Kev sib tw ntawm kev xa cov ntaub ntawv ntau los ntawm lub tsheb tsis muaj neeg tsav dav hlau (UAV) lossis cov neeg hlau hauv av tsis yog qhov tsis tshua muaj nyob hauv cov ntawv thov niaj hnub no. Kab lus no tham txog cov txheej txheem xaiv rau broadband modems thiab cov teeb meem cuam tshuam. Cov kab lus tau sau rau UAV thiab cov neeg tsim kho neeg hlau.
Cov Qauv Ntsuas
Cov txheej txheem tseem ceeb rau kev xaiv lub broadband modem rau UAVs lossis robotics yog:
- Kev sib txuas lus ntau yam.
- Cov ntaub ntawv siab tshaj plaws hloov pauv tus nqi.
- Kev ncua ntawm cov ntaub ntawv xa mus.
- Qhov hnyav thiab qhov ntev parameter.
- Txhawb cov ntaub ntawv interfaces.
- Khoom noj khoom haus.
- Sib cais tswj / telemetry channel.
Kev sib txuas lus ntau yam
Kev sib txuas lus ntau yam tsis yog nyob ntawm modem nkaus xwb, tab sis kuj nyob ntawm cov kav hlau txais xov, kav hlau txais xov cable, xov tooj cua nthwv dej propagation tej yam kev mob, kev cuam tshuam sab nraud thiab lwm yam. Txhawm rau cais qhov tsis sib xws ntawm lub modem nws tus kheej los ntawm lwm qhov tsis sib xws uas cuam tshuam rau kev sib txuas lus, xav txog qhov sib npaug sib npaug [Kalinin AI, Cherenkova E.L. Kev nthuav tawm ntawm xov tooj cua nthwv dej thiab kev ua haujlwm ntawm xov tooj cua txuas. Kev sib txuas. Moscow. Xyoo 1971]
$$display$$ R=frac{3 cdot 10^8}{4 pi F}10^{frac{P_{TXdB}+G_{TXdB}+L_{TXdB}+G_{RXdB}+L_{RXdB}+ |V|_{dB}-P_{RXdBm}}{20}},$$display$$
qhov twg
$inline$R$inline$ — xav tau kev sib txuas lus ntau hauv meters;
$inline$F$inline$ — zaus hauv Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — modem transmitter zog hauv dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — transmitter kav hlau txais xov nce hauv dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — poob hauv lub cable los ntawm modem mus rau transmitter kav hlau txais xov hauv dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — receiver kav hlau txais xov nce hauv dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — poob hauv cov cable los ntawm modem mus rau receiver antenna hauv dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — rhiab heev ntawm modem receiver hauv dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ yog ib qho tseem ceeb attenuation uas yuav siv sij hawm rau hauv tus account ntxiv kev poob vim muaj kev cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb nto, zaub, huab cua thiab lwm yam hauv dB.
Los ntawm qhov sib npaug ntau nws yog qhov tseeb tias qhov ntau tsuas yog nyob ntawm ob qhov tsis muaj ntawm lub modem: lub zog xa hluav taws xob $inline$P_{TXdBm}$ inline$ thiab receiver rhiab heev $inline$P_{RXdBm}$ inline$, los yog theej ntawm lawv qhov sib txawv - pob nyiaj siv hluav taws xob ntawm modem
$$display$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$display$$
Qhov seem tsis nyob rau hauv qhov sib npaug sib npaug piav qhia txog cov teeb meem kev nthuav dav thiab qhov tsis zoo ntawm cov kav hlau txais xov-feeder li, i.e. tsis muaj dab tsi ua nrog lub modem.
Yog li, txhawm rau txhawm rau nce kev sib txuas lus, koj yuav tsum xaiv lub modem nrog tus nqi loj $inline$B_m$inline$. Nyob rau hauv lem, $inline$B_m$inline$ tuaj yeem nce los ntawm kev nce $inline$P_{TXdBm}$inline$ lossis los ntawm kev txo $inline$P_{RXdBm}$inline$. Feem ntau, UAV cov neeg tsim khoom tab tom nrhiav rau lub modem uas muaj lub zog xa hluav taws xob siab thiab ua tib zoo saib me ntsis rau qhov rhiab heev ntawm lub receiver, txawm hais tias lawv yuav tsum ua raws nraim qhov sib txawv. Ib tug haib on-board transmitter ntawm ib tug broadband modem entails cov teeb meem hauv qab no:
- kev siv hluav taws xob siab;
- qhov yuav tsum tau ua kom txias;
- deterioration ntawm electromagnetic compatibility (EMC) nrog rau lwm yam khoom siv on-board ntawm UAV;
- tsis tshua muaj zog secrecy.
