xNQ FPV

Nachdem der xNQ V2 erst einmal in der Luft war, kann die nächste Stufe der geplanten Entwicklung eingeläutet werden: FPV mit dem xNQ :-)

(FPV - First Person View - Ich-Perspektive - auch Immersionsfliegen - Immersion = Virtuelle Realität)

Bei FPVhobby findet man passende Ausrüstungsteile, die klein und leicht genug sind, um selbst von einem Winzling wie dem xNQ getragen werden zu können.

Bleibt eigentlich nur noch eine passende Befestigungsmöglichkeit für Kamera und Sender zu finden (oder zu konstruieren), die mit dem wenigen zur Verfügung stehenden Platz auf der Oberseite des xNQ auskommt. Natürlich muss auch die Stromversorgung unkompliziert und leicht trennbar vom xNQ zur FPV-Ausrüstung verschaltet werden. Und nicht zuletzt darf das Ganze nicht zu schwer sein, wir wollen ja schließlich nicht nur auf dem Schreibtisch stehend filmen ;-)

Ich habe also eine kleine Platine entworfen, die die Kamera und den Sender mechanisch fixiert und zusätzlich die Stromversorgung für die beiden Komponenten realisiert. Die beiden auf dem xNQ vorhandenen Stecker für die serielle Schnittstelle und das PDI-Interface (Programmierschnittstelle des XMega) stellen GND zur Verfügung, zwei weitere, direkt am Akkuanschluss platzierte Stecker sind für Plus zuständig.

xNQ Layout mit FPV-Adapter

Die T-förmig ausgelegte Platine (im Bild oben rechts neben dem xNQ) trägt auf der Rollachse zentriert die Kamera und auf dem in Flugrichtung linken Ausleger den Sender. Kamera und Sender sind jeweils mit Spiegelklebeband auf der Platine befestigt.

Elektrisch birgt diese Platine keine großen Geheimnisse. Die beiden Reihen Durchkontaktierungen auf dem linken Ausleger stellen Plus und Masse für Kamera und Sender zur Verfügung, die dritte Leiterbahn verbindet Video-Out der Kamera mit Video-In des Senders. Plus wird über die Verbindung von Mitte vorn geholt, Masse kommt von den beiden Steckern links und rechts.

Die Platine besteht aus einseitig kupferkaschiertem, 0,8 mm dickem Epoximaterial. Die wenigen notwendigen Leiterbahnen habe ich mit Stahllineal und Skalpell freigestellt, man möge mir verzeihen ;-)

FPV-Adapter für den xNQ

Die Antenne des Videosenders ist um 90 Grad versetzt gegenüber der Empfangsantenne der Fernsteuerung angeordnet um die gegenseitige Beeinflussung möglichst klein zu halten.

Hier einige Ansichten des fertig aufgebauten FPV-Adapters:

FPV-Adapter für den xNQ
FPV-Adapter für den xNQ

Die Platine der Kamera ist leider schief angebaut, die Kamera selbst sitzt aber gerade. Der häßliche Klecks schwarze Pampe ist ebenfalls bereits herstellerseitig appliziert und deckt die Lötstellen der Anschlussdrähte ab, man ist also gezwungen, diese Drähte zu verwenden. Ich hätte eine etwas dünnere Ausführung verwendet, aber so geht´s auch.

FPV-Adapter für den xNQ

Das mitgelieferte Originalobjektiv wird gegen ein Weitwinkelobjektiv getauscht, wobei zu beachten ist, dass das Gewinde zwar passt, aber leider etwas zu kurz ausgeführt ist. Lediglich die letzten ein oder zwei Gewindegänge geben dem Objektiv Halt an der Kamera, man muss sich etwas einfallen lassen, um zu verhindern, dass das Objektiv abfällt. Im ersten Ansatz habe ich Kamera und Objektiv für Tests mit Tesafilm umwickelt. Das hat geklappt, war aber designtechnisch eher nicht überzeugend. Bei dem hier vorgestellten Adapter habe ich den unteren Rand des Objektivs nach Scharfstellung mit einem Stückchen Spiegelklebeband an der Platine festgeklebt. Dadurch ist ein Drehen des Objektivs verhindert, es sollte nichts passieren können.

Und natürlich das Wichtigste, das Gewicht des FPV-Adapters:

FPV-Adapter für den xNQ auf der Waage

Mit knapp unter 4 Gramm ergibt sich für den fertig zusammengebauten und flugbereiten xNQ V2 FPV ein Startgewicht von fast 40 Gramm, verwendet man den 600 mAh Akku, der angeraten erscheint, weil Sender und Kamera den ohnehin durch die Motoren und die restliche Elektronik bereits arg gequälten Akku zusätzlich belasten. Der xNQ ist damit aber eindeutig zu schwer, mehr als Bodeneffektschweben ist so bepackt leider nicht drin.

