Mega Groundstation

[ragedavis]

Hallo!
ich möchte an dieser Stelle mal ein Projekt starten, dass mir schon seit einiger Zeit im Kopf herumgeistert:
Die Idee:
Entwurf einer Platine als eagle- file, die nach eingehender Diskussion der Ausstattungsmerkmale und Komponenten von Jedem, der sie haben möchte, bei einem PCB- Service bestellt werden kann. Eine sinnvolle Ergänzung könnten Steckkarten für Empfänger verschiedener Hersteller sein, auf denen sich dann die Spannungsversorung der einzelnen Empfänger und die notwendigen anderen Bauteile (z.B.Kondensatoren, OpAmp) befinden. Dabei soll ein modulares, erweiterbares System entstehen, um in einer Einheit eine Vielzahl der für sicheren FPV- Flug erforderlichen Komponenten unterzubringen, angefangen bei einer einfachen Basiskonfiguration als Grundausstattung, die dann nach den eigenen Bedürfnissen erweitert werden kann.

Was wird benötigt:
a) Grundausstattung mit 2 Antennen, Tracking und Diversity- Steuerung via RSSI
2 Antennen (1x Helix, 1x SPW)
2 Empfänger (RX) (Airwave oder RC305, wahlweise 2,4GHz oder 5,8 GHz)
1 Mikrocontroller (Steuerung Analog-Switch)
1 Analog-Switch (Umschaltung des Videokanals)
1 OpAmp je RX (Spannungsfolger für die RSSI- Signale)

b) Erweiterte Version 1 mit 3-6 Antennen, Tracking und Diversity- Steuerung via RSSI
3-6 Antennen (2-5x Helix, 1x SPW)
3-6 Empfänger (RX) (Airwave oder RC305, wahlweise 2,4GHz oder 5,8 GHz)
2 Servos (Antennentracking der Helix)
1 Mikrocontroller (Steuerung von Analog-Switch und Servos)
1 Analog-Switch (Umschaltung des Videokanals)
1 OpAmp je RX (Spannungsfolger für die RSSI- Signale)

c) Erweiterte Version 2 mit 3-6 Antennen, Tracking und Diversity- Steuerung via Signalqualität und RSSI als Fallback
3-6 Antennen (2-5x Helix, 1x SPW)
3-6 Empfänger (RX) (Airwave oder RC305, wahlweise 2,4GHz oder 5,8 GHz)
3-6 Video-Decoder (Auswertung von HSYNC)
2 Servos (Antennentracking der Helix)
1 Mikrocontroller (Steuerung von Analog-Switch und Servos)
1 Analog-Switch (Umschaltung des Videokanals)
1 OpAmp je RX (Spannungsfolger für die RSSI- Signale)

d) Luxus- Version mit 4-7 Antennen, Tracking und Diversity- Steuerung via Signalqualität und RSSI als Fallback, zusätzlich Daten- Verbindung und GPS
4-7 Antennen (3-6x Helix, 1x SPW)
3-6 Empfänger (RX) (Airwave oder RC305, wahlweise 2,4GHz oder 5,8 GHz)
3-6 Video-Decoder (Auswertung von HSYNC)
4 Servos (Antennentracking der Helix)
1 Mikrocontroller (Steuerung von Analog-Switch und Servos, GPS, Kompass und Datalink)
1 Analog-Switch (Umschaltung des Videokanals)
1 OpAmp je RX (Spannungsfolger für die RSSI- Signale)
1 HMC5883 (Kompass)
1 GPS- Empfänger (I2C oder RS232)
1 Empfänger (ZigBEE, FrSky oder ähnlich)

Weiterhin wären noch folgende Ergänzungen denkbar:
-LCD (4 Zeilen)
-Video-Signalverstärker (hmmm)
-Videosplitter (Brille, Recorder, TFT...)
-Audiokanäle (Variometer)
-SD-Karten- Slot (Data- Logging, welche Antenne wie oft...)

Alle ungenutzten Optionen sollten dabei einfach mittels Lötjumper oder ähnlich einfachen Lösungen umgehen lassen.
Die Bauteile sollten nach Möglichkeit so ausgewählt sein, dass sie mit vernünftigem Aufwand verbaut werden können, und auch einfach zu beschaffen sind.

Weiterhin sollte das ganze auf einer einfach zu progammierenden Platform laufen, sodass, bei der Anzahl der benötigten Pins, meiner Meinung nach ein Arduino Mega eine sinnvolle Wahl sein dürfte.