Thawj ob qhov teeb meem muaj feem xyuam rau qhov tseeb tias niaj hnub txoj kev xa cov ntaub ntawv ntau dhau ntawm xov tooj cua channel, piv txwv li OFDM, xav tau. kab tawm transmitter. Kev ua haujlwm ntawm cov xov tooj cua niaj hnub linear transmitters tsawg: 10-30%. Yog li, 70-90% ntawm lub zog muaj txiaj ntsig ntawm UAV lub zog hluav taws xob tau hloov mus rau hauv tshav kub, uas yuav tsum tau muab tshem tawm kom zoo ntawm lub modem, txwv tsis pub nws yuav ua tsis tiav lossis nws lub zog tso tawm yuav poob vim overheating ntawm lub sijhawm tsis zoo tshaj plaws. Piv txwv li, 2 W transmitter yuav kos 6-20 W los ntawm cov khoom siv hluav taws xob, ntawm 4-18 W yuav hloov mus rau cua sov.
Lub zog stealth ntawm xov tooj cua txuas yog qhov tseem ceeb rau kev siv tshwj xeeb thiab tub rog. Tsawg stealth txhais tau hais tias lub teeb liab modem raug kuaj pom nrog qhov muaj feem ntau los ntawm tus neeg saib xyuas ntawm qhov chaw nres tsheb jamming. Yog li ntawd, qhov tshwm sim ntawm suppressing xov tooj cua txuas nrog tsawg zog stealth kuj yog siab.
Lub rhiab heev ntawm modem receiver characterizes nws lub peev xwm los rho tawm cov ntaub ntawv los ntawm tau txais signals nrog ib tug muab theem ntawm zoo. Cov qauv zoo yuav txawv. Rau cov tshuab kev sib txuas lus digital, qhov tshwm sim ntawm qhov yuam kev me ntsis (tus nqi yuam kev me ntsis - BER) lossis qhov tshwm sim ntawm qhov yuam kev hauv cov ntaub ntawv (frame error rate - FER) feem ntau yog siv. Qhov tseeb, rhiab heev yog theem ntawm lub teeb liab heev los ntawm cov ntaub ntawv yuav tsum tau muab rho tawm. Piv txwv li, rhiab heev ntawm −98 dBm nrog BER = 10−6 qhia tau hais tias cov ntaub ntawv nrog xws li BER tuaj yeem muab rho tawm los ntawm lub teeb liab nrog qib ntawm −98 dBm lossis siab dua, tab sis cov ntaub ntawv nrog qib ntawm, hais, −99 dBm tuaj yeem tsis tau muab rho tawm los ntawm lub teeb liab nrog ib theem ntawm, hais, -1 dBm. Ntawm chav kawm, qhov txo qis hauv qhov zoo li qhov teeb meem theem qis tshwm sim maj mam, tab sis nws tsim nyog nco ntsoov tias cov modems niaj hnub no feem ntau muaj qhov hu ua. qhov pib tshwm sim nyob rau hauv uas qhov txo qis hauv qhov zoo thaum lub teeb liab theem qis qis dua qhov kev xav tau tshwm sim sai heev. Nws yog txaus los txo cov teeb liab los ntawm 2-10 dB hauv qab qhov rhiab heev rau BER kom nce mus rau 1-XNUMX, uas txhais tau hais tias koj yuav tsis pom video los ntawm UAV lawm. Cov txiaj ntsig ntawm qhov pib yog qhov tshwm sim ncaj qha ntawm Shannon's theorem rau lub suab nrov; nws tsis tuaj yeem tshem tawm. Kev puas tsuaj ntawm cov ntaub ntawv thaum lub teeb liab theem txo qis hauv qab rhiab heev tshwm sim vim muaj kev cuam tshuam ntawm lub suab nrov uas yog tsim nyob rau hauv lub receiver nws tus kheej. Lub suab nrov sab hauv ntawm lub receiver tsis tuaj yeem raug tshem tawm tag nrho, tab sis nws muaj peev xwm txo qis nws qib lossis kawm kom tau txais cov ntaub ntawv zoo los ntawm lub teeb liab nrov. Cov tuam txhab lag luam Modem tau siv ob txoj hauv kev no, ua kev txhim kho rau RF blocks ntawm lub receiver thiab txhim kho cov teeb liab ua cov algorithms. Kev txhim kho qhov rhiab heev ntawm lub modem receiver tsis ua rau muaj kev nce siab hauv kev siv hluav taws xob thiab hluav taws xob cua sov raws li kev nce lub zog xa hluav taws xob. Muaj, ntawm chav kawm, kev nce hauv kev siv hluav taws xob thiab hluav taws xob tsim hluav taws xob, tab sis nws yog qhov me me.
Cov nram qab no modem xaiv algorithm raug pom zoo los ntawm qhov pom ntawm kev ua tiav qhov kev sib txuas lus uas yuav tsum tau ua.
- Txiav txim siab txog tus nqi hloov cov ntaub ntawv.
- Xaiv lub modem nrog qhov zoo tshaj plaws rhiab heev rau qhov xav tau ceev.
- Txiav txim siab qhov kev sib txuas lus los ntawm kev suav lossis kev sim.
