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干货分享-70KM低成本高清数字图传(OpenHD 树莓派图传)入门到进阶教程

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发表于 2020-1-29 00:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 77RC 于 2020-1-30 17:36 编辑

《OpenHD》70KM低成本高清数字图传

本来是写完再发表,因为手欠把保存草稿点成发表了(尽快更新完)
简单介绍:

该项目使用普通的WiFi网卡,运用了模拟无线电的良好特性。通过载体(树莓派)将在一种解决方案中发送和接收高清视频,遥测,音频和控制数据。支持树莓派摄像头、HDMI相机(红外热成像,多倍变焦相机)、网摄像头、全景摄像头等,延迟低至135MS。支持MAVlink、BF、INAV等,主要用户群是FPV无人机用户。可以完美适配HDMI显示器,安卓手机,电脑等终端显示。

  之前已经有爱好者发布过相关的方案《EZ-WifiBroadcast》的教程,但只是简单的根据官方WIKI翻译,对于小白来讲,还是有一定难度,并且早在2018年10月份就已经停止更新了。

OpenHD Github地址:https://github.com/OpenHD/Open.HD


前言:本帖根据国内众多玩家一起,经过很长时间的积累出来的经验。同时,感谢国内各位大佬们的无私奉献,并且,该项目的更新也有国内大佬们的参与,请理性对待,不喜勿喷。本帖会持续更新,同时也可以在交流群里面进行一定的技术支持(同时,保证和官方同步更新最新的镜像文件,移动和PC端对应安装包)。关于本项目的一些技术参数等详细介绍,可以参考官方WIKI(看不懂鸟文可以直接用网页翻译,准确度还不错,只要会识字,基本能看懂)。本帖不做过多介绍,只发干货。

本教程根据体验效果和性价比的路线出发(保证效果和距离的前提下,花最少的钱)。不是保证每个人都能70KM!!!

需要提醒有兴趣的玩家:别妄想用模拟图传的钱来玩数字图传(别杠什么低成本,那是鉴于市面上数字图传的价格进行对比)。
在此基础上,需要有一颗肯学习,能专研,会探索的心。开源项目不适合伸手党。


干货来了

第一章:材料准备

介绍:分为2类-性价比和更好的体验效果

性价比所需材料(最近因为树莓派货源比较紧张,所有价格涨幅较大)

树莓派ZERO O *1(市场价格60-80元)作为天空端
zero.png
树莓派摄像头 500W像素 *1(市场价格50元左右)作为摄像头
500w.png
树莓派PI3B *1(市场价210-240元) 作为地面端
3b.png
16G内存卡 *2 (市场价30元一张左右,需要高速卡)作为系统载体
内存卡.png
AC56网卡 *2(市场价120元一张左右)实测,效果最好的网卡之一
ac56.png
HDMI屏幕 *1(推荐松下650亮度 市场价350元左右)10寸屏,亮度650
650°.png
枫叶17DB天线 *1 (市场价120元左右)实测搭配最远距离38KM,并且和模拟图传通用
17db.png
枫叶5DB小宝剑 * (市场价38元)枫叶专门为高清图传定制的天线支持5.2G频率
5db.png
低纹波5V3A降压模块 *2(市场价15-30元) 必须要低纹波,不然会烧树莓派
bec.png
CSI转接线 *1(市场价5元)树莓派摄像头都是标准CSI排线,zero使用的是窄排线
CSI.png
HDMI线一 *1(市场价10元左右)根据不同需求购买(屏幕一般自带)
hdmi.png
根据自己的实际使用情况,酌情购买树莓派外壳,风扇,散热片等。。


全套价格在1000元-1300元左右(根据实测最远38KM,在高清模拟图传两路情况下也能20KM以上)

优点:用较少的价格即可体验数字图传,如果部分材料选择闲鱼二手购买,门槛更低。(搭配枫叶天线使用5.2G频段杜绝干扰)

缺点:由于空中端zero处理性能有限,大概率出现卡顿的情况,。HDMI屏幕亮度欠佳(可以贴偏光膜个加遮光罩进行改善)


推荐理由:经济实力较低的玩家完全可以通过闲鱼进行购买大部分材料,能够以很低的价格入门(请勿轻信闲鱼几百块保证30KM,50KM的卖家,一分钱一分货)。

并且空中端ZERO体积很小,很适合AR WING一类的小飞机。根据实测距离,稳定在20KM以上,当然,不保证所有人都能达到这个距离(需要天时地利与人和诸多因素)。


