Pirsgirêka şandina mîqdarek mezin a daneyan ji wesayîtek hewayî ya bêpîlot (UAV) an robotên bejayî di sepanên nûjen de ne asayî ye. Vê gotarê pîvanên hilbijartinê yên ji bo modemên broadband û pirsgirêkên têkildar nîqaş dike. Gotar ji bo pêşdebirên UAV û robotîkê hate nivîsandin.
Pîvanên Hilbijartinê
Pîvanên sereke yên ji bo hilbijartina modemek broadband ji bo UAV an robotîk ev in:
- range ragihandinê.
- Rêjeya veguhastina daneya herî zêde.
- Dereng di ragihandina daneyan de.
- Parametreyên giranî û pîvanan.
- Têkiliyên agahdariyê piştgirî kirin.
- Pêdiviyên xwarinê.
- Kanala kontrolê / telemetryê ya veqetandî.
range ragihandinê
Rêjeya pêwendiyê ne tenê bi modemê, lê di heman demê de bi antên, kabloyên antenna, şert û mercên belavbûna pêlên radyoyê, destwerdana derveyî û sedemên din ve jî girêdayî ye. Ji bo ku hûn pîvanên modemê bixwe ji pîvanên din ên ku bandorê li ser rêza ragihandinê dikin veqetînin, hevkêşeya rêzê bifikirin [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Belavkirina pêlên radyoyê û xebitandina girêdanên radyoyê. Têkêlî. Moskow. 1971]
$$display$$ R=frac{3 cdot 10^8}{4 pi F}10^{frac{P_{TXdBm}+G_{TXdB}+L_{TXdB}+G_{RXdB}+L_{RXdB}+ |V|_{dB}-P_{RXdBm}}{20}},$$display$$
ko
$inline$R$inline$ - rêza pêwendiya pêwîst bi metre;
$inline$F$inline$ — frekansa bi Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — hêza ragihandina modemê li dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — qezenckirina antena veguhêz bi dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — windahiyên di kabloyê de ji modemê ber bi antena veguhêz ve bi dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — qezenckirina antena wergir bi dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — windabûna kabloya ji modemê heta antena wergirê bi dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — hestiyariya wergirê modemê di dBm de;
$inline$|V|_{dB}$inline$ faktorek kêmbûnê ye ku windahiyên zêde yên ji ber bandora rûxara Dinyayê, nebat, atmosfer û faktorên din ên di dB de li ber çavan digire.
Ji hevkêşana rêzê diyar e ku rêjeyek tenê bi du pîvanên modemê ve girêdayî ye: hêza transmitter $inline$P_{TXdBm}$inline$ û hestiyariya wergirê $inline$P_{RXdBm}$inline$, an bêtir li ser cûdahiya wan - budceya enerjiyê ya modem
$$display$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$display$$
Parametreyên mayî yên di hevkêşeya rêzê de şert û mercên belavbûna sînyalê û pîvanên cîhazên antenna-feeder diyar dikin, yanî. tu eleqeya xwe bi modemê re nîne.
Ji ber vê yekê, ji bo ku hûn qada pêwendiyê zêde bikin, hûn hewce ne ku modemek bi nirxek mezin $inline$B_m$inline$ hilbijêrin. Ji ber vê yekê, $inline$B_m$inline$ dikare bi zêdekirina $inline$P_{TXdBm}$inline$ an bi kêmkirina $inline$P_{RXdBm}$inline$ zêde bibe. Di pir rewşan de, pêşdebirên UAV li modemek bi hêza veguhezker a bilind digerin û hindik bala xwe didin hesasiya wergir, her çend ew hewce ne ku tam berevajî bikin. Veguhezkarek hêzdar a ser-board a modemek berfereh pirsgirêkên jêrîn vedihewîne:
- mezaxtina enerjiyê ya bilind;
- hewcedariya sarbûnê;
- xirabûna lihevhatina elektromagnetîk (EMC) bi alavên din ên serhêl ên UAV re;
- nepeniya enerjiyê kêm.
Du pirsgirêkên yekem bi vê rastiyê ve girêdayî ne ku rêbazên nûjen ên şandina mîqdarên mezin ên agahdariyê li ser kanalek radyoyê, mînakî OFDM, hewce dike. linear transmitter. Karbidestiya veguhezerên radyoya xêzkirî ya nûjen kêm e: 10-30%. Bi vî rengî, 70-90% ji enerjiya hêja ya dabînkirina hêzê ya UAV vediguhezîne germê, ku pêdivî ye ku bi bandor ji modemê were derxistin, wekî din ew ê têk biçe an hêza wê ya derketinê dê ji ber germbûna zêde di demek herî neguncan de dakeve. Mînakî, veguhezkerek 2 W dê 6-20 W ji dabînkirina hêzê derxîne, ji wan 4-18 W dê bibe germê.