- Yog tias qhov kev sib txuas lus tau hloov mus rau tsawg dua qhov tsim nyog, sim siv cov kev ntsuas hauv qab no (tso raws li kev txiav txim siab txo qhov tseem ceeb):
- txo qhov poob hauv cov kav hlau txais xov cable $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ los ntawm kev siv lub cable nrog qis linear attenuation ntawm qhov khiav hauj lwm zaus thiab/los yog txo qhov ntev ntawm cov cables;
- nce antenna nce $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- nce lub modem transmitter zog.
rhiab heev qhov tseem ceeb nyob ntawm seb cov ntaub ntawv hloov pauv tus nqi raws li txoj cai: kev nrawm dua - qhov kev xav phem dua. Piv txwv li, −98 dBm rhiab heev rau 8 Mbps zoo dua −95 dBm rhiab heev rau 12 Mbps. Koj tuaj yeem sib piv modems nyob rau hauv cov nqe lus ntawm rhiab heev rau tib cov ntaub ntawv hloov ceev.
Cov ntaub ntawv ntawm lub zog xa hluav taws xob yuav luag ib txwm muaj nyob rau hauv modem specifications, tab sis cov ntaub ntawv ntawm receiver rhiab heev tsis yog ib txwm muaj los yog tsis txaus. Tsawg kawg, qhov no yog vim li cas yuav tsum tau ceev faj, txij li cov lej zoo nkauj tsis yooj yim rau kev zais. Tsis tas li ntawd, los ntawm kev tsis tshaj tawm cov ntaub ntawv rhiab heev, cov chaw tsim khoom deprives cov neeg siv khoom ntawm lub sijhawm los kwv yees cov kev sib txuas lus los ntawm kev suav. rau kev yuav khoom modem.
Cov ntaub ntawv siab tshaj plaws hloov pauv tus nqi
Xaiv lub modem raws li qhov ntsuas no yog qhov yooj yim yog tias qhov kev xav tau ceev tau txhais meej meej. Tab sis muaj qee qhov nuances.
Yog tias qhov teeb meem raug daws yuav tsum tau ua kom muaj kev sib txuas lus ntau tshaj plaws thiab tib lub sijhawm nws muaj peev xwm faib tau cov kab hluav taws xob txaus txaus rau lub xov tooj cua txuas, ces nws yog qhov zoo dua los xaiv lub modem uas txhawb nqa ntau zaus band (bandwidth). Qhov tseeb yog tias cov ntaub ntawv xav tau ceev tuaj yeem ua tiav nyob rau hauv qhov nqaim zaus band los ntawm kev siv ntom ntom hom kev hloov kho (16QAM, 64QAM, 256QAM, thiab lwm yam), lossis hauv ntau zaus band los ntawm kev siv cov kev hloov pauv qis (BPSK, QPSK. ). Kev siv cov kev hloov pauv uas tsis tshua muaj siab rau cov haujlwm zoo li no yog qhov zoo dua vim nws lub suab nrov dua. Yog li ntawd, qhov rhiab heev ntawm lub receiver yog zoo dua; raws li, lub zog pob nyiaj siv ntawm lub modem nce thiab, vim li ntawd, kev sib txuas lus ntau.
Qee lub sij hawm UAV cov tuam txhab teeb tsa cov ntaub ntawv ceev ntawm lub xov tooj cua txuas ntau dua li qhov ceev ntawm qhov chaw, cia li 2 lossis ntau zaus, sib cav tias cov peev txheej xws li video codecs muaj qhov sib txawv me ntsis thiab cov modem ceev yuav tsum raug xaiv los ntawm tus nqi siab tshaj plaws. ntawm bitrate emissions. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, kev sib txuas lus ntau ib txwm txo. Koj yuav tsum tsis txhob siv txoj kev no tshwj tsis yog tias tsim nyog. Niaj hnub nimno modems feem ntau muaj qhov tsis zoo nyob rau hauv lub transmitter uas tuaj yeem du tawm bitrate spikes yam tsis muaj pob ntawv poob. Yog li ntawd, qhov ceev cia ntawm ntau tshaj 25% tsis tas yuav tsum tau. Yog tias muaj laj thawj ntseeg tias qhov tsis muaj peev xwm ntawm lub modem tau yuav yog qhov tsis txaus thiab qhov yuav tsum tau ua kom nrawm dua, ces nws yog qhov zoo dua tsis kam yuav cov modem.
Cov ntaub ntawv hloov mus qeeb
Thaum ntsuas qhov ntsuas no, nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum cais qhov ncua sij hawm cuam tshuam nrog cov ntaub ntawv xa mus rau hauv xov tooj cua txuas los ntawm qhov ncua sij hawm tsim los ntawm cov khoom siv encoding / decoding ntawm cov ntaub ntawv qhov chaw, xws li video codec. Qhov ncua sij hawm hauv xov tooj cua txuas muaj 3 qhov tseem ceeb.
- Ncua vim kev ua cov teeb liab hauv lub transmitter thiab receiver.
- Ncua vim lub teeb liab propagation ntawm transmitter mus rau receiver.
- Ncua vim cov ntaub ntawv buffering nyob rau hauv lub transmitter nyob rau hauv lub sij hawm division duplex (TDD) modems.
