Tantangan ngirim data akeh saka kendaraan aerial tanpa awak (UAV) utawa robotik lemah ora umum ing aplikasi modern. Artikel iki mbahas kritéria pilihan kanggo modem broadband lan masalah sing gegandhengan. Artikel iki ditulis kanggo pangembang UAV lan robotika.
Kriteria Seleksi
Kriteria utama kanggo milih modem broadband kanggo UAV utawa robotika yaiku:
- Range komunikasi.
- Tingkat transfer data maksimal.
- Tundha ing transmisi data.
- Parameter bobot lan dimensi.
- Antarmuka informasi sing didhukung.
- Keperluan nutrisi.
- Kontrol kapisah / saluran telemetri.
Range komunikasi
Jangkoan komunikasi gumantung ora mung ing modem, nanging uga ing antena, kabel antena, kahanan panyebaran gelombang radio, gangguan eksternal lan alasan liyane. Kanggo misahake paramèter modem dhewe saka paramèter liyane sing mengaruhi jangkauan komunikasi, nimbang persamaan rentang [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Panyebaran gelombang radio lan operasi pranala radio. Sambungan. Moscow. 1971]
$$tampilan$$ 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}},$$tampilan$$
ngendi
$inline$R$inline$ - jarak komunikasi sing dibutuhake ing meter;
$inline$F$inline$ - frekuensi ing Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — daya pemancar modem ing dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — gain antena pemancar ing dB;
$ inline $ L_ {TXdB} $ inline $ - mundhut kabel saka modem menyang antena pemancar ing dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — gain antena panrima ing dB;
$ inline $ L_ {RXdB} $ inline $ - mundhut kabel saka modem menyang antena panrima ing dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — sensitivitas panrima modem ing dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ minangka faktor atenuasi sing nganggep kerugian tambahan amarga pengaruh lumahing bumi, vegetasi, atmosfer lan faktor liyane ing dB.
Saka persamaan kisaran kasebut, jelas manawa jarak kasebut mung gumantung ing rong paramèter modem: daya pemancar $inline$P_{TXdBm}$inline$ lan sensitivitas panrima $inline$P_{RXdBm}$inline$, utawa luwih saka prabédan. - budget energi saka modem
$$tampilan$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$tampilan$$
Paramèter sing isih ana ing rumus sawetara njlèntrèhaké kahanan panyebaran sinyal lan paramèter piranti antena-feeder, i.e. ora ana hubungane karo modem.
Dadi, kanggo nambah jangkauan komunikasi, sampeyan kudu milih modem kanthi nilai $inline$B_m$inline$ sing gedhe. Sabanjure, $inline$B_m$inline$ bisa ditambah kanthi nambah $inline$P_{TXdBm}$inline$ utawa ngurangi $inline$P_{RXdBm}$inline$. Ing kasus paling, pangembang UAV looking for modem karo daya pemancar dhuwur lan mbayar manungsa waé sethitik kanggo sensitivitas panrima, sanajan padha kudu nindakake persis ngelawan. Pemancar on-board modem broadband sing kuat nyebabake masalah ing ngisor iki:
- konsumsi energi dhuwur;
- kabutuhan adhem;
- rusak kompatibilitas elektromagnetik (EMC) karo peralatan on-board liyane saka UAV;
- rahasia energi kurang.
Rong masalah pisanan ana hubungane karo kasunyatan manawa cara modern ngirim informasi akeh liwat saluran radio, contone OFDM, mbutuhake linier pemancar. Efisiensi pemancar radio linear modern kurang: 10-30%. Mangkono, 70-90% saka energi larang regane saka sumber daya UAV diowahi dadi panas, kang kudu irit dibusak saka modem, digunakake bakal gagal utawa daya output bakal mudhun amarga overheating ing wayahe paling inopportune. Contone, pemancar 2 W bakal narik 6-20 W saka sumber daya, sing 4-18 W bakal diowahi dadi panas.
Siluman energi link radio penting kanggo aplikasi khusus lan militer. Siluman kurang tegese sinyal modem dideteksi kanthi kemungkinan sing relatif dhuwur dening panrima pengintaian stasiun jamming. Mulane, kemungkinan nyuda link radio kanthi siluman energi kurang uga dhuwur.