Diziya enerjiyê ya girêdana radyoyê ji bo serîlêdanên taybetî û leşkerî girîng e. Diziya kêm tê vê wateyê ku sînyala modem bi îhtimalek pir zêde ji hêla wergirê keşfê ya qereqola tevlihevkirinê ve tê destnîşankirin. Li gorî vê yekê, îhtîmala tepisandina girêdanek radyoyê bi dizîka enerjiya kêm jî zêde ye.
Hesasiya wergirê modem jêhatîbûna wê ya derxistina agahdariya ji sînyalên wergirtî bi astek diyarkirî ya kalîteyê diyar dike. Pîvanên kalîteyê dibe ku cûda bibin. Ji bo pergalên ragihandina dîjîtal, îhtîmala xeletiyek bit (rêjeya xeletiya bit - BER) an îhtîmala xeletiyek di pakêtek agahdarî de (rêjeya xeletiya çarçovê - FER) pir caran tê bikar anîn. Bi rastî, hesas asta nîşana pir e ku divê agahdarî jê were derxistin. Mînakî, hesasiyeta -98 dBm bi BER = 10-6 nîşan dide ku agahdariya bi BERek wusa dikare ji sînyalek bi astek -98 dBm an bilindtir were derxistin, lê agahdariya bi asta, bêje, -99 dBm dikare were derxistin. êdî ji sînyalek bi asta, −1 dBm, nayê derxistin. Bê guman, kêmbûna kalîteyê her ku asta sînyalê kêm dibe hêdî hêdî çêdibe, lê hêja ye ku ji bîr mekin ku piraniya modemên nûjen bi vî rengî hene. bandora dergehê ku tê de kêmbûna kalîteyê dema ku asta sînyalê li jêr hestiyariyê kêm dibe pir zû çêdibe. Bes e ku meriv sînyalê 2-10 dB li binê hesasiyetê kêm bike da ku BER bi 1-XNUMX zêde bibe, ev tê vê wateyê ku hûn ê êdî vîdyoyê ji UAV-ê nebînin. Bandora tixûbê encamek rasterast a teorema Shannon ji bo kanalek dengdar e; ew nikare were rakirin. Hilweşîna agahiyê dema ku asta sînyalê di binê hestiyariyê de kêm dibe ji ber bandora dengê ku di hundurê wergirê bixwe de çêdibe pêk tê. Dengê hundurîn a wergirek bi tevahî nayê rakirin, lê gengaz e ku asta wê kêm bike an fêr bibe ku bi bandor agahdariya ji sînyalek dengdar derxîne. Hilberînerên modem van her du nêzîkatiyan bikar tînin, çêtirkirina blokên RF-ya wergir û çêtirkirina algorîtmayên hilberandina sînyala dîjîtal dikin. Başkirina hesasiyeta wergirê modem rê nade zêdebûnek wusa dramatîk di xerckirina hêzê û belavbûna germê de wekî zêdekirina hêza veguhezker. Bê guman, zêdebûnek di xerckirina enerjiyê û hilberîna germê de heye, lê ew pir hindik e.
Algorîtmaya hilbijartina modem a jêrîn ji hêla gihîştina qada pêwendiya pêdivî ve tê pêşniyar kirin.
- Li ser rêjeya veguhastina daneyê biryar bidin.
- Ji bo leza pêwîst modemek bi hesasiyeta herî baş hilbijêrin.
- Rêjeya pêwendiyê bi hesab an ceribandinê diyar bikin.
- Ger qada ragihandinê ji hewcedariyê kêmtir be, wê hingê hewl bidin ku tedbîrên jêrîn bikar bînin (bi rêza kêmbûna pêşîn hatine rêz kirin):
- windahiyên di kabloyên antenê de kêm bikin $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ bi karanîna kabloyek bi kêmbûna xêzikî ya li frekansa xebitandinê û/an kêmkirina dirêjahiya kabloyan;
- zêdekirina qezenca antenê $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- hêza veguhestina modem zêde bike.
