Integriertes adaptives drahtloses Frequenzsprung-Kommunikationssystem für Drohnenschwärme

Überblick

Dieses System ist so konzipiert, dass es zuverlässig ist, Gleichzeitige Übertragung von hochauflösenden Video- und Telemetriedaten von mehreren UAVs an Bodenkontrollstationen. Es ist für FPV-Drohnenplattformen optimiert (einschließlich Betaflight- und Kakute-Fluglotsen) und unterstützt große Entfernungen, Kommunikation mit geringer Latenz in komplexen elektromagnetischen Umgebungen.

---

Hauptmerkmale

• Unterstützung mehrerer Knoten: Funktioniert mit bis zu 15 Luftlandeeinheiten (Luftknoten) gleichzeitig.
• Hochwertige Videoübertragung: Unterstützt 1080P @ 60 fps digitales Video-Streaming über Ethernet.
• Telemetrie -Integration: Kompatibel mit:
  • Sbus (100000 Baud, invertiert)
  • UART-TTL (460800 Baud)
• Geringe Wartezeit: End-to-End-Verzögerung < 0.2 Sekunden.
• Große Reichweite: Zuverlässige Übertragung bis zu 15 km.
• Adaptives Frequenzspringen: Intelligentes pseudozufälliges Hopping basierend auf Echtzeit-RF-Umgebungsanalyse.
• Digitale Modulation: Gewährleistet eine robuste und effiziente Spektrumnutzung.

---

Systemarchitektur

• Topologie: Star-Netzwerkkonfiguration
• Komponenten:
  • 15 Lufteinheiten (UAV-montiert)
  • 1 oder mehrere Bodenkontrollstationen
• Frequenzmanagement: Funktioniert über mehrere, sich nicht überlappende Bänder, um Interferenzen zu minimieren.

---

Frequenzbänder

Zu den unterstützten Betriebsbändern gehören::

• 900–1100 MHz (Optional: 800–1100 MHz, 950–1200 MHz)
• 1200–1400 MHz (Optional: 1300–1500 MHz)
• 2400–2600 MHz (Optional: 2100–2200 MHz)
• 3300–3500 MHz (Optional: 2900–3900 MHz)
• 5800–6000 MHz
• 6000–7000 MHz

---

Leistung & Zuverlässigkeit

• Stabiler Betrieb in städtische Umgebungen und mäßige HF-Störung (SNR ≤ 0).
• Behält die Synchronisation während des Frequenzsprungs bei.
• Kontinuierlicher Mehrkanal-Datenempfang ohne Unterbrechung.

---

Leistungsangaben

Lufteinheit

• Energieversorgung: Gleichstrom 12–24 V
• Energieverbrauch: ≤ 25 W
• HF-Ausgangsleistung: ≥ 1 W (30 dBm)

Bodenstation

• Energieversorgung: Gleichstrom 12–24 V
• Energieverbrauch: ≤ 150 W
• HF-Ausgangsleistung: ≥ 20 W (43 dBm)

---

Physikalische Spezifikationen

Lufteinheit

• Gewicht: ≤ 75 G
• Maße: ≤ 50 VCAN0989 50 VCAN0989 20 Millimeter

Bodenstation

• Gewicht: ≤ 2 kg
• Maße: ≤ 240 VCAN0989 240 VCAN0989 75 Millimeter

---

Umgebungsbedingungen

• Betriebstemperaturbereich: -30° C bis +50 ° C.

---

Schnittstellen

Lufteinheit

• Video Eingang: 100M-Ethernet (SH1.0 4-polig)
• Telemetrie:
  • Sbus
  • UART-TTL

Bodenstation

• Ausgabe an den Bediener: Ethernet (digital bevorzugt)

---

Adaptive Frequency-Hopping-Technologie

• Spektrumerfassung und Kanalbelegungsanalyse in Echtzeit
• Dynamische Erzeugung pseudozufälliger Sprungsequenzen
• Kontinuierliche Synchronisierung zwischen Luft- und Bodeneinheiten
• Sorgt für eine stabile Video- und Telemetrieübertragung bei Störungen

---

Einhaltung & Testen

Das System wird durch die folgenden Tests validiert:

1. Gleichzeitiger Betriebstest:
   Alle 15 Lufteinheiten übertragen kontinuierlich Video- und Telemetriedaten 10 Protokoll.
2. Latenztest:
   Verifiziert unten 15 km Reichweite und >10 MHz Bandbreite.
3. Kompatibilitätstest:
   Funktioniert mit SBUS, CRSF, und ELRS-Protokolle.
4. Frequenzkonformität:
   Arbeitet ausschließlich innerhalb der festgelegten Frequenzbänder.
5. Größe & Gewichtsüberprüfung:
   Erfüllt alle körperlichen Einschränkungen.
6. Temperaturtest:
   Voll funktionsfähig im angegebenen Temperaturbereich.
7. Stromverbrauchstest:
   Innerhalb definierter Grenzen sowohl für Luft- als auch für Bodeneinheiten.
8. Interferenz & Hopping-Test:
   Zeigt eine stabile Kommunikation bei Breitbandinterferenzen mithilfe von adaptivem Frequenzsprung.

---

Anwendungen

• Drohnenschwarmoperationen
• Langstrecken-FPV-Missionen
• Überwachung und Aufklärung
• Industrielle Inspektion
• Notfallmaßnahmen und Suche & Rettung

---

Abschluss

Dieses System bietet eine leistungsstarke Kombination aus Hochleistungs-Videoübertragung, Robuste Telemetrie-Integration, und fortschrittliche adaptive Frequenzsprungtechnologie, Dies macht es zu einer idealen Lösung für anspruchsvolle Multi-UAV-Einsätze in anspruchsvollen Umgebungen.