Live is live

Das Fliegen eines Modellflugzeugs aus Piloten-Perspektive ist eine spannende Angelegenheit. Der Traum vom Fliegen wird erfüllt – zumindest in einer „Light“-Version. Doch ist der erste Hype, die erste Faszination ausgelebt, dann sucht man sich naturgemäß einen neuen, einen zusätzlichen Kick. Die Echtzeit-Übertragung von Telemetrie-Daten sowie die „Live-Einblendung“ in das dem Piloten über­mittelte Videobild ist eine solche Möglichkeit. Mit dem EzOSD der Firma ImmersionRC kann sie in die Realität umgesetzt werden.

Begeisterte FPV-Piloten (FPV = First Person View) entwickelten bereits vor einiger Zeit die ersten entsprechenden Module, so genannte On-Screen-Displays, kurz OSD genannt. Diese Bausteine ermöglichten es, Text und Grafik in ein vorhandenes Videobild einzublenden. Das Kamerasig­nal wird dazu über das OSD geführt und steht zusammen mit der erzeugten Zusatzinformation am Ausgang in Richtung Video-Sender wieder zur Verfügung. Nahezu alle am Markt befindlichen OSD-Module haben gemein, dass die Erfassung der eigentlichen Flugdaten (Höhe, Geschwindigkeit, Position) auf Basis von GPS-Signalen erfolgt.

Alles im Blick

Ein Vertreter der verfügbaren On-Screen-Displays ist das EzOSD der Firma ImmersionRC. Mit diesem System an Bord des Modells ist es möglich, jederzeit die wichtigsten Daten im Blick zu haben. Und das ist durchaus wörtlich zu verstehen. Bei der Entwicklung ging es vor allem darum, sich zugunsten einer möglichst einfachen Bedienbarkeit auf die wirklich wesentlichen Funktionen zu beschränken. Der Wunsch, die angezeigten Parameter frei auf dem Display platzieren zu können, blieb daher unerfüllt. Auch das gezielte Ausblenden nicht benötigter oder gewünschter Werte gehört zu den Kompromissen, die bewusst eingegangen wurden.

Dafür gestaltet sich die Inbetriebnahme des EzOSD denkbar einfach. Plug and Play heißt die Devise. Und tatsächlich lässt sich die Integration in ein bestehendes Videosystem im Normalfall auch ohne PC, spezielle Programmieradapter oder ausgedehnte Einstellarbeiten bewerkstelligen. Das EzOSD ist zum PAL- oder NTSC-Format gleichermaßen kompatibel. Ein Verpolungs- und Überspannungsschutz runden das positive Gesamtbild ab. Eventuelle Aktualisierungen der Firmware lassen sich bei Bedarf auf sehr einfachem Wege über den vorhandenen USB-Anschluss einspielen.

Datenverarbeitung

In der Praxis werden dann alle relevanten Informationen übermittelt. Neben Höhe, Fluggeschwindigkeit, Spannung, Strom und entnommener Kapazität des Antriebsakkus stehen weitere, die Navigation betreffende Parameter zur Verfügung. Im Anschluss an den Flug wird automatisch eine Zusammenfassung der wichtigsten Werte, wie beispielsweise maximale Geschwindigkeit, zurückgelegte Strecke oder Flughöhe eingeblendet. Optional lassen sich noch weitere Funktionen realisieren, die beispielsweise auch eine Darstellung der Empfangsfeldstärke des RC-Empfängers (RSSI) zulassen. Über einen vorbereiteten, separaten Servo-Eingang kann die komplette Textanzeige im Flug ein- und ausgeschaltet werden. Die gesamte Bedienung erfolgt über drei seitlich am Rand des OSD-Moduls angebrachte Taster. Eine selbsterklärende Menü-Struktur erlaubt das Einstellen diverser Parameter. Auch Alarmkriterien, die bei einer Über- oder Unterschreitung blinkend im Videobild hervorgehoben werden sollen, gehören dazu. Die Ausgabe dieses Menüs erfolgt dabei ebenfalls über das Videobild.

