Latency

Latency
Versie 1.6 van 24 november 2021
Steller: Karol
Met dank aan Wim en Roland

Eén van de vragen van de beginnende vlieger: welke zender aan te schaffen om te vliegen. Op de site van elke vliegclub staat wel een goede raad voor nieuwelingen in dit vliegvlak. Maar een advies voor wat daarna lees ik niet zo vaak.

Eigenlijk heel simpel: ga voor safe: Je hebt er toch nog geen verstand van: luister wat ze je bij een goede vliegclub adviseren: meestal leidt dat tot een 6 of 8 kanaals (liefst 8 kanaals) zender van een gerenommeerd merk bijvoorbeeld de Spektrum (zie deze link). Kun je alles mee. Zeker voor de eerste 5 jaar als beginneling van het vliegen. Jarenlang vliegplezier gegarandeerd. Een Spektrum of Futaba. Gewoon betrouwbaar. Zit alles in wat je nodig hebt om te leren vliegen. Voel welke zender lekker aanvoelt en lekker vasthoudt en hoe de sticks werken. Je mede clubgenoten hebben ook zo’n zender en kunnen je dus helpen waar nodig en tips kunnen goed in de praktijk omgezet worden. Je kunt met zo’n standaard zender met wat hulpstukken ook aan de – digitale lijn – met je instructeur en meestal ook nog met een simulator vliegen al dan niet in groepsverband.

Maar dan ineens na een paar jaar en verschillende kisten verder:
Je wilt ineens:
Voor de fun een bestuurbaar bootje erbij.
Je gaat een race drone besturen
Je gaat een RC-auto besturen
Je wilt telemetrie gaan installeren. Temperatuur, minimale stroom, snelheid, hoogte en nog meer.

Oplossing: Gewoon doorgaan. Dat gaat allemaal prima met je standaard zender. Telemetrie echter beperkt.


Ineens heb je een (zweef)-vliegtuig met 6 servo’s die je allemaal apart wilt besturen. Oplossing: Heb je een standaard zender gekocht met 8 kanalen; gewoon doorgaan. Dat kan allemaal.

Je wilt een zender met alle apps net zoals op je Android telefoon.
Oplossing: Koop bijvoorbeeld een Spektrum IX12 als voorbeeld. Maar er zijn veel meer goede merken.

Maar je wilt nog meer, maar het moet gewoon standaard blijven:
Je wilt servo’s met een vertraging besturen
Je wilt begroet worden door je zender
Als je een servo aanstuurt met een schakelaar wil je een geluidje horen.
Je wilt ook nog dat dat via een koptelefoon te horen is.
Je wilt vliegen en je medepiloot moet een camera besturen met dezelfde zender.
Je wilt zeker een bereik van 10 km hebben tussen je zender en ontvanger.
Je hebt voor je zoon een Hubsan of Syma drone gekocht mode 2 en je wilt die met je eigen zender mode 1 besturen. Je wilt ook nog een touchscreen
Je wilt Hall sticks. Kunnen die op mijn zender? Wat zijn Hall sticks of hall Gimbals?? (Klik hier voor uitleg)
Je wilt een kleurenscherm.
Je kunt er verder alles mee wat een standaard “merk” zender ook kan. Gewoon vliegen. Oplossing: Koop een zender, die het open-TX protocol ondersteunt. (Wat is protocol; klik hier). Lastig te leren, maar je moet er even lang en intensief induiken!!
Mogelijkheid 1: Kunnen bijna alles.
Open TX zender: De prijzen lopen uiteen van €112,- tot €300,- ,- Verschil: kwaliteit, precisie en betrouwbaarheid. Radiomaster TX 16S tot Tandem x20.
Mogelijkheid 2: Kunnen bijna alles. Een alleskunner met alle mogelijkheden, die een Open
Tx heeft, maar dan met een eigen protocol. Dat zijn de dure zenders. Jeti DC-16-Core
Powerbox-Futaba T32MZ Prijzen rond €1500,-


Je gaat alleen – enkel en alleen – nog maar helikopter vliegen en wilt de flybar of gyrotollen makkelijk instellen. Je wilt de Throttlecurve en pitchcurve in 15 trappen kunnen instellen. Oplossing: Koop een zender, die gericht is op heli vliegen: Mikado V-Bar bijvoorbeeld.

