Caqabadda gudbinta xogta tirada badan ee hawada aan duuliyaha lahayn (UAV) ama robotics dhulka ah maaha wax ku cusub codsiyada casriga ah. Maqaalkani waxa uu ka hadlayaa shuruudaha xulashada modem-ka ballaadhan iyo dhibaatooyinka la xidhiidha. Maqaalka waxaa loo qoray UAV iyo soosaarayaasha robotics.
Shuruudaha Xulashada
Shuruudaha ugu muhiimsan ee lagu dooranayo modem ballaadhan ee UAVs ama robotics waa:
- Kala duwanaanshaha isgaarsiinta.
- Heerka wareejinta xogta ugu badan.
- Dib u dhigista gudbinta xogta
- Miisaanka iyo cabbirrada cabbirrada.
- Interfaces macluumaadka la taageeray.
- Shuruudaha nafaqeynta.
- kanaalka telemetry ee goonida ah.
Kala duwanaanshaha isgaarsiinta
Baaxadda isgaarsiintu kuma xirna oo keliya modem-ka, laakiin sidoo kale waxay ku xiran tahay anteenooyinka, fiilooyinka anteenada, xaaladaha faafinta hirarka raadiyaha, faragelinta dibadda iyo sababo kale. Si loo kala saaro xuduudaha modem-ka laftiisa iyo xuduudaha kale ee saameeya xadka isgaadhsiinta, tixgeli isla'egta kala duwan [Kalinin A.I., Cherenkova EL. Faafinta mowjadaha raadiyaha iyo hawlgalka isku xirka raadiyaha. Isku xirka. Moscow 1971]
$$muujin$$ 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}},$$muujin$$
halkaas oo
$inline$R$line$ - inta u dhaxaysa mitirka isgaarsiineed ee loo baahan yahay;
$inline$F$ khad toosan$ - inta jeer ee Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ - awoodda gudbiyaha modem ee dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ - faa'iidada anteenada gudbiyaha ee dB;
$inline$L_{TXdB}$inline$ - khasaaraha ku jira fiilada laga bilaabo modemka ilaa anteenada gudbiyaha ee dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ - faa'iidada anteenada qaataha ee dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ - khasaaraha ku jira fiilada laga bilaabo modemka ilaa anteenada qaataha ee dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ - dareenka qaataha modem-ka dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ waa arrin hoos u dhac ku yimaada oo xisaabta ku dareysa khasaaraha dheeraadka ah ee ay sababto saameynta dhulka dushiisa, dhirta, jawiga iyo arrimaha kale ee dB.
Marka la eego isla'egta baaxadda waxaa iska cad in kala duwanaanshuhu uu ku xiran yahay kaliya laba cabbir ee modem-ka: awoodda gudbiyaha $ inline$P_{TXdBm}$inline$ iyo dareenka qaataha $ inline$P_{RXdBm}$inline$, ama halkii ay ku kala duwan yihiin - Miisaaniyadda tamarta ee modemka
$$muujin$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$muujin$$
Halbeegyada soo haray ee isla'egta kala duwan waxay qeexayaan xaaladaha faafinta calaamadaha iyo cabbirrada aaladaha-quudiyayaasha anteenada, i.e. wax shaqo ah kuma lahan modem-ka.
Markaa, si loo kordhiyo tirada isgaadhsiinta, waxaad u baahan tahay inaad doorato modem leh qiima dhan $inline$B_m$inline$. Dhanka kale, $inline$B_m$inline$ waxa lagu kordhin karaa $inline$P_{TXdBm}$inline$ ama la dhimo $inline$P_{RXdBm}$inline$. Xaaladaha intooda badan, horumarinta UAV waxay raadinayaan modem leh awood sare oo gudbiye ah waxayna bixiyaan wax yar oo dareen ah oo qaataha ah, inkastoo ay u baahan yihiin inay si sax ah u sameeyaan. Gudbiye awood leh oo dusha sare ah ee modem-ka ballaadhan waxa ka mid ah dhibaatooyinka soo socda:
- isticmaalka tamarta sare;
- baahida qaboojinta;
- xumida ku habboonaanta korantada (EMC) ee qalabka kale ee dusha sare ee UAV;
- sirta tamarta hoose.
Labada dhibaato ee ugu horreeya waxay la xiriiraan xaqiiqda ah in hababka casriga ah ee gudbinta macluumaadka tirada badan ee kanaalka raadiyaha, tusaale ahaan OFDM, ay u baahan yihiin. toosan gudbiye. Waxtarka idaacadaha tooska ah ee casriga ah waa mid hooseeya: 10-30%. Haddaba, 70-90% tamarta qaaliga ah ee tamarta UAV waxa ay isu beddeshaa kulayl, taas oo ay tahay in si hufan looga saaro modem-ka, haddii kale way dhici doontaa ama waxa hoos u dhacaya awoodda wax-soo-saarkeeda sababtoo ah kulaylka wakhtiga ugu habboon. Tusaale ahaan, gudbiyaha 2 W wuxuu ka soo saari doonaa 6-20 W tamarta, kaas oo 4-18 W loo beddeli doono kulayl.
