Pi Zero에서 FPV 드론과 열화상 카메라 통합

Raspberry Pi Zero 2W에서 InfiRay P2 Pro 열화상 카메라를 FPV 드론에 연결하기

Raspberry Pi Zero 2W를 사용하면 InfiRay P2 Pro 열화상 카메라를 FPV 쿼드콥터에 통합할 수 있으며, 이미지를 아날로그 VTX로 출력해 조종사의 고글로 전송합니다. 이 솔루션은 카메라의 프로토콜을 역공학하고 OpenCV를 이용한 비디오 처리 스크립트에 기반합니다. 기본 납땜, Linux 설정, 프로그래밍 경험이 필요합니다.

Raspberry Pi 준비하기

Raspberry Pi Imager를 사용해 Raspbian Bullseye 64비트 버전을 설치하세요. '기타' 섹션에서 OS를 선택하고, 저장 장치를 지정하며 SSH, VNC, Wi-Fi, 자격 증명(admin:admin)을 설정합니다.

카드에 쓰기 후 전원을 연결하세요. Pi가 1~2분 만에 부팅되며 라우터의 DHCP 목록에 나타납니다. PuTTY를 사용해 SSH로 연결한 후 시스템을 업데이트하세요:

sudo apt update && sudo apt -y upgrade && sudo apt -y autoremove
sudo apt -y install realvnc-vnc-server realvnc-vnc-viewer

VNC와 복합 비디오 출력을 활성화하세요:

sudo raspi-config

Interface Options > VNC (활성화), Display Options > D6 Composite (NTSC)로 이동합니다.

전력 소비를 줄이기 위해 Bluetooth를 비활성화하세요. VNC Viewer를 통해 Pi의 IP 주소로 연결합니다.

SWAP 용량 확장 및 소프트웨어 설치

Raspberry Pi Zero 2W는 512 MB RAM을 탑재하고 있어 설치에 부족합니다. 다음 패치로 swap을 2048 MB로 늘리세요:

wget --no-check-certificate 'https://docs.google.com/uc?export=download&id=1llGY-OybNOsNHqaNSDE41J3_K0kga2zj' -O raspberry-swap-file-2048.diff
sudo dphys-swapfile swapoff
sudo patch /etc/dphys-swapfile < raspberry-swap-file-2048.diff
sudo dphys-swapfile setup
sudo dphys-swapfile swapon

열화상 카메라 설치 프로그램을 다운로드하고 실행하세요:

wget --no-check-certificate 'https://docs.google.com/uc?export=download&id=1DUug7rpHFosw0n5j6SoHpa5NtMTPPydg' -O fpv-diy-thermal-camera-pi-installer-cerritos-v003b-catch22mania.tar.gz
tar -xvzf fpv-diy-thermal-camera-pi-installer-cerritos-v003b-catch22mania.tar.gz
cd fpv-diy-thermal-camera-pi-installer-cerritos-v003b-catch22mania
bash installer-cerritos-v003b.sh
bash update-ptc-script-testing-cerritos-003b.sh
bash update-read_sbus-testing-cerritos-003b.sh

대안—원라이너 스크립트:

wget --no-check-certificate 'https://docs.google.com/uc?export=download&id=1XUnnOhHUMqBvGSxotxQI0_1ok1tmWJLa' -O 'prepare-raspberry-pi-zero2w.bash' && bash ~/prepare-raspberry-pi-zero2w.bash

설치 후 ~/testing에 스크립트가 나타나며 starter.sh로 시스템을 시작합니다.

조립에 필요한 부품:

• FPV 쿼드콥터 3.5인치 이상 (Happymodel Crux35)
• Raspberry Pi Zero 2W
• InfiRay P2 Pro
• USB Type-C to Micro-USB 어댑터 (DIY, 26-28 AWG 와이어)
• VIFLY Cam Switcher
• 5V 스텝다운 DC-DC
• 납땜 인두

어댑터 조립하기

USB Type-C 'female' (JRC-B008, 보드 단축)과 Micro-USB 'male'을 연결하세요. 와이어: 빨강(+5V), 검정(GND), 노랑(D+), 파랑(D-). 무게를 최소화하기 위해 얇은 와이어와 컴팩트 커넥터를 사용하세요.

Raspberry Pi Zero 2W의 Micro-USB 포트에 연결합니다. 열화상 카메라는 어댑터에 연결합니다.

VIFLY 스위처는 일반 FPV 카메라와 열화상 비디오 간 전환을 허용합니다.

스크립트 설정 및 실행

스크립트(@leswright1977, @catch22mania)는 OpenCV (cv2)를 사용해 InfiRay P2 Pro 프로토콜을 디코딩하고 복합 NTSC로 출력합니다. 처리에는 PTC 캘리브레이션(Point-of-Care Temperature Compensation?)이 포함됩니다.

실행:

cd ~/testing
./starter.sh

열화상 카메라 비디오는 Pi의 아날로그 포트로 출력되어 쿼드콥터의 VTX로 공급됩니다. 아날로그 신호는 Wi-Fi보다 더 긴 거리를 제공합니다.

솔루션의 한계:

• 높은 설정 복잡도
• 취약한 구조
• 증가된 무게와 전력 소비

전문 작업에는 완성된 열화상 드론을 사용하세요.

주요 포인트

• 소프트웨어 설치 전에 swap을 2048 MB로 늘리기.
• 무게를 줄이기 위해 DIY 경량 USB 어댑터 사용.
• VTX를 위해 raspi-config에서 복합 출력 활성화.
• 추력 여유가 있는 Happymodel Crux35 또는 유사 기체에서 테스트.
• 설치 후 스크립트가 준비됨—~/testing 확인.

— Editorial Team