Výzva přenosu velkého množství dat z bezpilotních vzdušných prostředků (UAV) nebo pozemní robotiky není v moderních aplikacích neobvyklá. Tento článek popisuje kritéria výběru pro širokopásmové modemy a související problémy. Článek byl napsán pro vývojáře UAV a robotiky.
Kritéria výběru
Hlavní kritéria pro výběr širokopásmového modemu pro UAV nebo robotiku jsou:
- Komunikační rozsah.
- Maximální rychlost přenosu dat.
- Zpoždění přenosu dat.
- Hmotnostní a rozměrové parametry.
- Podporovaná informační rozhraní.
- Nutriční požadavky.
- Samostatný ovládací/telemetrický kanál.
Komunikační rozsah
Komunikační dosah závisí nejen na modemu, ale také na anténách, anténních kabelech, podmínkách šíření rádiových vln, vnějším rušení a dalších důvodech. Aby bylo možné oddělit parametry samotného modemu od ostatních parametrů, které ovlivňují dosah komunikace, zvažte rovnici rozsahu [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Šíření rádiových vln a provoz rádiových spojů. Spojení. Moskva. 1971]
$$display$$ R=frac{3 cdot 10^8}{4 pi F}10^{frac{P_{TXdBm}+G_{TXdB}+L_{TXdB}+G_{RXdB}+L_{RXdB}+ |V|_{dB}-P_{RXdBm}}{20}},$$display$$
kde
$inline$R$inline$ — požadovaný komunikační dosah v metrech;
$inline$F$inline$ — frekvence v Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — výkon vysílače modemu v dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — zisk antény vysílače v dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — ztráty v kabelu od modemu k anténě vysílače v dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — zisk antény přijímače v dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — ztráty v kabelu od modemu k anténě přijímače v dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — citlivost přijímače modemu v dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ je faktor útlumu, který zohledňuje dodatečné ztráty vlivem zemského povrchu, vegetace, atmosféry a dalších faktorů v dB.
Z rovnice dosahu je zřejmé, že dosah závisí pouze na dvou parametrech modemu: výkon vysílače $inline$P_{TXdBm}$inline$ a citlivost přijímače $inline$P_{RXdBm}$inline$, respektive na jejich rozdílu - energetický rozpočet modemu
$$display$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$display$$
Zbývající parametry v rovnici rozsahu popisují podmínky šíření signálu a parametry zařízení anténa-napáječ, tzn. nemají s modemem nic společného.
Chcete-li tedy zvýšit dosah komunikace, musíte si vybrat modem s velkou hodnotou $inline$B_m$inline$. Na druhé straně lze $inline$B_m$inline$ zvýšit zvýšením $inline$P_{TXdBm}$inline$ nebo snížením $inline$P_{RXdBm}$inline$. Ve většině případů vývojáři UAV hledají modem s vysokým výkonem vysílače a věnují malou pozornost citlivosti přijímače, i když potřebují udělat pravý opak. Výkonný palubní vysílač širokopásmového modemu s sebou nese následující problémy:
- vysoká spotřeba energie;
- potřeba chlazení;
- zhoršení elektromagnetické kompatibility (EMC) s jiným palubním zařízením UAV;
- nízkoenergetické tajemství.
První dva problémy souvisí se skutečností, že moderní způsoby přenosu velkého množství informací rádiovým kanálem, například OFDM, vyžadují lineární vysílač. Účinnost moderních lineárních rádiových vysílačů je nízká: 10–30 %. 70-90% vzácné energie UAV zdroje se tak přemění na teplo, které je nutné z modemu efektivně odvést, jinak selže nebo jeho výstupní výkon klesne vlivem přehřátí v tu nejméně vhodnou chvíli. Například 2W vysílač odebere ze zdroje 6–20 W, z toho 4–18 W přemění na teplo.
Energetické utajení rádiového spojení je důležité pro speciální a vojenské aplikace. Nízká stealth znamená, že signál modemu je s poměrně vysokou pravděpodobností detekován průzkumným přijímačem rušící stanice. V souladu s tím je také vysoká pravděpodobnost potlačení rádiového spojení s nízkou energií.