Hom 1 latency, nyob rau hauv tus sau qhov kev paub, nyob ntawm kaum ntawm microseconds mus rau ib millisecond. Hom 2 ncua yog nyob ntawm kev sib txuas lus, piv txwv li, rau 100 km txuas nws yog 333 μs. Hom 3 ncua yog nyob ntawm qhov ntev ntawm TDD thav duab thiab ntawm qhov sib piv ntawm lub voj voog kis mus rau tag nrho cov ncej ntev thiab tuaj yeem sib txawv ntawm 0 mus rau lub sijhawm ntev, piv txwv li nws yog qhov sib txawv. Yog hais tias cov ntaub ntawv kis tau tus mob yog nyob rau hauv lub transmitter input thaum lub modem nyob rau hauv lub kis tau tus mob voj voog, ces lub pob ntawv yuav kis tau rau saum huab cua nrog xoom ncua hom 3. Yog hais tias lub pob ntawv qeeb me ntsis thiab lub sij hawm txais tos twb tau pib, ces nws yuav ncua sij hawm nyob rau hauv lub transmitter tsis rau lub sij hawm ntawm lub sij hawm txais tos. Hom TDD ncej ntev li ntawm 2 mus rau 20 ms, yog li qhov phem tshaj plaws hom 3 ncua yuav tsis pub tshaj 20 ms. Yog li, tag nrho ncua sij hawm hauv xov tooj cua txuas yuav nyob rau hauv thaj tsam ntawm 3-21 ms.
Txoj hauv kev zoo tshaj plaws los nrhiav qhov kev ncua sij hawm hauv xov tooj cua txuas yog qhov kev sim tag nrho uas siv cov khoom siv hluav taws xob los ntsuas cov yam ntxwv ntawm lub network. Nws tsis pom zoo kom ntsuas qhov ncua sij hawm siv txoj kev thov teb, vim tias qhov ncua sij hawm nyob rau pem hauv ntej thiab rov qab cov lus qhia yuav tsis zoo ib yam rau TDD modems.
Qhov hnyav thiab qhov ntev parameter
Xaiv ib lub tsev modem nyob rau hauv raws li qhov kev ntsuas no tsis tas yuav muaj cov lus tshwj xeeb: qhov me dua thiab sib dua qhov zoo dua. Tsis txhob hnov qab txog qhov yuav tsum tau ua kom txias hauv chav tsev; cov radiators ntxiv yuav tsum tau, thiab raws li, qhov hnyav thiab qhov ntev kuj tuaj yeem nce ntxiv. Preference ntawm no yuav tsum tau muab rau lub teeb, me me units nrog tsawg zog noj.
Rau ib chav nyob hauv av, qhov loj-dimensional tsis yog qhov tseem ceeb heev. Kev yooj yim ntawm kev siv thiab kev teeb tsa los ua ntej. Chav tsev hauv av yuav tsum yog cov cuab yeej tiv thaiv kev tiv thaiv los ntawm kev cuam tshuam sab nraud nrog kev yooj yim mounting system rau lub mast lossis tripod. Ib qho kev xaiv zoo yog thaum chav tsev hauv av tau muab tso rau hauv tib lub tsev nrog lub kav hlau txais xov. Qhov zoo tshaj plaws, chav tsev hauv av yuav tsum tau txuas nrog kev tswj hwm los ntawm ib qho yooj yim txuas. Qhov no yuav cawm koj ntawm cov lus muaj zog thaum koj xav tau ua haujlwm xa mus ntawm qhov kub ntawm -20 degrees.
Kev xav noj zaub mov
Onboard units, raws li txoj cai, yog tsim nrog kev txhawb nqa rau ntau yam khoom siv hluav taws xob, piv txwv li 7-30 V, uas suav nrog feem ntau ntawm cov kev xaiv hluav taws xob hauv UAV lub zog hluav taws xob. Yog tias koj muaj sijhawm los xaiv los ntawm ntau qhov khoom siv hluav taws xob, tom qab ntawd muab qhov kev nyiam rau tus nqi qis tshaj qhov hluav taws xob. Raws li txoj cai, cov khoom siv hluav taws xob sab hauv yog siv los ntawm qhov hluav taws xob ntawm 3.3 thiab 5.0 V los ntawm cov khoom siv hluav taws xob theem nrab. Qhov kev ua tau zoo ntawm cov khoom siv hluav taws xob theem nrab yog siab dua, qhov sib txawv me me ntawm cov tswv yim thiab qhov hluav taws xob sab hauv ntawm lub modem. Kev ua tau zoo dua txhais tau tias txo kev siv hluav taws xob thiab hluav taws xob tsim hluav taws xob.
Hauv av units, ntawm qhov tod tes, yuav tsum txhawb nqa lub zog los ntawm qhov chaw muaj zog heev. Qhov no tso cai rau siv lub hwj chim cable nrog ib qho me me hla ntu, uas txo qhov hnyav thiab yooj yim installation. Tag nrho lwm yam sib npaug, muab kev nyiam rau hauv av-raws li nrog PoE (Power over Ethernet) kev txhawb nqa. Hauv qhov no, tsuas yog ib qho Ethernet cable yuav tsum tau txuas rau hauv av mus rau qhov chaw tswj hwm.
