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Wing Dragon FPV (El Nono)
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Equipamiento Utilizado en el Avión |
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Sistema de Video Cámaras: Gracias a los nuevos avances en cámaras de video para seguridad es que tenemos disponibles cámaras extremadamente pequeñas y livianas pero con las mismas cualidades de las de tamaño estándar facilitándonos su uso en aeromodelismo. Existen en el mercado dos tipos de tecnologías, las CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) mas baratas pero con una pobre calidad de imagen y un manejo deficiente de la luz, por otro lado están las CCD (Charged Couple Device) las cuales presentan las mejores prestaciones en calidad de imagen y tienen una respuesta rápida a las distintas condiciones de luminosidad, algo muy importante ya que en un vuelo FPV las condiciones de luz cambian permanentemente y de manera muy rápida. Esto sumado a que gran parte del vuelo será con la luz del sol incidiendo directamente en la cámara es por lo que necesitamos cámaras que no se “encandilen” o saturen haciéndonos perder la visibilidad lo cual puede ser muy desafortunado en un vuelo FPV. Pan & Tilt El sistema Pan (Paneo) & Tilt (Inclinación) es el mecanismo que nos permite montar la cámara en el avión de manera que esta pueda moverse libremente en los dos ejes necesarios para poder mirar hacia los lados, arriba y abajo. Este sistema, comúnmente utiliza dos servos, uno de ellos, el del movimiento horizontal, suele estar reformado o utilizar un circuito electrónico auxiliar para poder ampliar su rango de movimiento ya que de no ser así no se podrían lograr los 180º de visión (90º para cada lado) necesarios para una buena vista en el vuelo. Existen distintas formas de comandar el movimiento de la cámara remotamente, puede ser moviendo perillas o sticks en la radio, utilizando mezclas, o como la mayoría prefiere, utilizando un "Head Tracker" (Ver circuitos auxiliares) | ||||||||||||||||||||||||||
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Lentes: Las cámaras de video que utilizamos suelen usar un sistema que permite intercambiar sus lentes, esto nos facilita probar con distintos ángulos de visión o mejor dicho “apertura focal” Esto se logra usando lentes de distinta distancia focal. Comúnmente estas cámaras suelen traer un lente de 3,2mm el cual presenta una apertura de pocos grados siendo conveniente utilizar lentes de menor distancia focal para así ampliar el campo visual hasta obtener una vista amplia del entorno. Esto hace más placentera la imagen y permite obtener una perspectiva más cercana a la que se tendría en la cabina de un avión real. Además, un campo visual amplio facilita la orientación en el vuelo. Algo que se debe considerar a la hora de elegir un lente de gran abertura es por un lado la distorsión de la imagen que este puede llegar a ocasionar “el famoso ojo de pez” que hace ver al horizonte como si se estuviese observando la curvatura de la tierra (aunque se este volando a pocos metros de altura) Otro punto a tener en cuenta que a mayor apertura focal se tendrá menor nitidez en los detalles de la imagen, esto es así porque la cámara dispone de un limitado numero de pixels para generar la imagen, usando un lente de gran apertura deberá generar una imagen mucho mas grande con la misma cantidad de pixels. | ||||||||||||||||||||||||||
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Transmisor Audio/Video Junto con los avaneces en la tecnología de las micro cámaras también hemos sido beneficiados con la aparición de transmisores de video muy pequeños y livianos pero con potencias de transmisión suficientes para alcanzar distancias de unos cuantos kilómetros. Existen distintas frecuencias disponibles: 900mhz, 1200mgz y 2,4Ghz. Siendo esta última la más difundida en esta actividad ya que es de uso libre y a su vez es la misma que utilizan las redes WI-FI (de computación) permitiendo de esta manera aprovechar toda la tecnología de antenas disponibles en el mercado. Además, estos transmisores (y receptores) suelen disponer de distintos canales seleccionables por el usuario permitiendo el uso de varios equipos funcionando en simultaneo y sin interferirse entre si. Algo a considerar cuando se usan estas frecuencias es que al ser frecuencias de transmisión tan elevadas y cercanas a las microondas su irradiación es lineal y muy sensible a los obstáculos. Esto quiere decir que tiene que existir una línea de visión sin obstáculos entre el transmisor (avión) y receptor. Por lo tanto hay que evitar pasar con el modelo por puntos ciegos como suelen ser detrás árboles, torres o las mismas instalaciones del club, además, evitar la presencia de personas paradas junto a la antena del receptor interponiéndose entre esta y el avión en vuelo. Además, dada la creciente proliferación de redes WI-FI y demás dispositivos operando en estas frecuencias hay que prestar especial atención en la elección del canal a utilizar, ya que la presencia de rayas o cualquier anormalidad en la imagen puede ser ocasionada por el uso de un canal ya utilizado por alguno de estos dispositivos en las cercanias. Otro detalle a tener en cuenta con la frecuencia de 2.4ghz es que se han reportado problemas de incompatibilidad con las nuevas radios que transmiten en esta misma frecuencia como lo son las nuevas Futaba FASST y Spektrum. Por este motivo en países como EE.UU. en que estas radios están muy difundidas se utilizan otras frecuencias para transmitir video en el vuelo FPV. | ||||||||||||||||||||||||||