Dan wil je ook nog na een tijdje:
Je wilt Pylon-race kampioen worden.
Je wilt Race-drone kampioen worden
Je wilt razendsnel met een auto met versnellingen rijden.

Oplossing: Koop een zender, die het open-TX protocol ondersteunt. (Wat is protocol; klik hier). Lastig te leren, maar je moet er even lang en intensief induiken!!
Mogelijkheid 1: Kunnen bijna alles.
Open TX zender: De prijzen lopen uiteen van €112,- tot €300,- ,- Verschil: kwaliteit, precisie en betrouwbaarheid. Radiomaster TX 16S tot Tandem x20.
Mogelijkheid 2: Kunnen bijna alles. Een alleskunner met alle mogelijkheden, die een Open
Tx heeft, maar dan met een eigen protocol. Dat zijn de dure zenders. Jeti DC-16-Core
Powerbox-Futaba T32MZ Prijzen rond €1500,-
Maar dit is niet alles. Als extra komt hier nog bij, dat je een zender (systeem) met een zo laag mogelijke latency koopt.

Wat is l a t e n c y ?
Latency is de tijd die het systeem. Nodig heeft, in milliseconden (m/s), om de beweging van je stick om te zetten in een actie op je vliegend voorwerp.




Een lage latency betekent: er sprake is van de kleinst mogelijke vertraging tussen de diverse stappen in een proces, waardoor er supersnel gehandeld wordt.
Je beweegt de rudder stick en je ziet het rudder bewegen.
Een hoge latency betekent: er sprake is van een vertraging tussen de diverse stappen in een proces, waardoor er minder snel gehandeld wordt.
Je beweegt de rudder stick en het duurt even voor je het rudder ziet bewegen.


We gaan eerst kijken naar een systeem voor een vliegtuig: Zender-ontvanger-servoservostang-rudder. Meestal wat duurdere vliegtuigen.

De eerste component: de zender : waar zit de latency of juist geen latency?
De sticks (eigenlijk gewone potentiometers) kun je meestal in allerlei zenders vervangen door verbeterde (kwalitatieve update) exemplaren. Betere potentiometers, betere lagers (dus snellere mogelijkheid om te reageren) of helemaal mooi Hall sticks in een betere Gimball. Dat zijn gewone sticks, maar worden niet mechanisch door een potentiometer aangestuurd, maar elektrisch. Nauwkeuriger en vloeiender. (TX16s) De lineaire correctie afwijking is te verwaarlozen, zo klein. Daarom erg goed.
RDC90 sticks met sensor is een grote nep. Veel reclame, maar het zijn plastic potentiometers. Duurder en slechter.

De tweede component: de microprocessor: De stick-sensor maar er volts van en de volts gaan naar de microprocessor en die maakt er weer een puls van- ook nog van verschillende lengtes
– en die wordt doorgegeven aan het zendgedeelte en dan naar de servo. Dus betere onderdelen leveren een snellere actie op en dus een lagere latency. De microprocessor heb je in verschillende maten en soorten. Enkel, dubbele, quadprocessororen. Ook daar zijn de snelheden verschillend in. De CAS ( common Access latency) zal bij de ene zender sneller zijn dan bij de andere. Maar ook de verwerking van de pulsen en volts. Je kan inkomende en uitgaande pulsen/volts scheiden. Veel mogelijkheden bij de micro’s. Er zijn zenders met drie microprocessoren: De basis is linux, waarop het geheel draait en daar boven twee processoren ( zie het als een App, net zoals airwave bij Spektrum) welke de data voorbereiden en omzetten naar pulsen via het zendgedeelte, die de ontvanger bereikt en doorgeeft aan de servo’s).