Sensitivitas panrima modem menehi ciri kemampuan kanggo ngekstrak informasi saka sinyal sing ditampa kanthi tingkat kualitas tartamtu. Kriteria kualitas bisa beda-beda. Kanggo sistem komunikasi digital, kemungkinan kesalahan bit (tingkat kesalahan bit - BER) utawa kemungkinan kesalahan ing paket informasi (tingkat kesalahan pigura - FER) paling asring digunakake. Sejatine, sensitivitas minangka tingkat sinyal banget saka informasi sing kudu diekstrak. Contone, sensitivitas −98 dBm kanthi BER = 10−6 nuduhake yen informasi kanthi BER kuwi bisa diekstrak saka sinyal kanthi tingkat −98 dBm utawa luwih dhuwur, nanging informasi kanthi tingkat, sebutna, −99 dBm bisa ora bisa diekstrak maneh saka sinyal kanthi tingkat, umpamane, -1 dBm. Mesthi, nyuda kualitas minangka tingkat sinyal sudo mboko sithik, nanging iku worth mbudidaya sing paling modem modern duwe apa-disebut. efek batesan kang nyuda ing kualitas nalika tingkat sinyal sudo ing ngisor sensitivitas dumadi cepet banget. Iku cukup kanggo nyuda sinyal 2-10 dB ngisor sensitivitas kanggo BER kanggo nambah kanggo 1-XNUMX, kang tegese sampeyan ora bakal maneh ndeleng video saka UAV. Efek ambang minangka akibat langsung saka teorema Shannon kanggo saluran sing rame; ora bisa diilangi. Karusakan informasi nalika tingkat sinyal mudhun ing ngisor sensitivitas amarga pengaruh gangguan sing dibentuk ing njero panrima kasebut. Gangguan internal panrima ora bisa diilangi kanthi lengkap, nanging bisa nyuda level utawa sinau kanthi efisien ngekstrak informasi saka sinyal rame. Produsen modem nggunakake loro pendekatan kasebut, nggawe dandan ing blok RF panrima lan nambah algoritma pangolahan sinyal digital. Ngapikake sensitivitas panrima modem ora nyebabake paningkatan konsumsi daya lan boros panas sing dramatis kaya nambah daya pemancar. Ana, mesthi, nambah konsumsi energi lan generasi panas, nanging cukup andhap asor.
Algoritma pilihan modem ing ngisor iki dianjurake saka sudut pandang kanggo nggayuh jangkauan komunikasi sing dibutuhake.
- Temtokake tingkat transfer data.
- Pilih modem kanthi sensitivitas paling apik kanggo kacepetan sing dibutuhake.
- Nemtokake jarak komunikasi kanthi pitungan utawa eksperimen.
- Yen jarak komunikasi dadi kurang saka sing dibutuhake, coba gunakake langkah-langkah ing ngisor iki (disusun miturut prioritas nyuda):
- nyuda losses ing kabel antena $ inline $ L_ {TXdB} $ inline $, $ inline $ L_ {RXdB} $ inline $ kanthi nggunakake kabel karo atenuasi linear ngisor ing frekuensi operasi lan / utawa nyuda dawa kabel;
- nambah gain antena $ inline $ G_ {TXdB} $ inline $, $ inline $ G_ {RXdB} $ inline $;
- nambah daya pemancar modem.
Nilai sensitivitas gumantung marang tingkat transfer data miturut aturan: kacepetan sing luwih dhuwur - sensitivitas sing luwih elek. Contone, sensitivitas −98 dBm kanggo 8 Mbps luwih apik tinimbang sensitivitas −95 dBm kanggo 12 Mbps. Sampeyan bisa mbandhingake modem saka segi sensitivitas mung kanggo kacepetan transfer data sing padha.
Data babagan daya pemancar meh tansah kasedhiya ing spesifikasi modem, nanging data babagan sensitivitas panrima ora tansah kasedhiya utawa ora cukup. Paling ora, iki minangka alesan kanggo waspada, amarga nomer sing ayu meh ora bisa didhelikake. Kajaba iku, kanthi ora nerbitake data sensitivitas, pabrikan nyuda konsumen kesempatan kanggo ngira jarak komunikasi kanthi pitungan. kanggo tuku modem.
Tingkat transfer data maksimal
Milih modem adhedhasar parameter iki relatif prasaja yen syarat kacepetan ditetepake kanthi cetha. Nanging ana sawetara nuansa.
