Como elixir un módem de banda ancha para un vehículo aéreo non tripulado (UAV) ou robótica

O desafío de transmitir grandes cantidades de datos desde un vehículo aéreo non tripulado (UAV) ou robótica terrestre non é raro nas aplicacións modernas. Este artigo analiza os criterios de selección dos módems de banda ancha e os problemas relacionados. O artigo foi escrito para desenvolvedores de UAV e robótica.

Criterios de selección

Os principais criterios para escoller un módem de banda ancha para UAV ou robótica son:

  1. Rango de comunicación.
  2. Velocidade máxima de transferencia de datos.
  3. Retraso na transmisión de datos.
  4. Parámetros de peso e dimensións.
  5. Interfaces de información soportadas.
  6. Requisitos nutricionais.
  7. Canal de control/telemetría separado.

Rango de comunicación

O rango de comunicación non depende só do módem, senón tamén de antenas, cables de antena, condicións de propagación de ondas de radio, interferencias externas e outras razóns. Para separar os parámetros do propio módem doutros parámetros que afectan o rango de comunicación, considere a ecuación do rango [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Propagación de ondas de radio e funcionamento de radioenlaces. Conexión. Moscova. 1971]

$$mostrar$$ 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}},$$mostrar$$

onde
$inline$R$inline$ — rango de comunicación necesario en metros;
$inline$F$inline$ — frecuencia en Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — potencia do transmisor do módem en dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — ganancia da antena do transmisor en dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — perdas no cable do módem á antena do transmisor en dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — ganancia da antena do receptor en dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — perdas no cable do módem á antena do receptor en dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — sensibilidade do receptor do módem en dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ é un factor de atenuación que ten en conta as perdas adicionais debidas á influencia da superficie terrestre, a vexetación, a atmosfera e outros factores en dB.

A partir da ecuación do rango está claro que o rango depende só de dous parámetros do módem: a potencia do transmisor $inline$P_{TXdBm}$inline$ e a sensibilidade do receptor $inline$P_{RXdBm}$inline$, ou máis ben da súa diferenza. - O orzamento enerxético do módem

$$display$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$display$$

Os restantes parámetros da ecuación de rango describen as condicións de propagación do sinal e os parámetros dos dispositivos de alimentación de antenas, é dicir. non teñen nada que ver co módem.
Polo tanto, para aumentar o rango de comunicación, cómpre escoller un módem cun valor $inline$B_m$inline$ grande. Pola súa banda, $inline$B_m$inline$ pódese aumentar aumentando $inline$P_{TXdBm}$inline$ ou diminuíndo $inline$P_{RXdBm}$inline$. Na maioría dos casos, os desenvolvedores de UAV buscan un módem con alta potencia de transmisor e prestan pouca atención á sensibilidade do receptor, aínda que necesitan facer exactamente o contrario. Un potente transmisor integrado dun módem de banda ancha implica os seguintes problemas:

  • alto consumo de enerxía;
  • a necesidade de arrefriar;
  • deterioración da compatibilidade electromagnética (EMC) con outros equipos de a bordo do UAV;
  • baixo segredo enerxético.

Os dous primeiros problemas están relacionados co feito de que os métodos modernos de transmisión de grandes cantidades de información a través dunha canle de radio, por exemplo OFDM, requiren lineal transmisor. A eficiencia dos transmisores de radio lineais modernos é baixa: 10-30%. Así, o 70-90% da preciosa enerxía da fonte de alimentación do UAV convértese en calor, que debe eliminarse de forma eficiente do módem, se non, fallará ou a súa potencia de saída caerá debido ao sobreenriquecido no momento máis inoportuno. Por exemplo, un transmisor de 2 W extraerá 6-20 W da fonte de alimentación, dos cales 4-18 W converteranse en calor.

O furtivismo enerxético dun enlace de radio é importante para aplicacións especiais e militares. Baixo oculto significa que o sinal do módem é detectado cunha probabilidade relativamente alta polo receptor de recoñecemento da estación de interferencia. En consecuencia, a probabilidade de suprimir un enlace de radio con baixa enerxía sigilosa tamén é alta.

