Txoj haujlwm ntawm kev nce kev sib txuas lus nrog lub tsheb tsis muaj neeg tsav tsheb (UAV) tseem cuam tshuam. Kab lus no tham txog txoj hauv kev los txhim kho qhov ntsuas no. Tsab ntawv tau sau rau UAV cov neeg tsim khoom thiab cov neeg ua haujlwm thiab yog txuas ntxiv ntawm cov kab lus hais txog kev sib txuas lus nrog UAVs (rau qhov pib ntawm koob, saib .
Dab tsi cuam tshuam rau kev sib txuas lus
Kev sib txuas lus ntau yog nyob ntawm lub modem siv, kav hlau txais xov, kav hlau txais xov cable, xov tooj cua yoj kev nthuav dav, kev cuam tshuam sab nraud thiab lwm yam laj thawj. Txhawm rau txiav txim siab qib ntawm kev cuam tshuam ntawm ib qho kev ntsuas tshwj xeeb ntawm kev sib txuas lus, xav txog qhov sib npaug sib npaug
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qhov twg
- xav tau kev sib txuas lus ntau [meters];
- ceev ntawm lub teeb hauv lub tshuab nqus tsev [m / sec];
- zaus [Hz];
- modem transmitter zog [dBm];
- transmitter kav hlau txais xov nce [dBi];
- poob hauv lub cable los ntawm modem mus rau transmitter kav hlau txais xov [dB];
- receiver kav hlau txais xov nce [dBi];
- poob hauv lub cable los ntawm modem mus rau lub receiver antenna [dB];
- rhiab heev ntawm modem receiver [dBm];
- attenuation multiplier, coj mus rau hauv tus account ntxiv kev poob vim kev cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb nto, zaub, huab cua thiab lwm yam [dB].
Los ntawm qhov sib npaug nws tuaj yeem pom tias qhov ntau yog txiav txim los ntawm:
- lub modem siv;
- zaus ntawm xov tooj cua channel;
- siv cov kav hlau txais xov;
- poob hauv cov kab;
- cuam tshuam rau kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua nthwv dej ntawm lub ntiaj teb saum npoo av, nroj tsuag, huab cua, vaj tse, thiab lwm yam.
Tom ntej no, cov tsis muaj feem cuam tshuam rau qhov ntau yog txiav txim siab cais.
Modem siv
Kev sib txuas lus ntau tsuas yog nyob ntawm ob qhov tsis sib xws ntawm modem: lub zog xa hluav taws xob thiab receiver rhiab heev , los yog theej, los ntawm lawv qhov sib txawv - lub zog siv nyiaj ntawm lub modem
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Txhawm rau kom muaj kev sib txuas lus ntau ntxiv, nws yog qhov yuav tsum tau xaiv lub modem nrog tus nqi loj . Nce nyob rau hauv lem, nws yog ua tau los ntawm kev nce los yog txo . Kev nyiam yuav tsum tau muab rau kev tshawb nrhiav modems nrog siab rhiab heev ( tsawg li tsawg tau), es tsis yog nce lub zog transmitter . Qhov teeb meem no tau tham kom ntxaws hauv thawj kab lus. .
Ntxiv rau cov khoom siv Nws yog tsim nyog nco ntsoov tias qee cov tuam ntxhab, xws li Microhard , qhia nyob rau hauv cov specifications ntawm ib co pab kiag li lawm tsis yog qhov nruab nrab, tab sis lub ncov lub hwj chim ntawm lub transmitter, uas yog ob peb zaug ntau dua qhov nruab nrab thiab uas tsis tuaj yeem siv los xam qhov ntau, vim qhov no yuav ua rau cov kev suav ntau ntau tshaj qhov tseeb. tus nqi. Xws li cov khoom siv suav nrog, piv txwv li, qhov nrov pDDL2450 module [,]. Qhov tseeb no ncaj qha los ntawm cov txiaj ntsig ntawm kev sim cov cuab yeej no ua tau kom tau txais ntawv pov thawj FCC (saib nplooj 58). Cov qhabnias xeem rau FCC-certified wireless li tuaj yeem pom ntawm FCC ID lub vev xaib los ntawm kev nkag mus rau qhov tsim nyog FCC ID nyob rau hauv qhov kev tshawb nrhiav bar, uas yuav tsum nyob rau ntawm daim ntawv lo qhia hom ntaus ntawv. FCC ID ntawm pDDL2450 module yog NS916pDDL2450.
