy zapojuje mezi výstup obrazového signálu kamery a vstup videovysílače. Vstupy a výstupy OSD modulů jsou již impedančně přizpůsobené výstupům běžně dostupných kamer i videovysílačů pro FPV aplikace. K připojení se používají nožové PC konektory o rozteči 2,54mm, typově shodné s běžnými tří-pinovými JR-konektory. Napájení OSD modulů je odvislé od výrobce, zpravidla však v širokém rozmezí 6-15V.

Ve většině koncepcí se OSD modul připojuje k dalšímu modulu telemetrické ústředny a dataloggeru, z něhož čerpá data vkládaná do obrazu. Systémy OSD vždy předpokládají připojení GPS modulu s rychlým obnovováním dat (typicky 10Hz dvanáctikanálové GPS). Datalogger je schopen ukládat periodicky se zaznamenáním časové značky požadované telemetrické údaje do vnitřní paměti pro pozdější zobrazení a analýzu dat po přistání. Následující obrázky ukazují možnosti analýzy dat systému EagleTree včetně 3D zobrazení trasy letu v aplikaci GoogleEarth.

Některé OSD systémy obsahují navíc ještě velmi praktický a pro záchranu dražšího FPV zařízení zcela klíčový modul - autopilotní systém, zpravidla označovaný RTH (Return To Home). Ten je v případě výpadku řídícího signálu schopen převzít řízení modulu a zajistit automatický návrat. Model se vrátí nad místo startu, nad nímž krouží v předdefinované výšce a čeká na převzetí řízení pilotem po obnovení signálu. Tato funkce dokáže zachránit model a zajistit jeho návrat, pokud se např. skryje za překážkou nebo uletí z pásma dosahu řídícího signálu. Užití této funkce vyžaduje připojení serv výškovky a křidélek nebo směrovky k OSD modulu. K některým systémům se připojuje i kanál řízení motoru - takové jsou schopny si i na potřebnou dobu zapnout motor a udržovat při návratu model v přednastavené letové hladině. Regulátory mění nastavení křidélek tak, aby model obrátil směr letu směrem k návratovému kursu, případně další regulátor řeší vyklesání a udržování letu v předdefinované výšce. Správná funkce RTH vyžaduje pečlivé nastavení PID regulátorů v OSD modulu.

Bohužel autopilotní funkce je použitelná pouze pro autostabilní letové systémy, nejlépe větroně. Nefungují pro nasazení s helikoptérami (výjimkou je snad jen velmi sofistikovaný návratový systém mikrokopterů).

zpět >