De derde component: Het zendgedeelte in de zender. De pulsen van de microprocessor gaan naar het zendgedeelte en van daaruit naar de ontvanger. Gaat de puls echtsreeks naar de ontvanger of gaat hij eerst naar een extra insteekmodule achterop de zender van de Open-Tx zender en dan pas naar de ontvanger. Heeft de extra module een lagere latency, dan de eigen zendmodule of juist niet. Bijvoorbeeld: FrSky QX7 met een IrangeX module.

Dan is de puls bij de ontvanger.
De vierde component.
De ontvanger ontvangt de puls van de zender en


Dan de vijfde component: de servo, analoog of digitaal
De zenderstick geeft een puls en die ontvangt de ontvanger. De ontvanger geeft het door aan de servo. De servo ontvangt het signaal en de elektronica van de servo zet het om in een puls en brengt die over naar de servomotor die de beweging via tandwielen overbrengt. Je ziet iets bewegen. Als we het hebben over traagheid of latency:
De analoge servo heeft een puls met 50HZ , dat is in tijd 20 m/s. Bij een digitale servo, die werkt op 300 of 500 Mhz is de tijd 0,008 m/s . In ieder geval veel sneller.
De servo: van ontvanger naar servo in milliseconden.
Intern in servo meten we de weg van 0 naar 60 graden in honderdsten van seconden en dan hebben we ook nog een stap die nodig is voor de torc. Bij servo’s zijn vele mogelijkheden. IJzeren binnenwerk, een lager, twee lagers, plastic lagers, koelribben op het huis, digitaal, Coreless en nog veel meer. De latency verschilt natuurlijk. De digitale coreless zijn de snelste. Bijvoorbeeld 0.04/60 graden. Coreless betekent Geen traditionele motor, maar het huis draait om de magneet heen. Heel snel. Kun je ook nog met titanium (lichter) tandwielen en dan nog van een goed merk (savox?) Brushless servo’s lijken me nog beter, maar geen idee waarom je ze nooit ziet.

Dan is er nog de latency van het goed bouwen. Als je een servoarm hebt, waar de draad naar bijv het rudder in zit met een te groot gat, zal het rudder later draaien, dan wanneer alles precies pas is. Er is wat te vertellen over servo’s en latnecy. Dus goed nadenken wat je wilt en/of het de moeite waard is in het gehele pakket van je kunnen en willen bereiken.

Om een optimaal snel systeem te bouwen moet je even nadenken, maar dan heb je ook wat.



Als tweede kijken we naar een systeem voor drone-racers. Race-drones zijn over het algemeen niet al te duur en de componenten zijn makkelijk te vervangen.

De eerste component: de zender : waar zit de latency of juist geen latency?
De sticks (eigenlijk gewone potentiometers) kun je meestal in allerlei zenders vervangen door verbeterde (kwalitatieve update) exemplaren. Betere potentiometers, betere lagers (dus snellere mogelijkheid om te reageren) of helemaal mooi Hall sticks in een betere Gimball. Dat zijn gewone sticks, maar worden niet mechanisch door een potentiometer aangestuurd, maar elektrisch. Nauwkeuriger en vloeiender. (TX16s) De lineaire correctie afwijking is te verwaarlozen, zo klein. Daarom erg goed.
RDC90 sticks met sensor is een grote nep. Veel reclame, maar het zijn plastic potentiometers. Duurder en slechter.

De tweede component: de microprocessor: De stick-sensor maakt er volts van en de volts gaan naar de microprocessor en die maakt er weer een puls van- ook nog van verschillende lengtes – en die wordt doorgegeven aan het zendgedeelte en dan naar de servo. Dus betere onderdelen leveren een snellere actie op en dus een lagere latency. De microprocessor heb je in verschillende maten en soorten. Enkel, dubbele, quadprocessororen. Ook daar zijn de snelheden verschillend in. De CAS ( common Access latency) zal bij de ene zender sneller zijn dan bij de andere. Maar ook de verwerking van de pulsen en volts. Je kan inkomende en uitgaande pulsen/volts scheiden. Veel mogelijkheden bij de micro’s. Er zijn zenders met drie microprocessoren: De basis is linux, waarop het geheel draait en daar boven twee processoren ( zie het als een App, net zoals airwave bij Spektrum) welke de data voorbereiden en omzetten naar pulsen via het zendgedeelte, die de ontvanger bereikt en doorgeeft aan de servo’s).