体验效果所需材料(最近因为树莓派货源比较紧张,所有价格涨幅较大)

树莓派3A+ *1 (市场价170-200元左右)作为天空端
3A+.png
树莓派V2 800W像素摄像头 *1 (市场价120-150元)不要购买带夜视的
800w.png
160°广角镜头 *1 (市场价68元)解决V2原厂摄像头角度太窄问题
160°.png
树莓派PI3B+ *1 (市场价240-280元左右)作为地面端
3b+.png
16G内存卡 *2 (市场价30元一张左右,需要高速卡)作为系统载体
内存卡.png
AC56网卡 *3(市场价120元一张左右)一个发射两个接收冗余

HDMI屏幕 *1(推荐富威德7寸高亮屏1300元左右)亮度2000尼特,阳光下效果相当好,并且支持HDMI输出
279s.png
枫叶17DB天线 *1 (市场价120元)实测搭配最远距离38KM,并且和模拟图传通用

枫叶20DB天线 *1 (市场价399元)实测搭配最远距离60KM,并且和模拟图传通用
枫叶20DB.png
枫叶5DB小宝剑 * (市场价38元)枫叶专门为高清图传定制的天线支持5.2G频率

低纹波5V5A降压模块 *2(市场价30-50元) 必须要低纹波,不然会烧树莓派
5V5A.png
HDMI线一 *1(市场价10元左右)根据不同需求购买(屏幕一般自带)

根据自己的实际使用情况,酌情购买AAT、树莓派外壳、风扇、散热片等。。


全套价格在2600元-3000元左右(根据实测最远60KM,这个清单里面主要是屏幕最贵,当然,为了更好的效果,只有上更好的设备),可以单独购买一个HDMI转CSI模块 hdmi to csi.png

搭配gopro等带HDMI输出的相机,效果更佳。

优点:在绝佳的效果下,满足距离所需,并且屏幕支持HDMI输出,可以外接视频眼镜、DVR等设备(如果想更远,可以选择更大增益的接收天线,或者增加功放)。

缺点:贵!!!  屏幕可以更换为便宜一点的。

推荐理由:在搭配HDMI等相机的情况下,效果更好。本套已经完全满足日常所需。


第二章:镜像刷写1.准备2张8G以上高速内存卡。(可以是更大,这样有利于保存视频)
2.准备一个USB3.0读卡器。
3.准备相关最新镜像文件。(可以在Github上下载,交流群内也可以下载
4.准备镜像刷写软件。(可以在Github上下载,交流群内也可以下载
第一步,插上读卡器,打开安装好的软件,选择对应磁盘(一般是自动识别,需要检查)
第二步,选择对应镜像文件(如下图所示)
第三步,点击写入,在点击YES,等下面读条走完就刷写完成。(需要注意的是,刷写过程会完全格式化内存卡)
写入完成以后,会生成一个新的盘符(实际上是两个,另一个需要在Linux下才可见,这个后面再讲)


1.png 2.png
3.png 4.png
盘符.png


第三章:通电测试


第一步,硬件组装(由于手里没有现成的图片,手绘一张)
注意事项:第一次启动需要先给屏幕供电,待树莓派检查到外接屏幕以后才会正常启动。
由于网卡没有单独供电,可能会提醒电流或者电压过低,亦或者码率很低(暂时忽略,先能正常启动即可)
内存卡内参数保持默认即可,无需修改,待两边都通电以后,等待片刻即可显示画面。
如果地面端出现不启动请检查供电,网卡是否正常、空中端CSI排线是否正常(正常启动后会出现OSD界面)
地面接线图.png 空中端接线.png