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Sistema Motor El sistema motor en un avión para vuelo FPV no difiere en nada de cualquier otro avión RC eléctrico. La única diferencia que se puede llegar a encontrar esta dada por las propias características del vuelo. En el vuelo FPV es común alcanzar distancias (y alturas) mucho mayores que en un vuelo normal esto hace que sea necesario contar con una buena autonomía de vuelo. En principio, la solución mas obvia seria utilizar baterías de mayor capacidad pero este tipo de baterías también significa incrementar considerable el peso en el avión comprometiendo su optimo desempeño. Es por ello que la mejor solución es lograr la máxima eficiencia en el conjunto hélice-motor-avion. Es decir que cada componente esta íntimamente relacionado con el otro siendo necesario probar distintas combinaciones hasta encontrar la mas acorde. En algunos casos esto significa también cambiar el avión ya que es una de las tres variables. Por suerte, existe mucha información en Internet sobre distintos setups haciendo la elección de cada uno de estos componentes mucho mas fácil. | ||||||||||||||||||||||||||
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Sistema de Radio Control Uno de los sistemas de un avión FPV que requiere mayor cuidado es el relacionado con el radio control. Esto es así porque se suelen llevar los enlaces de radio al limite. En un vuelo "normal" es raro que se alcancen distancias entre el piloto y el avión mayores a 300mts mientras que en vuelo FPV se suelen alcanzar distancias mayores a 1500mts (incluso hay gente que ha llegado a 4km con un equipo RC estándar) Esto es posible si se cuidan ciertos aspectos en la disposición de cada uno de los elementos electrónicos en el avión evitando de esta forma que se interfieran entre si. Por ejemplo, es común en un avión para vuelo FPV que se trencen la mayoría de los cables, se utilicen receptores PCM y se alargue la antena del mismo. Todos factores que contribuyen a alcanzar un mayor distancia. | ||||||||||||||||||||||||||
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Sistemas Auxiliares
Hasta aquí nos limitamos a los sistemas básicos indispensables para un vuelo FPV pero existen una serie de circuitos auxiliares que contribuyen a mejorar el vuelo y lo hacen mas seguro. HT: "Head Tracker" Dispositivo que se encarga de censar el movimiento de la cabeza del piloto y lo inyecta en el radiocontrol a través del puerto Trainner del mismo, de esta forma es posible mover la cámara mirando hacia donde la dirige el piloto en tierra. 2en1: Circuito electrónico que permite compartir las tareas de uno de los sticks de la emisora de radiocontrol permitiendo conmutar entre el funcionamiento normal Motor, timón por el de Tilt, Pan respectivamente. Permitiendo un manejo de la cámara muy fácil e intuitivo sin necesidad de contar con un HT. OSD: "On Screen Display" o en español "Ver en pantalla". Este dispositivo permite "mezclar" junto a la imagen producida por la cámara todos las datos provenientes de distintos sensores ubicados en el avión haciendo posible "ver" en tierra todos estos datos en la misma imagen. Los Valores que suele mostrar el OSD son: altura, distancia, rumbo, niveles de batería, etc.GPS: Es el modulo encargado de proporcionarle al OSD toda la información relacionada con la ubicación en el espacio del modelo, de el provienen los datos de altura, distancia, velocidad, ubicación (coordenadas), etc. Alarma Fail-Safe: Es un circuito muy simple que se conecta a uno de los canales del receptor PCM, este se encarga de hacer activar una a alarma sonora cada vez que el receptor entra en modo Fail-Safe. Esto es necesario ya que en muchos momentos del vuelo puede ser la única forma de enterarnos que estamos perdiendo la señal de radio. Por ejemplo: en un receptor común esto se manifiesta con vibración o movimientos extraños en los servos, mientras que en un receptor PCM pasa casi inadvertido. Es muy común encontrase en una actitud de vuelo recto y nivelado (sin mover los mandos) sin darnos cuenta de que nos hemos quedado sin señal de radio y el receptor esta en modo Fail-Safe. La alarma hace a esta situación visible para que se pueda hacer algo al respecto. Modem: Este circuito se suele utilizar en el avión para enviar por uno de los canales de audio del transmisor audio/video los datos provenientes del GPS. De esta forma se puede contar en tierra con esta información en forma digital para poder ser utilizado por ejemplo para hacer un seguimiento en tiempo real del modelo en un mapa computarizado. Otra forma muy útil de darle uso a esta información es contando con una antena autodirigida.Autopiloto: Es uno de los dispositivos mas sofisticados que se pueda tener en vuelo FPV es mas utilizado en aviones UAV aunque cada día existen mas aviones FPV equipados con este dispositivo. El mismo suele contar con dos modos de vuelo programables: 1) Vuelta a casa automático: configurado de esta forma, solo toma el control del modelo cuando este se queda sin señal de radio y tiene la capacidad de traer el avión "volando" hasta el lugar de partida para evitar la perdida del mismo. 2) Modo Autónomo: Es el modo utilizado en los UAV (aviones no tripulados), se programa el autopiloto con una serie de coordenadas o puntos por donde deberá pasar y este se encargara de volar automáticamente siguiendo esta ruta pre-establecida sin intervención alguna del piloto. Siendo la intervención del piloto solamente necesaria en el despegue o aterrizaje. Estabilizador de vuelo: El estabilizador es un dispositivo que se encarga de mantener la actitud de "recto y nivelado" en el avión sin necesidad de intervención del piloto haciendo el vuelo mucho mas simple. Además, el estabilizador permite un vuelo mucho más suave y sin movimientos bruscos lo que permite obtener unas imágenes mucho mas atractivas. Otro aspecto interesante del estabilizador es que permite al piloto un pilotaje mucho mas relajado y disfrutar mas del entorno.
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