Zum Glück kann auf den 300 mAh Akku zurück gegriffen werden, der ein Abfluggewicht von 32 Gramm ergibt. Damit bleibt dann trotz FPV-Ausrüstung das Gesamtgewicht 4 Gramm unter dem bereits ohne FPV-Ausrüstung als flugfähig bewiesenen Gewicht von 36 Gramm mit dem großen Akku.

Voll aufgerödelt - hier noch mit dem 600 mAh Akku - stellt sich der xNQ FPV so dar:

xNQ FPV
xNQ FPV
xNQ FPV

Beim Einwiegen mit dem 600 mAh Akku:

xNQ FPV, 40 Gramm geballte Elektronik

Das ist eindeutig zu viel, wie erste Tests in dieser Konstellation ergaben.

Hier die Übertragung mit laufender Fernsteuerung in direkter Nachbarschaft:

xNQ FPV in Aktion

Es sind keine Störungen zu bemerken, die beiden 2,4 GHz Funkstrecken beeinflussen sich zumindest auf dem Schreibtisch nicht.

Die FPV-Ausrüstung besteht aus folgenden Komponenten:

  • 0.6 Gram 50mw 2.4gHz Tx (FPVhobby)
  • 1 gram PAL camera (FPVhobby)
  • Wide angle lens for Nano Camera (FPVhobby)
  • 2.4 gHz Receiver module (FPVhobby)
  • Mini 5" TFT LCD Car Monitor For Rear View Camera (ebay)
  • WLAN-Umbauset für Router (Pollin)
  • U.FL-R Koaxial-Kupplung (Pollin)
  • Blechteile, Kabel, Kabelbinder, Lipo-Akku 3S-1p für Monitor, Spannungsregler 5V für Empfänger, Kondensatoren, Spiegelklebeband, ...

Die Teile sind nicht immer im Angebot der jeweiligen Lieferanten, man muss ggf. kreativ eigene Quellen finden. Auf der Seite von FPVhobby ist eine ausführliche, bebilderte Bauanleitung für die Bodenstation des FPV-Systems vorhanden.

Ich empfehle allerdings, abweichend von dem dort gezeigten Vorschlag, den mitgelieferten  Antennenschraubanschluss nicht direkt an die Empfängerplatine anzulöten, sondern dort einen sogenannten U.FL-Stecker anzubringen und die Antenne mit einem Blechwinkel am Gehäuse des Monitors zu befestigen. Mechanischer Stress auf der Antenne kann so keine Schäden am Empfänger hervorrufen. Der bei Pollin erhältlichen WLAN-Antenne liegt ein  Anschlusskabel mit passendem U.FL-Stecker bei.


Ein erster “Testflug” mit Kamera und angeschlossener Video Capture Hardware verlief positiv, das Bild ist recht brauchbar. Nur stellt sich heraus, dass, wie schon oben beschrieben, der große 600 mAh Akku zu schwer für den FPV-Betrieb ist. In Folge kommt der xNQ nicht vom Boden weg.

xNQ FPV-Schweben
          vimeo.com/61206152

Bei der Aufnahme steht der Empfänger im Nachbarraum, mit dem Computer verkabelt, das Funksignal des Videosenders muss also eine tragende Wand aus Hochlochziegeln durchdringen, was erstaunlich gut klappt.


Nach dem Umbau der 300 mAh Akkus auf den für den xNQ V2 passenden Stecker (2,54 statt 1,27 mm) kommt der xNQ FPV auch mit diesem Akku auf den Laufsteg...

xNQ FPV - 300 mAh Akku

... und muss sich auf der Waage outen:

xNQ FPV auf der Waage

Die errechneten 32 Gramm werden ziemlich genau erreicht. Damit dürfte der xNQ FPV gut zurecht kommen.


Die bisher präsentierten Bilder geben keinen richtigen Eindruck der Größe des xNQ wieder, daher hier der Vergleich mit einem normalen Streichholz, dessen Größe wohl Jedermann einen brauchbaren Anhaltspunkt geben dürfte:

xNQ + Steichholz

Nicht wirklich groß, der Kleine :-)

Die perspektivische Verzeichnung täuscht auch hier noch ein Wenig. Der Achsabstand entspricht exakt der Streichholzlänge.


 

 

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