Sib cais tswj / telemetry channel
Ib qho tseem ceeb hauv cov xwm txheej uas tsis muaj chaw seem ntawm UAV rau nruab ib qho kev hais kom ua-telemetry modem. Yog tias muaj qhov chaw, ces cais tswj / telemetry channel ntawm broadband modem tuaj yeem siv ua thaub qab. Thaum xaiv lub modem nrog qhov kev xaiv no, xyuam xim rau qhov tseeb tias modem txhawb cov txheej txheem xav tau rau kev sib txuas lus nrog UAV (MAVLink lossis tus tswv) thiab muaj peev xwm ua kom muaj peev xwm multiplex tswj channel / telemetry cov ntaub ntawv rau hauv ib qho yooj yim interface ntawm qhov chaw nres tsheb hauv av (GS ). Piv txwv li, chav tsev nyob rau ntawm lub broadband modem txuas nrog autopilot ntawm ib qho kev sib txuas xws li RS232, UART lossis CAN, thiab chav tsev hauv av txuas nrog lub khoos phis tawj tswj ntawm Ethernet interface los ntawm kev sib pauv lus txib. , telemetry thiab video ntaub ntawv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub modem yuav tsum muaj peev xwm mus multiplex cov lus txib thiab telemetry kwj ntawm lub RS232, UART los yog CAN interfaces ntawm lub on-board unit thiab Ethernet interface ntawm av unit.
Lwm yam parameter yuav tsum xyuam xim rau
Muaj hom duplex. Broadband modems rau UAVs txhawb kev ua haujlwm yooj yim lossis duplex hom. Nyob rau hauv hom simplex, cov ntaub ntawv kis tau tus mob tsuas yog nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm UAV mus rau NS, thiab nyob rau hauv duplex hom - nyob rau hauv ob qho tib si cov lus qhia. Raws li txoj cai, simplex modems muaj ib tug built-in video codec thiab yog tsim los ua hauj lwm nrog video koob yees duab uas tsis muaj ib tug video codec. Ib qho yooj yim modem tsis haum rau kev txuas mus rau lub koob yees duab IP lossis lwm yam khoom siv uas xav tau kev sib txuas IP. Ntawm qhov tsis sib xws, ib tug duplex modem, raws li txoj cai, yog tsim los txuas lub on-board IP network ntawm UAV nrog tus IP network ntawm NS, piv txwv li nws txhawb IP koob yees duab thiab lwm yam khoom siv IP, tab sis tej zaum yuav tsis muaj ib qho built-in. nyob rau hauv video codec, txij li thaum IP video koob yees duab feem ntau muaj koj video codec. Kev them nyiaj yug Ethernet interface tsuas yog ua tau nyob rau hauv tag nrho-duplex modems.
Diversity txais tos (RX diversity). Lub xub ntiag ntawm lub peev xwm no yog qhov yuav tsum tau ua kom muaj kev sib txuas lus tas mus li thoob plaws hauv tag nrho cov davhlau deb. Thaum propagating saum npoo ntawm lub ntiaj teb, lub xov tooj cua tsis tuaj txog ntawm qhov chaw txais hauv ob kab teeb: raws txoj kev ncaj nraim thiab nrog kev xav ntawm qhov chaw. Yog hais tias qhov sib ntxiv ntawm nthwv dej ntawm ob kab teeb tshwm sim nyob rau hauv theem, ces qhov chaw ntawm qhov chaw txais tau muaj zog, thiab yog tias nyob rau hauv antiphase, nws yog qaug zog. Qhov tsis muaj zog tuaj yeem yog qhov tseem ceeb heev - mus txog qhov ua tiav kev sib txuas lus. Lub xub ntiag ntawm ob lub kav hlau txais xov ntawm NS, nyob ntawm qhov siab sib txawv, pab daws qhov teeb meem no, vim tias yog nyob rau ntawm qhov chaw ntawm ib lub kav hlau txais xov cov kab teeb tau ntxiv rau hauv antiphase, ces ntawm qhov chaw ntawm lwm qhov lawv tsis ua. Raws li qhov tshwm sim, koj tuaj yeem ua tiav qhov kev sib txuas ruaj khov thoob plaws txhua qhov kev ncua deb.
Txhawb network topologies. Nws raug nquahu kom xaiv lub modem uas muab kev txhawb nqa tsis yog rau point-to-point (PTP) topology, tab sis kuj rau point-to-multipoint (PMP) thiab relay (repeater) topologies. Kev siv relay los ntawm ib qho ntxiv UAV tso cai rau koj kom nthuav dav thaj tsam ntawm lub ntsiab UAV. Kev txhawb nqa PMP yuav tso cai rau koj kom tau txais cov ntaub ntawv ib txhij los ntawm ntau lub UAVs ntawm ib qho NS. Thov nco ntsoov tias kev txhawb nqa PMP thiab relay yuav xav tau kev nce hauv modem bandwidth piv rau cov ntaub ntawv ntawm kev sib txuas lus nrog ib leeg UAV. Yog li ntawd, rau cov qauv no, nws raug nquahu kom xaiv lub modem uas txhawb nqa ntau zaus band (tsawg kawg 15-20 MHz).