So verführerisch, wie das ganze jetzt klingt, es gibt da wie immer ein, zwei Häkchen...
Ich habe weder die notwendige Erfahrung beim Programmieren, wobei sich in einigen ähnlichen Projekten sicherlch Anregungen finden lassen dürften, noch eine Lizenz, mit der ich eine ausreichend große Platine in eagle layouten könnte.

 

[muerzi]

Klingt cool.

Man könnte das ja wie einen pc aufbauen. Am boden das "Motherboard" und die videoempfänger die pci karten zum stecken.
Dann könnte man das platinengrößenmäßig relativ klein halten. Leg dir am besten mal nen arduino mega zu und steck das mal auf nen steckbrett zusammen.

 

[ragedavis]

Ja, genau so hatte ich mir das auch vorgestellt. Anstelle von PCI- Slots dann halt doppelreihige Buchsenleiste. Optional könnte man dann zusätzlich an einer anderen Kante der Empfänger-Platine noch zusätzliche Anschlüsse, etwa Chinch- Buchsen anbringen, um die Empfänger bedarfsweise noch anderweitig zu nutzen...

 

[ragedavis]

Danke für die Anregung, ist sicher was dran, je komplexer Systeme werden, desto schwerer ist die Fehlersuche.
Nach allen, was ich hier über FPV, insbesondere mit 5,8 GHz, gelesen habe, möchte in nur ungern auf eine Variante zurückgreifen, die nicht mindestens dem Basis- Paket entspricht, also 2 Empfänger mit RSSI- Diversity sowie einer Helix und einer SPW.
Die Modularität bezüglich der Empfangsmodule verschiedener Hersteller ist sicher auch ein Punkt, der interessant sein dürfte; alle Projekte, die ich bisher gefunden habe, sind speziell auf einen Empfänger- Typ abgestimmt. Schon die einzelnen Empfänger- Platinen sind für den einen oder anderen Bastler sicher von Interesse.

Wenn man das Ganze auf die Spitze treibt, und die Luxus- Variante aufbau, ist das sicher ein wenig mit Overkill verbunden, auf der anderen Seite hat man ja auch etliche hundert Euro in der Luft.

 

[Admiraliss]

bin auch gerade dabei meine ground station komplett selber aufzubauen und hatte diversity tracking und gps tracking mit auf der liste. nach einigen überlegungen uns test´s hab ich dann beschlossen beim normalen gps tracking mit einer helix zu bleiben und eine omni für nedn nahbereich. zusätzlich ein tracking mit 2 weiteren helix würde schon von der antenne her zu viel aufwand / kosten + 2x airwave empfänger bedeuten. übern daumen sag ich mal 100 euro die man sich sparen kann, denn wenn der flieger weit weg ist wird die öffnung der einen helix sicher noch weit genug sein um das flugzeug eine weile im grünen bereich zu halten. 25° öffnungswinkel sind bei einem km schon bissel strecke....würde mich für eins entscheiden entweder gps oder rssi und auf jeden fall nicht mehr als 4 antennen insgesamt. bei 5 antennen würde ich schon fasst den aufbau bissel in frage stellen ;-)

 

[Admiraliss]

Nach allen, was ich hier über FPV, insbesondere mit 5,8 GHz, gelesen habe, möchte in nur ungern auf eine Variante zurückgreifen,

klingt so als währst du noch nie fpv geflogen. ich rate dir klein anzufangen mit einer omni antenne und dann nach und nach auszubauen. von null auf so ein großes system....ich weis nicht. also ich bin hier nur am freiluft verdrahten und rumprobieren und ändern....das wirste auch brauchen wenn du das von 0 aufbaust

 

[ragedavis]

@ Admiraliss:
Touché, ich bin noch nie "wirklich" FPV geflogen, mir fehlt noch ne gute Video- Brille, wobei ich da auf die Oculus Rift gespannt bin, und wahrscheinlich noch bis zu deren Erscheingstermin warten werde. Die restliche Ausstattung ist, bis auf einen Diversity-Controller vorhanden, ich habe auch schon erste Flüge mit Video- Downlink auf den Laptop mit USB-Videograbber gemacht.

Der Vollausbau mit 7 Antennen wird sicher eine Ausnahme bleiben, zumal mir spätestens bei der GPS- Programmierung die Umsetzung nicht alleine möglich sein wird.

So oder so könnte die Idee mit den "Steckkarten- Empfängern" unabhängig vom Funktionsumfang des "Mainboards" für viele Bastel- Projekte eine interessante Ergänzung zu den bisherigen Selbstbaulösungen sein.