Nirxên hestiyariyê li gorî rêgezê bi rêjeya veguheztina daneyê ve girêdayî ye: Leza bilind - hesasiya xirabtir. Mînakî, hesasiyeta -98 dBm ji bo 8 Mbps ji hesasiyeta -95 dBm ji bo 12 Mbps çêtir e. Hûn dikarin modemên di warê hestiyariyê de tenê ji bo heman leza veguhastina daneyê bidin ber hev.
Daneyên li ser hêza veguhêz hema hema her gav di taybetmendiyên modem de peyda dibin, lê daneyên li ser hestiyariya wergir her gav peyda nabin an jî têrê nakin. Bi kêmanî, ev sedemek e ku meriv hişyar be, ji ber ku hejmarên xweşik bi zorê nayên veşartin. Digel vê yekê, bi neweşandina daneyên hesasiyetê re, çêker xerîdar ji fersendê dûr dixe ku ji hêla hesabkirinê ve rêjeya ragihandinê texmîn bike. ber kirînên modem.
Rêjeya veguhastina daneya herî zêde
Hilbijartina modemek li ser bingeha vê parametreyê bi rêkûpêk hêsan e heke hewcedariyên lezê bi zelalî bêne diyar kirin. Lê hin nuans hene.
Ger pirsgirêka ku tê çareser kirin pêdivî ye ku pêbaweriya herî zêde ya pêwendiya gengaz were peyda kirin û di heman demê de gengaz e ku ji bo girêdanek radyoyê bandek frekansa têra xwe berfireh veqetînin, wê hingê çêtir e ku meriv modemek hilbijêrin ku bandek frekansa fireh (bandfireh) piştgirî dike. Rastî ev e ku leza agahdariya hewce dikare di bandek frekansa nisbeten teng de bi karanîna modulasyonên hişk (16QAM, 64QAM, 256QAM, hwd.), an jî di bandek frekansê ya berfireh de bi karanîna modulasyona kêm-dansîte (BPSK, QPSK) were bidestxistin. ). Bikaranîna modulasyona kêm-tansê ji bo karên weha ji ber xweparastina dengê bilindtir tê tercîh kirin. Ji ber vê yekê, hesasiya wergirê çêtir e; Li gorî vê yekê, budceya enerjiyê ya modemê zêde dibe û, wekî encamek, rêjeya ragihandinê zêde dibe.
Carinan çêkerên UAV leza agahdariya girêdana radyoyê ji leza çavkaniyê pirtir, bi rastî 2 an jî zêdetir carî destnîşan dikin, bi argûmana ku çavkaniyên wekî kodekên vîdyoyê xwedan bitratek guhêrbar in û divê leza modemê li gorî nirxa herî zêde were hilbijartin. ji belavbûna bitrate. Di vê rewşê de, rêjeya danûstendinê bi xwezayî kêm dibe. Pêdivî ye ku hûn vê rêbazê bikar neynin heya ku bi tevahî hewce nebe. Piraniya modemên nûjen xwedan tamponek mezin di veguhêz de ne ku dikare bitrate çîpên bêyî windakirina pakêtê sivik bike. Ji ber vê yekê, rezervek bilez ji% 25 ne hewce ye. Ger sedemek hebe ku meriv bawer bike ku kapasîteya tampon a modema ku tê kirîn têrê nake û zêdebûnek berbiçav a bilez hewce ye, wê hingê çêtir e ku meriv kirina modemek wusa red bike.
Dereng veguhestina daneyan
Dema ku hûn vê pîvanê dinirxînin, girîng e ku derengiya ku bi veguheztina daneyê ya li ser girêdana radyoyê ve girêdayî ye ji derengiya ku ji hêla amûra şîfrekirin / dekodkirina çavkaniya agahdariyê ve hatî çêkirin, wekî kodek vîdyoyê veqetînin. Derengiya girêdana radyoyê ji 3 nirxan pêk tê.
- Dereng ji ber pêvajoyek sînyalê di veguhezkar û wergir de.
- Dereng ji ber belavbûna sînyalê ji wergêr ber bi wergirê.
- Dereng ji ber tamponkirina daneyê ya di veguhezerê de di modemên dupleksa dabeşkirina demê (TDD).
