Günstiger Einstieg in den Videoflug

Wer kennt den Wunsch nicht, einmal an Board seines eigenen Modellfliegers zu sein und den Flug aus der Piloten-Perspektive zu erleben. Doch wie geht diese First Person View (FPV)? Welches Equipment wird benötigt und vor allem: Was kostet das etwas andere Erlebnis?

Doch welche Modelle bieten sich an? Im Grunde genommen gibt es kein ungeeignetes Modell. Entscheidend sind allein Erfahrung und Können des Piloten. Bevorzugt werden jedoch oft leichte E-Segler wie beispielsweise der Easy Star, der Easy Glider und der Twin Star. Für diejenigen, die es doch etwas schneller mögen, finden sich zahlreiche Umbauten des Fun-Jets im Netz. Auch Segler aus Holz oder Glasfasterkunststoff eignen sich hervorragend als Trägermodell und sind mit wenigen Handgriffen FPV tauglich.

Was wird im Flieger benötigt?

Ist ein geeigneter Flieger gefunden, geht es an die Auswahl der erforderlichen Technik. Die Firma Globe Flight (www.globe-flight.de) hat sich ausschließlich auf den Verkauf von FPV-Equipment spezialisiert. Dort findet man alles, was für einen erfolgreichen Flug benötigt wird. Fragen oder Probleme werden auch schon mal freundlich übers Telefon geklärt.

Der Basisbestandteil eines FPV-Fliegers ist die Kamera. Alle Modelle, die ein analoges und unmoduliertes TV-Bild ausgeben, sind im Grunde verwendbar. Allerdings ist nicht jede Kamera mit diesen Eigenschaften auch wirklich geeignet. Ein wichtiges Kriterium ist die Gegenlichtkompensation, das bedeutet: Fliegt man gegen das Sonnenlicht, sollte sich die Kamera schnell an die Lichtverhältnisse anpassen. Die meisten billigen Modelle können dies nicht und dunkeln das Bild so stark ab, dass man plötzlich nichts mehr sieht. Im schlimmsten Fall ist ein Absturz die Folge.

Die meisten FPV-Kameras sind modifizierte Kameras aus dem Security-Bereich und werden über die Software angepasst. Für die ersten Schritte im FPV eignet sich besonders die KillerCCD-Kamera. Sie ist sehr leicht und kann, gemessen am Preis, mit einer sehr guten Bildqualität aufwarten.

Das Videosignal der Kamera wird über den Videosender zur Bodenstation gesendet. Dies passiert entweder über 2,4 Gigahertz (GHz) oder 5,8 GHz, je nachdem, welche RC Funkanlage man benutz. Sollte man eine 2,4-GHz-RC-Funkanlage nutzen, muss man auf 5,8 GHz bei der Videoübermittlung zurückgreifen, da Funk- und Videoübertragung auf derselben Frequenz nicht funktionieren. In Deutschland und den meisten EU-Ländern sind für analoge 2,4- und 5,8-GHz-Videoübertragungen maximale Sendeleistungen vorgeschrieben. Im 2,4-GHz-Bereich beträgt diese 10 Milliwatt (mW), im 5,8-GHz-Bereich 25 mW. Andere Sendeleistungen oder Frequenzbänder sind nicht erlaubt. Die einzige Ausnahme ist hier das 1,3-GHz-Band. Dieses darf in Deutschland nur mit einer Amateurfunklizenz der Klasse A genutzt werden. Am weitesten verbreitet sind die Vierkanal-A/V-Sender aus dem Hause Globeflight.

Die Stromversorgung der FPV-Komponenten kann auf zwei Arten realisiert werden. Die erste Variante ist das Mitführen eines zweiten kleinen Akkus (3s-LiPo), aus dem die FPV-Komponenten versorgt werden. Dabei sollte aber darauf geachtet werden, dass die Kamera und der Sender mit zirka 12 Volt (V) betrieben werden können. Es gibt allerdings auch Modelle die nur mit 5 V laufen, in dem Fall hilft ein einfacher 5-V-Festspannungsregler, der vor die Kamera gebaut wird. Das Mitführen eines zweiten Akkus setzt aber voraus, dass der Flieger in der Lage ist, dieses Zusatzgewicht zu bewältigen. Die zweite Variante ist die Versorgung aus dem Flugakku. Das spart das Zusatzgewicht, hat aber den Nachteil, dass es zu Störungen im Kamerabild durch Schwankungen im Bordnetz kommen kann. Diese werden beispielsweise durch die Servobewegungen oder Anlaufen des Motors hervorgerufen. Um sie zu beseitigen gibt es aber eine einfache aber effektive Lösung: Mit wenigen Hangriffen lässt sich ein Spannungsfilter (Tiefpassfilter) vor die Spannungsversorgung von Videosender und Kamera einbauen. Dieser filtert die Störungen heraus.

Welche Sender und Empfänger?