Xov tooj cua zaus
Los ntawm qhov sib npaug sib npaug Nws kom meej meej raws li qhov qis dua qhov kev khiav hauj lwm zaus , qhov kev sib txuas lus ntau dua . Tab sis cia peb tsis maj mus rau qhov xaus. Qhov tseeb yog tias lwm yam tsis muaj nyob rau hauv kab zauv kuj nyob ntawm zaus. Piv txwv li, kav hlau txais xov nce и yuav nyob ntawm qhov zaus nyob rau hauv rooj plaub thaum lub siab tshaj plaws qhov ntev ntawm cov kav hlau txais xov tsau, uas yog qhov tshwm sim hauv kev xyaum. Kav hlau txais xov nce , qhia nyob rau hauv dimensionless units (lub sij hawm), yuav qhia tau hais tias nyob rau hauv cov nqe lus ntawm lub cev cheeb tsam ntawm lub kav hlau txais xov raws li nram no
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qhov twg - kav hlau txais xov aperture efficiency, piv txwv li qhov piv ntawm thaj chaw kav hlau txais xov zoo rau lub cev (nyob ntawm tus kav hlau txais xov tsim) .
Ntawm qhov Nws yog tam sim ntawd paub meej tias rau ib qho chaw kav hlau txais xov ruaj khov, qhov nce ntxiv hauv kev faib ua feem rau qhov square ntawm qhov zaus. Cia peb hloov в , muaj yav tas los rewritten siv dimensionless units rau kav hlau txais xov nce , , cable losses , thiab attenuation factor , thiab tseem siv Watts rau и es dBm. Ces
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qhov twg yog tus coefficient yog qhov tsis tu ncua rau qhov ntev ntawm kav hlau txais xov. Yog li, nyob rau hauv cov xwm txheej no, kev sib txuas lus ntau yog ncaj qha proportional rau zaus, piv txwv li, qhov siab dua, qhov ntau dua. Xaus. Nrog rau qhov ntev ntawm cov kav hlau txais xov, nce qhov zaus ntawm cov xov tooj cua txuas ua rau muaj kev sib txuas lus ntau ntxiv los ntawm kev txhim kho cov kev taw qhia ntawm cov kav hlau txais xov. Txawm li cas los xij, nws yuav tsum nco ntsoov tias thaum muaj ntau zaus, qhov txo qis ntawm cov xov tooj cua hauv huab cua, tshwm sim los ntawm gases, nag, lawg, daus, pos huab thiab huab. . Ntxiv mus, nrog rau txoj kev ntev, attenuation nyob rau hauv cov huab cua kuj nce. Vim li no, rau txhua txoj kev ntev thiab nruab nrab huab cua nyob rau hauv nws, muaj ib tug tej yam tus nqi siab tshaj ntawm tus cab kuj zaus, txwv los ntawm qhov tso cai theem ntawm lub teeb liab attenuation nyob rau hauv cov huab cua. Cia peb tawm hauv qhov kev daws teeb meem kawg rau cov lus nug ntawm kev cuam tshuam ntawm zaus ntawm lub xov tooj cua channel ntawm kev sib txuas lus mus rau ntu uas cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb saum npoo av thiab huab cua ntawm kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua nthwv dej yuav raug txiav txim siab.
Antennas
Kev sib txuas lus ntau yog txiav txim siab los ntawm xws li tus kav hlau txais xov parameter raws li qhov nce (tau hauv lus Askiv terminology), ntsuas hauv dBi. Kev nce qib yog ib qho tseem ceeb tsis sib xws vim nws yuav siv sij hawm rau hauv tus account: (1) lub peev xwm ntawm tus kav hlau txais xov tsom lub zog ntawm lub transmitter ntawm lub receiver piv rau ib qho isotropic emitter (isotropic, li no qhov Performance index i hauv dBi); (2) poob hauv lub kav hlau txais xov nws tus kheej [,]. Txhawm rau kom muaj kev sib txuas lus ntau ntxiv, koj yuav tsum xaiv cov kav hlau txais xov uas muaj txiaj ntsig zoo tshaj plaws los ntawm cov uas tsim nyog raws li qhov hnyav thiab qhov loj me thiab cov peev txheej ntawm kev taw qhia. Lub peev xwm ntawm tus kav hlau txais xov kom pom lub zog tsis yog pub dawb, tab sis tsuas yog los ntawm kev nce qhov ntev (aperture) ntawm tus kav hlau txais xov. Piv txwv li, qhov loj dua tus kav hlau txais xov, qhov loj dua ntawm thaj chaw nws yuav muaj peev xwm sau tau lub zog los muab rau cov khoom siv nkag, thiab lub zog ntau dua, qhov muaj zog ntawm cov teeb liab tau txais, piv txwv li, kev sib txuas lus ntau ntxiv. Yog li, koj yuav tsum xub txiav txim siab txog qhov siab tshaj plaws kav hlau txais xov qhov ntev uas tsim nyog rau qhov