Dareenka tamarta ee isku xirka raadiyaha ayaa muhiim u ah codsiyada gaarka ah iyo kuwa milatariga. Dahsoon hoose waxay ka dhigan tahay in signalka modemka lagu ogaado ixtimaalka sare ee sahan qaataha goobta saxmada. Sidaas awgeed, suurtogalnimada in la xakameeyo isku xirka raadiyaha ee leh tamar yar ayaa sidoo kale aad u sareysa.
Dareenka qaataha modem-ka waxa uu asteeyaa awoodda uu u leeyahay in uu xogta ka soo saaro calaamadaha la helay oo leh heer tayo leh. Shuruudaha tayada way kala duwanaan karaan. Nidaamyada isgaarsiinta dhijitaalka ah, suurtogalnimada qalad xoogaa ah (qiimihii qaladka yara - BER) ama suurtogalnimada khalad ku jira xirmada macluumaadka (qiimaha khaladka Frame - FER) ayaa inta badan la isticmaalaa. Dhab ahaantii, xasaasiyaddu waa heerka calaamadda ay tahay in macluumaadka laga soo saaro. Tusaale ahaan, xasaasiyadda -98 dBm ee leh BER = 10−6 waxay muujinaysaa in macluumaadka leh BER laga soo saari karo calaamad leh heer -98 dBm ama ka sarreeya, laakiin macluumaadka leh heerka, waxaad tidhaahdaa, -99 dBm hadda ka dib lagama soo saarin calaamad leh heer, dheh, -1 dBm. Dabcan, hoos u dhaca tayada marka heerka calaamaduhu hoos u dhaco ayaa si tartiib tartiib ah u dhacaya, laakiin waxaa habboon in maskaxda lagu hayo in inta badan modemyada casriga ah ay leeyihiin waxa loogu yeero. Saamaynta xad-dhaafka ah taas oo hoos u dhac ku yimaada tayada marka heerka calaamaduhu hoos u dhaco dareenka hoos u dhaco si degdeg ah. Waa ku filan tahay in la yareeyo calaamadda 2-10 dB ee ka hooseeya dareenka BER si ay u kordhiso 1-XNUMX, taas oo macnaheedu yahay inaadan arki doonin muqaalka UAV. Saamaynta xadku waa natiijada tooska ah ee aragtida Shannon ee kanaalka buuqa; lama tirtiri karo. Burburinta macluumaadka marka heerka calaamaduhu hoos u dhaco dareenka hoos u dhaca wuxuu dhacaa iyadoo ay ugu wacan tahay saameynta buuqa ka dhex abuurma qaatiyaha laftiisa. Dhawaaqa gudaha ee soo-dhoweeyaha si buuxda looma baabi'in karo, laakiin waxa suurtogal ah in la dhimo heerkiisa ama la barto si hufan oo macluumaadka looga soo saaro calaamada qaylada leh. Soosaarayaasha modem-ku waxay isticmaalayaan labadan hab, iyaga oo horumarin ku samaynaya blocks RF ee qaataha iyo hagaajinta algorithms-ka habaynta calaamadaha dhijitaalka ah. Hagaajinta dareenka soo-dhoweynta modem-ka ma keenayso koror aad u weyn oo isticmaalka tamarta iyo kuleylka kuleylka sida kordhinta awoodda gudbinta. Waxaa jira, dabcan, kororka isticmaalka tamarta iyo kulaylka, laakiin waa mid dhexdhexaad ah.
Algorithm-ka xulashada modem-ka soo socda ayaa lagula talinayaa marka laga eego aragtida lagu gaarayo xadka isgaarsiinta loo baahan yahay.
- Go'aanso heerka wareejinta xogta
- Dooro modem leh dareenka ugu fiican ee xawaaraha loo baahan yahay.
- Ku go'aami tirada isgaadhsiinta xisaabin ama tijaabi
- Haddii tirada isgaarsiineed ay noqoto mid ka yar sidii loo baahnaa, dabadeed isku day inaad isticmaasho tallaabooyinka soo socda (oo loo habeeyey siday u kala horreeyaan hoos u dhaca):
- hoos u dhig khasaaraha ku jira fiilooyinka anteenooyinka $L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ adoo isticmaalaya fiilo leh hoos u dhac toosan oo joogto ah iyo/ama yaraynta dhererka fiilooyinka;
- kordhinta faa'iidada anteenada $inline$G_{TXdB}$$inline$, $inline$G_{RXdB}$line$;
- Kordhi awoodda gudbiyaha modemka.
Qiimaha xasaasiga ah waxay ku xiran yihiin heerka wareejinta xogta sida waafaqsan qaanuunka: xawaaraha sare - dareenka xun. Tusaale ahaan, -98 dBm dareenka 8 Mbps ayaa ka fiican -95 dBm dareenka 12 Mbps. Waxaad barbar dhigi kartaa modem-ka xagga dareenka kaliya isla xawaaraha wareejinta xogta.