Citlivost modemového přijímače charakterizuje jeho schopnost extrahovat informace z přijímaných signálů s danou úrovní kvality. Kritéria kvality se mohou lišit. U digitálních komunikačních systémů se nejčastěji používá pravděpodobnost bitové chyby (bit error rate - BER) nebo pravděpodobnost chyby v informačním paketu (frame error rate - FER). Citlivost je ve skutečnosti úroveň samotného signálu, ze kterého je třeba extrahovat informace. Například citlivost −98 dBm s BER = 10−6 znamená, že informace s takovým BER lze extrahovat ze signálu s úrovní −98 dBm nebo vyšší, ale informace s úrovní řekněme −99 dBm lze již nelze extrahovat ze signálu s úrovní, řekněme, -1 dBm. K poklesu kvality s klesající úrovní signálu samozřejmě dochází postupně, ale je vhodné mít na paměti, že většina moderních modemů má tzv. prahový efekt, při kterém dochází velmi rychle ke snížení kvality při poklesu úrovně signálu pod citlivost. Stačí snížit signál o 2-10 dB pod citlivost, aby se BER zvýšil na 1-XNUMX, což znamená, že video z UAV již neuvidíte. Prahový efekt je přímým důsledkem Shannonova teorému pro hlučný kanál a nelze jej eliminovat. Ke zničení informace při poklesu úrovně signálu pod citlivost dochází vlivem šumu, který se tvoří uvnitř samotného přijímače. Vnitřní šum přijímače nelze zcela eliminovat, ale je možné snížit jeho úroveň nebo se naučit efektivně extrahovat informace ze zašuměného signálu. Výrobci modemů používají oba tyto přístupy, vylepšují RF bloky přijímače a zlepšují algoritmy digitálního zpracování signálu. Zlepšení citlivosti modemového přijímače nevede k tak dramatickému zvýšení spotřeby energie a odvodu tepla jako zvýšení výkonu vysílače. Dochází samozřejmě ke zvýšení spotřeby energie a výroby tepla, ale je to celkem mírné.
Z hlediska dosažení požadovaného komunikačního dosahu se doporučuje následující algoritmus výběru modemu.
- Rozhodněte se o rychlosti přenosu dat.
- Vyberte modem s nejlepší citlivostí pro požadovanou rychlost.
- Určete komunikační dosah výpočtem nebo experimentem.
- Pokud se ukáže, že dosah komunikace je menší, než je nutné, zkuste použít následující opatření (uspořádaná v pořadí klesající priority):
- snížit ztráty v anténních kabelech $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ použitím kabelu s nižším lineárním útlumem na pracovní frekvenci a/nebo snížením délky kabelů;
- zvýšit zisk antény $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- zvýšit výkon vysílače modemu.
Hodnoty citlivosti závisí na rychlosti přenosu dat podle pravidla: vyšší rychlost - horší citlivost. Například citlivost -98 dBm pro 8 Mbps je lepší než citlivost -95 dBm pro 12 Mbps. Modemy můžete porovnávat z hlediska citlivosti pouze pro stejnou rychlost přenosu dat.
Údaje o výkonu vysílače jsou téměř vždy dostupné ve specifikacích modemu, ale údaje o citlivosti přijímače nejsou vždy dostupné nebo jsou nedostatečné. To je přinejmenším důvod k opatrnosti, protože krásná čísla má sotva smysl skrývat. Nezveřejněním údajů o citlivosti navíc výrobce spotřebitele připravuje o možnost odhadnout komunikační dosah výpočtem. na nákup modemu.
Maximální přenosová rychlost
Výběr modemu na základě tohoto parametru je poměrně jednoduchý, pokud jsou jasně definovány požadavky na rychlost. Ale existují určité nuance.
