FPV (first person view)

Neben dem "klassischen" Steuern eines Modellflugzeugs (oder auch Helikopters etc.) gibt es seit einiger Zeit das Fliegen mit FPV (first person view). Dabei wird ein Live-Videosignal von der Kamera im Flugmodell zum Piloten am Boden übertragen, und man steuert aus der Pilotenperspektive. Eine andere Bezeichnung dafür ist "Immersionsflug", weil man quasi in das Flugerlebnis eintaucht.

Bei FPV gibt es einige Dinge zu beachten:

Auch für erfahrene Modellpiloten ist das Steuern zunächst ungewohnt und nicht einfach. Zum einen erkennt man zwar Lageveränderungen des Modells schneller (z. B. Kippen des Horizonts) und kann schneller reagieren, v. a. bei größerer Flughöhe. Zum anderen ist es nicht ganz einfach, sich über das Kamerabild zu orientieren, es besteht z. B. immer die Gefahr, bei einem Ausfall der Videoverbindung das Modell am Himmel nicht wiederzufinden (deshalb FPV immer zu zweit, einer steuert mittels FPV, der andere (der sog. Spotter) beobachtet das Flugmodell und kann im Notfall die Steuerung übernehmen). Außerdem besteht wegen der erschwerten Orientierung bei FPV die Gefahr, außer Reichweite zu fliegen, so dass man plötzlich keine Kontrolle mehr über das Modell hat. Wie bei allen Flugmodellen gilt selbstverständlich auch bei FPV, dass man das Modell ohne Anmeldung nur im unkontrollierten Luftraum einsetzen darf.

Ein anderer wichtiger Punkt ist die Videoübertragung selbst, typischerweise analog im Formal PAL oder NTSC. In Deutschland sind für FPV nur zwei Frequenzen zugelassen: 2,4 GHz mit maximal 10mW Sendeleistung und 5,8 GHz mit maximal 25mW Sendeleistung. Bei manchen Online-Händlern sind z. T. Videotransmitter mit anderer Frequenz und/oder deutlich höherer Sendeleistung erhältlich, solche Anlagen dürfen aber in Deutschland nicht eingesetzt werden. Die typische Reichweite der zugelassenen Anlagen liegt mit Standard-Rundstrahl-Antennen in der Größenordnung von 300m, das kann mit Optimierungen auf Empfangsseite noch deutlich verbessert werden: Richtfunk-Verstärkerantennen (z. B. Patchantennen) erhöhen die Reichweite, verengen aber den Empfangsbereich. Mittels Antennentracking kann eine (Richt-)Antenne der Flugmodellposition nachgeführt werden. Mittels Empfänger-Diversity konnen mehrere Empfangsmodule mit unterschiedlichen Antennen kombiniert werden, ein Beispiel hierfür ist der DUO 5800 V2 (Hersteller: ImmersionRC).

Eine relativ neue Antennenvariante sind zirkular polarisierte Antennen, die im Gegensatz zu linear polarisierten Antennen (LP) wie Stab- und Patchantenne keine exakte Ausrichtung von Sende- und Empfangsantenne erfordern und dadurch Bildstörungen während des FPV-Flugs vermindern können. Typische Bauformen von CP-Antennen sind Skew-Planar-Wheel (SPW), Cloverleaf und Helix.

Die Videoübertragung darf nicht mit der Fernsteuerung interferieren. Bei Videotransmission mit 2,4 GHz darf und kann keine Fernsteuerung mit dieser Frequenz eingesetzt werden, hier muss man auf analoge Systeme (z. B. mit 35 MHz) ausweichen. Bei Videotransmission mit 5,8 GHz kann eine RC-Anlage mit 2,4 GHz verwendet werden. Neben der erwähnten analogen Videoübertragung gibt es auch Systeme mit digitaler Videoübertragung, damit ist z. B. auch ein Full HD-Livebild auf einem Tablet möglich; allerdings haben solche Systeme eine deutliche Latenz (Verzögerung des Livebilds) und sind derzeit noch vergleichsweise teuer.

Eine sinnvolle Option bei FPV ist die Verwendung eines OSD (on-screen display). Dabei werden verschiedene Daten aus GPS und anderen Sensoren (z. B. Zustand des Akku, Höhe, Geschwindigkeit, Flugrichtung, Position des Startplatzes) in das Live-Kamerabild eingeblendet, was gerade die Orientierung in der Luft sehr erleichtert. Einige OSDs haben eine RTH-Funktion (return to home); bei einem Ausfall der Fernsteuerung, etwa wegen Überschreitung der Reichweite, kann das Flugzeug dann selbständig zum Startpunkt zurückkehren und in einer definierten Höhe kreisen. Ein Stabilisierungssystem / Autopilot ist für FPV sehr empfehlenswert, RTH ist dabei meist schon integriert.

Das Live-Videobild kann bei FPV auf einem Monitor oder (über Videograbber) auf einem Notebook dargestellt werden. Die optimale Variante ist aber die Verwendung einer Videobrille, die über zwei kleine Monitore vor den Augen ein sehr realistisches Fluggefühl vermittelt. Verbreitet in der FPV-Szene sind u. a. Videobrillen von Fatshark und Headplay oder die Zeiss Cinemizer. Die Speicherung des Flugvideos erfolgt entweder am Boden über den Empfänger und einen angeschlossenen Rekorder (oder PC mit Videograbber), bei vielen Kameras auch intern auf einer Speicherkarte. Die letzte Variante hat den Vorteil, dass keine Bildstörungen mit aufgezeichnet werden; bei aktuellen Onboard-Kameras erfolgt die Aufzeichnung typischerweise als (Full-)HD-Video, das analoge Signal für die Livebild-Übertragung hat dagegen meist PAL- oder NTSC-Format.

Die HD-Kamera kann in einem Gimbal gelagert werden, um ein ruhiges Bild und einen stabilen Horizont im Bild zu gewährleisten. Oft wird für FPV zusätzlich zur HD-Kamera eine spezielle Kamera mit WDR (wide dynamic range) für die Liveübertragung eingesetzt, Beispiele hierfür sind die RunCam und die Foxtech FH18S.

Es gibt eine Vielzahl empfehlenswerter Informationsquellen zum Thema FPV, als Beispiel sei hier die FPV-Community genannt.