Ein weiteres Feature des EzOSD sticht besonders hervor: Die Funktion, Telemetriedaten in Echtzeit über einen Tonkanal der Videoübertragung zur Bodenstation zu senden. Was am Tonausgang des Empfängers vom Geräusch her an frühe Modems erinnert, kann für verschiedene Zwecke genutzt werden. Im Support-Bereich auf der Website der Firma www.immersionrc.com findet man beispielsweise den ImmersionPlayer. Mit dessen Hilfe können die Daten aufbereitet und direkt über die im Notebook geöffnete Anwendung GoogleEarth dargestellt werden. Position und Flugstrecke des Modells sind damit nach­zuverfolgen. Selbstverständlich kann man das Ganze auch noch nachträglich aus der Toninformation eines aufgezeichneten Videos extrahieren.

Nachläufer

Die Übermittlung der Daten funktioniert äußerst zuverlässig. Selbst auf grobe Bildaussetzer der Videostrecke reagiert die Telemetrie-Übertragung des Tonkanals meist unbeeindruckt. Dies ist auch die Basis für die Realisierung einer weiteren bemerkenswerten Funktion. Mit Hilfe eines separat erhältlichen Zusatzbausteins ist es möglich, am Boden eine automatische Antennennachführung einzurichten. Auf Basis der empfangenen Telemetrie-Daten werden darin recht komplexe Berechnungen zu Position und Höhe des Flugmodells durchgeführt. Mit den ermittelten Werten wird dann eine Servo-gesteuerte Mechanik gelenkt, die der exakten Ausrichtung einer Richtantenne auf das Flug­modell dient. Damit lässt sich in der Praxis eine deutliche Verbesserung der Qualität und Reichweite der Videoübertragung erzielen.

Das EzOSD selbst besteht aus zwei Teil­modulen. Der Stromsensor wird zwischen Antriebsakku und Regler geschaltet und erfasst hier Stromfluss sowie Betriebsspannung. Indirekt wird aus diesen Werten zudem die bereits entnommene Akkukapazität berechnet. Die Haupteinheit enthält neben dem GPS-Empfänger und der zentralen Steuerelektronik auch noch die Anschlussbuchsen für Kamera und Videosender. Über drei darauf ange­brachte Tasten können alle Einstellungen durchgeführt werden. Um diese bedienen zu können und den ungestörten Empfang von GPS-Signalen zu gewährleisten, muss diese Einheit außerhalb des Flugmodells montiert werden. Beide Module werden über ein mitgeliefertes Kabel miteinander verbunden, das in der Regel ausreichend lang ist. Weitere, bereits vorgefertigte Anschlussleitungen für Kamera und Sendemodul liegen dem EzOSD bei. Alle Steckverbindungen sind dabei verpolungssicher und zudem mit einer Verriegelung ausgestattet. Eine Art Bus-System gestaltet die Verkabelung auch für elektronisch weniger versierte Modellbauer recht einfach.

Ignition Sequence

Die komplette Einheit wird durch den Antriebsakku des Modells mit Strom versorgt. In der Praxis bewirken in diesem Aufbau die Motoren und Fahrregler jedoch Störungen in der Versorgungsspannung, die sich beispielswiese durch Streifen im Videobild negativ auswirken können. Kamera und AV-Sender sollten daher besser mittels eines separaten LiPo-Akkus betrieben werden. Nach dem Einschalten meldet sich das OSD im Video­­bild mit einer kurzen Initialisierungs-Information und der aktuell installierten Firmwareversion. Zunächst muss nun die korrekte Erfassung des GPS-Satellitensignals beziehungsweise der Positionsdaten abgewartet werden. In der Praxis dauert dieser Vorgang einige Sekunden, zum Teil auch ein paar Minuten. Die Anzahl der im Laufe dieses Abgleichs erkannten Satelliten ist anhand kleiner Antennensymbole in der Anzeige zu sehen. Ist dies abgeschlossen, wird die aktuelle Position automatisch als Startpunkt festgelegt. Die im Videobild erkennbaren Höhen- und Entfernungsangaben beziehen sich danach immer auf diesen Standort. Nun wechselt die Darstellung zur normalen Navigationsansicht und dem Flug steht nichts mehr im Wege.

