fpv 드론 프로젝트

FPV: First Person View

FPV 이란 First Person View 라는 것으로 1인칭 시점 으로 운전자 또는 조종사의 시점에서 무선 장치 또는 무선 조종 차량 또는 드론 등을 제어하는데 사용되는 방법이다. 가장 일반적으로 무선 조종 항공기 또는 기타 유형의 무인 항공기(UAV)를 조종하는 데 사용된다. 차량 및 드론은 온보드 카메라를 통해 1인칭 시점에서 원경으로 운전하거나 조종하며 비디오 FPV 고글 또는 비디오 모니터에 무선으로 통신을 하게된다. 보다 정교한 설정으로 영상 송수신 이외에도 OSD 와 자이로스코프를 통한 짐벌제어를 통한 영상의 흔들림 보정 또는 사용자의 시점의 회전각 만큼 시점을 이동하는 Head Tracking 등의 기술들이 존재 한다.

 

재료선정

카메라 – 카메라는 FPV 구축에 있어서 매우 중요한 기술이다.

위 사진을 통해 알 수 있듯이 카메라 렌즈에 따라서 사용자가 받을 수 있는 주변 환경에 대한 시야각이 달라지게 된다.

우리팀의 경우 시야각이 넓을수록 주변 정보들을 쉽게 받을 것으로 상정하여

시야각 160° 가 가능한 어안 렌즈를 이용한 카메라를 채택 하였다. (현재 많은 액션 캠들도 어안 렌즈를 이용한 시야각이 넓은 기종이 많기 때문에 비슷한 화각을 채택하였다.)

그이외 기능으로 낮과 야간에서도 촬영 또는 운영이 가능한 플랫폼을 채택하기 위해서 NOIR이 적용된 카메라를 선택하였다.

 

프로세서 선택

기본적으로 모든 플랫폼에서 손쉽게 누구나 FPV 영상을 받을 수 있도록 RTSP 스트리밍 즉 H.256 스트리밍이 지원되는 프로세서와 추후 OPEN SOURCE 프로젝트로 누구나 쉽게 재료와 부품을 구해서 스트리밍을 할 수 있는 방법으로 이를 채택하기로 하였다. 해당 조건을 충족하는 것으로 Raspberry PI 가 선정되었다.

하지만 모든 플랫폼 (RC CAR, DRONE, ETC...)에 장착이 가능한 형태로 접근하기 위해서는 소형화 및 경량화 또한 필수 적인 조건으로 붙게 된다. 그래서 해당 조건을 포함하는 것으로 우리는 후보군으로 RASPBERRY PI ZERO W 와 RASPBERRY PI A 모델을 선택하게 되었다.

이 둘의 성능 차이는

위와 같이 메모리와 클럭 차이와 인터페이스 차이가 있다. 이러한 성능 차이에서도 온전한 성능을 낼 수 있다면 추후 더욱 작은 프로세서에서 무선 기능만을 강화하여 프로젝트를 진행하는데 있어서도 많은 도움과 실험이 될것으로 예상되어 이렇게 선택하게 되었다.

 

다음 차시에서는 구현할 플랫폼 모식도와 기능 구현 방법에 대해서 작성해보고자 한다.