Xogta ku saabsan awoodda gudbiyaha ayaa had iyo jeer lagu heli karaa qeexitaannada modem-ka, laakiin xogta ku saabsan dareenka qaataha mar walba lama heli karo ama kuma filna. Ugu yaraan, tani waa sabab looga digtoonaado, maadaama tirooyinka quruxda badan aysan macno lahayn in la qariyo. Intaa waxaa dheer, iyada oo aan la daabicin xogta xasaasiga ah, soo-saaraha ayaa ka reebaya macaamilka fursadda uu ku qiyaaso kala duwanaanta isgaarsiinta xisaabinta. si ay u iibsiga modem.
Heerka wareejinta xogta ugu badan
Xulashada modem-ka ku salaysan halbeeggani waa mid fudud haddii shuruudaha xawaaraha si cad loo qeexay. Laakiin waxaa jira nuances qaar.
Haddii dhibaatada la xallinayo ay u baahan tahay hubinta ugu badnaan isgaarsiineed ee suurtogalka ah isla mar ahaantaana ay suurtagal tahay in loo qoondeeyo band soo noqnoqda oo ballaaran oo ku filan isku xirka raadiyaha, markaa waxaa fiican in la doorto modem taageeraya band baaxad weyn (bandwidth). Xaqiiqdu waxay tahay in xawaaraha macluumaadka loo baahan yahay lagu gaadhi karo xawli yar oo soo noqnoqota iyadoo la isticmaalayo noocyo cufan oo habayn ah (16QAM, 64QAM, 256QAM, iwm.), ama xargaha soo noqnoqda ballaaran iyadoo la isticmaalayo habaynta cufnaanta hoose (BPSK, QPSK). ). Isticmaalka wax-ka-beddelka cufnaanta hoose ee hawlahan oo kale ayaa la doorbidaa sababtoo ah difaaceeda sare ee dhawaaqa. Sidaa darteed, dareenka qaataha ayaa ka wanaagsan; sidaas awgeed, miisaaniyadda tamarta modem-ka ayaa kordheysa, natiijada, kala duwanaanshaha isgaarsiinta.
Mararka qaarkood soosaarayaasha UAV waxay dejiyaan xawaaraha macluumaadka ee isku xirka raadiyaha oo aad uga sarreeya xawaaraha isha, macno ahaan 2 jeer ama ka badan, iyagoo ku doodaya in ilaha sida codecs-yada fiidiyowga ay leeyihiin bitrate doorsooma oo xawaaraha modem-ka waa in la doortaa iyadoo la tixgelinayo qiimaha ugu sarreeya. ee qiiqa qaniinyada. Xaaladdan oo kale, kala duwanaanshaha isgaadhsiinta ayaa si dabiici ah hoos u dhacaya. Waa inaadan isticmaalin habkan ilaa aad daruuri u tahay mooyee. Inta badan modem-yada casriga ahi waxa ay ku leeyihiin gudbiyaha kayd weyn oo simi kara xadhkaha birta iyada oo aan xidhmo lumin. Sidaa darteed, kayd xawli ah oo ka badan 25% looma baahna. Haddii ay jirto sabab lagu aamino in awoodda wax-ka-qabashada ee modem-ka la iibsanayo aysan ku filneyn oo koror aad u weyn oo xawaaraha loo baahan yahay, ka dibna waxaa fiican inaad diiddo inaad iibsato modem noocan oo kale ah.
Dib u dhigista xogta wareejinta
Marka la qiimeynayo halbeeggaan, waxaa muhiim ah in la kala saaro daahitaanka la xiriira gudbinta xogta ee isku xirka raadiyaha iyo daahitaanka uu sameeyay aaladda codeynta/dejinta isha macluumaadka, sida codec-ga fiidiyowga. Dib u dhaca ku yimid isku xirka raadiyaha wuxuu ka kooban yahay 3 qiyam.
- Dib u dhac ku yimid habaynta signalka gudbiyaha iyo qaataha.
- Dib u dhigis ay ugu wacan tahay faafinta ishaarada laga bilaabo gudbiyaha ilaa qaataha.
- Dib u dhac sababtoo ah kaydinta xogta ku jirta gudbiyaha wakhtiga qaybinta duplex (TDD) modem.
