Phephetso ea ho fetisa lintlha tse ngata ho tloha koloing ea sefofane e sa sebetsoeng (UAV) kapa liroboto tsa fatše ha li tloaelehe lits'ebetsong tsa morao-rao. Sengoliloeng sena se bua ka mekhoa ea khetho ea li-modem tsa Broadband le mathata a amanang. Sengoliloeng se ngoletsoe bahlahisi ba UAV le liroboto.
Khetho ea khetho
Mekhoa ea mantlha ea ho khetha modem ea Broadband bakeng sa li-UAV kapa liroboto ke:
- Lethathamo la puisano.
- Sekhahla se phahameng sa phetiso ea data.
- Ho lieha ha phetiso ea data.
- Litekanyetso tsa boima le boholo.
- Mahokelo a tlhahisoleseling a tšehetsoeng.
- Litlhoko tsa phepo e nepahetseng.
- Karohano ea taolo / telemetry mocha.
Lethathamo la puisano
Sebaka sa puisano ha se itšetlehe feela ka modem, empa hape le li-antenna, lithapo tsa li-antenna, maemo a phatlalatso ea maqhubu a seea-le-moea, tšitiso ea kantle le mabaka a mang. E le ho arola mekhoa ea modem ka boeona ho tloha ho tse ling tse amang sebaka sa puisano, nahana ka mefuta e mengata ea equation [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Phatlalatso ea maqhubu a seea-le-moea le ts'ebetso ea likhokahano tsa seea-le-moea. Khokahano. Moscow. 1971]
$$pontsho$$ 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}},$$pontsho$$
moo
$ inline $R$inline$ - sebaka sa puisano se hlokahalang ka limithara;
$inline$F$inline$ - khafetsa ho Hz;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — matla a ho fetisa modem ho dBm;
$inline$G_{TXdB}$inline$ - phaello ea antenna ea transmitter ka dB;
$ inline $ L_{TXdB}$inline$ - tahlehelo ka har'a thapo ho tloha modem ho ea ho antenna ea transmitter ka dB;
$inline$G_{RXdB}$inline$ - phaello ea antenna ea moamoheli ka dB;
$inline$L_{RXdB}$inline$ - tahlehelo ka har'a thapo ho tloha modem ho ea ho antenna e amohelang ka dB;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ - kutlo ea moamoheli oa modem ho dBm;
$inline$|V|_{dB}$inline$ ke ntho e fokolisang maikutlo e nkang tahlehelo e eketsehileng ka lebaka la tšusumetso ea bokaholimo ba Lefatše, limela, sepakapaka le lintlha tse ling ho dB.
Ho tloha ho mefuta e fapaneng ea equation ho hlakile hore mefuta e itšetlehile feela ka mekhahlelo e 'meli ea modem: matla a transmitter $inline$P_{TXdBm}$inline$ le moamoheli oa maikutlo $inline$P_{RXdBm}$inline$, kapa ho fapana le phapang ea bona. - tekanyetso ea matla ea modem
$$pontsho$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$pontsho$$
Mekhahlelo e setseng ho equation ea mefuta e hlalosa maemo a phatlalatso ea matšoao le litekanyetso tsa lisebelisoa tsa li-antenna-feeder, i.e. ha e amane le modem.
Kahoo, e le ho eketsa sebaka sa puisano, u lokela ho khetha modem e nang le chelete e kholo ea $ B_m $ inline $. Ka lehlakoreng le leng, $inline$B_m$inline$ e ka eketsoa ka ho eketsa $inline$P_{TXdBm}$inline$ kapa ka ho fokotsa $inline$P_{RXdBm}$inline$. Maemong a mangata, bahlahisi ba UAV ba batla modem e nang le matla a phahameng a transmitter mme ha ba ele hloko maikutlo a moamoheli, leha ba hloka ho etsa se fapaneng hantle. Transmitter e matla ea boardband modem e kenyelletsa mathata a latelang:
- tšebeliso e phahameng ea matla;
- tlhokahalo ea ho pholisa;
- ho senyeha ha tumellano ea motlakase (EMC) le lisebelisoa tse ling tse ka har'a board ea UAV;
- sephiri se tlase sa matla.
Mathata a mabeli a pele a amana le taba ea hore mekhoa ea sejoale-joale ea ho fetisa tlhaiso-leseling e ngata seteisheneng sa seea-le-moea, mohlala OFDM, e hloka. linear mofetisi. Ts'ebetso ea li-transmitter tsa sejoale-joale tsa mohala li tlase: 10-30%. Ka hona, 70-90% ea matla a bohlokoa a matla a UAV a fetoloa mocheso, o lokelang ho tlosoa ka mokhoa o nepahetseng ho modem, ho seng joalo e tla hlōleha kapa matla a eona a tsoang a tla theoha ka lebaka la ho chesa ka nako e sa lokelang. Ka mohlala, motlakase oa 2 W o tla hula 6-20 W ho tloha phepelong ea matla, eo 4-18 W e tla fetoloa mocheso.