teeb meem tau daws thiab txwv qhov kev tshawb nrhiav los ntawm qhov ntsuas no, thiab tom qab ntawd tshawb nrhiav cov qauv kav hlau txais xov tshwj xeeb, tsom mus rau qhov siab tshaj plaws. Qhov thib ob tseem ceeb kav hlau txais xov parameter rau kev xyaum yog lub beamwidth [,], ntsuas hauv angular degrees. Feem ntau, txoj kab dav dav txhais tau tias yog lub kaum sab xis ntawm ob qhov kev qhia spatial los ntawm qhov chaw ntawm lub kav hlau txais xov uas lub kav hlau txais xov nce tau txo los ntawm 3 dB los ntawm qhov siab tshaj plaws rau lub kav hlau txais xov. Qhov dav ntawm cov qauv hauv azimuth thiab qhov siab tuaj yeem sib txawv heev. Qhov kev ntsuas no zoo sib xws rau qhov ntev ntawm lub kav hlau txais xov raws li txoj cai: qhov loj dua - qhov dav me me. Qhov kev ntsuas no tsis yog ncaj qha suav nrog hauv qhov sib npaug sib npaug, tab sis nws yog qhov ntsuas no uas txiav txim siab qhov yuav tsum tau ua rau hauv av chaw nres tsheb (GS) kav hlau txais xov kev taw qhia ntawm UAV, txij li GS, raws li txoj cai, siv cov kav hlau txais xov zoo heev, tsawg kawg hauv Cov xwm txheej uas muaj ntau yam kev sib txuas lus nrog UAV yog qhov tseem ceeb. Tseeb tiag, tsuav yog NS taug qab qhov system kom paub meej qhov tseeb ntawm qhov taw qhia tus kav hlau txais xov ntawm UAV sib npaug ntawm ib nrab ntawm qhov dav ntawm tus qauv lossis tsawg dua, theem ntawm qhov tau txais / tawm teeb liab yuav tsis poob qis dua 3 dB ntawm qhov siab tshaj plaws. Nyob rau hauv tsis muaj ib qho xwm txheej yuav tsum yog ib nrab ntawm txoj kab dav dav ntawm cov kav hlau txais xov xaiv tsawg dua li qhov yuam kev ntawm NS kav hlau txais xov taw tes hauv azimuth lossis nce.
Khwv
Txhawm rau kom muaj kev sib txuas lus ntau tshaj plaws, koj yuav tsum siv cov kab hluav taws xob nrog qhov qis tshaj qhov ua tau zoo tshaj plaws (cable attenuation lossis cable poob) ntawm ua haujlwm NS-UAV radio link. Lub linear attenuation nyob rau hauv ib lub cable yog txhais raws li qhov piv ntawm cov teeb liab ntawm qhov tso zis ntawm 1 m cable ntu (hauv metric system) mus rau lub teeb liab ntawm lub tswv yim ntawm ib ntu cable, qhia hauv dB. Cable poob suav nrog hauv qhov sib npaug sib npaug , yog txiav txim siab los ntawm kev muab cov linear attenuation los ntawm lub cable ntev. Yog li, kom tau txais qhov siab tshaj plaws kev sib txuas lus ntau yam, koj yuav tsum siv cov cables nrog qhov qis tshaj plaws tau linear attenuation thiab txo qhov ntev ntawm cov cables. Ntawm NS, cov khoom siv modem yuav tsum tau nruab ncaj qha rau ntawm lub mast ntawm tus kav hlau txais xov. Hauv UAV lub cev, lub modem yuav tsum nyob ze li sai tau rau cov kav hlau txais xov. Nws tseem tsim nyog xyuas qhov impedance ntawm cov kab xaiv. Qhov ntsuas no yog ntsuas hauv Ohms thiab feem ntau sib npaug rau 50 lossis 75 Ohms. Lub impedance ntawm lub cable, kav hlau txais xov txuas ntawm lub modem thiab lub connector ntawm tus kav hlau txais xov nws tus kheej yuav tsum sib npaug.
Kev cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb nto
Hauv seem no peb yuav saib txog kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua nthwv dej hla ib qho chaw tiaj los yog hiav txwv. Qhov xwm txheej no feem ntau tshwm sim hauv kev xyaum siv UAVs. UAV saib xyuas cov kav dej, cov kab hluav taws xob, cov qoob loo ua liaj ua teb, ntau cov tub rog thiab kev ua haujlwm tshwj xeeb - tag nrho cov no tau piav qhia zoo los ntawm tus qauv no. Tib neeg txoj kev paub pleev xim rau peb ib daim duab uas kev sib txuas lus ntawm cov khoom yog ua tau yog tias lawv nyob rau hauv qhov chaw ntawm kev pom kev ncaj qha ntawm ib leeg, txwv tsis pub kev sib txuas lus yog ua tsis tau. Txawm li cas los xij, xov tooj cua tsis yog nyob rau hauv qhov chaw kho qhov muag, yog li qhov xwm txheej nrog lawv sib txawv me ntsis. Hauv qhov no, nws muaj txiaj ntsig zoo rau UAV tus tsim tawm thiab tus neeg teb xov tooj kom nco qab ob qhov tseeb hauv qab no.