Nooca 1 daahitaanka, ee khibradda qoraaga, waxay u dhaxaysaa tobanaan ilbiriqsi ilaa hal millise seconds. Nooca 2 daahitaanku wuxuu ku xiran yahay xadka isgaarsiineed, tusaale ahaan, isku xirka 100 km waa 333 μs. Nooca 3 daahitaanku wuxuu ku xiran yahay dhererka qaabka TDD iyo saamiga muddada wareegga gudbinta ilaa wadarta guud ee muddada jir waxayna ku kala duwanaan kartaa 0 ilaa muddada jir, i.e. waa doorsoome aan kala sooc lahayn. Haddii baakidhka macluumaadka la gudbiyay uu ku jiro gudbinta gudbinta inta modemku ku jiro wareegga gudbinta, markaas baakadda waxaa lagu gudbin doonaa hawada iyada oo leh eber daahitaan ah nooca 3. Haddii baakidhku wax yar daahay oo wareegga soo dhaweynta uu mar hore bilaabmay, markaa waxay dib u dhigi doontaa kaydiyaha gudbiyaha inta lagu jiro wareegga soo dhawaynta. Dhererka qaabka caadiga ah ee TDD wuxuu u dhexeeyaa 2 ilaa 20 ms, markaa daahitaanka nooca 3 ee ugu xun kama badan doono 20 ms. Markaa, wadarta daahitaanka isku xidhka raadiyaha waxa uu ahaan doonaa inta u dhaxaysa 3-21 ms.
Habka ugu fiican ee lagu ogaan karo daahitaanka isku xirka raadiyaha waa tijaabo buuxda oo la isticmaalayo tamarta si loo qiimeeyo sifooyinka shabakada. Laguma talinayo in la cabbiro daahitaanka iyada oo la adeegsanayo habka jawaab-celinta codsiga, maadaama daahitaanka jihooyinka hore iyo gadaalba laga yaabo inaysan isku mid ahayn modem-ka TDD.
Miisaanka iyo cabbirrada cabbirrada
Doorashada unugga modem-ka korkiisa sida waafaqsan shuruudahan uma baahna faallooyin gaar ah: inta yar iyo tan fudud ayaa ka wanaagsan. Ha iloobin sidoo kale baahida loo qabo qaboojinta cutubka dushiisa; radiators dheeraad ah ayaa loo baahan karaa, sidaas awgeed, miisaanka iyo cabbiraduba way kordhi karaan. Doorbida halkan waa in la siiyaa iftiin, unugyo yaryar oo leh isticmaalka koronto yar.
Halbeegga dhulka ku salaysan, cabbirrada cabbirka-weyn ma aha kuwo aad muhiim u ah. Fududeynta isticmaalka iyo rakibidda ayaa soo socota. Unugga dhulku waa inuu ahaadaa qalab si la isku hallayn karo looga ilaaliyo saamaynta dibadeed oo leh nidaam ku habboon oo ku dhejinta mastar ama saddex-geesood. Ikhtiyaarka wanaagsani waa marka cutubka dhulka lagu daro guri isku mid ah oo leh anteenada. Fikrad ahaan, cutubka dhulka waa in lagu xiraa nidaamka xakamaynta iyada oo loo marayo hal xiriiriye oo habboon. Tani waxay kaa badbaadin doontaa ereyada adag marka aad u baahan tahay inaad qabato shaqo geyn heerkul ah -20 digrii.
Shuruudaha Cuntada
Unugyada dusha sare, sida caadiga ah, waxaa lagu soo saaraa taageero loogu talagalay noocyo kala duwan oo koronto ah, tusaale ahaan 7-30 V, kaas oo daboolaya inta badan fursadaha danab ee shabakada tamarta UAV. Haddii aad fursad u haysato inaad ka doorato dhowr danab sahayda, ka dibna door bidayso qiimaha ugu hooseeya ee sahayda. Sida caadiga ah, modem-ku-gudaha waxa ay ku shaqaynayaan danabyada 3.3 iyo 5.0 V iyada oo loo sii marayo sahayda tamarta sare. Hufnaanta sahayda korantada sare ayaa ka sareysa, farqiga yar ee u dhexeeya gelinta iyo korantada gudaha ee modemka. Waxtarka korodhka macneheedu waa isticmaalka tamarta oo yaraada iyo kulaylka soo saarista.
Unugyada dhulka, dhinaca kale, waa in ay taageeraan tamarta ka imanaysa il koronto oo aad u sarreeya. Tani waxay u oggolaaneysaa isticmaalka fiilada korantada oo leh qayb yar oo iskutallaabta ah, taas oo yaraynaysa miisaanka oo fududaysa rakibidda. Dhammaan waxyaalaha kale ee siman, sii doorbid cutubyada dhulka ku salaysan ee leh taageerada PoE (Power over Ethernet). Xaaladdan oo kale, kaliya hal fiilada Ethernet ayaa loo baahan yahay si loogu xiro cutubka dhulka ee saldhigga kontoroolka.