Muaj cov txhais tau tias kom muaj suab nrov tiv thaiv. Ib qho kev xaiv muaj txiaj ntsig, muab qhov chaw cuam tshuam hnyav hauv thaj chaw uas siv UAVs. Kev tiv thaiv suab nrov yog nkag siab tias yog lub peev xwm ntawm kev sib txuas lus los ua nws txoj haujlwm nyob rau hauv muaj kev cuam tshuam ntawm cov khoom siv dag zog los yog ntuj tsim hauv kev sib txuas lus channel. Muaj ob txoj hauv kev los tiv thaiv kev cuam tshuam. Txoj Kev 1: tsim lub modem receiver kom nws tuaj yeem ntseeg tau txais cov ntaub ntawv txawm tias muaj kev cuam tshuam hauv kev sib txuas lus channel band, ntawm tus nqi ntawm qee qhov txo cov ntaub ntawv kis ceev. Txoj Kev 2: Ncua lossis txo qis kev cuam tshuam ntawm tus txais kev nkag. Piv txwv ntawm kev siv thawj txoj hauv kev yog spectrum spread systems, uas yog: zaus hopping (FH), pseudo-random sequence kis spectrum (DSSS) los yog ib tug hybrid ntawm ob qho tib si. FH thev naus laus zis tau dhau los ua dav dav hauv UAV tswj cov channel vim qhov xav tau qis cov ntaub ntawv hloov pauv hauv cov kev sib txuas lus zoo li no. Piv txwv li, rau qhov ceev ntawm 16 kbit / s nyob rau hauv ib tug 20 MHz band, txog 500 zaus txoj hauj lwm yuav tsum tau npaj, uas tso cai rau txhim khu kev qha kev tiv thaiv ntawm nqaim-band cuam tshuam. Kev siv FH rau kev sib txuas lus broadband yog teeb meem vim qhov tshwm sim zaus band loj dhau. Piv txwv li, kom tau txais 500 zaus ua haujlwm thaum ua haujlwm nrog lub teeb liab nrog 4 MHz bandwidth, koj yuav xav tau 2 GHz ntawm cov bandwidth dawb! Ntau dhau los ua tiag. Kev siv DSSS rau kev sib txuas lus broadband nrog UAVs yog qhov tseem ceeb dua. Nyob rau hauv cov cuab yeej no, txhua cov ntaub ntawv me ntsis yog duplicated ib txhij ntawm ob peb (los yog txawm tag nrho) frequencies nyob rau hauv lub teeb liab band thiab, nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm nqaim-band cuam tshuam, yuav raug cais los ntawm qhov chaw ntawm lub spectrum tsis cuam tshuam los ntawm kev cuam tshuam. Kev siv DSSS, nrog rau FH, txhais tau hais tias thaum muaj kev cuam tshuam tshwm sim hauv cov channel, yuav tsum tau txo cov ntaub ntawv xa mus. Txawm li cas los xij, nws pom tseeb tias nws zoo dua kom tau txais cov yeeb yaj kiab los ntawm UAV hauv qhov kev daws teeb meem qis dua li tsis muaj dab tsi hlo li. Txoj Kev 2 siv qhov tseeb tias kev cuam tshuam, tsis zoo li lub suab nrov sab hauv ntawm lub receiver, nkag mus rau hauv xov tooj cua txuas los ntawm sab nraud thiab, yog tias muaj qee yam txhais tau tias muaj nyob hauv modem, tuaj yeem cuam tshuam. Kev cuam tshuam ntawm kev cuam tshuam tuaj yeem ua tau yog tias nws nyob hauv thaj tsam ntawm spectral, sab cev nqaij daim tawv lossis thaj chaw. Piv txwv li, kev cuam tshuam nqaim hauv cheeb tsam hauv cheeb tsam spectral thiab tuaj yeem "txiav tawm" los ntawm spectrum siv lub lim tshwj xeeb. Ib yam li ntawd, lub suab nrov yog localized nyob rau hauv lub sij hawm sau; kom suppress nws, qhov cuam tshuam cheeb tsam raug tshem tawm ntawm lub tswv yim teeb liab ntawm lub receiver. Yog hais tias qhov cuam tshuam tsis yog nqaim los yog pulsed, ces lub spatial suppressor yuav siv tau los suppress nws, vim cuam tshuam nkag mus rau lub kav hlau txais xov txais los ntawm ib qho chaw los ntawm ib qho kev taw qhia. Yog tias qhov xoom ntawm tus kav hlau txais xov hluav taws xob cov qauv hluav taws xob nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm qhov cuam tshuam, qhov cuam tshuam yuav raug txwv. Cov tshuab no hu ua adaptive beamforming & beam nulling systems.