第四章:参数修改
第一步,把内存卡插上电脑 打开盘符为OPENHD的文件,会出现以下的一些文件,这里就是主要讲四个。

参数.png
osdconfig《osdd界面的主要文件》
由于参数较多,建议到群内下载翻译好的文档进行对比查看。
关于OSD的介绍:
起初在EZ项目上 OSD并没有中文,然后在国内几位大佬们的无私奉献下,编写出来了中文OSD并且增加了很多新功能(雷达、单片电压、警告等等)
后面得到了OPENHD项目组的关注,才将中文OSD的代码加入到官方更新里面,官方的中文OSD和单独替换的略有区别。(后面会单独讲解替换方法)
参数1.png 参数2.png 参数3.png
参数4.png 参数5.png 参数6.png
openhd-settings-1 《系统参数主要文件》
由于参数较多,这里只挑几个重点参数进行翻译和讲解
需要注意的地方:
1.频率推荐5180-5300(低频不容易被干扰,但是在家里调试容易和路由器5GWiFi打架,所以家里调试出现马赛克,或者丢包率,基本属于正常)
2.视频比特率百分比很重要。
3.摄像头帧率越高,延迟越低。(1280*720 59.9fps下延迟最低)
4.使用wifi热点需要树莓派硬件支持。(并且建议2.4G,不然会干扰正常图像传输)
5.图传和飞控之间的通讯需要保证两边波特率一样。
openhd参数1.png openhd参数2.png
openhd参数3.png openhd参数4.png
config 《视频输出主要参数文件》
因为地面端如果没有检测到HDMI输出设备(没有接显示器),树莓派就不会正常启动
所以,需要更改参数,强制输出,这个可以根据显示器设备分辨率进行更改,直接取消前面注释即可。
适当的超频也可以减小延迟。
HDMI输出.png HDMI输出1.png 超频.png
apconfig 《热点共享主要参数文件》
除了hdmi显示器外,也可以通过wifi热点,扩展到其他显示终端
windows、Mac笔记本电脑、安卓、苹果手机(相关的软件在Github或者交流群内可以自行下载)。
相关软件使用教程后面再讲
wifi1.png


第五章:连接飞控(图传要正确连接飞控MAVlink以后,OSD才会有更新)


首先,需要飞控支持MavLink(pixhawk、apm、F405 WING 、司南N、果子十字线等)
根据树莓派官方引脚定义,找出GND、TX、RX 三个引脚。接在飞控的数传接口(需要注意 TX、RX需要对调,不接5V),然后设置对应的波特率即可。
引脚.png





评分

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mofan + 2 + 10 很给力!
618勇敢的鹰 + 2 写的不错!
htbaoyufei + 2 + 5 很给力!

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发表于 2020-1-29 13:31 | 显示全部楼层
干货这么少啊,就没了?
 楼主| 发表于 2020-1-29 16:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 77RC 于 2020-2-21 13:59 编辑



二楼更新部分注意事项
1.内存卡内的参数修改需要保证天空和地面端同步。2.天空地面的网卡需要单独供电。
3.OSD刷新率是基于飞控内uart串口刷新率更新(自己提高串口刷新率)

部分模友成品展示
4.png 2.png 1.png
5.png 6.png 7.png
8.png 9.png 10.png 11.png



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万众瞩目,期待期待,
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发表于 2020-1-30 11:23 | 显示全部楼层
视频中是zero还是树莓派3A+方案?
发表于 2020-1-30 16:22 | 显示全部楼层
顶大佬!!!!!!!!!!!!!
发表于 2020-1-30 17:21 | 显示全部楼层
大佬,地面端是不是还需要配合AAT使用,如果不在乎距离,是不是用普通的棒子天线也可以。遥控器没用增程,所以不飞太远,就是想体验一下高清的快感
发表于 2020-1-31 08:48 | 显示全部楼层
大哥,你太牛逼了
来自安卓客户端来自安卓客户端
发表于 2020-1-31 09:29 | 显示全部楼层
发表于 2020-1-31 09:32 | 显示全部楼层
77出品,必是精品!前排点赞!火钳刘明!
发表于 2020-1-31 09:37 | 显示全部楼层
干货,谢谢老板分享。。。。
 楼主| 发表于 2020-1-31 09:43 | 显示全部楼层
生活如此多娇 发表于 2020-1-30 11:23
视频中是zero还是树莓派3A+方案?

3A+,后面zero也会讲的
发表于 2020-1-31 09:44 | 显示全部楼层
大佬 群内 群内 群号是多少啊!!
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 楼主| 发表于 2020-1-31 09:44 | 显示全部楼层
h_512 发表于 2020-1-30 17:21
大佬,地面端是不是还需要配合AAT使用,如果不在乎距离,是不是用普通的棒子天线也可以。遥控器没用增程, ...

AAT是属于选配了,就跟模拟图传用AAT一样
发表于 2020-1-31 10:20 | 显示全部楼层
哇塞,这么详细,7老板花了很多精力,必须顶!
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发表于 2020-1-31 20:43 | 显示全部楼层
有成品卖吗,直接到手能用的。
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