kanaalka telemetry ee goonida ah
Muuqaal muhiim ah oo ku saabsan kiisaska aan meelna uga harin UAV si loogu rakibo modem-telemetry talis gaar ah. Haddii ay jirto meel bannaan, markaas kanaalka koontaroolka/telemetry ee modemka ballaaran ayaa loo isticmaali karaa kayd ahaan. Markaad dooranayso modem ikhtiyaarkan leh, fiiro gaar ah u yeelo xaqiiqda ah in modemku uu taageerayo nidaamka la doonayo ee isgaarsiinta UAV (MAVLink ama lahaanshaha) iyo awooda lagu dhufto kanaalka kontoroolka / xogta telemetry ee isdhexgalka ku habboon saldhigga dhulka (GS) ). Tusaale ahaan, unugga-board-ka ee modem-ka ballaaran wuxuu ku xiran yahay autopilot-ka iyada oo loo marayo interface sida RS232, UART ama CAN, unugga dhulka wuxuu ku xiran yahay kombuyuutarka kontoroolka iyada oo loo marayo interface Ethernet kaas oo ay lagama maarmaan tahay in la beddelo amarka. , telemetry iyo macluumaadka muuqaalka. Xaaladdan oo kale, modem-ku waa inuu awood u yeeshaa inuu badiyo amarka iyo qulqulka telemetry ee u dhexeeya RS232, UART ama CAN interfaces ee cutubka dusha sare iyo interface interface ee cutubka dhulka.
Halbeegyada kale ee fiiro gaar ah loo leeyahay
Helitaanka hab laba-laab ah. Moodeemka Broadband ee UAV-yada waxay taageeraan hababka hawlgalka fudud ama duplex. Habka simplex, gudbinta xogta waxaa loo ogol yahay kaliya jihada laga bilaabo UAV ilaa NS, iyo qaabka duplex - labada dhinacba. Sida caadiga ah, simplex modems waxay leeyihiin codec fiidiyoow ah oo ku dhex jira waxaana loogu talagalay inay ku shaqeeyaan kamaradaha fiidiyowga ee aan lahayn codec fiidiyoow ah. Modem-ka fudud kuma haboona in lagu xidho kamarada IP-ga ama aaladaha kale ee u baahan xidhiidhka IP. Taas bedelkeeda, modem duplex, sida caadiga ah, waxaa loogu talagalay in lagu xiro shabakadda IP-ga ee UAV iyo shabakadda IP ee NS, ie, waxay taageertaa kamaradaha IP iyo aaladaha kale ee IP, laakiin waxaa laga yaabaa inaysan lahayn dhismo- codec-ga fiidiyowga ah, maadaama kamaradaha fiidiyowga IP-ga ay badanaa leeyihiin codec-gaaga fiidiyaha. Taageerada isku xirka Ethernet waxay suurtogal ku tahay kaliya modem-duplex-ka buuxa.
Soo dhawaynta kala duwanaanta (kala duwanaanta RX). Joogitaanka awooddani waa qasab si loo hubiyo isgaarsiin joogto ah inta lagu jiro masaafada duulimaadka oo dhan. Marka ay ku faafto dhulka dushiisa, mowjadaha raadiyaha waxay ku yimaadaan meesha ay ka soo galaan laba laydh: oo ay la socdaan waddo toos ah iyo milicsiga dusha sare. Haddii lagu daro mowjado laba xabbo ah ayaa ku dhaca marxaladda, ka dibna beerta meesha laga helayo waa la xoojiyaa, iyo haddii antiphase, waa la daciifiyay. Diciifnimadu waxay noqon kartaa mid aad muhiim u ah - ilaa luminta gebi ahaanba isgaarsiinta. Joogitaanka laba anteeno oo ku yaal NS, oo ku yaal meelo kala duwan, waxay ka caawisaa in la xalliyo dhibaatadan, sababtoo ah haddii goobta hal anteeno ay ku jiraan alwaaxyada lagu daro antiphase, ka dibna goobta kale ma sameeyaan. Natiijo ahaan, waxaad ku gaari kartaa xiriir deggan inta lagu jiro masaafada oo dhan.
Topologiyada shabakadda ee la taageeray. Waxaa lagu talinayaa in la doorto modem-ka caawiya ma aha oo kaliya dhibic-ilaa-dhibcood (PTP) topology, laakiin sidoo kale dhibcaha-ilaa-multipoint (PMP) iyo dib-u-celinta (ku celcelinta) topologies. Isticmaalka gudbinta iyada oo loo marayo UAV dheeraad ah ayaa kuu ogolaanaysa inaad si weyn u ballaariso aagga caymiska ee UAV-ga ugu weyn. Taageerada PMP waxay kuu ogolaanaysaa inaad xogta ka heshid dhawr UAV oo hal NS ah. Fadlan sidoo kale ogow in taageeridda PMP iyo isu-gudbinta ay u baahan doonto korodhka xawaaraha modemka marka la barbar dhigo kiiska isgaadhsiinta ee hal UAV. Sidaa darteed, hababkaas waxaa lagu talinayaa in la doorto modem taageeraya band soo noqnoqda ballaaran (ugu yaraan 15-20 MHz).