Xov tooj cua raws tu qauv siv. Cov neeg tsim khoom siv modem tuaj yeem siv tus qauv (WiFi, DVB-T) lossis cov khoom siv xov tooj cua raws tu qauv. Qhov no parameter yog tsis tshua muaj qhia nyob rau hauv specifications. Kev siv DVB-T yog qhia ncaj qha los ntawm kev txhawb nqa zaus bands 2/4/6/7/8, qee zaum 10 MHz thiab cov lus hais hauv cov ntawv ntawm cov lus qhia tshwj xeeb ntawm COFDM (coded OFDM) thev naus laus zis uas OFDM siv ua ke. nrog suab nrov-resistant coding. Hauv kev dhau, peb nco ntsoov tias COFDM yog ib qho kev tshaj tawm nkaus xwb thiab tsis muaj qhov zoo dua OFDM, txij li OFDM tsis muaj suab nrov-resistant coding yeej tsis siv hauv kev xyaum. Sib npaug COFDM thiab OFDM thaum koj pom cov ntawv luv luv hauv xov tooj cua modem specifications.
Modems siv cov txheej txheem txheej txheem feem ntau yog tsim los ntawm lub hauv paus tshwj xeeb nti (WiFi, DVB-T) ua haujlwm nrog microprocessor. Siv cov chips kev cai daws cov chaw tsim khoom modem ntawm ntau qhov mob taub hau cuam tshuam nrog kev tsim, qauv, kev siv, thiab sim lawv tus kheej xov tooj cua raws tu qauv. Lub microprocessor yog siv los muab lub modem ua haujlwm tsim nyog. Xws li modems muaj qhov zoo hauv qab no.
- Tus nqi qis.
- Zoo qhov hnyav thiab qhov loj me.
- Kev siv hluav taws xob tsawg.
Tseem muaj qhov tsis zoo.
- Tsis muaj peev xwm hloov cov yam ntxwv ntawm lub xov tooj cua interface los ntawm kev hloov lub firmware.
- Tsawg stability ntawm cov khoom siv nyob rau hauv lub sij hawm ntev.
- Muaj peev xwm txwv tsis pub muaj kev txhawb nqa tsim nyog thaum daws teeb meem tsis yog qauv.
Kev ruaj ntseg ntawm cov khoom siv qis yog vim qhov tseeb tias chip manufacturers tsom feem ntau ntawm kev lag luam loj (TVs, khoos phis tawj, thiab lwm yam). Cov neeg tsim khoom ntawm cov qauv siv rau UAVs tsis yog qhov tseem ceeb rau lawv thiab lawv tsis tuaj yeem cuam tshuam rau kev txiav txim siab ntawm cov chaw tsim khoom nti kom txiav tawm cov khoom lag luam yam tsis muaj kev hloov pauv nrog lwm yam khoom. Cov yam ntxwv no tau txhawb nqa los ntawm cov qauv ntawm ntim xov tooj cua cuam tshuam rau hauv cov microcircuits tshwj xeeb xws li "system on nti" (System on Chip - SoC), thiab yog li ntawd tus neeg siv xov tooj cua sib txuas chips tau maj mam ntxuav tawm ntawm lub lag luam semiconductor.
Kev muaj peev xwm txwv tsis pub muaj kev txhawb nqa yog vim qhov tseeb tias cov pab pawg tsim kho ntawm modems raws li tus qauv xov tooj cua raws tu qauv tau ua haujlwm zoo nrog cov kws tshaj lij, feem ntau hauv electronics thiab microwave technology. Tej zaum yuav tsis muaj cov kws tshaj lij xov tooj cua sib txuas lus nyob rau ntawd, vim tsis muaj teeb meem rau lawv los daws. Yog li ntawd, UAV cov tuam txhab nrhiav kev daws teeb meem rau kev sib txuas lus hauv xov tooj cua tsis tseem ceeb yuav pom lawv tus kheej poob siab ntawm kev sib tham thiab kev pab cuam.
Modems siv lub xov tooj cua raws tu qauv yog tsim los ntawm universal analog thiab digital signal processing chips. Cov khoom ruaj khov ntawm cov chips no siab heev. Muaj tseeb, tus nqi kuj siab. Xws li modems muaj qhov zoo hauv qab no.
- Muaj peev xwm hloov kho lub modem rau cov neeg siv khoom xav tau, suav nrog kev hloov kho lub xov tooj cua cuam tshuam los ntawm kev hloov lub firmware.
- Ntxiv cov xov tooj cua interface muaj peev xwm nthuav dav rau kev siv hauv UAVs thiab tsis muaj nyob hauv modems tsim los ntawm cov qauv xov tooj cua raws tu qauv.
- High stability ntawm cov khoom siv, incl. nyob rau hauv lub sij hawm ntev.
- Kev txhawb nqa qib siab, suav nrog kev daws teeb meem tsis yog qauv.
Tsis haum.
- Tus nqi siab.
- Qhov hnyav thiab qhov loj me yuav tsis zoo dua li cov modems uas siv cov xov tooj cua raws tu qauv.
- Kev siv hluav taws xob ntau ntxiv ntawm cov teeb liab digital ua haujlwm.
Technical data of some modems for UAVs
Cov lus qhia txog cov kev tsis sib xws ntawm qee cov modems rau UAVs muaj nyob rau hauv kev ua lag luam.
