ドローン群用の統合適応型周波数ホッピング無線通信システム

概要

このシステムは、信頼性の高いシステムを実現するように設計されています。, 複数の UAV から地上管制局への高解像度ビデオとテレメトリ データの同時送信. FPVドローンプラットフォーム向けに最適化されています (BetaflightおよびKakuteフライトコントローラーを含む) 長距離をサポート, 複雑な電磁環境における低遅延通信.

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主な特長

• マルチノードのサポート: まで動作します 15 空挺ユニット (エアノード) 同時に.
• 高品質なビデオ伝送: サポート 1080P @ 60 fps イーサネット経由のデジタルビデオストリーミング.
• テレメトリー統合: と互換性があります:
  • sbus (100000 ボー, 反転した)
  • UART TTL (460800 ボー)
• 低遅延: エンドツーエンドの遅延 < 0.2 秒.
• 長距離: までの信頼性の高い伝送 15 km.
• 適応型周波数ホッピング: リアルタイムの RF 環境分析に基づくインテリジェントな擬似ランダム ホッピング.
• デジタル変調: 堅牢かつ効率的なスペクトル使用を保証します.

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システムアーキテクチャ

• トポロジー: スター型ネットワーク構成
• コンポーネント:
  • 15 航空ユニット (UAV搭載型)
  • 1 または複数の地上管制局
• 周波数管理: 重複しない複数の帯域にわたって動作し、干渉を最小限に抑えます。.

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周波数帯域

サポートされている動作帯域には次のものがあります。:

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

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パフォーマンス & 信頼性

• 安定稼働 都市環境 そして 中程度の RF 干渉 (SNR ≤ 0).
• 周波数ホッピング中に同期を維持します.
• 中断のない連続的なマルチチャンネルデータ受信.

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電力仕様

航空ユニット

• 電源: DC12-24V
• 消費電力: ≤ 25 W
• RF出力電力: ≥ 1 W (30 dBmの)

地上局

• 電源: DC12-24V
• 消費電力: ≤ 150 W
• RF出力電力: ≥ 20 W (43 dBmの)

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物理仕様

航空ユニット

• 重量: ≤ 75 グラム
• 外形寸法: ≤ 50 ×× 50 ×× 20 んん

地上局

• 重量: ≤ 2 kg
• 外形寸法: ≤ 240 ×× 240 ×× 75 んん

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環境条件

• 動作温度範囲: -30°C〜 +50°C

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インターフェイス

航空ユニット

• ビデオ入力: 100M イーサネット (SH1.0 4ピン)
• テレメトリー:
  • sbus
  • UART TTL

地上局

• オペレータへの出力: イーサネット (デジタル優先)

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適応型周波数ホッピング技術

• リアルタイムのスペクトルセンシングとチャネル占有分析
• 動的な擬似ランダムホッピングシーケンスの生成
• 航空ユニットと地上ユニット間の継続的な同期
• 干渉下でも安定したビデオおよびテレメトリ伝送を維持

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コンプライアンス & テスト

システムは次のテストを通じて検証されています:

1. 同時動作試験:
   全て 15 航空ユニットはビデオと遠隔測定を継続的に送信します。 10 分.
2. 遅延テスト:
   以下で検証済み 15 km の範囲と >10 MHz の帯域幅.
3. 互換性テスト:
   SBUSで動作します, CRSF, およびELRSプロトコル.
4. 周波数コンプライアンス:
   指定された周波数帯域内で厳密に動作します.
5. サイズ & 重量の検証:
   すべての物理的制約を満たします.
6. 温度試験:
   指定された温度範囲内で完全に機能.
7. 消費電力テスト:
   航空ユニットと地上ユニットの両方について定義された制限内で.
8. 干渉 & ホッピングテスト:
   適応型周波数ホッピングにより広帯域干渉下でも安定した通信を実証.

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アプリケーション

• ドローンの群れ作戦
• 長距離FPVミッション
• 監視と偵察
• 工業検査
• 緊急対応と捜索 & レスキュー

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結論

このシステムは、以下の強力な組み合わせを提供します。 高性能ビデオ伝送, 堅牢なテレメトリ統合, そして 高度な適応型周波数ホッピング技術, 困難な環境での要求の厳しい複数の UAV 運用にとって理想的なソリューションとなります。.