Pokud řešený problém vyžaduje zajištění maximálního možného komunikačního dosahu a zároveň je možné rádiovému spoji přidělit dostatečně široké frekvenční pásmo, pak je lepší zvolit modem, který podporuje široké frekvenční pásmo (šířku pásma). Faktem je, že požadované informační rychlosti lze dosáhnout v relativně úzkém frekvenčním pásmu použitím hustých typů modulace (16QAM, 64QAM, 256QAM atd.), nebo v širokém frekvenčním pásmu použitím modulace s nízkou hustotou (BPSK, QPSK ). Použití modulace s nízkou hustotou pro takové úlohy je vhodnější kvůli její vyšší odolnosti proti šumu. Citlivost přijímače je tedy lepší, v důsledku toho se zvyšuje energetický rozpočet modemu a v důsledku toho i dosah komunikace.
Někdy výrobci UAV nastavují informační rychlost rádiového spojení mnohem vyšší než rychlost zdroje, doslova 2 nebo vícekrát, s argumentem, že zdroje, jako jsou video kodeky, mají proměnný datový tok a rychlost modemu by měla být zvolena s ohledem na maximální hodnotu. bitrate emisí. V tomto případě se komunikační dosah přirozeně snižuje. Tento přístup byste neměli používat, pokud to není nezbytně nutné. Většina moderních modemů má ve vysílači velkou vyrovnávací paměť, která dokáže vyhladit špičky datového toku bez ztráty paketů. Proto není nutná rezerva rychlosti větší než 25 %. Pokud existuje důvod se domnívat, že kapacita vyrovnávací paměti kupovaného modemu je nedostatečná a je potřeba výrazně větší zvýšení rychlosti, pak je lepší nákup takového modemu odmítnout.
Zpoždění přenosu dat
Při vyhodnocování tohoto parametru je důležité oddělit zpoždění spojené s přenosem dat rádiovým spojem od zpoždění vytvořeného kódovacím/dekódovacím zařízením zdroje informací, jako je video kodek. Zpoždění v rádiovém spojení se skládá ze 3 hodnot.
- Zpoždění kvůli zpracování signálu ve vysílači a přijímači.
- Zpoždění způsobené šířením signálu z vysílače do přijímače.
- Zpoždění kvůli ukládání dat do vyrovnávací paměti ve vysílači v modemech s časovým dělením duplex (TDD).
Latence 1. typu se podle zkušeností autora pohybuje od desítek mikrosekund do jedné milisekundy. Zpoždění typu 2 závisí na dosahu komunikace, např. u 100 km spoje je to 333 μs. Zpoždění typu 3 závisí na délce rámce TDD a na poměru trvání přenosového cyklu k celkovému trvání rámce a může se měnit od 0 do trvání rámce, tj. jde o náhodnou proměnnou. Pokud je vysílaný informační paket na vstupu vysílače, když je modem ve vysílacím cyklu, pak bude paket vysílán vzduchem s nulovým zpožděním typu 3. Pokud se paket trochu opozdí a cyklus příjmu již začal, pak bude zpožděn ve vyrovnávací paměti vysílače po dobu trvání cyklu příjmu. Typické délky rámce TDD se pohybují od 2 do 20 ms, takže v nejhorším případě zpoždění typu 3 nepřesáhne 20 ms. Celkové zpoždění rádiového spojení tak bude v rozsahu 3−21 ms.
Nejlepším způsobem, jak zjistit zpoždění v rádiovém spojení, je úplný experiment využívající nástroje k vyhodnocení síťových charakteristik. Měření zpoždění pomocí metody požadavek-odpověď se nedoporučuje, protože zpoždění v dopředném a zpětném směru nemusí být u modemů TDD stejné.
Hmotnostní a rozměrové parametry
Výběr palubní modemové jednotky podle tohoto kritéria nevyžaduje žádné zvláštní komentáře: čím menší a lehčí, tím lepší. Nezapomínejte také na nutnost chlazení palubní jednotky, mohou být vyžadovány další radiátory a podle toho se může zvýšit i hmotnost a rozměry. Zde by měly být upřednostněny lehké, malé jednotky s nízkou spotřebou energie.
U pozemní jednotky nejsou hmotnostně-rozměrové parametry tak kritické. Do popředí se dostává snadné použití a instalace. Pozemní jednotka by měla být zařízení spolehlivě chráněné před vnějšími vlivy s pohodlným montážním systémem na stožár nebo stativ. Dobrá volba je, když je zemní jednotka integrována ve stejném krytu s anténou. V ideálním případě by měla být zemní jednotka připojena k řídicímu systému pomocí jednoho vhodného konektoru. To vás ušetří silných slov, když potřebujete provést rozmístění při teplotě -20 stupňů.