1. Kev sib txuas lus hauv xov tooj cua muaj peev xwm txawm tias tsis muaj kev pom ncaj qha ntawm NS thiab UAV.
2. Kev cuam tshuam ntawm qhov chaw hauv qab ntawm kev sib txuas lus nrog UAV yuav hnov txawm tias tsis muaj cov khoom ntawm NS-UAV kho qhov muag kab.
Yuav kom nkag siab txog qhov tshwj xeeb ntawm kev tshaj tawm xov tooj cua nyob ze ntawm lub ntiaj teb saum npoo av, nws yog ib qho tseem ceeb kom paub koj tus kheej nrog lub tswv yim ntawm thaj chaw tseem ceeb ntawm kev tshaj tawm xov tooj cua. . Thaum tsis muaj ib yam khoom nyob rau hauv ib cheeb tsam tseem ceeb ntawm xov tooj cua yoj propagation, ntau yam kev xam yuav ua tau siv cov qauv rau qhov chaw dawb, i.e. в tuaj yeem muab sib npaug rau 0. Yog tias muaj cov khoom hauv thaj chaw tseem ceeb, ces qhov no ua tsis tau. Hauv daim duab. 1 ntawm point A muaj qhov taw tes emitter nyob ntawm qhov siab saum npoo ntawm lub ntiaj teb, uas emits electromagnetic zog nyob rau hauv tag nrho cov kev taw qhia nrog sib npaug siv. Ntawm point B ntawm qhov siab muaj ib tug receiver rau ntsuas qhov kev siv ntawm lub teb. Hauv cov qauv no, thaj tsam tseem ceeb ntawm kev tshaj tawm xov tooj cua yog ellipsoid nrog foci ntawm cov ntsiab lus A thiab B.
Rice. 1. Qhov chaw tseem ceeb ntawm kev tshaj tawm xov tooj cua yoj
Lub vojvoog ntawm lub ellipsoid hauv nws qhov "thickest" yog txiav txim siab los ntawm kev qhia
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Ntawm qhov nws paub meej tias nyob ntawm qhov zaus inversely proportional, qhov tsawg , qhov "thicker" lub ellipsoid ( hauv Fig. 1). Tsis tas li ntawd, qhov "thickness" ntawm ellipsoid nce nrog nce kev ncua deb ntawm cov khoom sib txuas lus. Rau cov xov tooj cua tuaj yeem muaj txiaj ntsig zoo, yog li thaum 10km ,ua. Peb tau txais 2.45 GHz 50 m 60 m.
Cia peb tam sim no xav txog cov khoom opaque uas tau piav qhia los ntawm daim duab peb sab grey hauv daim duab. 1. Nws yuav cuam tshuam rau kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua tsis muaj zaus , vim hais tias nws nyob rau hauv ib qho tseem ceeb propagation cheeb tsam thiab yuav muaj zoo tsis cuam tshuam rau propagation ntawm xov tooj cua tsis muaj zaus. . Rau xov tooj cua nthwv dej hauv qhov chaw kho qhov muag (lub teeb), tus nqi yog me me, yog li kev cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb saum npoo ntawm kev nthuav tawm ntawm lub teeb tsis muaj kev xav hauv kev xyaum. Muab hais tias lub ntiaj teb saum npoo yog ib tug kheej kheej, nws yog ib qho yooj yim to taub hais tias nrog nce nyob deb , lub hauv paus nto yuav nce mus rau hauv qhov tseem ceeb propagation cheeb tsam, yog li thaiv cov ndlwg ntawm lub zog los ntawm point A mus rau point B - kawg ntawm zaj dab neeg, kev sib txuas lus nrog UAV cuam tshuam. Lwm yam khoom ntawm txoj kev, xws li cov av tsis sib xws, cov tsev, hav zoov, thiab lwm yam, yuav cuam tshuam rau kev sib txuas lus.
Wb tam sim no saib daim duab. 2 nyob rau hauv uas ib qho khoom opaque kiag li npog thaj tsam tseem ceeb ntawm kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua yoj nrog zaus , ua kev sib txuas lus ntawm qhov zaus no ua tsis tau. Nyob rau tib lub sijhawm, kev sib txuas lus ntawm qhov zaus Nws kuj tseem ua tau vim tias ib feem ntawm lub zog "dhia" hla cov khoom opaque. Qhov qis dua qhov zaus, qhov txuas ntxiv dhau ntawm lub qab ntug kho qhov muag lub xov tooj cua yoj tuaj yeem nthuav tawm, tswj kev sib txuas lus ruaj khov nrog UAV.