Helitaanka habab lagu kordhinayo difaaca qaylada. Ikhtiyaar faa'iido leh, oo la siiyay deegaanka faragelinta aadka u daran ee meelaha UAV-yada lagu isticmaalo. Difaaca qaylada waxaa loo fahmaa awoodda habka isgaarsiineed si uu u guto shaqadiisa iyadoo ay jirto faragelin asal macmal ah ama dabiiciga ah ee kanaalka isgaarsiinta. Waxaa jira laba hab oo loola dagaalamo faragelinta. Habka 1: naqshadeeye soo-dhowrka modem-ka si uu si kalsooni leh u helo macluumaadka xitaa haddii ay jirto faragelin lagu hayo kooxda kanaalka isgaarsiinta, iyadoo ay ku kacayso xoogaa dhimis ah xawaaraha gudbinta macluumaadka. Habka 2: Xakamee ama yaraysay faragelinta soo gelinta qaataha. Tusaalooyinka hirgelinta habka koowaad waa nidaamyada faafinta spectrum, kuwaas oo kala ah: soo noqnoqoshada soo noqnoqda (FH), khiyaamo-random taxane faafin spectrum (DSSS) ama isku-dhafan labadaba. Tiknoolajiyada FH waxay noqotay mid ku baahsan kanaalada xakamaynta UAV sababtoo ah heerka wareejinta xogta hoose ee loo baahan yahay ee kanaalka isgaarsiinta. Tusaale ahaan, xawaaraha 16 kbit/s ee band 20 MHz, qiyaastii 500 oo boos oo soo noqnoqda ah ayaa la abaabuli karaa, taas oo u oggolaanaysa ilaalin la isku halleyn karo oo ka soo horjeeda faragelinta-cidhiidhiga ah. Isticmaalka FH ee kanaalka isgaarsiinta ballaaran waa dhibaato sababtoo ah soo noqnoqda soo noqnoqda ayaa aad u weyn. Tusaale ahaan, si aad u hesho boosaska soo noqnoqda ee 500 marka aad la shaqaynayso calaamad leh 4 MHz bandwidth, waxaad u baahan doontaa 2 GHz oo xajmiyeed bilaash ah! Aad bay u badan tahay inay run noqoto. Isticmaalka DSSS ee kanaalka isgaadhsiinta ballaadhan ee UAVs ayaa aad u khuseeya. Tignoolajiyadan, xog kastaa waxay isku mar nuqul ka dhigtaa dhowr (ama xitaa dhammaan) soo noqnoqoshada guutada signalka iyo, iyadoo ay jirto faragelin cidhiidhi ah, waxaa laga sooci karaa qaybo ka mid ah spectrum aanay saamaynayn faragelin. Isticmaalka DSSS, iyo sidoo kale FH, waxay tusinaysaa in marka faragelintu ka muuqato kanaalka, dhimista heerka gudbinta xogta loo baahan doono. Si kastaba ha ahaatee, way iska caddahay inay fiicantahay in fiidiyoow laga helo UAV xal hoose oo aan waxba ahayn. Habka 2 wuxuu adeegsadaa xaqiiqda ah in faragelinta, oo ka duwan sanqadha gudaha ee soo-dhoweeyaha, ay ka soo gasho isku xirka raadiyaha dibadda iyo, haddii siyaabo gaar ah ay ku jiraan modem-ka, waa la xakameyn karaa. Xakamaynta faragelintu waa suurtogal haddii ay ku kooban tahay meelaha muuqaalka ah, ku meel gaarka ah ama meelaha bannaan. Tusaale ahaan, faragelinta cidhiidhiga ah waxay ku kooban tahay gobolka spectral waxaana laga "gooyi karaa" spectrum iyadoo la isticmaalayo filter gaar ah. Sidoo kale, sawaxanka garaaca waxa lagu meeleeyaa goobta wakhtiga; si loo xakameeyo, aagga ay saamaysay waxa laga saarayaa calaamada soo galinta ee qaataha. Haddii faragelintu aysan ahayn mid cidhiidhi ah ama garaaca, markaa xakamaynta booska ayaa loo isticmaali karaa si loo xakameeyo, sababtoo ah faragelintu waxay ka soo gashaa anteenada hesha meel ka timi jiho gaar ah. Haddii eber ka mid ah qaabka shucaaca anteenada helaysa la dhigo jihada isha faragelinta, faragelinta waa la xakameyn doonaa. Nidaamyada noocaan ah waxaa loo yaqaan hab-samaynta beamforming & beam nulling systems.
Hab-maamuuska raadiyaha ee la isticmaalay. Soosaarayaasha modemku waxay isticmaali karaan halbeega (WiFi, DVB-T) ama borotokoolka raadiyaha gaarka ah. Halbeegyadan ayaa si naadir ah loogu tilmaamaa qeexitaanno. Isticmaalka DVB-T waxaa si dadban u muujinaya xargaha soo noqnoqda ee la taageeray 2/4/6/7/8, mararka qaarkood 10 MHz iyo ku xusitaanka qoraalka qeexida tignoolajiyada COFDM (coded OFDM) kaas oo OFDM lala isticmaalo oo leh codayn dhawaaq u adkaysta. Markaan dhaafno, waxaan ogaanay in COFDM ay tahay hal-ku-dheg xayaysiis oo keliya oo aan wax faa'iido ah ku lahayn OFDM, maadaama OFDM aan lahayn kood u adkaysta qaylada aan weligeed loo isticmaalin ficil ahaan. Simi COFDM iyo OFDM marka aad ku aragto soo-gaabayaashan qaab-dhismeedka raadiyaha.