Sephiri sa matla sa sehokelo sa seea-le-moea se bohlokoa bakeng sa lits'ebetso tse khethehileng le tsa sesole. Ho pata ha tlase ho bolela hore lets'oao la modem le bonoa ka monyetla o batlang o le holimo ke moamoheli oa boitsebahatso oa seteishene sa jamming. Ka hona, monyetla oa ho hatella sehokelo sa seea-le-moea se nang le matla a fokolang a matla le ona o phahame.
Kutloisiso ea moamoheli oa modem e bonts'a bokhoni ba eona ba ho ntša tlhahisoleseling ho tsoa mats'oao a amoheloang ka boemo bo fanoeng ba boleng. Mekhoa ea boleng e ka fapana. Bakeng sa litsamaiso tsa puisano tsa dijithale, monyetla oa phoso e nyane (sekhahla sa phoso e nyane - BER) kapa monyetla oa phoso ka har'a pakete ea tlhahisoleseling (sekhahla sa phoso ea foreimi - FER) hangata se sebelisoa. Ha e le hantle, kutloisiso ke boemo ba letšoao leo tlhahisoleseding e lokelang ho ntšoa ho lona. Mohlala, kutlo ea −98 dBm le BER = 10−6 e bontša hore tlhahisoleseling e nang le BER e joalo e ka ntšoa lets'oao le nang le boemo ba −98 dBm kapa ho feta, empa tlhaiso-leseling e nang le boemo ba ho re, -99 dBm ha e sa nts'oa lets'oao le nang le boemo ba, ho re, −1 dBm. Ha e le hantle, ho fokotseha ha boleng ha boemo ba pontšo bo fokotseha butle-butle, empa ho bohlokoa ho hopola hore boholo ba li-modem tsa morao-rao li na le seo ho thoeng ke sona. threshold effect eo ho eona ho fokotseha ha boleng ha boemo ba pontšo bo fokotseha ka tlase ho kutloisiso ho etsahala kapele haholo. Ho lekane ho fokotsa letšoao ka 2-10 dB ka tlase ho kutloisiso ea hore BER e eketsehe ho 1-XNUMX, e bolelang hore ha u sa tla bona video e tsoang ho UAV. Phello ea moeli ke phello e tobileng ea theorem ea Shannon bakeng sa mocha o lerata; e ke ke ea felisoa. Ho senyeha ha tlhahisoleseding ha boemo ba pontšo bo fokotseha ka tlase ho kutloisiso ho etsahala ka lebaka la tšusumetso ea lerata le thehoang ka hare ho moamoheli ka boeena. Lerata le ka hare la motho ea amohelang le ke ke la felisoa ka ho feletseng, empa hoa khoneha ho fokotsa boemo ba eona kapa ho ithuta ho ntša tlhahisoleseding ka mokhoa o nepahetseng ho tsoa ho letšoao le lerata. Baetsi ba modem ba sebelisa mekhoa ena ka bobeli, ba ntlafatsa li-block tsa RF tsa moamoheli le ho ntlafatsa li-algorithms tsa ts'ebetso ea matshwao a dijithale. Ho ntlafatsa kutloisiso ea moamoheli oa modem ha ho lebise keketseho e makatsang ea tšebeliso ea matla le ho felloa ke mocheso joalo ka ho eketsa matla a transmitter. Ha e le hantle, ho na le keketseho ea tšebeliso ea matla le tlhahiso ea mocheso, empa e bonolo haholo.
Algorithm e latelang ea khetho ea modem e khothaletsoa ho tloha ntlheng ea ho fihlela sebaka sa puisano se hlokahalang.
- Etsa qeto ka sekhahla sa phetiso ea data.
- Khetha modem e nang le kutlo e ntle ka ho fetisisa bakeng sa lebelo le hlokahalang.
- Fumana sebaka sa puisano ka lipalo kapa liteko.
- Haeba sebaka sa puisano se bonahala se le tlase ho feta kamoo ho hlokahalang, leka ho sebelisa mehato e latelang (e hlophisitsoeng ka tatellano ea ho fokotseha ha bohlokoa):
- fokotsa tahlehelo ea lithapo tsa li-antenna $ inline $ L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ ka ho sebelisa mohala o nang le attenuation e tlase ea mohala nakong ea ts'ebetso le/kapa ho fokotsa bolelele ba likhoele;
- eketsa phaello ea manakana $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- eketsa matla a ho fetisa modem.
