드론의 무선조종기술 관련한 FPV(First Person View)기술
작성자 : nhk2050 분류 : 연구개발 | IT 작성일 : 2018.02.21 14:33:35 조회 : 1246 키워드 : 드론,FPV,무선조종,송수신기모듈,드론모니터고글
(요약/배경) 최근에, 드론이 그 활용도가 무궁무진하다. 드론관련된 기술을 배워두면 창업에 유리할 것 같다. 두 번째로, 드론의 무선조종기술관련해서 FPV(First Person View)기술소개를 해 달라.
(FPV기술이란?) FPV는 드론에 장착된 카메라를 통해 원격으로 영상을 송출해 마치 자신이 드론에 탑승하고 있는 것처럼 즐길 수 있는 기능이다. PC게임 중 올펜슈타인, 둠, 크로스파이 등 1인칭 슈팅 게임(First-Person Shooter)를 생각하면 이해가 쉽게 될 것이다 FPV는 드론의 몸체에 탑재된 카메라 영상을 스마트폰이나 태블릿, 고글 등으로 실시간 전달해 볼 수 있다. 영상을 전사하는 방식은 2.4Ghz나 5.8Ghz 주파수를 사용한다. 요사이 뜨고 있는 레이싱 드론의 묘미는 아무래도 영상을 보면서 비행하는 재미라 할 수 있다. 250급 레이싱 드론을 가지고 FPV를 사용하지 않고 날린다면 30m 정도만 벗어나도 전방 후방에 설치한 L:ED의 빛이 없다면 기체가 날보고 날아가지는지 또는 등지고 날아가는 지 알 수가 없게 된다. 물론 LED가 있어도 좀 거리가 있다면 정확한 자세를 알 수 없어서 사실 시력만으로 비행할 수 있는 반경은 30~40m 이내가 될 것이다. 그래서 역시나 그냥 날리기에는 재미는 없을 듯 하고 FPV를 사용해야지만 장애물을 통과하는 레이싱을 펼칠 수 있게 된다.
그림1. 드론의 FPV기술(송수신기 및 모니터)
(드론의 FPV장치 구성) 와이파이방식의 2.4Ghz 5.8Ghz 등 다양한 주파수를 사용하며 요즘은 사실상 5.8Ghz대로 보편화 된 상태이며 2.4Ghz대도 많이 사용하고 있으나 조종기 주파수가 가끔 혼선이 생겨서 점점 줄어들고 있다. 송/수신기는 별다른 세팅이 필요 없으며 서로 사용 주파수만 설정하고 사용 한다. 아래 사진의 왼쪽이 송신기 이며 카메라는 미설치 함. 사진 오른쪽이 수신기 구성이며 모니터와 연결하면 된다. 보시다시피 구성은 간단하며 모듈도 작고 가펴운 편이고 다만 송신쪽 출력이 높아지면 방열판이 커져서 무개가 올라간다. 전송거리는 송신기의 출력(mW)에따라 다르고, 송신기 안테나, 수신기 안테나의 감도(dbi)에 따라 다르며 또한 다이버스티(2중 송수신)에 따라 다르다. 이 모든 걸 쉽게 설명 하면 돈이 많이 들이면 먼거리 까지 송신 된다. 모니터를 10인치 이하로 많이 사용하며 좀더 집중을 하기 위해 고글도 있다. 고글은 일반적으로 수신기 모듈이 포함 되어 있으며, 모니터는 수신기 모듈을 따로 구매해야 한다. 영상의 활용에따라 다양한 종류의 카메라가 사용되게 된다. FPV Racing하는 분들은 CCTV 카메라 많이 사용하는데 CMOS방식보다 CCD방식이 좋다고 하는 것이 일반적이다. FPV 카메라는 해상도 및 CMOS/CCD 인치로 제품이 나뉘어지며 화질 개선이나 밝기변화에 대한 응답성이 좋은 제품을 선호한다. 항공촬영하시는 분들은 고화질 녹화가 가능한 Gopro, SJ4000(짭프로), 샤오미 Yi 같은 액션캠 많이 사용한다. FPV Racing 기체에는 두가지를 혼용하여 보통 FPV용으로 CMOS 같이 딜레이 없는 소형 카메라를 Tx와 연결하고 녹화용으로 모비우스나 고프로 등을 추가로 부착해서 사용한다.
그림2. 드론의 FPV기술용 카메라의 종류
Tip
드론기술은 다양한 부품모듈을 구성하므로, 이 분야는 많은 창업아이템을 제공할 수가 있다. 이중에서 FPV기술의 구성부품은 아직 미개척 분야가 많고, 현재 시작단계에 있으므로 좋은 창업기회를 제공한다 할 수 있겠다.
<참고자료> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
ces.yonsei.ac.kr/?magazine=fpvfirst-person-view드론과-원격현존감-드론-스포츠
<전문용어>
드론의 FPV장치, 드론 송수신기 모듈, 드론 모니터 고글