Dietní požadavky
Palubní jednotky jsou zpravidla vyráběny s podporou širokého rozsahu napájecích napětí, například 7-30 V, což pokrývá většinu možností napětí v napájecí síti UAV. Pokud máte možnost vybrat si z více napájecích napětí, pak dejte přednost nejnižší hodnotě napájecího napětí. Modemy jsou zpravidla interně napájeny z napětí 3.3 a 5.0 V přes sekundární zdroje. Účinnost těchto sekundárních zdrojů je tím vyšší, čím menší je rozdíl mezi vstupním a vnitřním napětím modemu. Vyšší účinnost znamená nižší spotřebu energie a tvorbu tepla.
Pozemní jednotky na druhou stranu musí podporovat napájení z relativně vysokého napětí. To umožňuje použití napájecího kabelu s malým průřezem, který snižuje hmotnost a zjednodušuje instalaci. Pokud jsou všechny ostatní věci stejné, dejte přednost pozemním jednotkám s podporou PoE (Power over Ethernet). V tomto případě je pro připojení pozemní jednotky k řídicí stanici zapotřebí pouze jeden ethernetový kabel.
Samostatný ovládací/telemetrický kanál
Důležitá funkce v případech, kdy na UAV nezbývá místo pro instalaci samostatného příkazového-telemetrického modemu. Pokud je místo, lze jako zálohu použít samostatný řídicí/telemetrický kanál širokopásmového modemu. Při výběru modemu s touto možností věnujte pozornost skutečnosti, že modem podporuje požadovaný protokol pro komunikaci s UAV (MAVLink nebo proprietární) a schopnost multiplexovat řídicí kanál/telemetrická data do pohodlného rozhraní na pozemní stanici (GS ). Například palubní jednotka širokopásmového modemu je připojena k autopilotu přes rozhraní jako RS232, UART nebo CAN a pozemní jednotka je připojena k řídicímu počítači přes rozhraní Ethernet, přes které je nutné vyměňovat příkazy. , telemetrie a video informace. V tomto případě musí být modem schopen multiplexovat příkazový a telemetrický tok mezi rozhraními RS232, UART nebo CAN palubní jednotky a ethernetovým rozhraním pozemní jednotky.
Další parametry, kterým je třeba věnovat pozornost
Dostupnost duplexního režimu. Širokopásmové modemy pro UAV podporují buď simplexní nebo duplexní provozní režimy. V simplexním režimu je přenos dat povolen pouze ve směru z UAV do NS a v duplexním režimu - v obou směrech. Simplexní modemy mají zpravidla vestavěný video kodek a jsou navrženy pro práci s videokamerami, které nemají video kodek. Simplexní modem není vhodný pro připojení k IP kameře nebo jiným zařízením, které vyžadují připojení IP. Naopak duplexní modem je zpravidla určen k propojení palubní IP sítě UAV s IP sítí NS, tedy podporuje IP kamery a další IP zařízení, ale nemusí mít zabudovaný ve video kodeku, protože IP videokamery obvykle mají váš video kodek. Podpora rozhraní Ethernet je možná pouze u plně duplexních modemů.
Diverzitní příjem (RX diverzita). Přítomnost této schopnosti je povinná pro zajištění nepřetržité komunikace po celou dobu letu. Při šíření po povrchu Země se rádiové vlny dostávají do přijímacího bodu ve dvou paprscích: po přímé dráze a s odrazem od povrchu. Dojde-li k sčítání vln dvou paprsků ve fázi, pak je pole v přijímacím bodě zesíleno, a pokud v protifázi, je oslabeno. Oslabení může být poměrně výrazné – až do úplné ztráty komunikace. Přítomnost dvou antén na NS, umístěných v různých výškách, pomáhá tento problém vyřešit, protože pokud se v místě jedné antény paprsky sčítají v protifázi, tak v místě druhé nikoli. Díky tomu můžete dosáhnout stabilního spojení po celé vzdálenosti.