@fpv-flieger:
Ich habe nicht den Eindruck, torpediert zu werden, wie gesagt ich bin mir gewußt, dass es hier um eine Highend- Eigenbau- Variante geht, die nah am Overkill sein dürfte. Aber die Bauteile für das Mainboard selbst dürften bezogen auf die Kosten größtenteils ein Witz sein, oder sich in der Anzahl nicht groß auf den Preis auswirken. Was dann halt letztenendes teuer wird, sind die Antennen und die Empfänger- Module und, sofern konfiguriert, GPS und Kompass; und da kann dann ja jeder selbst entscheiden, wie viele er einbauen möchte. Denkbar wäre ja beispeilsweis auch eine Konfiguration mit einer SPW und einer Helix mit GPS Tracking. Wie gesagt, das mit der Programierung ist da noch ein anderes Thema...

 

[ragedavis]

Wo ich schon beim Thema Overkill bin, mir ist aufgefallen,
dass auf allen Trackern/Diversity- Modulen entweder ein LCD,
oder gar nur ein paar LED´s für Statusanzeigen verbaut sind.
Zusätzlich häufig auch noch Beeper, um z.B. Akkuwarnungen
auszugeben. Nun geistert mir dazu eine Frage im Kopf rum:
Warum, um alles in der Welt, werden da LED´s oder LCD´s
verbaut, wenn doch eine der absoluten Notwendigkeiten des
FPV- Fliegens ein Bildschirm oder eine Video-Brille ist.
Da würde doch ein MAX7456 eine viel elegantere und auch sicherere
Variante darstellen, denn so könnte man sich Akku-, Reichweiten- und andere
Warnungen direkt da anzeigen lassen, wo man sie beim Fliegen braucht...
...vorzugsweise natürlich, ohne mit den OSD- Einblendungen des Fliegers zu
überlagern.

 

[Kaldi]

will nicht zu sehr offtopic werden...
das schöne an der Bodenstation mit allen erdenklichen Features ist eigentlich das "bauen" der Station. War bei mir genauso - meine erste war eine "quick 'n dirty" Lösung. Alles auf ein Brett geklatscht, dann auf's Stativ und ab in die Luft. Dann habe ich auch eine in der Holzkiste gebaut mit vielen Schaltern und Lichtchen und und und... aber - es wurde mir alles zu umständlich. Das "spontane" FPV-Fliegen war damit nicht möglich. So entstand dann eine "Immerdabei", die mich eigentlich bis heute begleitet... diese wird dann im Sommer durch eine "ultramobile Immerdabei" á la Frickler ersetzt.

Hier mal zum allgemeinen Amusement meine erste Bodenstation

 

[Anonyfl8]

Also wofür ich mich immer wieder begeistern kann sind
spontane,getüftelte und improvisierte Lösungen wo man noch
die Lust am ausprobieren und etwas Pioniergeist spürt...... LIKE! ;-))

 

[somebuddy]

Oder gleich eine Sprachausgabe

http://fd-sky.de/wordpress/?cat=30

 

[Nabazul]

über nen osd in der GS habe ich auch schon nachgedacht. Ich finde die idee gar nicht schlecht, da man sich so das RSSI der videoempfänger anzeigen lassen kann wodurch man die reichweite besser abschätzen kann.

 

[ragedavis]

Erstmal dank für die Rückmeldungen und Anregungen.

@fpv-Flieger: Ob ich dem Großmeister da wirklich Konkurrenz mache glaube ich ehr nicht,
der hat ja auch nicht erst via Handy in einschlägigen Foren nachgefragt, ob seine Improvisationen funktionieren...
;-)

Sicher ist ein Teil des Spaßes dabei die Befriedigung des Basteldrangs, bei dem verlängerten Winter kommt man ja nicht wirklich zum Fliegen...
Damit hier nicht allgemein der Eindruck aufkommt, ich würde hier nur meine Tagträume zur Diskussion stellen:
http://fpv-community.de/album.php?albumid=271&attachmentid=51150

Bevor ich mich ans Routing mache, hätte ich noch eine Frage bezüglich der Schaltung:
(Hab noch keine große Erfahrung mit analogen A/V- Schaltungen)
Kann ich das Video- Signal trotz des 470nF- Kondensators auf der Platine noch in einen Sync- Separator schicken, oder dämpft der Elko zu stark?

 

[jreise]

Klar geht das. Der Elko dämpft ja nicht, sondern hat die Aufgabe, nur die Wechselspannung durchzulassen und vom Gleichspannungsanteil zu befreien. Der übliche SyncSeparator LM1881 ist genau für diese Art der Ankopplung des Videosignals über Kondensator vorgesehen.

 

[P_J]

Hallo,

ich bin neu hier und Anfänger-Einsteiger. Steck noch in der Planung, auch die Groundstation geistert durch meine Gedanken. Ein modulares System ist auf jedenfall reizvoll. Allerdings sollte der Overkill nicht auf die Größe bezogen sein. Muss ja auch nicht, technisch gesehen sind die Ideen schon mal echt geil!