De derde component: Het zendgedeelte in de zender. De pulsen van de micorprocessor gaan naar het zendgedeelte en van daaruit naar de ontvanger. Gaat de puls echtsreeks naar de ontvanger of gaat hij eerst naar een extra insteekmodule achterop de zender van de Open-Tx zender en dan pas naar de ontvanger. Heeft de extra module een lagere latency, dan de eigen zendmodule of juist niet. Bijvoorbeeld: FrSky QX7 met een IrangeX module. Dan is de puls bij de Flightcontroller.

De vierde component.
De Flightcontroller (FC) is het hart van de drone. De Gyro, servo’s, Esc zitten op een plaatje.
Meestal digitale ontvanger, maar dat hoeft niet.
Wat is de latency van je Flightcontroller: de tijd die de Flightcontroller gebruikt om alle informatie, die verwerkt moet worden om te zetten naar orders voor je motoren.

De FC ontvangt van de zender een puls en moet die naar de gyro sturen, waar wordt bepaald welke motor harder, sneller moet draaien.


De vijfde component is het videozender/ontvanger gedeelte.
Wat is latency van je videosignaal?
De tijd, dat er iets gebeurt voor je (drone)lens van je camera en jij het ziet in je bril of op je tv De eventuele aanwezige videozender/ontvanger, ontvangt beelden van de cameralens en verwerkt die, waarna de videozender die beelden zendt naar de bril met 600-1000 lijnen De latency van het geheel komt op dit moment niet onder de 6 m/s.
De zesde component: de bril. De bril vangt de videobeelden van de zender/ontvanger van de drone. Een latency is moeilijk aan te geven. Een ding is zeker.
Niet hoe meer je ziet, maar hoe scherp je iets ziet brengt je tot sneller vliegen.
Pal is altijd iets sneller, maar bijna geen verschil met NTSC
VTX latency van analoge beelden: analoge camera’s hebben weinig latency en digitale zeeeeer grote. Ongeschikt op dit moment dus. Maar Als je beter beeld hebt en dat heb je bij digitale camera’s en brillen, vlieg je wel sneller. Is wel duurder. Maar in dit kader ben ik daar niet op ingegaan. De latency is zeker 20 m/s en op dit moment willen we – in dit verhaal lagere latency. Maar digitaal is wel goed hoor.

Wat moeten we gaan aanschaffenL
Spektrum latency getallen: https://www.spektrumrc.com/Technology/SystemLatency.aspx




Algemeen:
Bij een vliegtuig – is voor Latency – van het grootste belang de zender en ontvanger/Coreless servo.

Bij de drone is de zenderlatency en de seriële ontvanger van het grootste belang en daarbij komt de latency van het videogedeelte.

Wat is de totale latency van je zender systeem: de mogelijkheden in miliseconden die gebruikt wordt om te reageren op datgene wat er voor je op de camera gebeurt.

Te bekijken:
Latency zender: https://www.youtube.com/watch?v=SJVu6L0ApFA

Videolatency: https://www.youtube.com/watch?v=NG3lxojoZRk

Even een tussendoortje:

Heb je een – als voorbeeld – Futaba of Spektrum 2.4 zender heb je de weg in de zender: Stickpotentiometer-naar microprocessor-naar puls-naar ontvanger. Dit geeft de latency van de zender .

Heb je een goedkope Open TX zender met module 2.4 heb je de weg in de zender: Stickpotentiometer-naar microprocessor-naar module-naar puls – naar ontvanger. Dat kan soms een hogere latency geven dan een standaard zender als Futaba o f Spektrum

Heb je een dure Open TX zender met wat duurdere module, heb je de weg in de zender: Stickpotentiometer-naar microprocessor-naar module-naar puls- naar ontvanger. Dat kan zeker leiden tot een lagere latency dan een standaard zender als Futaba o f Spektrum Blijft over de latency van de mens achter de techniek. Heb ergens een filmpje gezien waarin uitgelegd werd, dat een 18 jarige de laagst latency kan hebben, maar dat daarna de “ aftakeling begint. Een 70-jarig heeft een latency van 28 m/s.
Profiteer van je leeftijd als je nog wereldkampioen wilt worden. Als je nog in de race zit: goed overdachte spullen gebruiken.