Rice. 2. Npog ib cheeb tsam tseem ceeb ntawm kev tshaj tawm xov tooj cua
Qib ntawm kev cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb nto ntawm kev sib txuas lus kuj nyob ntawm qhov siab ntawm cov kav hlau txais xov и . Qhov siab dua ntawm cov kav hlau txais xov, qhov ntau dua qhov kev ncua deb uas cov ntsiab lus A thiab B tuaj yeem txav mus sib nrug yam tsis pub cov khoom lossis qhov chaw hauv qab poob rau hauv thaj chaw tseem ceeb.
Raws li cov khoom los yog hauv qab nto txav mus rau hauv ib qho chaw tseem ceeb, lub zog teb ntawm point B yuav oscillate , i.e. nws yuav ntau dua los yog tsawg dua qhov nruab nrab lub zog. Qhov no tshwm sim vim qhov kev xav ntawm lub zog ntawm qhov khoom. Lub zog xav tau tuaj yeem ntxiv rau ntawm taw tes B nrog lub zog tseem ceeb hauv theem - tom qab ntawd qhov kev nce siab tshwm sim hauv lub zog, lossis hauv antiphase - tom qab ntawd qhov poob qis (thiab tob heev) tshwm sim hauv lub zog. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov cov txiaj ntsig no kom nkag siab txog qhov tshwj xeeb ntawm kev sib txuas lus nrog UAVs. Kev poob ntawm kev sib txuas lus nrog UAV ntawm qee qhov ntau tuaj yeem tshwm sim los ntawm kev txo qis hauv cheeb tsam ntawm lub zog vim yog oscillations, piv txwv li yog tias koj ya mus deb dua, qhov kev sib txuas tuaj yeem rov qab los. Qhov kawg poob ntawm kev sib txuas lus yuav tshwm sim tsuas yog tom qab ib qho chaw tseem ceeb raug thaiv tag nrho los ntawm cov khoom lossis qhov chaw hauv qab. Tom ntej no, cov txheej txheem yuav raug npaj los tawm tsam qhov tshwm sim ntawm lub zog oscillations.
Formulas rau xam qhov attenuation factor Thaum propagating xov tooj cua nthwv dej nyob rau saum npoo ntawm lub ntiaj teb, lawv yog heev complex, tshwj xeeb tshaj yog rau kev deb , tshaj qhov ntau ntawm lub qab ntug optical . Yog li ntawd, nyob rau hauv kev txiav txim siab ntxiv ntawm qhov teeb meem, peb yuav siv cov qauv lej siv tus sau cov txheej txheem khoos phis tawj. Cia peb xav txog txoj haujlwm tseem ceeb ntawm kev xa cov vis dis aus los ntawm UAV mus rau NS siv 3D Link modem los ntawm Geoscan tuam txhab. Thawj cov ntaub ntawv yog raws li nram no.
1. Mounting qhov siab ntawm NS kav hlau txais xov: 5 m.
2. UAV flight altitude: 1000 m.
3. Xov tooj cua txuas zaus: 2.45 GHz.
4. NS kav hlau txais xov nce: 17 dB.
5. UAV antenna nce: 3 dB.
6. Transmitter hwj chim: +25 dBm (300 mW).
7. Video channel ceev: 4 Mbit / sec.
8. Txais rhiab heev nyob rau hauv video channel: −100.4 dBm (rau cov zaus band nyob los ntawm 12 MHz teeb liab).
9. Substrate: qhuav av.
10. Polarization: ntsug.
Txoj kab-ntawm-pob pom kev deb rau cov ntaub ntawv thawj zaug yuav yog 128.8 km. Cov txiaj ntsig tau tshwm sim hauv daim ntawv ntawm lub teeb liab lub zog ntawm cov tswv yim ntawm lub modem receiver hauv dBm tau nthuav tawm hauv daim duab. 3.
Rice. 3. Lub teeb liab lub zog ntawm lub tswv yim ntawm 3D Link modem receiver
Blue nkhaus hauv Fig. 3 yog lub teeb liab lub zog ntawm lub tswv yim ntawm NS receiver, cov kab liab ncaj qhia qhov rhiab heev ntawm tus txais no. X axis qhia qhov ntau hauv km, thiab Y axis qhia lub zog hauv dBm. Ntawm cov ntsiab lus ntau qhov uas lub nkhaus xiav nyob saum lub liab liab, kev txais video ncaj qha los ntawm UAV yog ua tau, txwv tsis pub yuav tsis muaj kev sib txuas lus. Daim duab qhia tau hais tias vim yog oscillations, kev sib txuas lus poob yuav tshwm sim nyob rau hauv thaj tsam ntawm 35.5–35.9 km thiab ntxiv nyob rau hauv thaj tsam ntawm 55.3–58.6 km. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, qhov kawg disconnection yuav tshwm sim ntau ntxiv - tom qab 110.8 km ntawm lub davhlau.