Litekanyetso tsa kutlo li ipapisitse le sekhahla sa phetisetso ea data ho latela molao: lebelo le phahameng - kutlo e mpe le ho feta. Mohlala, −98 dBm sensitivity bakeng sa 8 Mbps e betere ho feta −95 dBm sensitivity bakeng sa 12 Mbps. O ka bapisa li-modem ho latela kutloisiso feela bakeng sa lebelo le tšoanang la phetisetso ea data.
Lintlha tse mabapi le matla a transmitter li batla li fumaneha ka linako tsohle ka litlhaloso tsa modem, empa data e mabapi le kutlo ea moamoheli ha e fumanehe kamehla kapa ha ea lekana. Bonyane, lena ke lebaka la ho ba hlokolosi, kaha lipalo tse ntle ha li utloahale ho pata. Ho phaella moo, ka ho se phatlalatse lintlha tsa kutloisiso, moetsi o amoha moreki monyetla oa ho lekanya sebaka sa puisano ka lipalo. ho ho reka modem.
Sekhahla se phahameng sa phetiso ea data
Ho khetha modem e thehiloeng ho parameter ena ho batla ho le bonolo haeba litlhoko tsa lebelo li hlalosoa ka ho hlaka. Empa ho na le li-nuances tse ling.
Haeba bothata bo rarolloa bo hloka ho netefatsa hore ho na le mefuta e mengata ea puisano e ka khonehang, 'me ka nako e ts'oanang ho ka khoneha ho fana ka sehlopha se lekaneng sa maqhubu bakeng sa sehokelo sa seea-le-moea, joale ho molemo ho khetha modem e tšehetsang sehlopha se pharaletseng (bandwidth). 'Nete ke hore lebelo la tlhahisoleseling le hlokahalang le ka fihlelleha ka sekhahla se batlang se le moqotetsane ka ho sebelisa mefuta e teteaneng ea modulation (16QAM, 64QAM, 256QAM, joalo-joalo), kapa ka sehlopha sa maqhubu a pharalletseng ka ho sebelisa modulation ea low-density (BPSK, QPSK). ). Tšebeliso ea ho feto-fetoha ha maemo a tlaase bakeng sa mesebetsi e joalo e molemo ka lebaka la tšireletso ea eona e phahameng ea lerata. Ka hona, kutloisiso ea moamoheli e betere, ka hona, tekanyetso ea matla ea modem ea eketseha mme, ka lebaka leo, sebaka sa puisano.
Ka linako tse ling bahlahisi ba UAV ba beha lebelo la tlhahisoleseling la sehokelo sa seea-le-moea ho feta lebelo la mohloli, ka ho toba 2 kapa makhetlo a mangata, ba pheha khang ea hore mehloli e kang li-codec tsa video e na le bitrate e feto-fetohang 'me lebelo la modem le lokela ho khethoa ho nahanela boleng bo phahameng. tlhahiso ea matla a bitrate. Tabeng ena, sebaka sa puisano se fokotseha ka tlhaho. Ha ua lokela ho sebelisa mokhoa ona ntle le haeba ho hlokahala. Li-modem tse ngata tsa sejoale-joale li na le buffer e kholo ho transmitter e ka thellang li-spikes tsa bitrate ntle le tahlehelo ea pakete. Ka hona, sebaka sa polokelo ea lebelo se fetang 25% ha se hlokehe. Haeba ho na le lebaka la ho lumela hore "buffer" ea modem e rekoang ha ea lekana 'me ho hlokahala hore ho be le keketseho e kholo ea lebelo, ho molemo ho hana ho reka modem e joalo.
Ho lieha ho fetisa data
Ha u lekola paramethara ena, ho bohlokoa ho arola tieho e amanang le phetiso ea data sehokelong sa seea-le-moea ho tloha ho tieho e entsoeng ke sesebelisoa sa khouto/decoding sa mohloli oa tlhahisoleseling, joalo ka khouto ea video. Ho lieha ha sehokelo sa seea-le-moea ho na le litekanyetso tse 3.
- tieho ka lebaka la ts'ebetso ea lets'oao ho transmitter le moamoheli.
- tieho ka lebaka la phatlalatso ea lets'oao ho tloha ho transmitter ho ea ho moamoheli.
- tieho ka lebaka la buffering data ho transmitter in time division duplex (TDD) modem.