Yen masalah ditanggulangi mbutuhake mesthekake jarak komunikasi maksimum lan ing wektu sing padha bisa kanggo nyedhiakke band frekuensi cekap amba kanggo link radio, iku luwih apik kanggo milih modem sing ndhukung band frekuensi sudhut (bandwidth). Kasunyatane yaiku kacepetan informasi sing dibutuhake bisa digayuh ing pita frekuensi sing relatif sempit kanthi nggunakake jinis modulasi sing padhet (16QAM, 64QAM, 256QAM, lsp.), utawa ing pita frekuensi sing amba kanthi nggunakake modulasi kapadhetan rendah (BPSK, QPSK). ). Panggunaan modulasi kapadhetan rendah kanggo tugas kasebut luwih disenengi amarga kekebalan gangguan sing luwih dhuwur. Mulane, sensitivitas panrima luwih apik, kanthi mangkono, anggaran energi modem mundhak lan, minangka asil, jangkauan komunikasi.
Kadhangkala manufaktur UAV nyetel kacepetan informasi link radio sing luwih dhuwur tinimbang kacepetan sumber, secara harfiah 2 utawa luwih, kanthi alesan manawa sumber kayata codec video duwe bitrate variabel lan kacepetan modem kudu dipilih kanthi nimbang nilai maksimum. saka emisi bitrate. Ing kasus iki, jarak komunikasi kanthi alami suda. Sampeyan ora kudu nggunakake pendekatan iki kajaba pancen perlu. Umume modem modern duwe buffer gedhe ing pemancar sing bisa ngetokake spike bitrate tanpa mundhut paket. Mulane, cadangan kacepetan luwih saka 25% ora dibutuhake. Yen ana alesan kanggo pracaya kapasitas buffer saka modem sing dituku ora cukup lan Tambah Ngartekno luwih ing kacepetan dibutuhake, iku luwih apik kanggo nolak tuku modem kuwi.
Tundha transfer data
Nalika ngevaluasi parameter iki, penting kanggo misahake wektu tundha sing ana gandhengane karo transmisi data liwat link radio saka wektu tundha sing digawe dening piranti enkoding/dekoding sumber informasi, kayata codec video. Wektu tundha ing link radio kasusun saka 3 nilai.
- Tundha amarga pangolahan sinyal ing pemancar lan panrima.
- Tundha amarga panyebaran sinyal saka pemancar menyang panrima.
- Tundha amarga buffering data ing pemancar ing modem duplex divisi wektu (TDD).
Latensi Tipe 1, miturut pengalaman penulis, kisaran saka puluhan mikrodetik nganti siji milidetik. Wektu tundha Tipe 2 gumantung saka jarak komunikasi, contone, kanggo link 100 km yaiku 333 μs. Tipe 3 wektu tundha gumantung ing dawa pigura TDD lan rasio saka durasi siklus transmisi kanggo total durasi pigura lan bisa beda-beda saka 0 kanggo durasi pigura, IE iku variabel acak. Yen paket informasi sing dikirim ana ing input pemancar nalika modem ana ing siklus transmisi, mula paket kasebut bakal dikirim ing udara kanthi jinis tundha nol 3. Yen paket kasebut rada telat lan siklus resepsi wis diwiwiti, banjur bakal ditundha ing buffer pemancar sajrone siklus resepsi. Dawane pigura TDD sing umum saka 2 nganti 20 ms, mula wektu tundha Tipe 3 paling awon ora ngluwihi 20 ms. Dadi, total wektu tundha ing link radio bakal ana ing kisaran 3−21 ms.
Cara paling apik kanggo ngerteni wektu tundha link radio yaiku eksperimen skala lengkap nggunakake utilitas kanggo ngevaluasi karakteristik jaringan. Ora dianjurake kanggo ngukur wektu tundha nggunakake metode panjalukan-respon, amarga wektu tundha ing arah maju lan mundur bisa uga ora padha kanggo modem TDD.
Parameter bobot lan dimensi
Milih unit modem on-board miturut kritéria iki ora mbutuhake komentar khusus: sing luwih cilik lan luwih entheng luwih apik. Aja lali uga bab perlu kanggo kelangan unit ing Papan, radiator tambahan bisa uga dibutuhake, lan, bobot lan dimensi uga bisa nambah. Preferensi ing kene kudu diwènèhaké marang unit ukuran cilik kanthi konsumsi daya sing sithik.