Raws li tau hais los saum no, dips nyob rau hauv lub zog teb tshwm sim vim qhov sib ntxiv ntawm antiphase ntawm qhov chaw ntawm NS kav hlau txais xov ntawm lub teeb liab ncaj qha thiab cov teeb liab tshwm sim los ntawm lub ntiaj teb saum npoo. Koj tuaj yeem tshem tawm qhov poob ntawm kev sib txuas lus ntawm NS vim kev ua tsis tiav los ntawm kev ua tiav 2 yam.
1. Siv lub modem ntawm NS nrog tsawg kawg yog ob lub chaw txais tos (RX ntau haiv), piv txwv li 3D Txuas .
2. Muab cov kav hlau txais xov rau ntawm NS mast rau txawv qhov siab.
Qhov sib nrug ntawm qhov siab ntawm cov kav hlau txais xov yuav tsum tau ua kom cov dips hauv lub zog ntawm qhov chaw ntawm ib lub kav hlau txais xov raug them los ntawm qib siab dua qhov rhiab heev ntawm tus txais ntawm qhov chaw ntawm lwm tus kav hlau txais xov. Hauv daim duab. Daim duab 4 qhia txog qhov tshwm sim ntawm txoj hauv kev no rau rooj plaub uas ib lub kav hlau txais xov NS nyob ntawm qhov siab ntawm 5 m (xiav cov khoom nkhaus), thiab lwm qhov ntawm qhov siab ntawm 4 m (xiav dotted nkhaus).
Rice. 4. Lub zog hluav taws xob ntawm cov khoom siv ntawm ob lub 3D Link modem txais los ntawm cov kav hlau txais xov nyob ntawm qhov siab sib txawv
Los ntawm Fig. Daim duab 4 qhia meej txog cov txiaj ntsig ntawm txoj kev no. Tseeb tiag, thoob plaws tag nrho cov davhlau deb ntawm UAV, mus txog rau thaj tsam ntawm 110.8 km, lub teeb liab ntawm qhov nkag ntawm tsawg kawg yog ib tus NS receiver tshaj qhov rhiab heev, piv txwv li, video los ntawm lub rooj tsavxwm yuav tsis cuam tshuam thoob plaws lub davhlau. nyob deb.
Txoj kev npaj, txawm li cas los xij, pab txhawm rau txhim kho kev ntseeg siab ntawm UAV → NS xov tooj cua txuas nkaus xwb, txij li lub peev xwm los nruab cov kav hlau txais xov ntawm qhov siab sib txawv tsuas yog muaj nyob ntawm NS. Nws tsis tuaj yeem ua kom ntseeg tau qhov siab sib cais ntawm cov kav hlau txais xov ntawm 1 m ntawm UAV. Txhawm rau kom muaj kev ntseeg siab ntawm NS → UAV xov tooj cua txuas, cov hauv qab no tuaj yeem siv tau.
1. Pub lub NS transmitter teeb liab rau lub kav hlau txais xov uas tau txais lub teeb liab muaj zog dua los ntawm UAV.
2. Siv cov lej hauv lub sijhawm, xws li Alamouti code .
3. Siv cov kav hlau txais xov beamforming thev naus laus zis nrog lub peev xwm los tswj cov teeb liab lub zog xa mus rau txhua tus kav hlau txais xov.
Thawj txoj kev yog ze rau qhov zoo tshaj plaws hauv qhov teeb meem ntawm kev sib txuas lus nrog UAV. Nws yog yooj yim thiab nyob rau hauv nws tag nrho cov transmitter zog yog qhia nyob rau hauv txoj kev coj - mus rau ib tug optimally nyob kav hlau txais xov. Piv txwv li, nyob rau ntawm ib tug deb ntawm 50 km (saib daim duab 4), lub transmitter teeb liab yog pub rau ib tug kav hlau txais xov ncua ntawm 5 meters, thiab nyob rau hauv ib tug ntau yam ntawm 60 km - mus rau ib tug kav hlau txais xov ncua ntawm 4 meters. Qhov no yog txoj kev siv hauv 3D Link modem . Txoj kev thib ob tsis siv cov ntaub ntawv ua ntej ntawm lub xeev ntawm UAV → NS kev sib txuas lus channel (qib tau txais cov cim qhia ntawm tus kav hlau txais xov tawm), yog li nws faib lub zog xa hluav taws xob sib npaug ntawm ob lub kav hlau txais xov, uas ua rau lub zog poob qis, txij li ib qho. ntawm cov antennas tej zaum yuav nyob rau hauv ib lub qhov teb lub zog. Txoj kev thib peb yog sib npaug rau thawj zaug ntawm kev sib txuas lus zoo, tab sis nws nyuaj dua rau kev siv.