Mofuta oa 1 oa latency, ho latela phihlelo ea mongoli, ho tloha ho mashome a microseconds ho isa ho millisecond e le 'ngoe. Mofuta oa 2 oa ho lieha ho itšetlehile ka sebaka sa puisano, mohlala, bakeng sa sehokelo sa 100 km ke 333 μs. Mofuta oa 3 oa ho lieha ho itšetlehile ka bolelele ba foreimi ea TDD le karo-karolelano ea nako ea potoloho ea phetisetso ho ea ho nako eohle ea foreimi mme e ka fapana ho tloha 0 ho ea ho nako ea foreimi, ke hore ke phetoho e sa tloaelehang. Haeba pakete ea tlhahisoleseding e fetisitsoeng e le ho kenya letsoho ha modem e ntse e le potolohong ea phetisetso, joale pakete e tla fetisoa moeeng ka mofuta oa 3 oa ho lieha. e tla lieha ho buffer ea transmitter nako eohle ea potoloho ea kamohelo . Bolelele bo tloaelehileng ba foreimi ea TDD bo tloha ho 2 ho isa ho 20 ms, kahoo tieho e mpe ka ho fetesisa ea Mofuta oa 3 e ke ke ea feta 20 ms. Kahoo, tieho e felletseng ea sehokelo sa seea-le-moea e tla ba maemong a 3−21 ms.
Mokhoa o motle oa ho fumana tieho ea sehokelo sa seea-le-moea ke teko e felletseng e sebelisang lisebelisoa ho lekola litšobotsi tsa marang-rang. Ha ho khothalletsoe ho lekanya ho lieha ho sebelisa mokhoa oa ho arabela kopo, kaha tieho ea ho ea pele le ea morao e ka 'na ea se ke ea tšoana le li-modem tsa TDD.
Litekanyetso tsa boima le boholo
Ho khetha yuniti ea modem ea boto ho latela tekanyetso ena ha ho hloke maikutlo a khethehileng: tse nyane le tse bobebe li molemo ho feta. U se ke ua lebala hape ka tlhokahalo ea ho pholisa yuniti ea on-board; ho ka 'na ha hlokahala li-radiator tse eketsehileng,' me ka lebaka leo, boima le litekanyo le tsona li ka eketseha. Ho khethoa mona ho lokela ho fuoa lisebelisoa tse bobebe, tse nyane tse nang le matla a tlase.
Bakeng sa yuniti e thehiloeng fatše, liparamente tsa boholo-holo ha li bohlokoa hakaalo. Bonolo ba tšebeliso le ho kenya li tla pele. Setsi sa fatše e lokela ho ba sesebelisoa se sirelelitsoeng ka botšepehi ho tsoa litšusumetsong tsa ka ntle se nang le mokhoa o bonolo oa ho kenya holim'a mast kapa tripod. Khetho e ntle ke ha yuniti ea fatše e kopantsoe ntlong e le 'ngoe le antenna. Ha e le hantle, setsi sa fatše se lokela ho hokahanngoa le tsamaiso ea taolo ka sehokelo se le seng se loketseng. Sena se tla u pholosa mantsoeng a matla ha u hloka ho etsa mosebetsi oa ho romela ka mocheso oa -20 degrees.
Litlhoko tsa Lijo
Li-unit tsa onboard, joalo ka molao, li hlahisoa ka ts'ehetso bakeng sa mefuta e mengata ea phepelo ea phepelo, mohlala 7-30 V, e koahelang boholo ba likhetho tsa motlakase ho marang-rang a matla a UAV. Haeba u na le monyetla oa ho khetha ho tsoa ho li-voltages tse 'maloa tsa phepelo, khetha khetho ea boleng bo tlase ba phepelo ea motlakase. E le molao, li-modem li tsamaisoa ka hare ho tloha ho li-voltages tsa 3.3 le 5.0 V ka lisebelisoa tsa bobeli tsa matla. Ho sebetsa hantle ha lisebelisoa tsena tsa motlakase tsa bobeli ho phahame, ho fokotsa phapang pakeng tsa motlakase le motlakase oa ka hare oa modem. Ho eketsa ts'ebetso ho bolela ho fokotsa tšebeliso ea matla le tlhahiso ea mocheso.
Ka lehlakoreng le leng, li-unit tsa fatše li tlameha ho tšehetsa matla a tsoang mohloling o batlang o le holimo haholo. Sena se lumella tšebeliso ea thapo ea matla e nang le karolo e nyenyane ea sefapano, e fokotsang boima ba 'mele le ho nolofatsa ho kenya. Lintho tse ling kaofela li lekana, fana ka khetho ho li-unit tse thehiloeng fatše tse nang le tšehetso ea PoE (Power over Ethernet). Tabeng ena, ho hlokahala thapo e le 'ngoe feela ea Ethernet ho hokahanya setsi sa fatše ho seteishene sa taolo.