A sensibilidade dun módem receptor caracteriza a súa capacidade para extraer información dos sinais recibidos cun determinado nivel de calidade. Os criterios de calidade poden variar. Para os sistemas de comunicación dixital, a probabilidade dun erro de bit (taxa de erro de bit - BER) ou a probabilidade dun erro nun paquete de información (taxa de erro de cadro - FER) úsase con máis frecuencia. En realidade, a sensibilidade é o nivel do mesmo sinal do que se debe extraer a información. Por exemplo, unha sensibilidade de −98 dBm con BER = 10−6 indica que a información con tal BER pódese extraer dun sinal cun nivel de −98 dBm ou superior, pero a información cun nivel de, digamos, −99 dBm pode ser extraída. xa non se extraerá dun sinal cun nivel de, por exemplo, −1 dBm. Por suposto, a diminución da calidade a medida que diminúe o nivel do sinal prodúcese gradualmente, pero convén ter en conta que a maioría dos módems modernos teñen o chamado. efecto limiar no que se produce unha diminución da calidade cando o nivel do sinal diminúe por debaixo da sensibilidade. Basta con reducir o sinal 2-10 dB por debaixo da sensibilidade para que o BER aumente a 1-XNUMX, o que significa que xa non verás vídeo do UAV. O efecto limiar é unha consecuencia directa do teorema de Shannon para unha canle ruidosa; non se pode eliminar. A destrución da información cando o nivel de sinal diminúe por debaixo da sensibilidade prodúcese pola influencia do ruído que se forma no interior do propio receptor. O ruído interno dun receptor non se pode eliminar por completo, pero é posible reducir o seu nivel ou aprender a extraer información de forma eficiente dun sinal ruidoso. Os fabricantes de módems están utilizando estes dous enfoques, facendo melloras nos bloques de RF do receptor e mellorando os algoritmos de procesamento de sinal dixital. Mellorar a sensibilidade do receptor do módem non leva a un aumento tan dramático no consumo de enerxía e a disipación de calor como o aumento da potencia do transmisor. Hai, por suposto, un aumento do consumo de enerxía e da xeración de calor, pero é bastante modesto.

Recoméndase o seguinte algoritmo de selección de módem desde o punto de vista de acadar o rango de comunicación requirido.

  1. Decide a taxa de transferencia de datos.
  2. Seleccione un módem coa mellor sensibilidade para a velocidade requirida.
  3. Determinar o rango de comunicación mediante cálculo ou experimento.
  4. Se o alcance de comunicación resulta ser inferior ao necesario, intente utilizar as seguintes medidas (ordenadas por orde decrecente de prioridade):

  • reducir as perdas nos cables de antena $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ utilizando un cable con menor atenuación lineal na frecuencia de operación e/ou reducindo a lonxitude dos cables;
  • aumentar a ganancia da antena $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
  • aumentar a potencia do transmisor do módem.

Os valores de sensibilidade dependen da taxa de transferencia de datos segundo a regra: maior velocidade - peor sensibilidade. Por exemplo, unha sensibilidade de −98 dBm para 8 Mbps é mellor que unha sensibilidade de −95 dBm para 12 Mbps. Pode comparar módems en termos de sensibilidade só para a mesma velocidade de transferencia de datos.

Os datos sobre a potencia do transmisor están case sempre dispoñibles nas especificacións do módem, pero os datos sobre a sensibilidade do receptor non sempre están dispoñibles ou son insuficientes. Polo menos, este é un motivo para ser cauteloso, xa que os números bonitos non teñen sentido ocultalos. Ademais, ao non publicar datos de sensibilidade, o fabricante priva ao consumidor da oportunidade de estimar o rango de comunicación por cálculo. para compras de módem.

Velocidade máxima de transferencia de datos

Seleccionar un módem baseado neste parámetro é relativamente sinxelo se os requisitos de velocidade están claramente definidos. Pero hai algúns matices.

