Zintegrowany system komunikacji bezprzewodowej z adaptacyjnym przeskakiwaniem częstotliwości dla rojów dronów

Przegląd

System ten został zaprojektowany tak, aby umożliwić niezawodność, jednoczesna transmisja danych wideo i telemetrycznych o wysokiej rozdzielczości z wielu UAV do naziemnych stacji kontroli. Jest zoptymalizowany dla platform dronów FPV (w tym kontrolery lotu Betaflight i Kakute) i obsługuje daleki zasięg, komunikacja o niskim opóźnieniu w złożonych środowiskach elektromagnetycznych.

---

Kluczowe funkcje

• Obsługa wielu węzłów: Współpracuje z maksymalnie 15 jednostki powietrzne (węzły powietrzne) jednocześnie.
• Wysoka jakość transmisji wideo: Obsługuje 1080P @ 60 fps cyfrowe przesyłanie strumieniowe wideo przez Ethernet.
• Integracja telemetrii: Kompatybilny z:
  • Sbus (100000 baud, odwrotny)
  • UART TTL (460800 baud)
• Małe opóźnienia: Opóźnienie od końca do końca < 0.2 towary drugiej jakości.
• Długi zasięg: Niezawodna transmisja do 15 km.
• Adaptacyjne przeskakiwanie częstotliwości: Inteligentne przeskoki pseudolosowe oparte na analizie środowiska RF w czasie rzeczywistym.
• Modulacja cyfrowa: Zapewnia solidne i efektywne wykorzystanie widma.

---

Architektura systemu

• Topologia: Konfiguracja sieci gwiazdowej
• Komponenty:
  • 15 Jednostki Powietrzne (Montowany na UAV)
  • 1 lub wiele naziemnych stacji kontroli
• Zarządzanie częstotliwością: Działa w wielu nienakładających się pasmach, aby zminimalizować zakłócenia.

---

Pasma częstotliwości

Obsługiwane pasma operacyjne obejmują:

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

---

Wydajność & Niezawodność

• Stabilna praca w środowiska miejskie i umiarkowane zakłócenia RF (SNR ≤ 0).
• Utrzymuje synchronizację podczas przeskakiwania częstotliwości.
• Ciągły, wielokanałowy odbiór danych bez przerw.

---

Specyfikacje zasilania

Jednostka Powietrzna

• Zasilacz: Napięcie stałe 12–24 V
• Pobór energii: ≤ 25 W
• Moc wyjściowa RF: ≥ 1 W (30 dBm)

Stacja naziemna

• Zasilacz: Napięcie stałe 12–24 V
• Pobór energii: ≤ 150 W
• Moc wyjściowa RF: ≥ 20 W (43 dBm)

---

Specyfikacje fizyczne

Jednostka Powietrzna

• Waga: ≤ 75 sol
• wymiary: ≤ 50 × 50 × 20 mm

Stacja naziemna

• Waga: ≤ 2 kg
• wymiary: ≤ 240 × 240 × 75 mm

---

Warunki środowiskowe

• Zakres temperatury pracy: -30° C do +50 ° C.

---

Interfejsy

Jednostka Powietrzna

• Wejście wideo: 100Ethernet (SH1.0 4-pinowy)
• Telemetria:
  • Sbus
  • UART TTL

Stacja naziemna

• Dane wyjściowe dla operatora: Ethernet (preferowany cyfrowy)

---

Technologia adaptacyjnego przeskakiwania częstotliwości

• Wykrywanie widma w czasie rzeczywistym i analiza zajętości kanałów
• Dynamiczne generowanie sekwencji pseudolosowych przeskoków
• Ciągła synchronizacja jednostek powietrznych i naziemnych
• Utrzymuje stabilną transmisję wideo i telemetryczną w przypadku zakłóceń

---

Zgodność & Testowanie

System jest sprawdzany poprzez następujące testy:

1. Test jednoczesnego działania:
   Wszystko 15 Jednostki powietrzne w sposób ciągły przesyłają wideo i telemetrię 10 minuty.
2. Test opóźnienia:
   Zweryfikowano pod 15 km i szerokości pasma >10 MHz.
3. Test zgodności:
   Współpracuje z SBUSem, CRSF, i protokoły ELRS.
4. Zgodność częstotliwości:
   Działa ściśle w wyznaczonych pasmach częstotliwości.
5. Rozmiar & Weryfikacja wagi:
   Spełnia wszystkie ograniczenia fizyczne.
6. Test temperatury:
   W pełni funkcjonalny w określonym zakresie temperatur.
7. Test zużycia energii:
   W określonych granicach zarówno dla jednostek powietrznych, jak i naziemnych.
8. Ingerencja & Próba skakania:
   Wykazuje stabilną komunikację w warunkach zakłóceń szerokopasmowych przy użyciu adaptacyjnego przeskakiwania częstotliwości.

---

Aplikacje

• Operacje roju dronów
• Misje FPV dalekiego zasięgu
• Nadzór i rozpoznanie
• Inspekcja przemysłowa
• Reagowanie na sytuacje kryzysowe i poszukiwania & ratunek

---

Wniosek

System ten zapewnia potężną kombinację wysoka wydajność transmisji wideo, solidna integracja telemetrii, i zaawansowana technologia adaptacyjnego przeskakiwania częstotliwości, co czyni go idealnym rozwiązaniem do wymagających operacji z użyciem wielu UAV w trudnych warunkach.