Kanggo unit basis lemah, paramèter dimensi massa ora kritis. Ease saka nggunakake lan instalasi teka menyang ngarep. Unit lemah kudu dadi piranti sing bisa dipercaya saka pengaruh eksternal kanthi sistem pemasangan sing trep menyang mast utawa tripod. Pilihan sing apik yaiku nalika unit lemah digabungake ing omah sing padha karo antena. Saenipun, unit lemah kudu disambungake menyang sistem kontrol liwat siji konektor trep. Iki bakal nylametake sampeyan saka tembung sing kuwat nalika sampeyan kudu nindakake karya penyebaran ing suhu −20 derajat.
Requirements dietary
Unit onboard, minangka aturan, diprodhuksi kanthi dhukungan kanggo macem-macem voltase sumber, contone 7-30 V, sing kalebu akeh pilihan voltase ing jaringan daya UAV. Yen sampeyan duwe kesempatan kanggo milih saka sawetara voltase sumber, banjur menehi pilihan kanggo nilai voltase sumber paling. Minangka aturan, modem internal powered saka voltase 3.3 lan 5.0 V liwat sumber daya secondary. Efisiensi pasokan listrik sekunder iki luwih dhuwur, luwih cilik bedane antarane input lan voltase internal modem. Efisiensi tambah tegese nyuda konsumsi energi lan ngasilake panas.
Unit lemah, ing tangan liyane, kudu ndhukung daya saka sumber voltase relatif dhuwur. Iki ngidini nggunakake kabel daya karo salib-bagean cilik, kang nyuda bobot lan simplifies instalasi. Kabeh liyane padha, menehi pilihan kanggo Unit adhedhasar lemah karo PoE (Power liwat Ethernet) support. Ing kasus iki, mung siji kabel Ethernet dibutuhake kanggo nyambungake unit lemah kanggo stasiun kontrol.
Kontrol kapisah / saluran telemetri
Fitur penting ing kasus sing ora ana papan ing UAV kanggo nginstal modem printah-telemetri sing kapisah. Yen ana papan, banjur saluran kontrol / telemetri sing kapisah saka modem broadband bisa digunakake minangka cadangan. Nalika milih modem karo pilihan iki, mbayar manungsa waé kanggo kasunyatan sing modem ndhukung protokol sing dikarepake kanggo komunikasi karo UAV (MAVLink utawa proprietary) lan kemampuan kanggo multiplex kontrol saluran / data telemetri menyang antarmuka trep ing stasiun lemah (GS). ). Contone, unit on-board saka modem broadband disambungake menyang autopilot liwat antarmuka kayata RS232, UART utawa CAN, lan unit lemah disambungake menyang komputer kontrol liwat antarmuka Ethernet sing perlu kanggo ngganti printah. , telemetri lan informasi video. Ing kasus iki, modem kudu bisa multiplex printah lan telemetri stream antarane RS232, UART utawa CAN antarmuka saka unit ing Papan lan antarmuka Ethernet saka unit lemah.
Paramèter liyane kanggo mbayar manungsa waé
Kasedhiyan mode duplex. Modem broadband kanggo UAV ndhukung mode operasi simplex utawa duplex. Ing mode simplex, transmisi data diijini mung ing arah saka UAV menyang NS, lan ing mode duplex - ing loro arah. Minangka aturan, modem simplex duwe codec video sing dibangun lan dirancang kanggo nggarap kamera video sing ora duwe codec video. Modem simplex ora cocok kanggo nyambungake menyang kamera IP utawa piranti liyane sing mbutuhake sambungan IP. Kosok baline, modem duplex, minangka aturan, dirancang kanggo nyambungake jaringan IP on-board UAV karo jaringan IP NS, yaiku ndhukung kamera IP lan piranti IP liyane, nanging bisa uga ora duwe built-in. ing codec video, amarga kamera video IP biasane duwe codec video sampeyan. Dhukungan antarmuka Ethernet mung bisa digunakake ing modem full-duplex.