Se o problema que se está a resolver esixe garantir o máximo rango de comunicación posible e, ao mesmo tempo, é posible asignar unha banda de frecuencia suficientemente ampla para unha ligazón de radio, entón é mellor escoller un módem que admita unha banda de frecuencia ampla (ancho de banda). O feito é que a velocidade de información requirida pódese conseguir nunha banda de frecuencias relativamente estreita empregando tipos densos de modulación (16QAM, 64QAM, 256QAM, etc.), ou nunha banda de frecuencias ampla mediante a modulación de baixa densidade (BPSK, QPSK). ). O uso de modulación de baixa densidade para tales tarefas é preferible debido á súa maior inmunidade ao ruído. Polo tanto, a sensibilidade do receptor é mellor; en consecuencia, o orzamento enerxético do módem aumenta e, como resultado, o alcance de comunicación.

Ás veces, os fabricantes de UAV establecen a velocidade de información da ligazón de radio moito máis alta que a velocidade da fonte, literalmente 2 ou máis veces, argumentando que fontes como os códecs de vídeo teñen unha taxa de bits variable e que a velocidade do módem debe seleccionarse tendo en conta o valor máximo. de emisións de bitrate. Neste caso, o rango de comunicación diminúe naturalmente. Non debe usar este enfoque a menos que sexa absolutamente necesario. A maioría dos módems modernos teñen un gran búfer no transmisor que pode suavizar os picos de bitrate sen perda de paquetes. Polo tanto, non é necesaria unha reserva de velocidade superior ao 25%. Se hai motivos para crer que a capacidade do búfer do módem que se está comprando é insuficiente e se require un aumento significativamente maior da velocidade, entón é mellor rexeitar a compra deste módem.

Retraso na transferencia de datos

Ao avaliar este parámetro, é importante separar o atraso asociado á transmisión de datos a través da ligazón de radio do atraso creado polo dispositivo de codificación/decodificación da fonte de información, como un códec de vídeo. O atraso no enlace de radio consta de 3 valores.

  1. Atraso debido ao procesamento do sinal no transmisor e no receptor.
  2. Retraso debido á propagación do sinal do transmisor ao receptor.
  3. Retraso debido ao almacenamento en búfer de datos no transmisor en módems dúplex por división de tempo (TDD).

A latencia de tipo 1, segundo a experiencia do autor, varía de decenas de microsegundos a un milisegundo. O atraso de tipo 2 depende do rango de comunicación, por exemplo, para unha ligazón de 100 km é de 333 μs. O atraso do tipo 3 depende da lonxitude da trama TDD e da relación entre a duración do ciclo de transmisión e a duración total da trama e pode variar de 0 á duración da trama, é dicir, é unha variable aleatoria. Se o paquete de información transmitido está na entrada do transmisor mentres o módem está no ciclo de transmisión, entón o paquete transmitirase no aire cun retardo cero tipo 3. Se o paquete está un pouco atrasado e o ciclo de recepción xa comezou, entón atrasarase no búfer do transmisor mentres dure o ciclo de recepción . As lonxitudes típicas das tramas TDD oscilan entre 2 e 20 ms, polo que o peor dos casos o atraso do tipo 3 non superará os 20 ms. Así, o atraso total no enlace de radio estará no rango de 3-21 ms.

A mellor forma de descubrir o atraso dunha ligazón de radio é un experimento a gran escala utilizando utilidades para avaliar as características da rede. Non se recomenda medir o atraso mediante o método de solicitude-resposta, xa que o atraso nas direccións de avance e retroceso pode non ser o mesmo para os módems TDD.

Parámetros de peso e dimensións

A elección dun módem incorporado segundo este criterio non require ningún comentario especial: canto máis pequeno e lixeiro mellor. Non esqueza tamén a necesidade de arrefriar a unidade a bordo; poden ser necesarios radiadores adicionais e, en consecuencia, o peso e as dimensións tamén poden aumentar. Aquí débese dar preferencia a unidades lixeiras e de pequeno tamaño con baixo consumo de enerxía.

Para unha unidade terrestre, os parámetros dimensionais da masa non son tan críticos. A facilidade de uso e instalación pasa a primer plano. A unidade de terra debe ser un dispositivo protexido de forma fiable das influencias externas cun cómodo sistema de montaxe nun mastro ou trípode. Unha boa opción é cando a unidade de terra está integrada na mesma carcasa coa antena. Idealmente, a unidade de terra debería conectarse ao sistema de control mediante un conector conveniente. Isto aforrarache de palabras fortes cando necesites realizar traballos de implantación a unha temperatura de -20 graos.