We gaan voor de dronerace wat systemen laten zien die goed vliegen.
Op dit moment zijn gewoon goed:
Spectrum Dx6-8 of NX 6-8 standaard zender of elke andere standaard zender en seriële ontvanger:
Radiomaster TX16S zender met module. Of Jumper t18. Radiomaster is beter!
Kijk op het volgende plaatje van beneden naar boven.

Camera
Super WDR CMOS beeldsensor. De RunCam Racer 3 beschikt over een zeer lage latency van 6 milliseconde.

Videokaart zender/ontvanger van videobeelden

Motoren van Ethix . Maar er zijn meer goede

Echt geen speling

Power board met esc geïntegreerd

Denk aan gewicht

20×20 is mooi .

Flightcontroller F5of F6 F7 6 s
Josh F7 of
FOXEER F722 V2 MINI FLIGHT
CONTROLLER
(Met 4 Universal Asynchronous Receivers /
Transmitters (UART’s) )
Mamba:
JB 7:

Mogelijke details: https://www.vmvcaerodynamic.nl/dronesoftware/

Mogelijkheid:
Achterin een module TBS Tracer micro TX. Op de drone twee antennes!! Zijn heel klein.
De latency wordt door de module overgenomen en is 3 m/s.

De module is erg goed in racen en minder in grote afstanden vliegen. De drie witte plaatsje zijn de ontvangers.

Hall Sensoren zijn standaard bij de TX16S

De
Radiomaster TX16 S zender Protocol
DSM2 /
DSMX
Esky
FlySky
FrSky
Futuba (S-
FHSS)
Hubsan
Syma
Walkera
WL-Toys

Relativeerpuntje:
Als je alles op een rij zet, kun je met een open tx systeem “voor weinig” dezelfde prestaties bereiken als met een systeem “erg duur”, maar je moet je blijven realiseren waar je het voor doet en waar je mee vliegt. Een duur systeem zal ongetwijfeld mooiere componenten hebben en bijvoorbeeld – redundantie van stroom voorziening – bieden en nog veel meer. Maar blijf denken waarom je het wilt hebben.
Ik persoonlijk ga voor degelijkheid bij het vliegtuig vliegen, maar als ik alleen drone zou vliegen ging ik voor goedkope Open-tx.
Bij alles wat er geschreven is over latency, moet je goed blijven denken, wat je wilt en wat de componenten beloven te doen. Van de meeste componenten is niet beschreven welke latency ze hebben en wat elkaar beïnvloed. En een goedkope Hall Gimbal is misschien wel slechter dan een goede potentiometer van een wat duurdere zender. Het blijft schipperen met wat je wilt en wat voor jouw zender te koop is en wat de mogelijkheden zijn. Blijven denken!. Maar ik hoop je een inzicht in de materie te hebben gegeven. Een goede aanschaf toegewenst en daarna veel vliegplezier.

Eén reactie

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

  1. Bovenstaande is een mogelijkheid om aan te vliegen (pun intended), ikzelf zou in het begin voor goedkoop gaan. Je weet immers niet of je het leuk gaat vinden!
    Koop als zender bijvoorbeeld een Jumper Tlite, minder dan 80 Euro. Koop een goedkoop vliegtuig (easystar model), een goedkope ontvanger (Rx orange van Hobbyking) een accu met lader bij Hobbyking en ga eerst eens vliegen. Uiteraard met een instructeur want vliegen is een stuk moeilijker dan het lijkt……………………….
    Op de club kan vast wel iemand je helpen met instellen van de zender en ontvanger.

    Vind je het leuk, de zender kun je blijven gebruiken (het is opentx dus de mogelijkheden zijn eindeloos) en dan kun je altijd kijken welke vervolgstappen je wilt ondernemen