Nco ntsoov tias txawm hais tias 3D Link modem muaj lub zog xa hluav taws xob qis tshaj piv rau Picoradio OEM thiab J11 modems (25 dBm vs. 27-30 dBm), 3D Link fais fab nyiaj siv nyiaj ntau dua li cov modems vim qhov kev txais siab siab (nrog rau tib cov ntaub ntawv hloov ceev rau cov modems raug muab piv). Yog li, kev sib txuas lus ntau thaum siv 3D Link yuav ntau dua nrog lub zog zoo dua stealth.
Rooj. Cov ntaub ntawv technical ntawm qee qhov broadband modems rau UAVs thiab robotics
Parameter
(ua rau ntawm lub module los ntawm Microhard)
(saib thiab )
Chaw tsim tshuaj paus, lub teb chaws
Geoscan, RF
Mobilicom, Israel
Airborne Innovations, Canada
DTC, UA
Redess, Suav
Kev sib txuas lus ntau [km] 20-60
5
n/a*
n/a*
10-20
Ceev [Mbit/s] 0.023-64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Cov ntaub ntawv xa mus qeeb [ms] 1-20
25
n/a*
15-100
15-30
Dimensions ntawm on-board unit LxWxH [mm] 77x45x25
74x54x26
40x40x10 (tsis muaj vaj tse)
67x68x22
76x48x20
On-board unit hnyav [gram] 89
105
17.6 (tsis muaj vaj tse)
135
88
Cov ntaub ntawv interfaces
Ethernet, RS232, tuaj yeem, USB
Ethernet, RS232, USB (yeem)
Ethernet, RS232 / UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
On-board chav tsev fais fab mov [Volt/Watt] 7-30/6.7
7-26/n/a*
5-58/4.8
5.9–17.8/4.5–7
7-18/8
Chav tsev fais fab mov [Volt/Watt] 18-75 lossis PoE/7
7-26/n/a*
5-58/4.8
6-16/8
7-18/5
Transmitter zog [dBm] 25
n/a*
27-30
20
30
Txais rhiab heev [dBm] (rau ceev [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)
Modem zog pob nyiaj [dB] (rau ceev [Mbit/sec])
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) .
Txhawb ntau zaus bands [MHz] 4-20
4.5; 8.5
2; 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; ib. 7; ib. ib 8
2; 4; 8
Simplex / duplex
Duplex
Duplex
Duplex
Simplex
Duplex
Kev txhawb nqa ntau haiv neeg
yog
yog
yog
yog
yog
Sib cais channel rau kev tswj / telemetry
yog
yog
yog
tsis muaj
yog
Txhawb UAV tswj raws tu qauv hauv kev tswj / telemetry channel
MAVLink, proprietary
MAVLink, proprietary
tsis muaj
tsis muaj
MAV Link
Multiplexing kev txhawb nqa hauv kev tswj / telemetry channel
yog
yog
tsis muaj
tsis muaj
n/a*
Network topologies
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP
PTP, PMP, relay
Txhais tau hais tias kom muaj suab nrov tiv thaiv
DSSS, nqaim band thiab mem tes suppressors
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Xov tooj cua raws tu qauv
muaj tswv
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n/a - tsis muaj ntaub ntawv.
Txog tus sau
Alexander Smorodinov [[email tiv thaiv]] yog tus kws tshaj lij ntawm Geoscan LLC hauv kev sib txuas lus wireless. Los ntawm 2011 txog rau tam sim no, nws tau tsim cov xov tooj cua raws tu qauv thiab teeb liab ua algorithms rau broadband xov tooj cua modems rau ntau lub hom phiaj, nrog rau kev siv cov tsim algorithms raws li programmable logic chips. Tus sau cov kev txaus siab muaj xws li kev txhim kho ntawm synchronization algorithms, kev kwv yees cov cuab yeej channel, kev hloov kho / demodulation, suab nrov-tiv thaiv coding, nrog rau qee qhov kev nkag mus rau txheej txheej (MAC) algorithms. Ua ntej koom nrog Geoscan, tus sau tau ua haujlwm hauv ntau lub koom haum, tsim cov khoom siv sib txuas lus wireless. Los ntawm 2002 txog 2007, nws tau ua haujlwm ntawm Proteus LLC ua tus kws tshaj lij hauv kev txhim kho kev sib txuas lus raws li IEEE802.16 (WiMAX) tus qauv. Los ntawm 1999 txog 2002, tus sau tau koom nrog hauv kev tsim cov suab nrov-resistant coding algorithms thiab qauv ntawm xov tooj cua txuas txoj hauv kev ntawm Tsoom Fwv Teb Chaws State Unitary Enterprise Central Research Institute "Granit". Tus kws sau ntawv tau txais daim ntawv pov thawj ntawm Kev Tshawb Fawb Kev Tshawb Fawb los ntawm St. Petersburg University of Aerospace Instrumentation hauv 1998 thiab Radio Engineering degree los ntawm tib lub tsev kawm ntawv hauv 1995. Alexander yog ib tug tswv cuab tam sim no ntawm IEEE thiab IEEE Communications Society.
Tau qhov twg los: www.hab.com