Requisitos dietéticos

As unidades a bordo, por regra xeral, prodúcense con soporte para unha ampla gama de tensións de subministración, por exemplo 7-30 V, que cobre a maioría das opcións de tensión na rede de enerxía UAV. Se tes a oportunidade de escoller entre varias tensións de alimentación, prefire o valor de tensión de alimentación máis baixo. Como regra xeral, os módems son alimentados internamente desde voltaxes de 3.3 e 5.0 V a través de fontes de alimentación secundarias. A eficiencia destas fontes de alimentación secundarias é maior, menor é a diferenza entre a tensión de entrada e interna do módem. O aumento da eficiencia significa un menor consumo de enerxía e xeración de calor.

As unidades de terra, por outra banda, deben soportar enerxía dunha fonte de tensión relativamente alta. Isto permite o uso dun cable de alimentación cunha sección transversal pequena, o que reduce o peso e simplifica a instalación. En igualdad de condicións, dá preferencia ás unidades terrestres con compatibilidade con PoE (Power over Ethernet). Neste caso, só é necesario un cable Ethernet para conectar a unidade de terra á estación de control.

Canal de control/telemetría separado

Unha característica importante nos casos en que non quede espazo no UAV para instalar un módem de telemetría de comandos separado. Se hai espazo, pódese utilizar unha canle de control/telemetría separada do módem de banda ancha como copia de seguridade. Ao escoller un módem con esta opción, preste atención ao feito de que o módem admite o protocolo desexado para a comunicación co UAV (MAVLink ou propietario) e a capacidade de multiplexar os datos da canle de control/telemetría nunha interface conveniente na estación terrestre (GS). ). Por exemplo, a unidade a bordo dun módem de banda ancha está conectada ao piloto automático mediante unha interface como RS232, UART ou CAN, e a unidade de terra está conectada ao ordenador de control mediante unha interface Ethernet a través da cal é necesario intercambiar comandos. , telemetría e información de vídeo. Neste caso, o módem debe poder multiplexar o fluxo de comandos e telemetría entre as interfaces RS232, UART ou CAN da unidade integrada e a interface Ethernet da unidade de terra.

Outros parámetros aos que prestar atención

Dispoñibilidade do modo dúplex. Os módems de banda ancha para UAV admiten modos de funcionamento simplex ou dúplex. No modo simplex, a transmisión de datos só se permite na dirección do UAV ao NS, e no modo dúplex - en ambas direccións. Como regra xeral, os módems simplex teñen un códec de vídeo incorporado e están deseñados para funcionar con cámaras de vídeo que non teñen códec de vídeo. Un módem simplex non é adecuado para conectarse a unha cámara IP ou a calquera outro dispositivo que requira unha conexión IP. Pola contra, un módem dúplex, por regra xeral, está deseñado para conectar a rede IP integrada do UAV coa rede IP do NS, é dicir, admite cámaras IP e outros dispositivos IP, pero pode non ter unha rede IP integrada. en códec de vídeo, xa que as cámaras de vídeo IP adoitan ter o teu códec de vídeo. O soporte de interface Ethernet só é posible en módems full-duplex.