Karohano ea taolo / telemetry mocha
Ntho ea bohlokoa maemong ao ho seng sebaka se setseng ho UAV ho kenya modem e arohaneng ea taelo-telemetry. Haeba ho na le sebaka, joale mocha o arohaneng oa taolo / telemetry oa modem ea broadband o ka sebelisoa e le bekapo. Ha u khetha modem e nang le khetho ena, ela hloko taba ea hore modem e ts'ehetsa protocol e lakatsehang bakeng sa puisano le UAV (MAVLink kapa proprietary) le bokhoni ba ho multiplex control channel/telemetry data hore e be interface e bonolo setsing sa fatše (GS). ). Ka mohlala, yuniti ea on-board ea modem ea broadband e hokahane le autopilot ka sebopeho se kang RS232, UART kapa CAN, 'me karolo ea fatše e hokahane le k'homphieutha ea taolo ka sebopeho sa Ethernet seo ho hlokahalang ho fapanyetsana taelo ka sona. , telemetry le tlhahisoleseding ea video. Tabeng ena, modem e tlameha ho khona ho multiplex taelo le telemetry stream pakeng tsa RS232, UART kapa CAN interfaces ea on-board unit le Ethernet interface ea fatše.
Mekhahlelo e meng eo u lokelang ho e ela hloko
Ho fumaneha ha duplex mode. Li-modem tsa Broadband bakeng sa li-UAV li tšehetsa mekhoa e bonolo ea ho sebetsa kapa ea duplex. Ka mokhoa o bonolo, phetisetso ea data e lumelloa feela ho tloha ho UAV ho ea ho NS, le ka mokhoa oa duplex - ka mahlakore ka bobeli. E le molao, li-modem tsa simplex li na le codec ea video e hahelletsoeng 'me e etselitsoe ho sebetsa le lik'hamera tsa video tse se nang codec ea video. Modem ea simplex ha e lokele ho hokela k'hamera ea IP kapa lisebelisoa life kapa life tse hlokang khokahano ea IP. Ho fapana le hoo, modem ea duplex, joalo ka molao, e etselitsoe ho hokahanya marang-rang a IP a marang-rang a UAV le marang-rang a IP a NS, ke hore, e ts'ehetsa lik'hamera tsa IP le lisebelisoa tse ling tsa IP, empa e kanna ea se be le e hahiloeng ho codec ea video, kaha lik'hamera tsa video tsa IP hangata li na le codec ea hau ea video. Ts'ehetso ea sehokelo sa Ethernet e khoneha feela ka li-modem tse duplex tse felletseng.
Kamohelo ea mefuta-futa (mefuta ea RX). Boteng ba bokhoni bona bo tlamehile ho netefatsa puisano e tsoelang pele ho pholletsa le sebaka sohle sa sefofane. Ha a ntse a hasana holim'a Lefatše, maqhubu a seea-le-moea a fihla sebakeng sa ho amohela ka maballo a mabeli: ka tsela e tobileng le ka ho bonahatsa holimo. Haeba ho eketsoa ha maqhubu a maballo a mabeli ho etsahala ka mohato, joale tšimo sebakeng sa ho amohela e matlafatsoa, 'me haeba e le antiphase, e fokotsehile. Ho fokola ho ka ba bohlokoa haholo - ho fihlela tahlehelo e felletseng ea puisano. Ho ba teng ha li-antenna tse peli ho NS, tse bophahamong bo fapaneng, ho thusa ho rarolla bothata bona, hobane haeba sebakeng sa antenna e le 'ngoe maballo a kenngoa ka antiphase, joale sebakeng sa e' ngoe ha a etse joalo. Ka lebaka leo, o ka finyella khokahanyo e tsitsitseng ho pholletsa le sebaka sohle.
Li-topology tsa marang-rang tse tšehetsoeng. Ho eletsoa ho khetha modem e fanang ka ts'ehetso eseng feela bakeng sa topology ea ntlha-to-point (PTP), empa hape le bakeng sa lintlha-to-multipoint (PMP) le relay (repeater) topology. Ts'ebeliso ea relay ka UAV e eketsehileng e u lumella ho holisa haholo sebaka sa tšireletso sa UAV ea mantlha. Tšehetso ea PMP e tla u lumella ho fumana boitsebiso ka nako e le 'ngoe ho tsoa ho li-UAV tse' maloa ho NS e le 'ngoe. Ka kopo hlokomela hape hore ho tšehetsa PMP le relay ho tla hloka keketseho ea modem bandwidth ha e bapisoa le nyeoe ea puisano le UAV e le 'ngoe. Ka hona, bakeng sa mekhoa ena ho kgothaletswa ho khetha modem e tšehetsang sehlopha se seholo sa maqhubu (bonyane 15-20 MHz).