Derengiya tîpa 1, di ezmûna nivîskar de, ji deh mîkrosaniyeyan heya yek milîsaniyeyê ye. Derengiya tîpa 2 bi rêza ragihandinê ve girêdayî ye, mînakî, ji bo girêdanek 100 km ew 333 μs ye. Derengiya tîpa 3 bi dirêjahiya çarçoweya TDD û bi rêjeya dirêjahiya dewra veguheztinê bi dirêjahiya çarçoweya tevahî ve girêdayî ye û dikare ji 0 heya heyama çarçovê diguhere, ango ew guhêrbarek tesadufî ye. Ger pakêta agahdariya ku hatî şandin dema ku modem di çerxa veguheztinê de ye li ketina ragihandinê be, wê hingê dê pakêt bi derengiya sifir tîpa 3 li hewayê were şandin. Ger pakêt hinekî dereng be û çerxa wergirtinê jixwe dest pê kiriye, wê hingê ew ê di tampona veguhezerê de ji bo dema çerxa wergirtinê dereng bimîne. Dirêjahiya çarçoveya TDD ya tîpîk ji 2 heta 20 ms diguhere, ji ber vê yekê derengiya Tîpa 3 ya herî xirab dê ji 20 ms derbas nebe. Bi vî rengî, derengiya tevahî di girêdana radyoyê de dê di nav rêza 3-21 ms de be.
Awayê çêtirîn ku meriv derengiya girêdanek radyoyê bibîne ceribandinek tev-pîvek e ku karanîna karûbaran ji bo nirxandina taybetmendiyên torê bikar tîne. Pîvandina derengiyê bi karanîna rêbaza daxwaz-bersiv nayê pêşniyar kirin, ji ber ku dereng di rêwerzên pêş û paş de dibe ku ji bo modemên TDD ne yek be.
Parametreyên giranî û pîvanan
Hilbijartina yekîneyek modem a serhêl li gorî vê pîvanê ne hewceyî şîroveyên taybetî ye: piçûktir û siviktir ew qas çêtir. Di heman demê de hewcedariya sarkirina yekîneya serhêl jî ji bîr nekin; dibe ku radyatorên zêde hewce bibin, û li gorî vê yekê, dibe ku giranî û pîvan jî zêde bibin. Li vir divê tercîh ji yekîneyên sivik, piçûk ên bi xerckirina hêza kêm re were dayîn.
Ji bo yekîneyek bingeh-zemînê, pîvanên girs-alî ne ew qas krîtîk in. Hêsaniya bikaranîn û sazkirinê derdikeve pêş. Pêdivî ye ku yekîneya erdê amûrek bi pêbawerî ji bandorên derveyî bi pergalek guncandî ya li ser mast an sêpûkê were parastin. Vebijarkek baş ew e ku gava yekîneya erdê bi antenna re di heman xanî de were yek kirin. Bi îdeal, yekîneya erdê divê bi pergala kontrolê ve bi yek girêdanek hêsan ve were girêdan. Dema ku hûn hewce ne ku di germahiyek -20 derece de xebata veqetandinê bimeşînin, ev ê we ji gotinên xurt xilas bike.
Pêdiviyên Dietary
Yekîneyên serhêl, wekî qaîdeyek, bi piştgirî ji bo cûrbecûr voltaja dabînkirinê têne hilberandin, mînakî 7-30 V, ku piraniya vebijarkên voltaja di tora hêza UAV de vedigire. Ger derfeta we heye ku hûn ji çend voltaja dabînkirinê hilbijêrin, wê hingê tercîhê bidin nirxa voltaja dabînkirina herî hindik. Wekî qaîdeyek, modem di hundurê xwe de ji voltaja 3.3 û 5.0 V bi navgînên hêza duyemîn ve têne hêz kirin. Karbidestiya van dabînkirina hêzê ya duyemîn bilindtir e, ferqa di navbera têketin û voltaja navxweyî ya modemê de hindiktir e. Zêdebûna karîgeriyê tê wateya kêmkirina xerckirina enerjiyê û hilberîna germê.
Ji aliyekî din ve, yekîneyên erdê divê hêzê ji çavkaniyek voltaja nisbeten bilind piştgirî bikin. Ev destûrê dide karanîna kabloyek hêzê ya bi perçeyek piçûk, ku giraniyê kêm dike û sazkirinê hêsan dike. Hemî tiştên din wekhev bin, tercîhê bidin yekîneyên bingeh-zemînê yên bi piştgiriya PoE (Hêza li ser Ethernet). Di vê rewşê de, tenê yek kabloyek Ethernet hewce ye ku yekîneya erdê bi qereqola kontrolê ve girêbide.