Recepción da diversidade (RX diversidade). A presenza desta capacidade é obrigatoria para garantir unha comunicación continua durante toda a distancia do voo. Cando se propagan pola superficie da Terra, as ondas de radio chegan ao punto receptor en dous feixes: ao longo dun camiño directo e con reflexión desde a superficie. Se a adición de ondas de dous feixes ocorre en fase, entón o campo no punto receptor fortalecerase, e se está en antifase, debilitarase. O debilitamento pode ser bastante significativo, ata a perda completa da comunicación. A presenza de dúas antenas no NS, situadas a diferentes alturas, axuda a resolver este problema, porque se na localización dunha antena os feixes engádense en antifase, entón no lugar da outra non. Como resultado, podes conseguir unha conexión estable durante toda a distancia.
Topoloxías de rede admitidas. É aconsellable escoller un módem que ofreza soporte non só para topoloxía punto a punto (PTP), senón tamén para topoloxías punto a multipunto (PMP) e relé (repetidor). O uso do relé a través dun UAV adicional permítelle ampliar significativamente a área de cobertura do UAV principal. O soporte PMP permítelle recibir información simultáneamente de varios UAV nun NS. Teña en conta tamén que a compatibilidade de PMP e relé requirirá un aumento do ancho de banda do módem en comparación co caso da comunicación cun único UAV. Polo tanto, para estes modos recoméndase escoller un módem que admita unha banda de frecuencia ampla (polo menos 15-20 MHz).

Dispoñibilidade de medios para aumentar a inmunidade ao ruído. Unha opción útil, dado o ambiente de interferencia intensa nas zonas onde se usan UAV. Enténdese por inmunidade ao ruído a capacidade dun sistema de comunicación para realizar a súa función ante a presenza de interferencias de orixe artificial ou natural na canle de comunicación. Hai dous enfoques para combater a interferencia. Método 1: deseñar o receptor de módem para que poida recibir información de forma fiable mesmo en presenza de interferencias na banda da canle de comunicación, a costa dunha certa redución na velocidade de transmisión da información. Método 2: suprimir ou atenuar as interferencias na entrada do receptor. Exemplos de implementación do primeiro enfoque son os sistemas de dispersión de espectro, a saber: salto de frecuencia (FH), espectro de propagación de secuencias pseudoaleatorias (DSSS) ou un híbrido de ambos. A tecnoloxía FH xeneralizouse nas canles de control de UAV debido á baixa taxa de transferencia de datos requirida nesta canle de comunicación. Por exemplo, para unha velocidade de 16 kbit/s nunha banda de 20 MHz, pódense organizar unhas 500 posicións de frecuencia, o que permite unha protección fiable contra interferencias de banda estreita. O uso de FH para unha canle de comunicación de banda ancha é problemático porque a banda de frecuencia resultante é demasiado grande. Por exemplo, para obter 500 posicións de frecuencia cando se traballa cun sinal cun ancho de banda de 4 MHz, necesitará 2 GHz de ancho de banda libre. Demasiado para ser real. O uso de DSSS para unha canle de comunicación de banda ancha con UAV é máis relevante. Nesta tecnoloxía, cada bit de información duplícase simultaneamente en varias (ou incluso en todas) frecuencias da banda de sinal e, en presenza de interferencias de banda estreita, pódese separar das partes do espectro non afectadas pola interferencia. O uso de DSSS, así como de FH, implica que cando aparecen interferencias na canle, será necesaria unha redución da velocidade de transmisión de datos. Non obstante, é obvio que é mellor recibir vídeo dun UAV cunha resolución máis baixa que nada. A aproximación 2 utiliza o feito de que a interferencia, a diferenza do ruído interno do receptor, entra no enlace de radio desde o exterior e, se hai certos medios no módem, pódense suprimir. A supresión da interferencia é posible se está localizada nos dominios espectral, temporal ou espacial. Por exemplo, a interferencia de banda estreita localízase na rexión espectral e pódese "cortar" do espectro mediante un filtro especial. Do mesmo xeito, o ruído pulsado localízase no dominio do tempo; para suprimilo, a zona afectada elimínase do sinal de entrada do receptor. Se a interferencia non é de banda estreita ou pulsada, pódese usar un supresor espacial para suprimila, xa que a interferencia entra na antena receptora desde unha fonte desde unha determinada dirección. Se o cero do patrón de radiación da antena receptora está situado na dirección da fonte de interferencia, a interferencia suprimirase. Estes sistemas chámanse sistemas de formación de feixes adaptativos e de anulación de feixes.