Resepsi keragaman (keragaman RX). Anane kemampuan iki wajib kanggo njamin komunikasi terus-terusan ing kabeh jarak penerbangan. Nalika nyebar ing permukaan bumi, gelombang radio teka ing titik panampa ing rong sinar: ing sadawane dalan langsung lan kanthi bayangan saka permukaan. Yen tambahan gelombang loro balok dumadi ing fase, banjur lapangan ing titik panampa dikuwatake, lan yen ing antiphase, lemah. Kelemahane bisa cukup signifikan - nganti ilang komunikasi. Ing ngarsane loro antena ing NS, dumunung ing dhuwur beda, mbantu kanggo ngatasi masalah iki, amarga yen ing lokasi siji antena balok ditambahake ing antiphase, banjur ing lokasi liyane padha ora. Akibaté, sampeyan bisa entuk sambungan sing stabil ing kabeh jarak.
Topologi jaringan sing didhukung. Disaranake milih modem sing nyedhiyakake dhukungan ora mung kanggo topologi point-to-point (PTP), nanging uga kanggo topologi point-to-multipoint (PMP) lan relay (repeater). Panggunaan relay liwat UAV tambahan ngidini sampeyan nggedhekake area jangkoan UAV utama kanthi signifikan. Dhukungan PMP bakal ngidini sampeyan nampa informasi bebarengan saka sawetara UAV ing siji NS. Wigati uga manawa ndhukung PMP lan relay mbutuhake paningkatan bandwidth modem dibandhingake karo kasus komunikasi karo UAV siji. Mulane, kanggo mode iki dianjurake kanggo milih modem sing ndhukung pita frekuensi sudhut (paling 15-20 MHz).
Kasedhiyan sarana kanggo nambah kekebalan gangguan. Pilihan sing migunani, amarga lingkungan interferensi sing kuat ing wilayah sing digunakake UAV. Kekebalan gangguan dipahami minangka kemampuan sistem komunikasi kanggo nindakake fungsi kasebut nalika ana gangguan asal-usul buatan utawa alam ing saluran komunikasi. Ana rong pendekatan kanggo nglawan gangguan. Pendekatan 1: ngrancang panrima modem supaya bisa andal nampa informasi sanajan ana gangguan ing pita saluran komunikasi, kanthi biaya nyuda kacepetan transmisi informasi. Pendekatan 2: Ngilangi utawa nyuda gangguan ing input panrima. Conto implementasine pendekatan pisanan yaiku sistem panyebaran spektrum, yaiku: frekuensi hopping (FH), pseudo-random sequence spread spectrum (DSSS) utawa hibrida saka loro-lorone. Teknologi FH wis nyebar ing saluran kontrol UAV amarga tingkat transfer data sing dibutuhake kurang ing saluran komunikasi kasebut. Contone, kanggo kacepetan 16 kbit / s ing pita 20 MHz, kira-kira 500 posisi frekuensi bisa diatur, sing ngidini pangayoman dipercaya marang gangguan narrow-band. Panganggone FH kanggo saluran komunikasi broadband ana masalah amarga pita frekuensi sing diasilake gedhe banget. Contone, kanggo entuk posisi frekuensi 500 nalika nggarap sinyal kanthi bandwidth 4 MHz, sampeyan butuh bandwidth gratis 2 GHz! Kakehan dadi nyata. Panganggone DSSS kanggo saluran komunikasi broadband karo UAV luwih relevan. Ing teknologi iki, saben bit informasi diduplikasi bebarengan ing sawetara (utawa malah kabeh) frekuensi ing pita sinyal lan, ing ngarsane gangguan narrow-band, bisa dipisahake saka bagéan saka spektrum ora kena pengaruh interferensi. Panggunaan DSSS, uga FH, nuduhake manawa ana gangguan ing saluran kasebut, pangurangan tingkat transmisi data bakal dibutuhake. Nanging, jelas manawa luwih becik nampa video saka UAV kanthi resolusi sing luwih murah tinimbang ora ana. Pendekatan 2 nggunakake kasunyatan manawa gangguan, ora kaya swara internal panrima, mlebu link radio saka njaba lan, yen ana cara tartamtu ing modem, bisa ditindhes. Penindasan gangguan bisa ditindakake yen dilokalisasi ing domain spektral, temporal utawa spasial. Contone, gangguan narrowband dilokalisasi ing wilayah spektral lan bisa "dipotong" saka spektrum nggunakake filter khusus. Kajaba iku, gangguan pulsed dilokalisasi ing domain wektu; kanggo nyuda, wilayah sing kena pengaruh dibusak saka sinyal input panrima. Yen interferensi ora narrowband utawa pulsed, banjur penekan spasial bisa digunakake kanggo nyuda, amarga interferensi lumebu ing antena panampa saka sumber saka arah tartamtu. Yen nul saka pola radiasi antena panrima dipanggonke ing arah sumber gangguan, gangguan bakal ditindhes. Sistem kasebut diarani adaptif beamforming & beam nulling system.