Kanala kontrolê / telemetryê ya veqetandî
Taybetmendiyek girîng di rewşên ku cîhek li ser UAV-ê namîne da ku modemek ferman-telemetrî ya cihêreng saz bike. Ger cîh hebe, wê hingê kanalek kontrol / telemetrî ya veqetandî ya modema berfereh dikare wekî paşvekişandinê were bikar anîn. Dema ku modemek bi vê vebijarkê hilbijêrin, bala xwe bidin modemê ku protokola xwestî piştgirî dike ji bo danûstendina bi UAV (MAVLink an xwedan xwedan) û jêhatîbûna kontrolkirina kanala / daneyên telemetrîyê di navgînek hêsan a li stasyona erdê (GS) de. Mînakî, yekîneya serhêl a modemek berfereh bi navgînek wekî RS232, UART an CAN ve bi pîlota otopîlotê ve girêdayî ye, û yekîneya erdê bi navgînek Ethernet ve bi komputera kontrolê ve girêdayî ye ku pê re hewce ye ku emrê biguhezînin. , telemetry û agahdariya vîdyoyê. Di vê rewşê de, pêdivî ye ku modem bikaribe di navbera navbeynkariya RS232, UART an CAN ya yekîneya serhêl û pêwendiya Ethernetê ya yekîneya erdê de ferman û têlemeteriyê piralî bike.
Parametreyên din ên ku bala xwe bidin
Hebûna moda duplex. Modemên berbelav ên ji bo UAV-an modên xebitandinê yên hêsan an duplex piştgirî dikin. Di moda hêsan de, veguheztina daneyê tenê di rê de ji UAV-ê berbi NS-ê, û di moda duplex de - di her du alî de destûr tê dayîn. Wekî qaîdeyek, modemên hêsan xwedan kodek vîdyoyek çêkirî ne û ji bo xebitandina bi kamerayên vîdyoyê yên ku kodek vîdyoyê tune ne hatine çêkirin. Modemek Simplex ji bo girêdana bi kamerayek IP-ê an cîhazên din ên ku pêwendiyek IP-yê hewce dike ne maqûl e. Berevajî vê, modemek duplex, bi gelemperî, ji bo girêdana tora IP-ya serhêl a UAV-ê bi tora IP-ya NS-ê ve hatî çêkirin, ango ew kamerayên IP-ê û amûrên din ên IP-yê piştgirî dike, lê dibe ku ne xwediyê avahiyek çêkirî be. di kodek vîdyoyê de, ji ber ku kamerayên vîdyoyê IP bi gelemperî kodek vîdyoya we heye. Piştgiriya pêwendiya Ethernet tenê di modemên tev-duplex de gengaz e.
Pêşwaziya cihêrengiyê (cihêrengiya RX). Hebûna vê kapasîteyê mecbûrî ye ku pêwendiya domdar li seranserê tevahiya dûrahiya firînê peyda bike. Dema ku li ser rûyê erdê belav dibin, pêlên radyoyê bi du tîrêjan digihîjin cihê wergirtinê: li ser rêyek rasterast û bi refleksa ji rûyê erdê. Ger lêzêdekirina pêlên du tîrêjan di qonaxê de çêbibe, wê hingê zeviya li xala wergirtinê xurt dibe, û heke di antîfazê de be, ew qels dibe. Qelsbûn dikare pir girîng be - heya windabûna tevahî ya ragihandinê. Hebûna du antên li ser NS-ê, ku li bilindahiyên cihêreng hene, ji bo çareserkirina vê pirsgirêkê dibe alîkar, ji ber ku heke li cîhê antennayek tîrêj di antîfazê de werin zêdekirin, wê hingê li cîhê ya din nabin. Wekî encamek, hûn dikarin li seranserê dûrahiya pêwendiyek domdar bi dest bixin.
Topolojiyên torê yên piştgirî kirin. Tête pêşniyar kirin ku hûn modemek hilbijêrin ku ne tenê ji bo topolojiya xal-bi-point (PTP), lê di heman demê de ji bo topolojiyên xal-bi-pir-point (PMP) û relay (repeater) jî piştgirî dide. Bikaranîna releyê bi navgînek UAV-ya pêvek dihêle hûn bi girîngî qada vegirtina UAV-a sereke berfireh bikin. Piştgiriya PMP-ê dê bihêle ku hûn di yek NS-ê de ji çend UAV-ên hevdem agahdarî bistînin. Ji kerema xwe di heman demê de bala xwe bidin ku piştgirîkirina PMP û releyê dê li gorî rewşa pêwendiya bi yek UAV-ê re hewceyê zêdekirina band-banda modem bike. Ji ber vê yekê, ji bo van modan tê pêşniyar kirin ku hûn modemek hilbijêrin ku bandek frekansa berfireh (kêmtirîn 15-20 MHz) piştgirî dike.