Cia peb xav ntxiv txog qhov teeb meem ntawm kev cuam tshuam ntawm xov tooj cua yoj zaus ntawm kev sib txuas lus nrog UAV, coj mus rau hauv tus account lub zog ntawm lub hauv paus. Nws tau qhia saum toj no tias kev nce qhov zaus yog qhov zoo, vim tias nrog qhov ntev ntawm cov kav hlau txais xov, qhov no ua rau muaj kev sib txuas lus ntau ntxiv. Txawm li cas los xij, cov lus nug ntawm kev vam khom zaus tsis tau txiav txim siab. Los ntawm nws ua raws li qhov sib piv ntawm qhov nce ntawm cov kav hlau txais xov sib npaug hauv cheeb tsam thiab tsim los ua haujlwm ntawm cov zaus и , sib npaug
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rau 2450 MHz; Peb tau txais 915 MHz 7.2 (8.5 dB). Qhov no yog kwv yees li qhov tshwm sim hauv kev xyaum. Cia peb piv, piv txwv li, qhov tsis muaj ntawm cov kav hlau txais xov hauv qab no los ntawm Wireless Instruments:
- WiBOX PA 0809-8V [13] (ntau zaus: 0.83-0.96 GHz; beamwidth: 70 ° / 70 °; nce: 8 dBi);
- WiBOX PA 24-15 [14] (ntau zaus: 2.3-2.5 GHz; beamwidth: 30 ° / 30 °; nce: 15 dBi).
Nws yog qhov yooj yim los sib piv cov kav hlau txais xov, vim tias lawv tau tsim nyob rau hauv tib lub tsev 27x27 cm, piv txwv li lawv muaj tib cheeb tsam. Nco ntsoov tias tus kav hlau txais xov nce txawv ntawm 15−8 = 7 dB, uas yog ze rau tus nqi suav ntawm 8.5 dB. Los ntawm cov yam ntxwv ntawm cov kav hlau txais xov nws kuj tseem pom tseeb tias qhov dav ntawm tus kav hlau txais xov qauv rau qhov ntau ntawm 2.3-2.5 GHz (30 ° / 30 °) yog ntau dua ob zaug nqaim raws li qhov dav ntawm tus kav hlau txais xov qauv rau thaj tsam 0.83-0.96. GHz (70 ° / 70 °), piv txwv li qhov nce ntawm cov kav hlau txais xov nrog tib qhov ntev tau nce vim qhov kev txhim kho ntawm cov khoom taw qhia. Noj mus rau hauv tus account lub fact tias 2 kav hlau txais xov yog siv nyob rau hauv cov kev sib txuas lus kab, tus piv 2∙8.5 = 17 dB. Yog li, nrog tib lub kav hlau txais xov qhov ntev, cov peev nyiaj siv hluav taws xob ntawm lub xov tooj cua txuas nrog ntau zaus 2450 MHz yuav yog 17 dB ntau dua li cov kab nyiaj siv nrog zaus 915 MHz. Nyob rau hauv kev xam, peb kuj coj mus rau hauv tus account qhov tseeb hais tias UAVs, raws li txoj cai, siv nplawm kav hlau txais xov uas qhov ntev tsis yog ib qho tseem ceeb raws li rau lub NS vaj huam sib luag antennas. Yog li ntawd, peb lees txais UAV kav hlau txais xov nce rau zaus и sib npaug. Cov. qhov sib txawv ntawm cov peev nyiaj siv hluav taws xob ntawm cov kab yuav yog 8.5 dB, tsis yog 17 dB. Cov txiaj ntsig ntawm kev suav ua rau cov ntaub ntawv thawj zaug thiab 5 m qhov siab ntawm NS kav hlau txais xov yog qhia hauv daim duab. 5.
Rice. 5. Lub zog hluav taws xob ntawm lub receiver input rau xov tooj cua txuas ua haujlwm ntawm zaus 915 thiab 2450 MHz
Los ntawm Fig. 5 qhia meej meej tias kev sib txuas lus nrog kev nce hauv kev khiav hauj lwm zaus thiab tib cheeb tsam ntawm NS kav hlau txais xov nce los ntawm 96.3 km rau lub xov tooj cua txuas nrog zaus ntawm 915 MHz txog 110.8 km rau qhov txuas nrog zaus ntawm 2450 MHz. . Txawm li cas los xij, kab ntawm 915 MHz muaj qhov qis dua oscillation zaus. Tsawg oscillations txhais tau tias tsawg dua qhov poob ntawm lub zog, piv txwv li, tsis tshua muaj kev cuam tshuam kev sib txuas lus nrog UAV hla tag nrho lub davhlau deb. Tej zaum nws yog qhov tseeb uas txiav txim siab qhov muaj koob meej ntawm sub-gigahertz xov tooj cua nthwv dej rau kev hais kom ua thiab telemetry kev sib txuas lus nrog UAVs raws li kev ntseeg siab tshaj plaws. Nyob rau tib lub sijhawm, thaum ua cov txheej txheem ntawm kev ua tau piav qhia saum toj no los tiv thaiv lub zog ntawm lub zog oscillations, xov tooj cua txuas hauv gigahertz ntau yam muab kev sib txuas lus ntau dua los ntawm kev txhim kho cov kev taw qhia ntawm cov kav hlau txais xov.