Gerade bei den ersten Flügen können die zusätzlichen Informationen natürlich auch für eine gewisse Irritation sorgen. Umso wichtiger ist es, sich darauf zu konzentrieren, den Blick nur von Zeit zu Zeit gezielt auf relevante Daten zu richten. Der Abschluss jedes Flugs wird durch die automatische Anzeige einer Statistik gekrönt. Neben maximaler und durchschnittlicher Geschwindigkeit sowie der entnommenen Akkukapazität tauchen hier noch weitere, recht informative Daten in Form einer kurzen Zusammenfassung auf. Die Ausgabe erscheint immer dann, wenn Geschwindigkeit und Entfernung zum Startpunkt auf eine Landung hindeuten. Beim Betrieb des EzOSD in Quadrokoptern und ähnlichen „Schwebeplattformen“ führte dies daher teilweise zu einer dauerhaften Einblendung der Statistik. Aber mit Hilfe der aktualisierten Firmwareversion v1.02 lässt sich dieses Verhalten über das Setup nun auch deaktivieren.

Anzeigetafel

Die wesentlichen Flugparameter, wie etwa Geschwindigkeit (SPD), Höhe (ALT) und Distanz (DST), werden am oberen Rand des Videobilds eingeblendet. Systembedingt kann anhand der GPS-Daten jedoch immer nur die Geschwindigkeit über Grund (Ground Speed) berechnet und angezeigt werden. Das für den Flug viel aussagekräftigere tatsächliche Tempo relativ zur umgebenden Luft (Indicated Air Speed) ist leider nicht darstellbar. Zu Distanzangabe ist zu sagen, dass sich bei der Berechnung rein auf die Entfernung zwischen Pilot und Flugmodell in ebener Fläche bezogen wird. In der Praxis hat sich dies als sinnvoller herausgestellt und führt zu weniger Verwirrungen als eine Streckenangabe auf Basis der Sichtverbindung, die im Normalfall höher ausfallen sollte. Flug und Navigation werden durch zwei weitere Anzeigen im oberen Bereich erleichtert. Da wäre zum einen am rechten Rand ein kleiner auf- oder abwärts gerichteter Pfeil zu erwähnen, mit dessen Hilfe die aktuelle Steig- oder Sinkrate des Modells verdeutlicht wird. Die Funktion kann in etwa mit der Anzeige eines Variometers verglichen werden.

Die runde Uhrenanzeige rechts neben der Distanzangabe enthält einen Pfeil, der immer auf die Position des Startpunkts zeigt. Ausgehend von der derzeitigen Flugrichtung würde ein senkrecht nach unten weisender Pfeil also darauf hindeuten, dass sich der Startpunkt direkt hinter dem Modell befindet. Um diesen anzufliegen, müsste man demnach den genauen Gegenkurs einschlagen. Gerade im Zusammenspiel mit der Entfernungsangabe ist dies eine recht gute Orientierungsmöglichkeit. Am unteren Ende des Videobilds erscheinen alle die Stromversorgung betreffenden Anzeigen. Akkuspannung, Strom und entnommene Kapazität erleichtern die Beurteilung der noch zur Verfügung stehenden Flugzeit und können natürlich auch bei einer Optimierung des Antriebssets nützliche Hilfen sein.

Einstellmöglichkeiten

Insgesamt sind die Einstellmöglichkeiten des EzOSD bewusst recht überschaubar gehalten. Neben der Angabe der Einheiten in Fuß oder Meter, Meilen oder Kilometer pro Stunde kann hier beispielsweise auch der Bereich der Textdarstellung an das verwendete Ausgabedisplay angepasst werden. Will man den Startpunkt erneut definieren, kann auch dies über das Einstellmenü geschehen. Wurde die Datenanzeige zuvor über den Servokanal ausgeblendet, wird sie aus Sicherheitsgründen mit dem Überschreiten eines Alarmkriteriums automatisch wieder aktiviert. Alle gewählten Einstellungen bleiben natürlich auch nach dem Abschalten im permanenten Speicher des OSD erhalten. So soll es sein.