Protokol radio digunakake. Produsen modem bisa nggunakake standar (WiFi, DVB-T) utawa protokol radio proprietary. Parameter iki arang dituduhake ing spesifikasi. Panggunaan DVB-T sacara ora langsung dituduhake dening pita frekuensi sing didhukung 2/4/6/7/8, kadhangkala 10 MHz lan kasebut ing teks spesifikasi teknologi COFDM (kode OFDM) ing ngendi OFDM digunakake bebarengan. kanthi coding tahan gangguan. Ing maringaken, kita Wigati sing COFDM sejatine sifate slogan iklan lan ora duwe kaluwihan saka OFDM, wiwit OFDM tanpa kode-tahan gangguan ora tau digunakake ing laku. Equalize COFDM lan OFDM nalika sampeyan ndeleng singkatan iki ing specifications modem radio.
Modem nggunakake protokol standar biasane dibangun ing basis saka chip specialized (WiFi, DVB-T) digunakake magepokan karo microprocessor. Nggunakake chip khusus relieves Produsèn modem saka akèh ngelu gadhah ngrancang, modeling, ngleksanakake, lan testing protokol radio dhewe. Mikroprosesor digunakake kanggo menehi modem fungsi sing dibutuhake. Modem kasebut nduweni kaluwihan ing ngisor iki.
- Regane murah
- Paramèter bobot lan ukuran sing apik.
- konsumsi daya kurang.
Ana uga kekurangan.
- Ora bisa ngganti karakteristik antarmuka radio kanthi ngganti perangkat kukuh.
- Stabilitas pasokan sing kurang ing jangka panjang.
- Kapabilitas winates kanggo nyedhiyakake dhukungan teknis sing berkualitas nalika ngrampungake masalah sing ora standar.
Stabilitas pasokan sing kurang amarga kasunyatan manawa produsen chip fokus utamane ing pasar massa (TV, komputer, lsp.). Produsen modem kanggo UAV ora dadi prioritas kanggo dheweke lan ora bisa mengaruhi keputusan produsen chip kanggo mungkasi produksi tanpa panggantos sing cukup karo produk liyane. Fitur iki dikuwatake kanthi tren antarmuka radio kemasan menyang sirkuit mikro khusus kayata "sistem ing chip" (System on Chip - SoC), lan mulane chip antarmuka radio individu dibuwang saka pasar semikonduktor.
Kapabilitas winates ing nyediakake dhukungan teknis amarga kasunyatane tim pangembangan modem adhedhasar protokol radio standar uga disedhiyakake karo spesialis, utamane ing teknologi elektronik lan gelombang mikro. Bisa uga ora ana spesialis komunikasi radio ing kana, amarga ora ana masalah sing bisa dirampungake. Mula, pabrikan UAV sing golek solusi kanggo masalah komunikasi radio sing ora pati penting bisa uga kuciwa babagan konsultasi lan pitulungan teknis.
Modem nggunakake protokol radio kepemilikan dibangun ing basis saka Kripik pangolahan sinyal analog lan digital universal. Stabilitas pasokan chip kasebut dhuwur banget. Bener, regane uga dhuwur. Modem kasebut nduweni kaluwihan ing ngisor iki.
- Wide kemungkinan kanggo ngganti modem kanggo kabutuhan customer, kalebu ngganti antarmuka radio kanthi ngganti perangkat kukuh.
- Kapabilitas antarmuka radio tambahan sing menarik kanggo digunakake ing UAV lan ora ana ing modem sing dibangun kanthi basis protokol radio standar.
- Stabilitas pasokan sing dhuwur, kalebu. ing jangka panjang.
- Dhukungan teknis tingkat dhuwur, kalebu ngrampungake masalah non-standar.
Kerugian.
- Rega dhuwur.
- Parameter bobot lan ukuran bisa uga luwih elek tinimbang modem sing nggunakake protokol radio standar.
- Tambah konsumsi daya saka unit pangolahan sinyal digital.