Modems-yada isticmaalaya hab-maamuuska caadiga ah waxaa badanaa lagu dhisaa gunta khaaska ah (WiFi, DVB-T) oo la shaqaynaysa microprocessor. Isticmaalka chip-ka caadiga ah wuxuu ka fududeeyaa soo saaraha modem madax-xanuun badan oo la xidhiidha naqshadaynta, qaabaynta, hirgelinta, iyo tijaabinta borotokoolka raadiyaha u gaar ah. Microprocessor-ka waxaa loo isticmaalaa si loo siiyo modemka shaqada lagama maarmaanka ah. modem-yada noocan oo kale ah waxay leeyihiin faa'iidooyinka soo socda.
- Qiimo jaban
- Miisaanka wanaagsan iyo cabbirrada cabbirka.
- Isticmaalka awoodda hoose.
Waxaa kaloo jira khasaare.
- Awood la'aanta in la beddelo sifooyinka is-dhexgalka raadiyaha iyadoo la beddelayo firmware-ka.
- Deganaansho hoose ee sahayda mustaqbalka fog.
- Awoodo xaddidan oo lagu bixinayo taageero farsamo oo aqoon leh marka la xalinayo mashaakilaadka aan caadiga ahayn.
Xasiloonida hoose ee sahayda waxaa ugu wacan xaqiiqada ah in soosaarayaasha chip-ka ay diiradda saaraan ugu horrayn suuqyada waaweyn (TV-yada, kumbuyuutarrada, iwm.). Soo-saareyaasha modem-yada UAV-yada maaha mudnaan iyaga u ah, sinaba uma saamayn karaan go'aanka soo saaraha chip-ka ee lagu joojinayo wax-soo-saarka iyada oo aan lagu beddelin badeecad kale. Tilmaamahan waxaa lagu xoojiyay isbeddelka xirmooyinka raadiyaha ee isku xirka microcircuits ee gaarka ah sida "nidaamka ku jira chip" (Nidaamka Chip - SoC), sidaas darteed chips-yada raadiyaha shaqsiyeed ayaa si tartiib tartiib ah looga dhaqay suuqa semiconductor.
Awoodaha xaddidan ee bixinta taageerada farsamada waxaa sabab u ah xaqiiqda ah in kooxaha horumarinta modem-yada ee ku salaysan nidaamka raadiyaha caadiga ah ay si fiican u shaqeeyaan khabiiro, ugu horreyntii qalabka elektiroonigga ah iyo tignoolajiyada microwave. Waxaa laga yaabaa inaysan jirin khabiiro ku takhasusay isgaarsiinta raadiyaha gabi ahaanba, maadaama aysan jirin wax dhibaato ah oo ay ku xaliyaan. Sidaa darteed, soosaarayaasha UAV ee raadinaya xalalka dhibaatooyinka isgaadhsiinta raadiyaha ee aan fududayn ayaa laga yaabaa inay niyad jabaan marka la eego la tashiga iyo caawinta farsamada.
Modem-yada isticmaalaya borotokoolka raadiyaha gaarka ah waxaa lagu dhisay iyadoo lagu salaynayo chips-ka habaynta signalada analogga ah ee caalamiga ah. Xasiloonida sahayda ee jajabyada noocan oo kale ah waa mid aad u sarreeya. Run, qiimuhu sidoo kale wuu sarreeyaa. modem-yada noocan oo kale ah waxay leeyihiin faa'iidooyinka soo socda.
- Fursado ballaadhan oo lagu hagaajinayo modem-ka baahiyaha macaamiisha, oo ay ku jiraan la-qabsiga is-dhexgalka raadiyaha iyadoo la beddelayo firmware-ka.
- Awoodaha is-dhexgalka raadiyaha dheeraadka ah ee xiisaha u leh isticmaalka UAV-yada oo ka maqan modem-yada lagu dhisay nidaamka raadiyaha caadiga ah.
- Deganaanshaha sare ee sahayda, oo ay ku jiraan. mustaqbalka fog.
- Heer sare oo taageero farsamo, oo ay ku jiraan xalinta dhibaatooyinka aan caadiga ahayn.
Ciladaha
- Qiimaha sare.
- Miisaanka iyo cabbirka cabbirka ayaa laga yaabaa inay ka sii xumaadaan kuwa modem-yada isticmaalaya borotokoolka raadiyaha caadiga ah.
- Korodhka isticmaalka tamarta unugga habaynta calaamadaha dhijitaalka ah.
Xogta farsamada ee modem-yada qaar ee UAV-yada
Jadwalku wuxuu muujinayaa cabbirrada farsamada modem-yada qaar ee UAV-yada laga heli karo suuqa.