Protocolo de radio utilizado. Os fabricantes de módems poden usar un protocolo de radio estándar (WiFi, DVB-T) ou propietario. Este parámetro raramente se indica nas especificacións. O uso de DVB-T está indicado indirectamente polas bandas de frecuencia soportadas 2/4/6/7/8, ás veces 10 MHz e a mención no texto da especificación da tecnoloxía COFDM (OFDM codificado) na que se usa OFDM en conxunto. con codificación resistente ao ruído. De paso, observamos que COFDM é puramente un slogan publicitario e non ten vantaxes sobre OFDM, xa que OFDM sen codificación resistente ao ruído nunca se usa na práctica. Iguala COFDM e OFDM cando vexa estas abreviaturas nas especificacións do módem de radio.

Os módems que usan un protocolo estándar adoitan construírse sobre a base dun chip especializado (WiFi, DVB-T) que funciona xunto cun microprocesador. Usar un chip personalizado alivia ao fabricante de módems moitos dos dores de cabeza asociados ao deseño, modelado, implementación e proba do seu propio protocolo de radio. O microprocesador úsase para darlle ao módem a funcionalidade necesaria. Estes módems teñen as seguintes vantaxes.

  1. Prezo baixo.
  2. Bos parámetros de peso e tamaño.
  3. Baixo consumo de enerxía.

Tamén hai desvantaxes.

  1. Incapacidade para cambiar as características da interface de radio cambiando o firmware.
  2. Baixa estabilidade dos abastecementos a longo prazo.
  3. Capacidades limitadas para proporcionar soporte técnico cualificado ao resolver problemas non estándar.

A pouca estabilidade dos subministros débese a que os fabricantes de chips se centran principalmente nos mercados masivos (televisores, ordenadores, etc.). Os fabricantes de módems para vehículos aéreos non tripulados non son unha prioridade para eles e non poden influír de ningún xeito na decisión do fabricante de chips de interromper a súa produción sen unha substitución adecuada por outro produto. Esta característica vese reforzada pola tendencia de empaquetar interfaces de radio en microcircuítos especializados como "system on chip" (System on Chip - SoC) e, polo tanto, os chips individuais de interfaces de radio vanse eliminando gradualmente do mercado de semicondutores.

As capacidades limitadas para proporcionar soporte técnico débense ao feito de que os equipos de desenvolvemento de módems baseados no protocolo de radio estándar están ben equipados con especialistas, principalmente en electrónica e tecnoloxía de microondas. Pode que non haxa ningún especialista en radiocomunicacións alí, xa que non hai problemas para resolver. Polo tanto, os fabricantes de vehículos aéreos non tripulados que buscan solucións a problemas de comunicación por radio non triviais poden verse decepcionados en termos de consulta e asistencia técnica.

Os módems que usan un protocolo de radio propietario constrúense sobre a base de chips de procesamento de sinal analóxico e dixital universais. A estabilidade de subministración deste tipo de chips é moi alta. É certo, o prezo tamén é alto. Estes módems teñen as seguintes vantaxes.

  1. Amplísimas posibilidades de adaptación do módem ás necesidades do cliente, incluíndo a adaptación da interface de radio mediante o cambio de firmware.
  2. Capacidades adicionais de interface de radio que son interesantes para o seu uso en UAV e están ausentes nos módems construídos sobre a base de protocolos de radio estándar.
  3. Alta estabilidade de subministracións, incl. a longo prazo.
  4. Alto nivel de soporte técnico, incluíndo a resolución de problemas non estándar.

Desvantaxes.

  1. Alto prezo
  2. Os parámetros de peso e tamaño poden ser peores que os dos módems que utilizan protocolos de radio estándar.
  3. Aumento do consumo de enerxía da unidade de procesamento de sinal dixital.

Datos técnicos dalgúns módems para UAV

A táboa mostra os parámetros técnicos dalgúns módems para UAV dispoñibles no mercado.

Teña en conta que, aínda que o módem 3D Link ten a menor potencia de transmisión en comparación cos módems Picoradio OEM e J11 (25 dBm fronte a 27−30 dBm), o orzamento de potencia de 3D Link é maior que eses módems debido á alta sensibilidade do receptor (coa mesma velocidade de transferencia de datos para os módems que se están comparando). Así, o rango de comunicación ao usar 3D Link será maior cun mellor furto enerxético.

