En FPV, une vieille image arrive déjà trop tard
Les images de drones FPV me font toujours un effet particulier. La caméra plonge et passe près d’un obstacle comme si le pilote était dans l’appareil. Cette sensation dépend de deux boucles en temps réel : la vidéo vers les lunettes et la commande vers les moteurs.
Le capteur expose une image, le processeur la lit, l’encodeur la compresse, la radio découpe les données en paquets, le récepteur les décode et l’écran les affiche. Dans l’autre sens, la télécommande transmet les consignes au contrôleur de vol. Celui-ci combine les consignes avec le gyroscope et l’accéléromètre pour ajuster les moteurs plusieurs centaines ou milliers de fois par seconde selon le matériel et la configuration.
caméra -> capture -> encodage -> radio -> décodage -> lunettes -> pilote
^ |
`-- mouvement <- moteurs <- contrôleur <- radio <- commandes
Chaque étape ajoute du délai. Un budget illustratif pourrait être :
| Étape | Délai visé |
|---|---|
| Capture du capteur | 8 ms |
| Encodage | 6 ms |
| Transmission et file | 12 ms |
| Décodage | 6 ms |
| Affichage | 8 ms |
| Total | 40 ms |
À 80 km/h, le drone parcourt près de 0,9 mètre en 40 millisecondes. Si la chaîne monte à 120 ms pendant une perte de paquets, le pilote regarde une position vieille d’environ 2,7 mètres. La moyenne ne suffit pas : les pointes de latence comptent près d’un obstacle.
Qualité, portée et délai se négocient ensemble
Une résolution ou un débit plus élevé améliore le détail, mais demande davantage de bande passante. Quand le signal baisse, le système peut réduire le débit, corriger plus d’erreurs ou retransmettre. Chaque stratégie protège l’image au prix de blocs visibles, d’une baisse de netteté ou d’un délai supplémentaire. Pour le pilotage, une image moins belle mais récente peut être plus sûre qu’une image parfaite et vieille.
Le contrôleur de vol possède sa propre boucle. Il estime l’orientation à partir des capteurs, compare la vitesse angulaire demandée et applique une correction aux moteurs. Des vibrations peuvent polluer le gyroscope; un filtre trop agressif ajoute du retard. Les gains mal réglés produisent oscillation, moteurs chauds ou réponse molle. On calibre et teste loin des personnes avant un vol serré.
Les pertes exigent des états explicites :
- alerte graduelle lorsque qualité vidéo ou commande baisse;
- seuil de batterie calculé avec une marge de retour;
- comportement défini sur perte de commande;
- désarmement contrôlé après une collision, sans redémarrage inattendu;
- journal de télémétrie pour distinguer radio, batterie et contrôleur.
Le comportement sur perte dépend du type de vol et de l’équipement : maintenir brièvement, revenir, atterrir ou couper peut chacun être dangereux dans un contexte différent. Il doit être configuré pour la mission et testé dans un environnement autorisé. Les lunettes n’enlèvent ni les personnes au sol, ni l’espace aérien, ni la responsabilité du pilote.
Je mesurerais la latence de bout en bout avec une horloge ou un événement visible à la caméra, puis le délai de commande avec les logs du contrôleur. Je provoquerais une dégradation radio à distance sécuritaire et vérifierais les alertes. Quand la chaîne tient ses délais et que ses replis sont connus, le pilote peut se concentrer sur la trajectoire. La fluidité devient alors le résultat d’un budget, pas une impression de la vidéo promotionnelle.