Ogsoonow in kasta oo modem-ka 3D Link-ga uu leeyahay awoodda gudbinta ugu hoosaysa marka la barbar dhigo modem-ka Picoradio OEM iyo J11 (25 dBm vs. 27−30 dBm), miisaaniyadda awoodda 3D Link way ka sarraysaa modem-yadaas sababtoo ah dareenka qaataha sare (oo leh Xawaaraha wareejinta xogta isku midka ah ee modem-yada marka la barbar dhigo). Sidaa darteed, kala duwanaanta isgaadhsiinta marka la isticmaalayo 3D Link waxay noqon doontaa mid weyn oo tamar wanaagsan leh.
Miis. Xogta farsamada qaar ka mid ah modem-yada balaastikada ee UAVs iyo robotics
Xildhibaan
(oo lagu sameeyay moduleka ka Microhard)
(sidoo kale eeg )
Soo saaraha, dalka
Geoscan, RF
Mobilicom, Israa'iil
Innovations Airborne, Kanada
DTC, UK
Dib u soo celinta, Shiinaha
Inta u dhaxaysa isgaadhsiinta [km] 20-60
5
n/a*
n/a*
10-20
Xawaaraha [Mbit/s] 0.023-64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Daahitaanka gudbinta xogta [ms] 1-20
25
n/a*
15-100
15-30
Cabirka cutubka sabuuradda LxWxH [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (gury la'aan)
67h68h22
76h48h20
Culayska dusha sare ee looxa [gram] 89
105
17.6 (guryayn la'aan)
135
88
Isku xirka macluumaadka
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (ikhtiyaar)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Korontada unugga dusha saaran [Volt/Watt] 7-30/6.7
7-26/n/a*
5-58/4.8
5.9-17.8/4.5-7
7-18/8
Korontada unugga dhulka [Volt/Watt] 18-75 ama PoE/7
7-26/n/a*
5-58/4.8
6-16/8
7-18/5
Awood gudbinta [dBm] 25
n/a*
27-30
20
30
Dareenka qaataha [dBm] (xawaaraha [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)
Miisaaniyadda tamarta modem [dB] (xawaaraha [Mbit/sek])
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)
Xadhkaha soo noqnoqda ee la taageeray [MHz] 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
Taageerada kala duwanaanshaha
haa
haa
haa
haa
haa
Kanaal gooni ah oo loogu talagalay xakamaynta/telemetry
haa
haa
haa
no
haa
Nidaamyada xakamaynta UAV ee la taageeray ee kanaalka xakamaynta/telemetry
MAVLink, iska leh
MAVLink, iska leh
no
no
MAV Link
Taageerada isku dhufashada ee kanaalka kanaalka/telemetry
haa
haa
no
no
n/a*
Topologiyada shabakada
PTP, PMP, gudbinta
PTP, PMP, gudbinta
PTP, PMP, gudbinta
PTP
PTP, PMP, gudbinta
Macnaheedu waxa weeye kordhinta difaacidda qaylada
DSSS, xadhig cidhiidhi ah iyo garaaca wadnaha
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Hab-maamuuska Raadiyaha
Lahaansho
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n/a - xog malaha.
Ku saabsan qoraaga
Alexander Smorodinov[emailka waa la ilaaliyay]] waa khabiir hormuud ka ah Geoscan LLC ee dhinaca isgaarsiinta wireless. Laga soo bilaabo 2011 ilaa hadda, wuxuu soo saarayay borotokoolka raadiyaha iyo algorithms-ka habaynta calaamadaha ee modem-yada raadiyaha ballaaran ujeeddooyin kala duwan, iyo sidoo kale hirgelinta algorithms-yada la horumariyay ee ku saleysan chips-ka macquulka ah ee barnaamijyada. Meelaha uu qoraagu xiiseeyo waxaa ka mid ah horumarinta algorithms-ka isku-duwidda, qiyaasida hantida kanaalka, habaynta/samaynta codaynta, dhawaaqa u adkaysta, iyo sidoo kale qaar ka mid ah algorithmsyada lakabka gelitaanka warbaahinta (MAC). Kahor inta uusan ku biirin Geoscan, qoraagu wuxuu ka shaqeeyay hay'ado kala duwan, isagoo horumarinaya aaladaha isgaarsiinta wireless-ka ee caadiga ah. Laga soo bilaabo 2002 ilaa 2007, wuxuu ka shaqeeyay Proteus LLC isagoo ah khabiir hormuud u ah horumarinta nidaamyada isgaarsiinta oo ku saleysan heerka IEEE802.16 (WiMAX). Laga soo bilaabo 1999 ilaa 2002, qoraagu wuxuu ku lug lahaa horumarinta dhawaaqa u adkeysiga algorithms iyo qaabeynta waddooyinka isku xirka raadiyaha ee Machadka Cilmi-baarista Dhexe ee Hay'adda Midaynta Dawlada Dhexe ee "Granit". Qoraagu waxa uu 1998 ka qaatay Shahaadada Musharaxa Sayniska Farsamada Jaamacadda St. Alexander waa xubin hadda ka tirsan IEEE iyo IEEE Isgaarsiinta Bulshada.
Source: www.habr.com