Ho fumaneha ha mekhoa ea ho eketsa tšireletso ea lerata. Khetho e molemo, ho latela tikoloho e matla ea tšitiso libakeng tseo ho sebelisoang li-UAV. Ho itšireletsa ha lerata ho utloisisoa e le bokhoni ba tsamaiso ea puisano ho etsa mosebetsi oa eona ka pel'a tšitiso ea tlhaho ea maiketsetso kapa ea tlhaho mocheng oa puisano. Ho na le mekhoa e 'meli ea ho loantša tšitiso. Mokhoa oa 1: rala moamoheli oa modem e le hore a ka fumana tlhahisoleseling ka ts'epahalo leha ho na le tšitiso ea sehlopha sa mocha oa puisano, ka litšenyehelo tsa ho fokotsa lebelo la phetisetso ea tlhahisoleseling. Mokhoa oa 2: Hatella kapa fokotsa tšitiso ea moamoheli. Mehlala ea ts'ebetsong ea mokhoa oa pele ke litsamaiso tsa spectrum spread, e leng: frequency hopping (FH), pseudo-random sequence spread spectrum (DSSS) kapa lebasetere ka bobeli. Theknoloji ea FH e se e atile liteisheneng tsa taolo ea UAV ka lebaka la sekhahla se tlase se hlokahalang sa phetisetso ea data mocheng o joalo oa puisano. Ka mohlala, bakeng sa lebelo la 16 kbit / s sehlopheng sa 20 MHz, maemo a ka bang 500 a maqhubu a ka hlophisoa, e leng se lumellang tšireletso e ka tšeptjoang khahlanong le tšitiso ea lihlopha tse moqotetsane. Tšebeliso ea FH bakeng sa mocha oa puisano oa Broadband e na le bothata hobane sehlopha sa maqhubu se hlahisoang se seholo haholo. Mohlala, ho fumana maemo a maqhubu a 500 ha o sebetsa ka lets'oao le nang le bandwidth ea 4 MHz, o tla hloka 2 GHz ea bandwidth ea mahala! E ngata haholo ho ba nnete. Tšebeliso ea DSSS bakeng sa mocha oa puisano o pharaletseng le li-UAV e bohlokoa haholoanyane. Theknoloji ena, karolo e 'ngoe le e' ngoe ea tlhahisoleseding e kopitsoa ka nako e le 'ngoe ka maqhubu a' maloa (kapa kaofela) ka har'a sehlopha sa matšoao 'me, ka pel'a tšitiso ea lihlopha tse moqotetsane, e ka aroloa likarolong tsa spectrum tse sa angoeng ke tšitiso. Tšebeliso ea DSSS, hammoho le FH, e bolela hore ha tšitiso e hlaha mocha, ho tla hlokahala ho fokotsa sekhahla sa phetisetso ea data. Leha ho le joalo, ho hlakile hore ho molemo ho amohela video e tsoang ho UAV ka qeto e tlase ho feta ho hang. Mokhoa oa 2 o sebelisa taba ea hore tšitiso, ho fapana le lerata la ka hare la moamoheli, e kena sehokelong sa seea-le-moea ho tsoa ka ntle mme, haeba ho na le mekhoa e itseng ho modem, e ka hatelloa. Khatello ea tšitiso e ka khoneha haeba e le sebakeng sa libaka tsa spectral, temporal kapa spatial. Ka mohlala, tšitiso ea li-narrowband e fumaneha sebakeng sa spectral 'me e ka "khaotsoa" ho tloha sebakeng se sebelisang sekhetho se khethehileng. Ka mokhoa o ts'oanang, lerata la pulsed le behiloe sebakeng sa nako, ho e hatella, sebaka se amehileng se tlosoa lets'oao la ho kenya la moamoheli. Haeba tšitiso e se narrowband kapa pulsed, joale sekontiri sa sebaka se ka sebelisoa ho e hatella, kaha tšitiso e kena ka har'a lenakana le amohelang ho tsoa mohloling ho tsoa ntlheng e itseng. Haeba zero ea mohlala oa mahlaseli a antenna e amohelang e behiloe ka lehlakoreng la mohloli oa tšitiso, tšitiso e tla hatelloa. Litsamaiso tse joalo li bitsoa adaptive beamforming & beam nulling system.
Radio protocol e sebelisitsoeng. Baetsi ba modem ba ka sebelisa protocol e tloaelehileng (WiFi, DVB-T) kapa protocol ea proprietary radio. Paramethara ena ha e bontšoe ka mokhoa o fokolang. Tšebeliso ea DVB-T e bontšoa ka mokhoa o sa tobang ke lihlopha tsa maqhubu a tšehetsoeng 2/4/6/7/8, ka linako tse ling 10 MHz le ho buuoa ka mongolo oa litlhaloso tsa theknoloji ea COFDM (coded OFDM) eo OFDM e sebelisoang ka eona. e nang le khouto e thibelang lerata. Ha re ntse re feta, rea hlokomela hore COFDM ke lepetjo la papatso feela 'me ha le na melemo ho feta OFDM, kaha OFDM e se nang likhoutu tse thibelang lerata ha ho mohla e sebelisoang ts'ebetsong. Lekanya COFDM le OFDM ha u bona likhutsufatso tsena ho litlhaloso tsa modem ea radio.