Um das Videosignal am Boden auch zu empfangen, wird ein passender A/V-Empfänger benötigt. Dieser sollte unbedingt sowohl in der Frequenz als auch in den einzelnen Kanälen zum Sender passen. Passend zum 2,4-GHz-Sender gibt es bei Globeflight auch den dazugehörigen 2,4-GHz-Vierkanal-Empfänger. Mit der beiliegenden Rundstrahlantenne sind so Reichweiten bis zu 300 Meter (m) zu erreichen. In diesem Radius kann um den Standort geflogen werden. Als optimal hat es sich erwiesen, wenn Empfänger samt Antenne etwa 1,5 m über dem Boden aufgestellt werden. Um das zu erreichen, schraubt man die Bodenstation auf ein einfaches Fotostativ.

Wird vorrangig in einem bestimmten Korridor geflogen, kann statt der Rundstrahlantenne eine Patchantenne am Empfänger verwendet werden. Durch die Richtwirkung einer Patchantenne können Reichweiten bis zu 1.000 m erzielt werden. Dies allerdings mit dem Nachteil, dass nur im Richtkegel der Antenne geflogen werden kann.

Als guter Kompromiss zwischen hoher Reichweite und einem ausreichendem Flugkorridor hat sich die 8-dBi-Patchantenne erwiesen. Da der Empfangswinkel dieser Antenne bei zirka 75 Grad liegt, kann diese problemlos ohne Trackingsysteme (automatische Antennennachführung) genutzt werden. Leider sind mit einer Patchantenne am Empfänger keine Flüge mehr rund um den Standort möglich. Patchantennen mit höheren dBi-Zahlen (stärkere Richtcharakteristik aber kleinerer Flugkorridor) sind ohne geeignete Trackingsysteme nicht zu empfehlen, da der Richtwinkel kleiner und somit auch der Flugkorridor zu schmal wird.

Wie schau ich mir das an?

Eine einfache Lösung, um sich das Videobild anzuschauen, ist ein Farbbildschirm mit einer Mindestauflösung von 640 × 480 Pixeln (px). Dieser sollte in einer kleinen Box eingebaut werden, um so das Sonnenlicht abzuschatten. Als Stromversorgung kann hier der 3s-LiPo des Videoempfängers mit genutzt werden. Wird der Monitor nun mit dem Empfänger verbunden, kann der Pilot nach seinem Videobild fliegen. Die Monitor-Variante ist aber nicht die praktischste, zumal sich das richtige Onboard-Feeling so auch nicht einstellen will.

Die bessere Lösung ist der Kauf einer Videobrille. Auch hier sollte die Auflösung nicht unter 640 × 480 px liegen, da die Bilder ansonsten zu undeutlich und verschwommen werden. Ebenfalls ist auf einen angenehmen Tragekomfort zu achten, da man die Brille doch einige Zeit trägt. Im FPV-Einsatz hat sich das Modell von Fatshark etabliert. Die Auflösung ist ausreichend hoch, außerdem verfügt sie über Möglichkeiten, Bildschärfe und Kontrast einzustellen. Zudem kann die Brille dem individuellen Augenabstand des Piloten angepasst werden. Durch einen Akku ist keine weitere Stromquelle notwendig. Inzwischen gibt es mehrere Versionen dieser Brille, beispielsweise mit und ohne eingebauten Empfänger, mit Akku oder externer Stromversorgung. Für Brillenträger gibt es auch die Möglichkeit Linsen in verschiedenen Dioptrien zu verwenden. Durch das Verwenden der Videobrille hat man das Videobild genau vor Augen, sodass sich nun das Gefühl einstellt, wirklich mit an Bord seines Fliegers zu sein.

Die ersten Flüge

FPV-Flüge müssen zu zweit durchgeführt werden. Ein Helfer (Spotter) fliegt den Flieger, damit man sich an die Vogelperspektive gewöhnen kann. Auch das Orientieren will erst einmal gelernt sein, denn ist der Flieger erst einmal aus dem Empfangsbereich des Videosignals geflogen, wird er nach dem Absetzen der Brille meist nicht rechtzeitig am Himmel geortet. Der nächste Schritt sollte dann das Übernehmen der Fernsteuerungsanlage in einer bestimmten Sicherheitshöhe sein. So kann der Helfer den Flieger weiter beobachten und bei Problemen sofort die RC-Sender wieder übernehmen. Im letzten Schritt geht es um das selbstständige Starten und Landen des Fliegers. Dies ist in der Anfangsphase recht gewöhnungsbedürftig, da die Flughöhe oft noch nicht richtig eingeschätzt werden kann. Unsanfte Landungen sollte der Flieger daher problemlos mitmachen können.

Ist das Basisequipment erfolgreich aufgebaut und hat sich im Flugbetrieb etabliert, stehen einem nun viele Erweiterungsmöglichkeiten offen. Verwendet man beispielsweise ein Y-Kabel am Videoempfänger, können mittels eines Videograbbers die Filmsequenzen gleichzeitig auf dem Laptop gespeichert werden. So lässt sich der Flug zu Hause noch einmal genießen und auswerten. Wer Fragen und Interesse bezüglich des FPV hat, sollte das größte Deutsche FPV Forum unter www.fpv-community.de besuchen. Hier sind Einsteiger wie Profis aktiv und stehen bei Problemen und Wünschen gerne mit Rat und Tat zur Seite. Auch zahlreiche Anleitungen und Videos zum Thema FPV sind vorhanden.