Táboa. Datos técnicos dalgúns módems de banda ancha para UAV e robótica

Parámetro
Ligazón 3D
Skyhopper PRO
Picoradio OEM (realizado no módulo pDDL2450 de Microhard)
SOLO 7
(Ver tamén Receptor SOLO7)
J11

Fabricante, país
Geoscan, RF
Mobilicom, Israel
Airborne Innovations, Canadá
DTC, Reino Unido
Redess, China

Alcance de comunicación [km] 20−60
5
N / A*
N / A*
10 − 20

Velocidade [Mbit/s] 0.023-64.9
1.6 − 6
0.78 − 28
0.144 − 31.668
1.5 − 6

Retraso de transmisión de datos [ms] 1−20
25
N / A*
15 − 100
15 − 30

Dimensións da unidade a bordo LxWxH [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (sen carcasa)
67h68h22
76h48h20

Peso unitario a bordo [gramos] 89
105
17.6 (sen carcasa)
135
88

Interfaces de información
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (opcional)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART

Alimentación da unidade a bordo [Volt/Watt] 7−30/6.7
7−26/n/a*
5−58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7−18/8

Fonte de alimentación da unidade de terra [Volt/Watt] 18−75 ou PoE/7
7−26/n/a*
5−58/4.8
6−16/8
7−18/5

Potencia do transmisor [dBm] 25
N / A*
27 − 30
20
30

Sensibilidade do receptor [dBm] (para velocidade [Mbit/s])
−122(0.023) −101(4.06) −95.1(12.18) −78.6(64.96)
−101(n/a*)
−101(0.78) −96(3.00) −76(28.0)
−95(n/a*) −104(n/a*)
−97(1.5) −94(3.0) −90(6.0)

Orzamento de enerxía do módem [dB] (para velocidade [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)

Bandas de frecuencia admitidas [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2; 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; 8

Simplex/dúplex
Dúplex
Dúplex
Dúplex
Simplex
Dúplex

Apoio á diversidade
si
si
si
si
si

Canle separado para control/telemetría
si
si
si
non
si

Protocolos de control de UAV compatibles na canle de control/telemetría
MAVLink, propietario
MAVLink, propietario
non
non
Ligazón MAV

Soporte de multiplexación na canle de control/telemetría
si
si
non
non
N / A*

Topoloxías de rede
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP, PMP, relé
PTP
PTP, PMP, relé

Medios para aumentar a inmunidade ao ruído
DSSS, banda estreita e supresores de pulsos
N / A*
N / A*
N / A*
N / A*

Protocolo de radio
propietario
N / A*
N / A*
DVB-T
N / A*

* n/a - sen datos.

Sobre o autor

Alexander Smorodinov [[protexido por correo electrónico]] é un especialista líder en Geoscan LLC no campo das comunicacións sen fíos. Desde 2011 ata a actualidade desenvolve protocolos de radio e algoritmos de procesamento de sinal para radiomódems de banda ancha para diversos fins, ademais de implementar os algoritmos desenvolvidos baseados en chips lóxicos programables. As áreas de interese do autor inclúen o desenvolvemento de algoritmos de sincronización, estimación de propiedades da canle, modulación/demodulación, codificación resistente ao ruído, así como algúns algoritmos de capa de acceso a medios (MAC). Antes de unirse a Geoscan, o autor traballou en varias organizacións, desenvolvendo dispositivos de comunicación sen fíos personalizados. De 2002 a 2007, traballou en Proteus LLC como especialista líder no desenvolvemento de sistemas de comunicación baseados no estándar IEEE802.16 (WiMAX). De 1999 a 2002, o autor participou no desenvolvemento de algoritmos de codificación resistentes ao ruído e no modelado de rutas de enlace de radio no Instituto de Investigación Central de Empresas Unitarias do Estado Federal "Granit". O autor recibiu un título de Candidato en Ciencias Técnicas pola Universidade de Instrumentación Aeroespacial de San Petersburgo en 1998 e un título de Enxeñaría de Radio pola mesma universidade en 1995. Alexander é un membro actual do IEEE e da IEEE Communications Society.

Fonte: www.habr.com

Engadir un comentario