Li-modem tse sebelisang protocol e tloaelehileng hangata li hahiloe motheong oa chip e khethehileng (WiFi, DVB-T) e sebetsang hammoho le microprocessor. Ho sebelisa chip ea tloaelo ho imolla moetsi oa modem hlooho e ngata e amanang le ho rala, ho etsa mohlala, ho kenya ts'ebetsong le ho leka protocol ea bona ea seea-le-moea. Microprocessor e sebelisoa ho fa modem ts'ebetso e hlokahalang. Li-modem tse joalo li na le melemo e latelang.
- Theko e tlase.
- Litekanyetso tse ntle tsa boima le boholo.
- Tšebeliso ea matla a tlase.
Ho boetse ho na le mefokolo.
- Ho se khone ho fetola litšobotsi tsa sebopeho sa seea-le-moea ka ho fetola firmware.
- Botsitso bo fokolang ba lisebelisoa ka nako e telele.
- Bokhoni bo fokolang ba ho fana ka ts'ehetso ea tekheniki e tšoanelehang ha ho rarolla mathata a sa tloaelehang.
Botsitso bo fokolang ba thepa bo bakoa ke taba ea hore baetsi ba li-chip ba tsepamisa maikutlo haholo-holo limmarakeng tse ngata (lithelevishene, lik'homphieutha, joalo-joalo). Baetsi ba li-modem bakeng sa li-UAV ha se ntho e tlang pele ho bona 'me ka tsela leha e le efe ba ke ke ba susumetsa qeto ea moetsi oa chip ea ho khaotsa tlhahiso ntle le ho nkela sehlahisoa se seng sebaka se lekaneng. Tšobotsi ena e matlafatsoa ke mokhoa oa ho paka li-interface tsa seea-le-moea ka har'a li-microcircuits tse khethehileng tse kang "system on chip" (System on Chip - SoC), ka hona li-chips tsa radio interface li hlatsuoa butle-butle 'marakeng oa semiconductor.
Bokhoni bo fokolang ba ho fana ka tšehetso ea tekheniki bo bakoa ke taba ea hore lihlopha tsa nts'etsopele ea li-modem tse thehiloeng ho protocol e tloaelehileng ea seea-le-moea li na le basebetsi ba nang le litsebi, haholo-holo tsa theknoloji ea elektroniki le microwave. Ho ka 'na ha se ke ha e-ba le litsebi tsa puisano tsa seea-le-moea ho hang moo, kaha ha ho na mathata ao li ka li rarollang. Ka hona, bahlahisi ba UAV ba batlang litharollo tsa mathata a puisano a seea-le-moea a sa reng letho ba ka iphumana ba soetsehile mabapi le lipuisano le thuso ea botekgeniki.
Li-modem tse sebelisang protocol ea radio ea proprietary li hahiloe motheong oa li-analog tsa bokahohleng le li-chips tsa ts'ebetso ea matšoao a dijithale. Botsitso ba phepelo ea lichifi tse joalo bo phahame haholo. Ke 'nete, theko e boetse e phahame. Li-modem tse joalo li na le melemo e latelang.
- Menyetla e mengata ea ho fetola modem ho litlhoko tsa bareki, ho kenyelletsa le ho fetola sebopeho sa seea-le-moea ka ho fetola firmware.
- Bokhoni bo eketsehileng ba sehokelo sa seea-le-moea bo khahlang ho sebelisoa ho li-UAV mme ha bo eo ho li-modem tse hahiloeng ho ipapisitsoe le liprothokholo tse tloaelehileng tsa radio.
- Botsitso bo phahameng ba lisebelisoa, ho kenyeletsa. nakong e telele.
- Boemo bo phahameng ba tšehetso ea tekheniki, ho kenyelletsa le ho rarolla mathata a sa tloaelehang.
Liphoso.
- Theko e phahameng.
- Litekanyetso tsa boima le boholo li ka mpefala ho feta tsa modem tse sebelisang liprothokholo tse tloaelehileng tsa radio.
- Keketseho ea tšebeliso ea matla ea yuniti ea ts'ebetso ea mats'oao a dijithale.
Lintlha tsa tekheniki tsa modem tse ling tsa li-UAV
Tafole e bonts'a litekanyetso tsa tekheniki tsa li-modem tse ling tsa li-UAV tse fumanehang 'marakeng.
Hlokomela hore le hoja modem ea 3D Link e na le matla a ho fetisa a tlaase ka ho fetisisa ha a bapisoa le Picoradio OEM le modem ea J11 (25 dBm vs. 27−30 dBm), tekanyetso ea matla ea 3D Link e phahame ho feta modem tseo ka lebaka la maikutlo a phahameng a moamoheli (ka lebelo le ts'oanang la phetisetso ea data bakeng sa modem tse bapisoang). Kahoo, marang-rang a puisano ha o sebelisa 3D Link e tla ba kholoanyane ka ho pata matla ho betere.
