» Antenna tracking
Antenna-tracking

English

Pasivní antenna-tracking
Aktivní antenna-tracking
Mechanické provedení antenna-trackeru

Jistě vás napadne, že výrazně lepších výsledků a většího dosahu bychom dosáhli při použití směrové antény, která by neustále sledovala pohyb modelu na obloze. Mluvíme o technologii antenna trackingu. Rozlišujeme antenna tracking pasívní a aktivní.

V případě pasivního antenna trackingu využíváme faktu, že FPV pilot si je aspoň rámcově vědom umístění modelu na obloze (což by měl konečně vždy) a díky návyku z „létání na vid“ otáčí instinktivně své tělo a hlavu za modelem na obloze. Pokud přichytíme panelovou anténu přímo na helmu nebo videobrýle FPV pilota, sám se stává živým antenna trackerem. Při použití směrové antény s vyzařovacím úhlem 50° (cca 8dBi panelové antény) není přesnost zamíření klíčová a k výpadkům signálu špatným směrováním dochází výjimečně. Ba naopak - je upozorněním, že model změnil svoji polohu a je na čase zkorigovat polohu těla.

I připojení pigtail antény zisku 3dBi a více k videobrýlím je určitou formou pasivního antenna-trackingu. U tohoto typu je signálem špatně vykryt sektor blíže osy antény. Při přeletu nad hlavou tedy zvednutí hlavy pilota způsobí otočení osy antény a zajistí tak lepší příjem signálu, zatímco při pevném umístění takové antény na stativu by došlo k jeho zhoršení nebo výpadku.

Pasivní antenna-tracking

Namítnete, že to není to pravé a kazí opravdový zážitek z FPV. Letec nemůže sledovat jen obraz ve video-brýlích, ale částečně i okolní dění. V případě slunečného počasí je také pro oči velmi namáhavé adaptovat pohled z přesluněného okolí na relativně tmavý obraz ve videobrýlích. Další nevýhodou je fakt, že pasivní antenna tracking značně omezuje současné použití head-trackingu, neboť pohyb hlavy ve větším úhlovém rozmezí by vedl ke ztrátě spojení. FPV je také relativně neznámé hobby a procházejíc se s krabičkou na hlavě, ucházíte se o odvoz ve šněrovací kazajce. Je to tak, avšak právě tento typ antenna trackingu používám nejčastěji. Zůstáváte mobilní a za letu můžete měnit stanoviště. Při filmování se věnuji hlavně přímému sledování modelu, zvláště v členitějším terénu, abych mohl včas reagovat na možná skrytí modelu za překážky, a obraz v brýlích je spíše pomocníkem pro odhad vzdálenosti při oblétávání překážek a ukazatelem správného směru při snímání scény, aby bylo nafilmováno opravdu to, co nafilmováno být má.

Aktivní antenna-tracking

Podstatně hlubší ponoření se do pocitu letce sedícího v kokpitu svého modelu, tedy opravdový FPV zážitek, nabízí aktivní antenna tracking. Jedná se o mladou technologii (cca od roku 2009), která spočívá v přenosu telemetrických dat z modelu do pozemní stanice, kde jsou tato data rozšifrována a ze známé GPS polohy modelu a pozemní stanice zajišťuje dvojice servomechanismů automatické otáčení anténního systému za modelem. Antenna tracker zajišťuje mechanický pohyb ve dvou na sebe kolmých osách, horizontální (0-360°) a vertikální (0-90°), podobně, jako azimutální montáž u hvězdářského dalekohledu. Serva musí být převodována pro získání dostatečného krouticího momentu a speciálně upravena vyvedením zpětné polohové hlášky na externí potenciometr. Anténní systém by měl být na plošině antenna trackeru uchycen v těžišti, aby byl rovnoměrně mechanicky zatěžován a nepřetěžován v krajních polohách. Na antenna tracker lze uchytit i externí vysílací anténu RC-soupravy, to ale při letu do přiměřených vzdáleností (cca 800m) není nutné. Servokabely vedou k řídící jednotce antenna trackeru, která zajišťuje jeho kalibraci a řízení pohybu serv za letu.

Použití aktivního antenna trackingu předpokládá vybavení modelu příslušnou telemetrickou jednotkou a GPS. Pozemní jednotka musí být vybavena dekódovacím a řídícím modulem anténního servomechanismu. Pro zaměření pozemní stanice se užívá GPS v modelu – jako poloha pozemní stanice se ukládá poloha při zapnutí napájení modelu a zaměření GPS, neboť se předpokládá, že model startuje odsud.

K přenosu telemetrických signálů z modelu do pozemní stanice používají výrobci různé technologie. Telemetrie se kóduje buď do zpětného signálu RC-soupravy, do zvukového kanálu audio/video vysílače nebo do prvních skrytých řádků přenášeného obrazu (tam, kde je u běžného TV signálu kódován teletext).

Naštěstí přední výrobci FPV produktů už podporu antenna-trackingu zapouzdřili do svých standardních modulů. Např. EagleTreeSystems mají tuto podporu integrovánu přímo do základního modulu OSDPlus. Jejich pozemní stanice řeší dekódování telemetrických dat, obsahuje přímo řídící jednotku serv antenna trackeru a jako bonus nabízí i diversity receiver pro připojení více antén a automatický výběr nejkvalitnějšího obrazového signálu a zmnožení počtu audio/video výstupů pro současné připojení video-brýlí, monitoru či videorekordéru.

Aktivní antenna tracking umožňuje skutečné ponoření do FPV zážitku bez potřeby sledování modelu na obloze, ale má i své nevýhody. Patří k nim potřeba zaměření pozemní stanice. Přijdete také o výhodu mobility, neboť pozemní stanice musí být statická. Její umístění je možné jen na volném prostranství bez překážek, aby si FPV pilot mohl dovolit ztrátu ponětí o poloze na obloze a přitom neriskoval možná skrytí za překážky v okolí.

Komerčně dostupná provedení antenna trackerů shledávám zatím jako nedostatečná a jejich mechanické provedení, integraci s řídící jednotkou a připojení celku na stativ je tématem pro domácí kreativitu.

Pro lehké antény můžete zvolit provedení z překližky bez osazení os ložisky s přímým připojením k servům (ImmersionRC EZ antenna tracker), při složitějším anténním systému se kvůli vyší hmotnosti a tudíž mechanickému namáhání vyplatí profi-provedení s kovovými převody a silnými servy. Doporučuji využít mechanické komponenty od firmy Servocity z USA.

EagleTreeSystems ground station

             Řídící pozemní modul od EagleeTreeSystems

Mechanika antenna-trackeru

Mechanika antenna-trackeru

Následující video vám udělá přesný obrázek o činnosti antenna trackeru, včetně obrazu viděného pilotem ve video-brýlích v průběhu letu.

Pokud se vám nezobrazilo okno prohlížeče videa, na vašem počítači není správně nainstalována aplikace FlashPlayer. Použijte přímý link zde.

zpět >

 

MWJiY