Ich kann dir da aber wohl leider nicht arg weiterhelfen, da ich Zerspaner bin. Bisschen löten und so geht, klar, aber wenns tiefer in die Elektronik geht ist Feierabend. Als Ideenspender und minimalistischer Perfektionist halt ich aber gern her. Abonniert!

Grüße Pascal

 

[somebuddy]

Ein Großteil deiner Ideen ,sind in meiner Groundstation bereits umgesetzt.. falls du Fragen haben solltest.. nur zu.

http://fd-sky.de/wordpress/?p=251

 

[ragedavis]

@jreise: Danke für die Antwort, ich habe mal versucht, das so umzusetzen, wie ich es für sinnvoll halte.
Siehe unten...

@J_P :freut mich, dass ich da Dein Interesse wecken konnte, aber ich gebe zu bedenken, dasss es sich um ein "work-in-progress" Projekt handelt, wenn Du also etwas suchst, was zeitnah zur Verfügung steht, solltest Du Dich vielleicht besser nach anderen Projekten umsehen, wie etwa das FD-sky- Projekt...

@somebuddy: Danke für das Angebot, ich werde da sicher drauf zurückkommen, spätestens beim GPS- Tracking und der Kommunikation mit der TH9X.
Cooles Projekt übrigens, ich hatte es zuvor leider nicht auf der Liste von Ideenquellen.

Hier jetzt der aktualisierte Schaltplan:
http://fpv-community.de/album.php?albumid=271&attachmentid=51534

Eine Frage hätte ich auch gleich zum Schaltplan unten: Wie muss das RSSI- Signal auf den 4-pol Klinkenanschlusss gelegt werden, um mit den anderen Projekten hier kompatibel zu sein? Ich werde aus dem Datenblatt leider nicht ganz schlau.
Ich vermute mal, dass am Pin 4 GND kommt, und an Pin 1 RSSI.
Liege ich da richtig, und wenn ja, was kommt auf die Pinne 2 und 3?

LG
Rage

 

[somebuddy]

@jreise: Danke für die Antwort, ich habe mal versucht, das so umzusetzen, wie ich es für sinnvoll halte.
Siehe unten...

@J_P :freut mich, dass ich da Dein Interesse wecken konnte, aber ich gebe zu bedenken, dasss es sich um ein "work-in-progress" Projekt handelt, wenn Du also etwas suchst, was zeitnah zur Verfügung steht, solltest Du Dich vielleicht besser nach anderen Projekten umsehen, wie etwa das FD-sky- Projekt...

@somebuddy: Danke für das Angebot, ich werde da sicher drauf zurückkommen, spätestens beim GPS- Tracking und der Kommunikation mit der TH9X.
Cooles Projekt übrigens, ich hatte es zuvor leider nicht auf der Liste von Ideenquellen.

Hier jetzt der aktualisierte Schaltplan:
http://fpv-community.de/album.php?albumid=271&attachmentid=51534

Eine Frage hätte ich auch gleich zum Schaltplan unten: Wie muss das RSSI- Signal auf den 4-pol Klinkenanschlusss gelegt werden, um mit den anderen Projekten hier kompatibel zu sein? Ich werde aus dem Datenblatt leider nicht ganz schlau.
Ich vermute mal, dass am Pin 4 GND kommt, und an Pin 1 RSSI.
Liege ich da richtig, und wenn ja, was kommt auf die Pinne 2 und 3?

LG
Rage

So Zeitnah wird das bei mir auch nichts werden.. habe nur wenig Zeit neben Studium und Job. Und arbeite mich immer nur in kleinen Bröckchen voran

Man sieht ja auf der "Page" wann das Projekt begonnen hat. Die ersten Pläne sind über 1 Jahr alt. Also zumindest schonmal gutes Gelingen Dir !

 

[P_J]

Das ist mir klar, es ist auch nicht dringend, angewiesen bin ich nicht drauf. Aber für ein bisschen Overkill bin ich immer zu haben.

 

[ragedavis]

@ somebuddy: Oh, da habe ich wohl etwas zu optimistisch gelesen, ich dachte, Dein Projekt ist schon einsatzbereit.

Kurzes Status-Update: ich werde am WE die Empfänger- Steckkarten (fertig) routen und dann hier reinstellen.

Kurz OT:
Wie kann ich eigentlich Bilder, die ich hier hochgeladen habe, in meine Postings einbinden? Also so, dass man nicht erst den Link anklicken muss, um sie sich ansehen zu können?

LG
Rage