Tafole. Lintlha tsa tekheniki tsa modem tse ling tsa Broadband bakeng sa li-UAV le liroboto
Parameter
(e etsoa mojuleng ho tloha ho Microhard)
(sheba hape )
Moetsi, naha
Geoscan, RF
Mobilicom, Israel
Airborne Innovations, Canada
DTC, UK
Redess, Chaena
Sebaka sa puisano [km] 20−60
5
n/a*
n/a*
10 − 20
Lebelo [Mbit/s] 0.023−64.9
1.6 − 6
0.78 − 28
0.144 − 31.668
1.5 − 6
Ho lieha ha phetiso ea data [ms] 1−20
25
n/a*
15 − 100
15 − 30
Litekanyo tsa yuniti e holim'a board LxWxH [mm] 77x45x25
74x54x26
40x40x10 (ntle le bolulo)
67x68x22
76x48x20
Boima ba yuniti [gram] 89
105
17.6 (ntle le bolulo)
135
88
Lihokelo tsa tlhahisoleseling
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (boikhethelo)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Phepelo ea matla a yuniti ea onboard [Volt/Watt] 7−30/6.7
7−26/n/a*
5−58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7−18/8
Phepelo ea yuniti ea fatše [Volt/Watt] 18−75 kapa PoE/7
7−26/n/a*
5−58/4.8
6−16/8
7−18/5
Matla a ho fetisa [dBm] 25
n/a*
27 − 30
20
30
Kutloisiso ea moamoheli [dBm] (bakeng sa lebelo [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)
Tekanyetso ea matla a modem [dB] (bakeng sa lebelo [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)
Lihlopha tse tšehelitsoeng tsa maqhubu [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2; 4; Xnumx
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; Xnumx
Simplex/duplex
Duplex
Duplex
Duplex
Simplex
Duplex
Tšehetso ea mefuta-futa
e
e
e
e
e
Karohano ea kanale bakeng sa taolo/telemetry
e
e
e
ha ho
e
Liprothokholo tsa taolo ea UAV tse tšehelitsoeng mochining oa taolo / telemetry
MAVLink, mong'a eona
MAVLink, mong'a eona
ha ho
ha ho
Khokahanyo ea MAV
Tšehetso e ngata ho laola / telemetry channel
e
e
ha ho
ha ho
n/a*
Li-topology tsa marang-rang
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP, PMP, relay
PTP
PTP, PMP, relay
Mokhoa oa ho eketsa tšireletso ea lerata
DSSS, narrowband le li-pulse suppressors
n/a*
n/a*
n/a*
n/a*
Radio protocol
tshoaro
n/a*
n/a*
DVB-T
n/a*
* n/a - ha ho na data.
Mabapi le mongoli
Alexander Smorodinov[imeile e sirelelitsoe]] ke setsebi se ka sehloohong sa Geoscan LLC lefapheng la likhokahano tse se nang mohala. Ho tloha ka 2011 ho fihlela joale, esale a nts'etsapele liprothokholo tsa seea-le-moea le li-algorithms tsa ts'ebetso ea mats'oao bakeng sa li-modem tsa radio tsa Broadband ka merero e fapaneng, hammoho le ho kenya tšebetsong li-algorithms tse ntlafalitsoeng tse ipapisitseng le li-chips tsa logic. Likarolo tse khahlang tsa mongoli li kenyelletsa nts'etsopele ea li-algorithms tsa khokahano, khakanyo ea thepa ea kanale, modulation/demodulation, coding e hananang le lerata, hammoho le li-algorithms tse ling tsa phihlello ea media (MAC). Pele a kenella ho Geoscan, mongoli o ne a sebetsa mekhatlong e fapaneng, a nts'etsapele lisebelisoa tsa puisano tse se nang mohala. Ho tloha 2002 ho isa 2007, o sebelitse Proteus LLC joalo ka setsebi se etelletseng pele ntlafatsong ea litsamaiso tsa puisano tse ipapisitseng le maemo a IEEE802.16 (WiMAX). Ho tloha ka 1999 ho isa 2002, sengoli se kentse letsoho ho nts'etsopele ea li-algorithms tse thibelang lerata le ho etsa mohlala oa litsela tsa khokahano ea seea-le-moea ho Federal State Unitary Enterprise Central Research Institute "Granit". Mongoli o ile a fumana lengolo la Candidate of Technical Sciences ho tloha St. Petersburg University of Aerospace Instrumentation ka 1998 le lengolo la Radio Engineering ho tsoa univesithing e le 'ngoe ka 1995. Alexander ke setho sa hajoale sa IEEE le IEEE Communications Society.
Source: www.habr.com