Podporované topologie sítě. Je vhodné zvolit modem, který poskytuje podporu nejen pro topologii point-to-point (PTP), ale také pro topologie point-to-multipoint (PMP) a relay (repeater). Použití relé prostřednictvím dalšího UAV umožňuje výrazně rozšířit oblast pokrytí hlavního UAV. Podpora PMP vám umožní přijímat informace současně z několika UAV na jednom NS. Vezměte prosím také na vědomí, že podpora PMP a relé bude vyžadovat zvýšení šířky pásma modemu ve srovnání s případem komunikace s jedním UAV. Proto se pro tyto režimy doporučuje zvolit modem, který podporuje široké frekvenční pásmo (alespoň 15-20 MHz).
Dostupnost prostředků pro zvýšení odolnosti proti hluku. Užitečná možnost vzhledem k intenzivnímu rušivému prostředí v oblastech, kde se používají UAV. Odolnost proti šumu je chápána jako schopnost komunikačního systému plnit svou funkci za přítomnosti rušení umělého nebo přirozeného původu v komunikačním kanálu. Existují dva přístupy k boji proti interferenci. Přístup 1: navrhněte modemový přijímač tak, aby mohl spolehlivě přijímat informace i v případě rušení v pásmu komunikačního kanálu, za cenu určitého snížení rychlosti přenosu informací. Přístup 2: Potlačit nebo zeslabit rušení na vstupu přijímače. Příklady implementace prvního přístupu jsou systémy s rozprostřeným spektrem, konkrétně: frekvenční přeskakování (FH), rozprostřené spektrum pseudonáhodné sekvence (DSSS) nebo hybrid obou. Technologie FH se rozšířila v řídicích kanálech UAV kvůli nízké požadované rychlosti přenosu dat v takovém komunikačním kanálu. Například pro rychlost 16 kbit/s v pásmu 20 MHz lze organizovat asi 500 frekvenčních pozic, což umožňuje spolehlivou ochranu proti úzkopásmovému rušení. Použití FH pro širokopásmový komunikační kanál je problematické, protože výsledné frekvenční pásmo je příliš velké. Například pro získání 500 frekvenčních pozic při práci se signálem se šířkou pásma 4 MHz budete potřebovat 2 GHz volné šířky pásma! Příliš mnoho na to, aby to bylo skutečné. Relevantnější je použití DSSS pro širokopásmový komunikační kanál s UAV. V této technologii je každý informační bit duplikován současně na několika (nebo dokonce všech) frekvencích v signálovém pásmu a za přítomnosti úzkopásmového rušení může být oddělen od částí spektra, které nejsou ovlivněny rušením. Použití DSSS, stejně jako FH, znamená, že když se v kanálu objeví interference, bude nutné snížit rychlost přenosu dat. Přesto je zřejmé, že je lepší přijímat video z UAV v nižším rozlišení než vůbec nic. Přístup 2 využívá skutečnosti, že rušení, na rozdíl od vnitřního šumu přijímače, vstupuje do rádiového spojení zvenčí a pokud jsou v modemu přítomny určité prostředky, lze jej potlačit. Potlačení interference je možné, pokud je lokalizováno ve spektrální, časové nebo prostorové oblasti. Například úzkopásmové rušení je lokalizováno ve spektrální oblasti a může být ze spektra „vyříznuto“ pomocí speciálního filtru. Podobně je pulzní šum lokalizován v časové oblasti, pro jeho potlačení je postižená oblast odstraněna ze vstupního signálu přijímače. Pokud rušení není úzkopásmové nebo pulzní, lze k jeho potlačení použít prostorový tlumič, protože rušení vstupuje do přijímací antény ze zdroje z určitého směru. Pokud je nula vyzařovacího diagramu přijímací antény umístěna ve směru zdroje rušení, bude rušení potlačeno. Takové systémy se nazývají systémy adaptivního tvarování paprsku a nulování paprsku.