Hebûna rêgezên ji bo zêdekirina bergiriya deng. Vebijarkek kêrhatî, ji ber hawîrdora destwerdana tund a li deverên ku UAV têne bikar anîn. Nerazîbûna deng wekî kapasîteya pergalek ragihandinê tê fêm kirin ku fonksiyona xwe di hebûna destwerdana bi eslê xwerû an xwezayî de di kanala ragihandinê de pêk bîne. Ji bo destwerdana şer du nêzîkatî hene. Nêzîktêdayîn 1: wergirê modem sêwirînin da ku ew bi pêbawerî agahdarî werbigire tewra di hebûna destwerdanê de di band kanala ragihandinê de, bi bihayê hin kêmkirina leza veguheztina agahdarî. Nêzîktêdayîn 2: Destwerdana li têketina wergirê bitepisîne an kêm bike. Nimûneyên pêkanîna nêzîkatiya yekem pergalên belavbûna spektrumê ne, bi navî: bazdana frekansê (FH), spektora belavbûna rêzika pseudo-random (DSSS) an jî hîbrîdek ji her duyan. Teknolojiya FH di kanalên kontrolê yên UAV de ji ber kêmbûna rêjeya veguhastina daneyê ya di kanalek pêwendiyek wusa de belav bûye. Mînakî, ji bo leza 16 kbit/s di bendek 20 MHz de, bi qasî 500 pozîsyonên frekansê dikarin werin organîze kirin, ku rê dide parastina pêbawer li hember destwerdana band teng. Bikaranîna FH-ê ji bo kanalek ragihandinê ya fireh pirsgirêk e ji ber ku band frekansa encam pir mezin e. Mînakî, ji bo bidestxistina 500 pozîsyonên frekansê dema ku bi îşaretek bi 4 MHz re kar dikin, hûn ê hewceyê 2 GHz firehiya band belaş bin! Pir zêde ku rast be. Bikaranîna DSSS-ê ji bo kanalek pêwendiya fireh a bi UAV re têkildartir e. Di vê teknolojiyê de, her bitek agahdarî bi hevdemî li çend (an jî hemî) frekansan di bandê sînyalê de tê dubare kirin û, di hebûna navbeynkariya band-a teng de, dikare ji beşên spektrêmê ku ji destwerdanê bandor nebin, were veqetandin. Bikaranîna DSSS, û her weha FH, tê vê wateyê ku dema ku destwerdan di kanalê de xuya bibe, kêmkirina rêjeya ragihandina daneyê dê hewce bike. Digel vê yekê, eşkere ye ku çêtir e ku meriv vîdyoyek ji UAV-ê di çarçoveyek nizm de ji çu tiştî wergire. Nêzîktêdayîn 2 vê rastiyê bikar tîne ku destwerdan, berevajî dengê hundurîn yê wergirê, ji derve ve tê girêdana radyoyê û, heke hin navgîn di modemê de hebin, dikare were tepisandin. Tepeserkirina destwerdanê mimkun e ku ew di warên spektral, demkî an mekan de cih be. Mînakî, destwerdana band teng li herêma spektralê ye û dikare bi karanîna parzûnek taybetî ji spektrumê were "derkirin". Bi heman rengî, dengê pêlkirî di qada demê de cih digire; ji bo tepeserkirina wê, devera bandorkirî ji sînyala têketina wergirê tê derxistin. Ger destwerdan ne band teng an pêlkirî be, wê hingê ji bo tepeserkirina wê dikare tepeserkerek cîhê were bikar anîn, ji ber ku mudaxele ji çavkaniyek ji rêgezek diyarkirî dikeve antenna wergirtinê. Ger sifira şêwaza tîrêjê ya antenna wergirtinê li gorî çavkaniya destwerdanê were danîn, dê destwerdan were tepisandin. Pergalên weha têne binav kirin pergalên tîrêjên adaptive & pergalên betalkirina tîrêjê.
Protokola radyoyê tê bikaranîn. Hilberînerên modem dikarin protokolek radyoya standard (WiFi, DVB-T) an xwedan xwedan bikar bînin. Ev parametre kêm caran di taybetmendiyan de tê destnîşan kirin. Bikaranîna DVB-T bi nerasterast ji hêla bandên frekansê yên piştgirîkirî 2/4/6/7/8, carinan 10 MHz ve tê destnîşan kirin û di metnê de behsa taybetmendiya teknolojiya COFDM (kodkirî OFDM) ku tê de OFDM bi hev re tê bikar anîn. bi kodkirina deng-berxwedêr. Di derbazbûnê de, em bala xwe didin ku COFDM bi tenê sloganek reklamê ye û li ser OFDM-ê xwedan avantajên wan nîne, ji ber ku OFDM bêyî kodkirina deng-berxwedêr qet di pratîkê de nayê bikar anîn. Gava ku hûn van kurtenivîsan di taybetmendiyên modema radyoyê de dibînin COFDM û OFDM wekhev bikin.