Los ntawm kev xav ntawm Fig. 5 peb kuj tuaj yeem txiav txim siab tias hauv thaj tsam duab ntxoov ntxoo (tom qab 128.8 km cim) txo qis kev ua haujlwm zaus ntawm cov kab sib txuas ua rau muaj kev nkag siab zoo. Tseeb, ntawm qhov taw tes ntawm kwv yees li −120 dBm lub zog nkhaus rau zaus и sib tshuam. Cov. Thaum siv cov receivers nrog lub rhiab heev zoo dua -120 dBm, ib tug xov tooj cua txuas ntawm ib zaus ntawm 915 MHz yuav muab ib tug ntev kev sib txuas lus ntau yam. Hauv qhov no, txawm li cas los xij, qhov xav tau kev sib txuas bandwidth yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account, txij li rau xws li tus nqi rhiab heev, cov ntaub ntawv ceev yuav tsawg heev. Piv txwv li, 3D Link modem Txawm hais tias nws muab rhiab heev txog −122 dBm, qhov sib sau ua ke (hauv ob qho tib si cov lus qhia) cov ntaub ntawv xa mus yuav yog 23 kbit / sec, uas, hauv paus ntsiab lus, yog txaus rau KTRL kev sib txuas lus nrog UAV, tab sis kom meej meej tsis txaus rau kev xa cov vis dis aus los ntawm. lub rooj tsavxwm. Yog li, qhov sub-gigahertz ntau yam, qhov tseeb, muaj qhov zoo dua me ntsis ntawm gigahertz ntau rau KTRL, tab sis kom meej meej poob hauv cov yam ntxwv thaum teeb tsa cov kab video.
Thaum xaiv lub xov tooj cua txuas zaus, koj yuav tsum coj mus rau hauv tus account lub attenuation ntawm lub teeb liab raws li nws propagates los ntawm lub ntiaj teb cua. Rau NS-UAV kev sib txuas lus sib txuas, attenuation nyob rau hauv cov huab cua yog tshwm sim los ntawm gases, nag, lawg, daus, pos huab thiab huab. . Rau kev khiav hauj lwm zaus ntawm xov tooj cua txuas tsawg dua 6 GHz, attenuation hauv gases tuaj yeem tsis quav ntsej . Qhov hnyav tshaj plaws tsis muaj zog yog pom nyob rau hauv los nag, tshwj xeeb tshaj yog ntawm kev siv siab (da dej). Table 1 qhia cov ntaub ntawv los ntawm linear attenuation [dB/km] nyob rau hauv rains sib txawv siv rau zaus 3-6 GHz.
Table 1. Linear attenuation of radio waves [dB/km] in rains of different intensities nyob ntawm zaus
Zaus [GHz]
3mm / teev (tsis muaj zog)
12mm / teev (nruab nrab)
30mm / teev (muaj zog)
70mm / teev (los nag)
3.00
0.3∙10–3
1.4∙10–3
3.6∙10–3
8.7∙10–3
4.00
0.3∙10–2
1.4∙10–2
3.7∙10–2
9.1∙10–2
5.00
0.8∙10–2
3.7∙10–2
10.6∙10–2
28∙10–2
6.00
1.4∙10–2
7.1∙10–2
21∙10–2
57∙10–2
Los ntawm lub rooj 1 nws ua raws li qhov ntawd, piv txwv li, ntawm qhov zaus ntawm 3 GHz, qhov attenuation hauv da dej yuav yog li 0.0087 dB / km, uas ntawm 100 km txoj kev yuav muab 0.87 dB ntawm tag nrho cov attenuation. Raws li kev khiav hauj lwm zaus ntawm xov tooj cua txuas ntxiv, attenuation hauv nag nce sharply. Rau qhov zaus ntawm 4 GHz, qhov attenuation hauv da dej ntawm tib txoj kev yuav yog 9.1 dB, thiab ntawm zaus ntawm 5 thiab 6 GHz - 28 thiab 57 dB, feem. Hauv qhov no, txawm li cas los xij, nws tau xav tias nag nrog kev siv zog tau tshwm sim raws tag nrho txoj kev, uas tsis tshua muaj tshwm sim hauv kev xyaum. Txawm li cas los xij, thaum siv UAVs hauv thaj chaw uas muaj kev siv dej ntau heev, nws raug nquahu kom xaiv qhov ua haujlwm zaus ntawm xov tooj cua txuas hauv qab 3 GHz.
Kev Sau Ntawv
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