Použitý rádiový protokol. Výrobci modemů mohou používat standardní (WiFi, DVB-T) nebo proprietární rádiový protokol. Tento parametr je ve specifikacích uveden jen zřídka. Na využití DVB-T nepřímo naznačují podporovaná frekvenční pásma 2/4/6/7/8, někdy 10 MHz a zmínka v textu specifikace technologie COFDM (coded OFDM), ve které se OFDM používá ve spojení s kódováním odolným proti hluku. Mimochodem poznamenáváme, že COFDM je čistě reklamní slogan a nemá žádné výhody oproti OFDM, protože OFDM bez kódování odolného proti hluku se v praxi nikdy nepoužívá. Vyrovnejte COFDM a OFDM, když uvidíte tyto zkratky ve specifikacích rádiového modemu.
Modemy využívající standardní protokol jsou obvykle postaveny na bázi specializovaného čipu (WiFi, DVB-T) pracujícího ve spojení s mikroprocesorem. Použití vlastního čipu zbaví výrobce modemu mnoha starostí spojených s navrhováním, modelováním, implementací a testováním jejich vlastního rádiového protokolu. Mikroprocesor se používá k tomu, aby modem poskytl potřebnou funkčnost. Takové modemy mají následující výhody.
- Nízká cena.
- Dobré parametry hmotnosti a velikosti.
- Malá spotřeba energie.
Existují i nevýhody.
- Nemožnost změnit vlastnosti rádiového rozhraní změnou firmwaru.
- Nízká stabilita dodávek v dlouhodobém horizontu.
- Omezené možnosti poskytování kvalifikované technické podpory při řešení nestandardních problémů.
Nízká stabilita dodávek je dána tím, že se výrobci čipů zaměřují především na masové trhy (televizory, počítače atd.). Výrobci modemů pro UAV pro ně nejsou prioritou a nemohou nijak ovlivnit rozhodnutí výrobce čipu ukončit výrobu bez adekvátní náhrady za jiný produkt. Tato vlastnost je posílena trendem balení rádiových rozhraní do specializovaných mikroobvodů typu „system on chip“ (System on Chip - SoC), a proto jsou jednotlivé čipy rádiových rozhraní z trhu polovodičů postupně vytlačovány.
Omezené možnosti poskytování technické podpory jsou způsobeny tím, že vývojové týmy modemů založených na standardním rádiovém protokolu jsou dobře obsazeny specialisty především na elektroniku a mikrovlnnou techniku. Nemusí tam být vůbec žádní specialisté na rádiovou komunikaci, protože pro ně nejsou žádné problémy, které by museli řešit. Výrobci UAV, kteří hledají řešení netriviálních problémů s rádiovou komunikací, proto mohou být zklamáni, pokud jde o konzultace a technickou pomoc.
Modemy využívající proprietární rádiový protokol jsou postaveny na základě univerzálních čipů pro zpracování analogového a digitálního signálu. Stabilita dodávky takových čipů je velmi vysoká. Pravda, i cena je vysoká. Takové modemy mají následující výhody.
- Široké možnosti přizpůsobení modemu potřebám zákazníka, včetně přizpůsobení rádiového rozhraní změnou firmwaru.
- Další možnosti rádiového rozhraní, které jsou zajímavé pro použití v UAV a chybí v modemech postavených na základě standardních rádiových protokolů.
- Vysoká stabilita dodávek vč. v dlouhodobém horizontu.
- Vysoká úroveň technické podpory včetně řešení nestandardních problémů.
Nevýhody.
- Vysoká cena
- Hmotnostní a rozměrové parametry mohou být horší než u modemů používajících standardní rádiové protokoly.
- Zvýšená spotřeba energie jednotky digitálního zpracování signálu.
Technické údaje některých modemů pro UAV
Tabulka ukazuje technické parametry některých modemů pro UAV dostupných na trhu.
Všimněte si, že ačkoli má modem 3D Link nejnižší vysílací výkon ve srovnání s modemy Picoradio OEM a J11 (25 dBm vs. 27–30 dBm), rozpočet na napájení 3D Link je vyšší než u těchto modemů kvůli vysoké citlivosti přijímače (s stejná rychlost přenosu dat pro srovnávané modemy). Komunikační dosah při použití 3D Link tak bude větší s lepším utajením energie.
