Todo lo que debes saber antes de comprarte un dron FPV ¿qué es? ¿en qué consiste?

Cámara

En la actualidad se están usando tanto cámaras analógicas como digitales. Las analógicas tienen la ventaja principal de generar menos latencia y ser más baratas. Suelen usarse cámaras de seguridad CCTV.

Poco a poco las cámaras digitales han ido recuperando terreno y aunque ofrecen mejor calidad de imagen son más caras y de momento tienen mayor retardo.

El parámetro más habitual para especificar la calidad de las cámaras analógicas es el número de líneas horizontales o TVL. Cuanto mayor sea el TVL mayor será la resolución y la calidad de la imagen.

Para un sistema FPV a partir de 600 TVL está bien.

Transmisor de vídeo (Video Tx)

El transmisor de vídeo es el encargado de enviar inalámbricamente la señal de vídeo de la cámara hacia el receptor. No debemos confundirnos con la señal de radio con la que controlamos el dron. La señal de vídeo viaja separada y en diferente frecuencia a la señal de radio.

Existen multitud de frecuencias con las que podemos transmitir nuestra señal de vídeo, sin embargo, todas tinen sus pros y sus contras:

• 900 MHz: es ilegal en España.
• 1.3 GHz: es necesaria una licencia de radioaficionado.
• 2.4 GHz: es la frecuencia más habitual usada en las emisoras (mando de control remoto).
• 5.8 GHz: penetra peor en los objetos que la de 2.4Ghz.

Además, tenemos que tener en cuenta que:

• Cuanto menor es la frecuencia, mayor es la antena que necesitaremos.
• A mayores frecuencias, mayor ancho de banda y mayor calidad de imagen podremos utilizar.
• Cada frecuencia tiene una serie de canales. Hay más canales (32) en la frecuencia de 5.8Ghz. Esto permite correr a más gente de forma simultánea sin que se solapen las señales de vídeo.

La gran mayoría de emisoras (de radio control) funcionan actualmente en la banda de los 2.4Ghz. Para poder pilotar un dron en una competición, lo mejor es que la frecuencia de la radio sea inferior a la frecuencia de vídeo (porque podremos tener mejor calidad de imagen). De esta manera nos protegemos de las interferencias en la señal de radio.

Por eso, si usamos una emisora de 2.4 GHz lo mejor es usar una señal de vídeo a 5.8 GHz. Las antenas son más pequeñas y ligeras y la mayoría de gafas vienen preparadas con módulos de 5.8 GHz.

Otro factor a tener en cuenta es la potencia de emisión. De forma básica podemos decir que a mayor potencia de emisión mayor alcance tendrá nuestro cuadricóptero. En los drones de competición se usan potencias de emisión de hasta un máximo de 600 mw. Siempre es recomendable usar la menor potencia de emisión posible ya que cuanto mayor es la potencia, mayores son los transmisores que se usan, más se calientan y más consumo.

Ojo, hay que tener en cuenta que legalmente (en Europa) deberíamos utilizar una potencia de emisión máxima de 25 mW.

European RTT&E regulations place a limit of 25mW on 5.8GHz video transmitters. The 25 mW version of this compact transmitter complies with these regulations but yet retains all the great features and innovative technologies used by our higher powered versions.

Receptor de vídeo (Vídeo Rx)

El receptor de vídeo se encarga de recibir inalámbricamente la señal de vídeo enviada por el transmisor. Debe funcionar a la misma frecuencia que el emisor.

Aunque en la frecuencia de 5.8Ghz tenemos 32 canales, lo aconsejable es dejar algunos canales de margen entre pilotos para reducir las interferencias. Lo habitual suele ser que a la vez compitan entre 4 y 8 pilotos.

La parte más importante del receptor de vídeo es la antena. Como este es un artículo introductorio no me voy a centrar demasiado en los detalles, porque podríamos estar meses hablando sobre ellas. Si hacemos una clasificación general podemos encontrar 4 tipos de antenas:

• Antenas de polarización lineal omnidireccional
• Antenas de polarización circular omnidireccional
• Antenas de polarización lineal direccional
• Antenas de polarización circular direccional

Cosas a tener en cuenta:

• Las antenas direccionales emiten con mayor potencia en una dirección determinada. Por otro lado, las antenas omnidireccionales emiten “igual” en todas las direcciones. Por eso las antenas omnidireccionales están indicadas para usar el dron en distancias cortas, mientras que las antenas direccionales se usan para controlar el cuadricóptero a largas distancias.
• Las antenas están hechas específicamente para cada frecuencia. Por lo tanto, no podemos usar antenas de 2.4 GHz si estamos usando una señal de 5.8 GHz.
• Los equipos de gama baja y media suelen montar de serie antenas (omnidireccionales de polarización linear) de mala calidad. Estas crean interferencias de vídeo multi-path y hacen que la calidad de vídeo sea muy pobre.
• Lo mejor es empezar a utilizar las antenas que vienen de serie, aunque sean muy limitadas. Y cuando tengamos un poco de confianza podemos comprar un pack de antenas para el emisor y el receptor. Suelen traer una antena Cloveleaf de 3 lóbulos para el transmisor y una antena Skew Planar de 4 lóbulos para el receptor de vídeo.
• Hay receptores de vídeo que pueden montar varias antenas a la vez. Estos eligen la señal de la antena que mejor reciba la señal en cada momento. Si usamos una antena direccional y otra omnidireccional podemos obtener lo mejor de los dos tipos.

Gafas o pantalla

Con las gafas o pantalla veremos la señal de vídeo que manda el dron. La elección entre gafas o pantalla es muy personal.

Si vas a usar un dron de carreras lo más recomendable es que uses gafas, ya que te proporcionarán más inmersión y verás con más detalle el recorrido.

Gafas

A la hora de elegir unas gafas de FPV, hay que tener en cuenta algunos factores:

• FOV: (Field of View o campo de visión): es el ángulo horizontal que abarca la visión de las gafas. Cuanto mayor sea el FOV, mayor será el tamaño de la imagen a través de las gafas. No es recomendable comprar unas gafas con FOV menor de 25º.
• Resolución: a mayor resolución, mayor calidad de imagen. Si queremos disminuir la latencia al mínimo en nuestro sistema FPV es importante que el vídeo esté a la resolución nativa de las gafas.

Pantallas

La pantalla suele colocarse en la emisora (de control). Lo más importante es que elijamos un monitor sin pantalla azul. Esto es, que si por cualquier motivo la intensidad de la señal empeora la pantalla no se ponga completamente azul, sino que se vea con interferencias.

Resumen

Como son muchos los conceptos que hemos visto en este artículo voy a hacer un resumen con los puntos más importantes:

• Cámara: a más TVL mejor calidad. pero no hace falta que os compréis la mejor cámara. A partir de 600TVL está bien.
• Transmisor de video: frecuencia más recomendada es la de 5.8Ghz. Debe poder alcanzar una potencia de hasta 200mw y tener 32 canales.
• Receptor de vídeo: la parte más importante es la antena: (1) omnidireccional si lo vamos a usar de cerca y (2) direccional si es para usarlo a distancias grandes.
• Gafas o pantalla: si vamos a lanzarnos a comprar un equipo FPV lo mejor es empezar mirando las gafas. Ya que hay muchos modelos que vienen en un kit con cámara, transmisor, receptor y gafas. Todo incluido, para que nos sea más fácil comenzar.

Hasta aquí la guía de introducción sobre los sistemas FPV para controlar nuestros drones. Espero que os haya gustado y haya sido útil.