Modemên ku protokolek standard bikar tînin bi gelemperî li ser bingeha çîpek pispor (WiFi, DVB-T) têne çêkirin ku bi mîkroprosesorek re dixebite. Bikaranîna çîpek xwerû çêkerê modemê ji gelek serêşên ku bi sêwirandin, modelkirin, pêkanîn û ceribandina protokola radyoya xwe ve girêdayî ne rehet dike. Mîkroprosesor tê bikar anîn da ku fonksiyona pêwîst bide modem. Modemên weha xwedî avantajên jêrîn in.
- Bihayê kêm.
- Parametreyên giran û mezinahiyê baş.
- Mezaxtina hêza kêm.
Kêmasî jî hene.
- Nekarîna guheztina taybetmendiyên pêwendiya radyoyê bi guhertina firmware.
- Kêm îstîqrara peydakirinan di demek dirêj de.
- Di dema çareserkirina pirsgirêkên ne-standard de di peydakirina piştgiriya teknîkî ya jêhatî de kapasîteyên tixûbdar.
Kêmbûna îstîqrarê ji ber vê yekê ye ku hilberînerên çîpê bi taybetî li ser bazarên girseyî (TV, komputer, hwd.) hûr dibin. Çêkerên modemên ji bo UAV-an ji bo wan ne pêşanî ne û ew bi tu awayî nikarin bandorê li biryara hilberînerê çîpê bikin ku hilberînê rawestîne bêyî ku têra xwe bi hilberek din re were guheztin. Ev taybetmendî ji hêla meyla pakkirina navberên radyoyê ve di nav mîkroşeyên pispor ên wekî "pergala li ser çîpê" (System on Chip - SoC) ve tê xurt kirin, û ji ber vê yekê çîpên navbeynkariya radyoyê hêdî hêdî ji sûka nîvconductor têne şûştin.
Kapasîteyên tixûbdar ên di peydakirina piştgiriya teknîkî de ji ber vê yekê ye ku tîmên pêşkeftina modemê yên li ser bingeha protokola radyoya standard bi pisporan re baş têne xebitandin, di serî de di teknolojiya elektronîkî û mîkropêl de. Dibe ku li wir qet pisporên ragihandinê yên radyoyê tune bin, ji ber ku tu pirsgirêk tune ku wan çareser bikin. Ji ber vê yekê, hilberînerên UAV-ê ku ji bo pirsgirêkên pêwendiya radyoyê yên ne-pîvan li çareseriyê digerin, dibe ku di warê şêwirdarî û arîkariya teknîkî de xwe bêhêvî bibînin.
Modemên ku protokolek radyoya xwedan bikar tînin li ser bingeha çîpên hilberandina sînyala analog û dîjîtal ên gerdûnî têne çêkirin. Stabiliya dabînkirina çîpên weha pir zêde ye. Rast e, bihayê wê jî bilind e. Modemên weha xwedî avantajên jêrîn in.
- Derfetên berfireh ji bo adaptasyona modem li gorî hewcedariyên xerîdar, di nav de adaptasyona navbeynkariya radyoyê bi guhertina firmware.
- Kapasîteyên pêwendiya radyoyê yên din ên ku ji bo karanîna di UAV-an de balkêş in û di modemên ku li ser bingeha protokolên radyoya standard hatine çêkirin de tune ne.
- Îstîqrara bilind a dabînkeran, di nav de. di demeke dirêj de.
- Asta bilind a piştgiriya teknîkî, di nav de çareserkirina pirsgirêkên ne-standard.
Zerar.
- Bihayê bilind.
- Parametreyên giranî û mezinbûnê dibe ku ji yên modemên ku protokolên radyoya standard bikar tînin xirabtir bin.
- Zêdekirina xerckirina hêzê ya yekîneya hilberandina sînyala dîjîtal.
Daneyên teknîkî yên hin modemên ji bo UAVs
Tablo pîvanên teknîkî yên hin modemên ji bo UAV-ên ku li sûkê hene nîşan dide.