Stůl. Technická data některých širokopásmových modemů pro UAV a robotiku
Parametr
(prováděno na modulu od Microhard)
(viz také )
Výrobce, země
Geoscan, RF
Mobilicom, Izrael
Airborne Innovations, Kanada
DTC, Spojené království
Redess, Čína
Komunikační dosah [km] 20−60
5
n/a*
n/a*
10-20
Rychlost [Mbit/s] 0.023–64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Zpoždění přenosu dat [ms] 1−20
25
n/a*
15-100
15-30
Rozměry palubní jednotky dxšxv [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (bez krytu)
67h68h22
76h48h20
Hmotnost palubní jednotky [gram] 89
105
17.6 (bez krytu)
135
88
Informační rozhraní
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (volitelně)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Napájení palubní jednotky [Volt/Watt] 7−30/6.7
7–26/n/a*
5-58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7-18/8
Napájení pozemní jednotky [Volt/Watt] 18−75 nebo PoE/7
7–26/n/a*
5-58/4.8
6-16/8
7-18/5
Výkon vysílače [dBm] 25
n/a*
27-30
20
30
Citlivost přijímače [dBm] (pro rychlost [Mbit/s])
−122(0.023) −101(4.06) −95.1(12.18) −78.6(64.96)
−101 (není k dispozici*)
−101(0.78) −96(3.00) −76(28.0)
−95(n/a*) −104(n/a*)
−97(1.5) −94(3.0) −90(6.0)
Energetický rozpočet modemu [dB] (pro rychlost [Mbit/s])
147(0.023) 126(4.06) 120.1(12.18) 103.6(64.96)
n/a*
131(0.78) 126(3.00) 103(28.0)
n/a*
127 (1.5) 124 (3.0) 120 (6.0)
Podporovaná frekvenční pásma [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2, 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2, 4; 8
Simplexní/duplexní
Duplex
Duplex
Duplex
Simplexní
Duplex
Podpora diverzity
ano
ano
ano
ano
ano
Samostatný kanál pro ovládání/telemetrii
ano
ano
ano
ne
ano
Podporované řídicí protokoly UAV v řídicím/telemetrickém kanálu
MAVLink, proprietární
MAVLink, proprietární
ne
ne
Odkaz MAV
Podpora multiplexování v řídicím/telemetrickém kanálu
ano
ano
ne
ne
n/a*
Síťové topologie
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP
PTP, PMP, relé
Prostředky pro zvýšení odolnosti proti hluku
DSSS, úzkopásmové a pulzní supresory
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Rádiový protokol
proprietární
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n/a – žádná data.
O autorovi
Alexandr Smorodinov [[chráněno e-mailem]] je předním specialistou společnosti Geoscan LLC v oblasti bezdrátové komunikace. Od roku 2011 do současnosti vyvíjí rádiové protokoly a algoritmy zpracování signálů pro širokopásmové rádiové modemy pro různé účely a implementuje vyvinuté algoritmy založené na programovatelných logických čipech. Mezi oblasti zájmu autora patří vývoj synchronizačních algoritmů, odhad vlastností kanálu, modulace/demodulace, kódování odolné proti šumu a také některé algoritmy vrstvy přístupu k médiím (MAC). Před nástupem do Geoscanu pracoval autor v různých organizacích a vyvíjel vlastní bezdrátová komunikační zařízení. V letech 2002 až 2007 pracoval ve společnosti Proteus LLC jako přední specialista na vývoj komunikačních systémů založených na standardu IEEE802.16 (WiMAX). V letech 1999 až 2002 se autor podílel na vývoji kódovacích algoritmů odolných proti šumu a modelování tras rádiových spojů ve Federal State Unitary Enterprise Central Research Institute "Granit". Autor získal v roce 1998 titul kandidáta technických věd na St. Petersburg University of Aerospace Instrumentation a v roce 1995 na téže univerzitě titul Radio Engineering. Alexander je současným členem IEEE a IEEE Communications Society.
Zdroj: www.habr.com