Как выбрать тепловизор для FPV-дрона: разрешение, NETD, объектив

Если коротко: для FPV-дрона оптимален тепловизор 384×288 с чувствительностью 40–50 мК и частотой 50 Гц. Разрешение 640×512 стоит брать, если нужно рассмотреть детали с высоты. Ночная камера дешевле и легче, но ей нужен хотя бы минимальный свет.

Как работает тепловизионная камера

Внутри модуля стоит неохлаждаемый микроболометр, чаще всего на основе оксида ванадия (VOx). Он улавливает тепловое излучение в диапазоне 8–14 мкм и строит картинку по разнице температур, поэтому освещение ему не нужно. Линзы делают из германия или халькогенидного стекла: обычное стекло тепловое излучение задерживает.

Тепловизор или ночная камера

Ночная камера подходит для полётов в сумерках и при городском освещении. Тепловизор нужен, когда важно видеть именно тепло: утечки, нагрев, живые объекты в темноте.

384×288 или 640×512

Разрешение 640×512 содержит почти втрое больше пикселей, чем 384×288. На практике это значит, что объект того же размера можно рассмотреть с большего расстояния. Для облёта на малой высоте, тренировок и хобби-полётов 384×288 хватает, и такие модули заметно дешевле.

Что такое NETD

NETD показывает, какую минимальную разницу температур различает матрица, в милликельвинах. 40 мК лучше 50 мК: на картинке проявляются слабые перепады, например влажный участок кровли или слегка перегретый контакт. Для FPV ориентируйтесь на значения не выше 50 мК.

Фокусное расстояние и светосила

Объектив около 4 мм даёт широкий обзор: проще пилотировать и ориентироваться. Около 13 мм обзор уже, зато удалённые объекты крупнее. Светосила F1.0 немного лучше F1.1: на сенсор попадает больше излучения, контраст выше.

Частота кадров и видеовыход

50 Гц обязательны для пилотирования: при меньшей частоте картинка дёргается. Выход PAL — стандарт аналогового FPV, модуль подключается к аналоговому видеопередатчику как обычная курсовая камера.

Питание, масса и конструкция

Сверьте диапазон питания модуля с выходом полётного контроллера или BEC: у многих моделей он широкий, например 5–16 В. Двухблочная конструкция, где сенсор и плата обработки разнесены, удобна для компактных рам. Каждый лишний грамм сокращает время полёта, это особенно заметно на лёгких сборках.

Совместимость с цифровыми системами

Цифровые видеосистемы для FPV обычно работают только со своими камерами и аналогового входа не имеют. Тепловизор с выходом PAL ставят в связке с аналоговым передатчиком. Для цифровой сборки уточните совместимость у продавца до покупки.

Где применяют

• обследование кровли и фасадов: теплопотери и протечки, лучше всего в холодный сезон;
• диагностика солнечных станций: дефектные ячейки панелей нагреваются сильнее остальных;
• облёт ЛЭП и подстанций;
• контроль посевов и полива, поиск животных;
• поисково-спасательные работы ночью и в лесу;
• ночные полёты и съёмка для хобби.

Что проверить перед покупкой

1. Разрешение под задачу: 384×288 или 640×512.
2. NETD 50 мК или ниже.
3. Частота 50 Гц.
4. Видеовыход совместим с передатчиком.
5. Питание подходит под вашу электронику.
6. Объектив: широкий для пилотирования, узкий для дальних объектов.
7. Масса и габариты под раму.

Вопросы и ответы

Видит ли тепловизор через стекло?

Нет. Стекло задерживает тепловое излучение, камера покажет только температуру поверхности стекла.

Почему картинка периодически замирает с щелчком?

Это калибровка сенсора (FFC): заслонка на мгновение перекрывает матрицу, чтобы убрать шум и выровнять изображение. Так работает большинство неохлаждаемых модулей.

Работает ли тепловизор в дождь?

Да, но сильный дождь и плотный туман снижают контраст. В дыму и лёгкой дымке тепловизор видит лучше обычной камеры.

Можно ли поставить модуль на автомобиль?

Да. Аналоговый выход позволяет подключить камеру к автомобильному монитору или регистратору с видеовходом.

С чего начать новичку?

С модуля 384×288 и широкоугольного объектива: он дешевле, легче, и с ним проще освоить пилотирование.

Тепловизионные и ночные камеры для FPV-дронов есть в каталоге магазина «Саймер». Поможем подобрать модуль под вашу сборку и задачу.