Bala xwe bidinê ku her çend modema Link 3D li gorî modemên Picoradio OEM û J11 (25 dBm beramberî 27−30 dBm) hêza veguheztinê ya herî hindik e jî, ji ber hesasiyeta bilind a wergirê (bi heman leza veguhastina daneyê ji bo modemên ku têne berhev kirin). Bi vî rengî, dema ku girêdana 3D bikar bînin, rêza ragihandinê dê bi dizîka enerjiya çêtir mezintir be.
Mêz. Daneyên teknîkî yên hin modemên berfereh ên ji bo UAV û robotîk
Parîsê
(li ser modulê pêk tê ji Microhard)
(binihêre jî )
Çêker, welat
Geoscan, RF
Mobilicom, Îsraîl
Innovations Airborne, Kanada
DTC, Brîtanya
Redess, Çîn
Дальность связи [км]
20−60
5
n/a*
n/a*
10 20
Скорость [Мбит/сек]
0.023−64.9
1.6 6
0.78 28
0.144 31.668
1.5 6
Задержка передачи данных [мс]
1−20
25
n/a*
15 100
15 30
Габариты бортового блока ДхШхВ [мм]
77х45х25
74x54x26
40x40x10 (bê xanî)
67x68x22
76x48x20
Масса бортового блока [грамм]
89
105
17.6 (bê xanî)
135
88
Têkiliyên agahdariyê
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (vebijarkî)
Ethernet, RS232 / UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Питание бортового блока [Вольт/Ватт]
7−30/6.7
7−26/n/a*
5−58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7−18/8
Питание наземного блока [Вольт/Ватт]
18−75или PoE/7
7−26/n/a*
5−58/4.8
6−16/8
7−18/5
Мощность передатчика [дБм]
25
n/a*
27 30
20
30
Hesasiya wergir [dBm] (ji bo leza [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)
Budçeya enerjiya modem [dB] (ji bo leza [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)
Поддерживаемые полосы частот [МГц]
4−20
4.5; 8.5
2; 4; 8
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; 8
Simplex / duplex
Duplex
Duplex
Duplex
Simplex
Duplex
Piştgiriya cihêrengiyê
erê
erê
erê
erê
erê
Ji bo kontrol / telemetrî kanalek veqetandî
erê
erê
erê
na
erê
Protokolên kontrolê yên UAV-ê di kanala kontrol / telemetrî de piştgirî kirin
MAVLink, xwedan
MAVLink, xwedan
na
na
MAV Link
Piştgiriya pirzimanî di kanala kontrol / telemetrî de
erê
erê
na
na
n/a*
Topolojiyên torê
PTP, PMP, rele
PTP, PMP, rele
PTP, PMP, rele
PTP
PTP, PMP, rele
Wateyên ji bo zêdekirina bergiriya deng
DSSS, bandên teng û nebzê
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Protokola radyoyê
xwedanî
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n/a - dane tune.
Li ser nivîskarê
Alexander Smorodinov [[email parastî]] di warê ragihandina bêtêlê de pisporek pêşeng e li Geoscan LLC. Ji sala 2011-an heya niha, ew ji bo mebestên cihêreng protokolên radyoyê û algorîtmayên hilberandina sînyalê ji bo modemên radyoya fireh çêdike, û her weha algorîtmayên pêşkeftî yên li ser bingeha çîpên mantiqê yên bernamekirî bicîh tîne. Qadên balkêş ên nivîskar pêşkeftina algorîtmayên hevdengkirinê, texmînkirina milkê kanalê, modulasyon / demodulasyon, kodkirina berxwedêr a deng, û her weha hin algorîtmayên qata gihîştina medyayê (MAC) hene. Berî ku beşdarî Geoscan bibe, nivîskar di rêxistinên cihêreng de xebitî, amûrên ragihandinê yên bêserûber ên xwerû pêşve xistin. Ji 2002 heta 2007, ew li Proteus LLC wekî pisporek pêşeng di pêşkeftina pergalên ragihandinê de li ser bingeha standarda IEEE802.16 (WiMAX) xebitî. Ji 1999-an heya 2002-an, nivîskar di pêşkeftina algorîtmayên kodkirinê yên berxwedêr û modelkirina rêyên girêdana radyoyê de li Enstîtuya Lêkolînê ya Navendî ya Enterprise ya Dewleta Federal "Granit" beşdar bû. Nivîskar di sala 1998 de bawernameya Namzetê Zanistên Teknîkî ji Zanîngeha St. Alexander endamê niha yê IEEE û Civata Ragihandinê ya IEEE ye.
Source: www.habr.com