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无人机通信的方式和原理

2024-7-2 14:12| 发布者:通用无人机网管理| 查看:30| 评论:0

摘要:无人机通信的方式和原理,无人机的遥控信号是2.4GHz/5.8GHz频段,这个是无人机自带的天地(飞机与云台)之间的信号传播频段。说一个非常常见的东西,对讲机(有的地方叫寻呼机)就是采用的长波信号,民用距离基本上只有3 ...

  无人机通信的方式和原理,无人机的遥控信号是2.4GHz/5.8GHz频段,这个是无人机自带的天地(飞机与云台)之间的信号传播频段。说一个非常常见的东西,对讲机(有的地方叫寻呼机)就是采用的长波信号,民用距离基本上只有3km,这种不需要第三方中继站的传输方式优点是速度快,设备厂商可直接根据情况选择载波的频段。缺点也非常明显距离短,受干扰性强。

  那为什么这个遥控信号不采用我们常见的4G信号,或者是采用5G信号呢?

  理论上采用5G信号肯定是可以的。但是5G当前的覆盖区域趋势比较小。4G信号的延时性略高,在复杂区域演示可以达到100mm-200mm,这个延时基本上就相当于你看到前方有房子,在你想要操控飞机避障就已经撞上去了。有人说飞机都带有避障功能,那是你玩的航拍无人机,如果是穿越机那就本就没戏了。图传信号,一般都在5.8GHz频段上,这个频段是带宽高,也就是我们老百姓常规上说的网速快(看清楚我说的不是速度快)。严格意义上讲,速度快应该是延时小,也就是那边发出信号,这边就接收到信号,这两者之间的时间差。因此,中继站无法作为无人机遥控信号的传输方式。那么这里就要涉及到重点了。既然中继站无法使用。

  无人机的传输方式就采用了两种通讯组合:

  1、2.4GHz/5.8GHz频段:无人机自有信号,用来遥控,以及拍摄图传。

  2、GPS信号(也有北斗的信号的)。用来定位,导航,以及实现一键返航的核心。

  那么这里就要非常细致的说明了。

  情况1:如果你只是丢失了遥控信号,例如偶尔飞的有点远了,超距离了。

  那么你启动一键返航,这个时候就要用到GPS导航的,GPS的信号是有中继卫星的,也就是说只要是微型能够覆盖的区域理论上你都是有GPS信号。但是你别高兴的太早,由于你操控的无人机,并且要实现的极为精准的快速定位,那么按照理论上要能够实现8颗以上卫星的连接,那么你就能够实现精准的无人机定位,这样就保障了一键返回的基础的导航保证。熟悉导航的朋友,具备4颗卫星可以实现基础的定位能力,但是如果实现10m范围内的精确,且可用性达到95%以上的情况。需要8颗以上的卫星。因此包括大疆等消费类无人机都采用的是GPS+格洛纳斯的导航组合。说白了就是开号协议,可以连接到不同国家的卫星的权限。当然现在基本上所有的无人机都开始支持北斗导航系统。无人机在空旷的区域可以搜索到的卫星。基本上在城市的广场上面,卫星数量都在10个以上,这就可以保证非常精确地定位。

  因此,第一个硬性条件,无人机在丢失了遥控信号后,能不能连接到GPS等卫星导航信号,并且实现8颗以上卫星的精准定位。

  有朋友说,那我哪里知道能不能连接到?

  这个好办,简单说一下,能不能连接到卫星导航信号,跟卫星导航天线(GPS天线)的好坏有关系,卫星天线有十几万到几百块的产品,这肯定是有区别的。此外外部环境也有影响,常规情况下,只要你不去“王者峡谷”基本上都没有太大的影响。但是你非要去,这没有人能拦住你。另外就是室内的飞行,尤其是在钢构类的厂房里面,也会出现丢失卫星导航信号的情况。

  那么是不是有了卫星导航,就一定能回来了?是否足够飞回来?你设定的相对高度是否正确?中途是否有突然的大风,飞鸟等等突发情况?

  这都是飞机能不能回来的重要影响因数。因此,丢失了遥控信号,一键返航希望飞机回来,属一个运气项目。

  情况二:那么如果丢失了卫星导航,有机会回来吗?

  不在重复前面说的,简单说一下,现在无人机干扰器,就是干扰遥控信号和卫星导航,说白了就是

  压制的民用版。丢失了卫星导航,无人机就真的是无人领养的孩子,很快就会坠落。

  因为民用GPS信号(或者其他的卫星导航信号)都是固定的,这都是商用导航专门分配的频段,民用GPS信号是频率1575MHz,2.046MHz带宽的扩频信号,扩频增益43dB,Cb/N0按6dB考虑,因此在这个参数的技术上,要制作出电磁干扰的设备其实非常容易。

  基本上可以总结为:没有信号基本上就是丢失了无人机,就连有人操控的飞机,在丢失信号的状态下都无法返航你可以想象信号的重要性。


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