Data teknis sawetara modem kanggo UAV
Tabel nuduhake paramèter teknis sawetara modem kanggo UAV sing kasedhiya ing pasar.
Elinga, sanajan modem 3D Link nduweni daya pangirim sing paling murah dibandhingake karo modem Picoradio OEM lan J11 (25 dBm vs. 27−30 dBm), anggaran daya 3D Link luwih dhuwur tinimbang modem kasebut amarga sensitivitas panrima sing dhuwur (karo kacepetan transfer data sing padha kanggo modem sing dibandhingake). Dadi, jarak komunikasi nalika nggunakake Link 3D bakal luwih gedhe kanthi siluman energi sing luwih apik.
Tabel. Data teknis sawetara modem broadband kanggo UAV lan robotika
Parameter
(dilaksanakake ing modul saka Microhard)
(deloken sisan )
Produsen, negara
Geoscan, RF
Mobilicom, Israel
Inovasi Airborne, Kanada
DTC, UK
Redess, China
Jarak komunikasi [km] 20−60
5
n/a*
n/a*
10-20
Kacepetan [Mbit/s] 0.023−64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Tundha transmisi data [ms] 1−20
25
n/a*
15-100
15-30
Ukuran unit on-board LxWxH [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (tanpa omah)
67h68h22
76h48h20
Bobot unit onboard [gram] 89
105
17.6 (tanpa omah)
135
88
Antarmuka informasi
Ethernet, RS232, BISA, USB
Ethernet, RS232, USB (opsional)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Sumber daya unit on-board [Volt/Watt] 7−30/6.7
7−26/n/a*
5−58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7−18/8
Sumber daya unit lemah [Volt/Watt] 18−75 utawa PoE/7
7−26/n/a*
5−58/4.8
6−16/8
7−18/5
Daya pemancar [dBm] 25
n/a*
27-30
20
30
Sensitivitas panrima [dBm] (kanggo kacepetan [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)
Anggaran energi modem [dB] (kanggo kacepetan [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)
Pita frekuensi sing didhukung [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2; 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; 8
Simpleks/dupleks
Duplex
Duplex
Duplex
Simpleks
Duplex
Dhukungan keragaman
ya
ya
ya
ya
ya
Saluran kapisah kanggo kontrol / telemetri
ya
ya
ya
ora
ya
Protokol kontrol UAV sing didhukung ing saluran kontrol/telemetri
MAVLink, proprietary
MAVLink, proprietary
ora
ora
Link MAV
Dhukungan multiplexing ing saluran kontrol / telemetri
ya
ya
ora
ora
n/a*
Topologi jaringan
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP
PTP, PMP, relay
Tegese kanggo nambah kakebalan gangguan
DSSS, narrowband lan penekan pulsa
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Protokol radio
duweke
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n / a - ora ana data.
Babagan penulis
Alexander Smorodinov [[email dilindhungi]] minangka spesialis terkemuka ing Geoscan LLC ing bidang komunikasi nirkabel. Wiwit 2011 nganti saiki, dheweke wis ngembangake protokol radio lan algoritma pangolahan sinyal kanggo modem radio broadband kanggo macem-macem tujuan, uga ngleksanakake algoritma sing dikembangake adhedhasar chip logika sing bisa diprogram. Bidang minat penulis kalebu pangembangan algoritma sinkronisasi, estimasi properti saluran, modulasi/demodulasi, coding tahan gangguan, uga sawetara algoritma lapisan akses media (MAC). Sadurunge gabung karo Geoscan, penulis kerja ing macem-macem organisasi, ngembangake piranti komunikasi nirkabel khusus. Saka 2002 nganti 2007, dheweke kerja ing Proteus LLC minangka spesialis terkemuka ing pangembangan sistem komunikasi adhedhasar standar IEEE802.16 (WiMAX). Saka 1999 nganti 2002, penulis melu ngembangake algoritma pengkodean sing tahan gangguan lan model rute link radio ing Federal State Unitary Enterprise Central Research Institute "Granit". Penulis nampa gelar Calon Ilmu Teknik saka Universitas St. Petersburg Instrumentasi Aerospace ing taun 1998 lan gelar Teknik Radio saka universitas sing padha ing taun 1995. Alexander saiki dadi anggota IEEE lan IEEE Communications Society.
Source: www.habr.com