เครื่องรับส่งข้อมูลวิดีโอไร้สายแบบสองทางสำหรับรีเลย์ UAV

เครื่องรับส่งข้อมูลวิดีโอไร้สายแบบสองทางสำหรับแอปพลิเคชันรีเลย์ UAV

ใน UAV สมัยใหม่ (อากาศยานไร้คนขับ) ระบบ, การส่งสัญญาณวิดีโอและข้อมูลแบบไร้สาย มีบทบาทสำคัญในการรับประกันการรับรู้สถานการณ์แบบเรียลไทม์, การควบคุมคำสั่ง, และข้อเสนอแนะ. โดยทั่วไปแล้วเครื่องส่งสัญญาณแบบ COFDM หรือ TDD แบบดั้งเดิมจะใช้ในการสื่อสารแบบจุดต่อจุด. อย่างไรก็ตาม, เมื่อระยะทางภารกิจเพิ่มขึ้นและภูมิประเทศมีความซับซ้อน, ความจำเป็นในการ การส่งผ่านรีเลย์ ระหว่างโดรนกลายเป็นสิ่งจำเป็น.

Two-Way Wireless Video Data Transceiver for UAV Relay
เครื่องรับส่งข้อมูลวิดีโอไร้สายแบบสองทางสำหรับรีเลย์ UAV

ของเราด้วย เครื่องรับส่งข้อมูลวิดีโอไร้สาย COFDM แบบสองทาง, สามารถใช้งานรีเลย์ UAV ได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างระบบฐาน. สิ่งที่จำเป็นก็คือ ตัวรับส่งสัญญาณเพิ่มเติมหนึ่งตัว, และโดย การปรับอัตราส่วนช่วงเวลาจาก 1:4 ไปยัง 2:3, การสื่อสารรีเลย์สองทางแบบฟูลดูเพล็กซ์สามารถทำได้.


แนวคิดหลัก: การปรับช่องเวลาและการส่งผ่านแบบสองทาง

ระบบที่ใช้ COFDM ของเราทำงานบน TDD (ดูเพล็กซ์การแบ่งเวลา) กลไก, หมายถึงย่านความถี่เดียวกันสลับระหว่างช่วงเวลาส่งและรับ.

ในระบบลิงค์เดียวแบบดั้งเดิม, ก 1:4 อัตราส่วนช่วงเวลา ถูกใช้ — หนึ่งช่องสำหรับอัปลิงค์ (วิดีโอ/ข้อมูลจาก UAV ลงสู่พื้น) และสี่ช่องสำหรับการควบคุมดาวน์ลิงค์หรือข้อเสนอแนะ.

สำหรับแอปพลิเคชันรีเลย์ UAV, เราปรับอัตราส่วนสล็อตเป็น 2:3, ทำให้โดรนทั้งสองลำสามารถส่งและรับสลับกันได้ภายในย่านความถี่เดียวกัน.

วิธีนี้ช่วยให้:

  • Drone A เพื่อส่งวิดีโอ/ข้อมูลไปยัง Drone B (รีเลย์)
  • Drone B เพื่อส่งต่อข้อมูลไปยังสถานีควบคุมภาคพื้นดิน
  • การควบคุมภาคพื้นดินเพื่อส่งข้อมูลคำสั่งกลับผ่าน Drone B ไปยัง Drone A

ประสบความสำเร็จทั้งหมดในปี ซิงโครไนซ์, เวลาแฝงต่ำ รอบช่วงเวลา.


ข้อได้เปรียบทางเทคนิค

  1. อัพเกรดฮาร์ดแวร์อย่างง่าย
    คุณจะต้องเพิ่มเท่านั้น หนึ่งโมดูลตัวรับส่งสัญญาณ เป็นโหนดรีเลย์. ไม่จำเป็นต้องจัดสรรความถี่เพิ่มเติมหรือซิงโครไนซ์ RF ที่ซับซ้อน.
  2. แฝงต่ำ, ความมั่นคงสูง
    ต้องขอบคุณการปรับ COFDM และการควบคุมสล็อต TDD ที่แม่นยำ, เวลาแฝงยังคงอยู่ภายใต้ 50นางสาว, แม้ในการทำงานของรีเลย์.
  3. ประสิทธิภาพความถี่
    UAV ทั้งสองใช้ช่องความถี่เดียวกัน, ไม่จำเป็นต้องใช้ย่านความถี่ RF หลายย่านและลดสัญญาณรบกวนให้เหลือน้อยที่สุด.
  4. การส่งสัญญาณแบบสองทิศทาง
    ต่างจากเครื่องส่งสัญญาณอนาล็อกแบบทางเดียว, รองรับตัวรับส่งสัญญาณแบบสองทาง วิดีโอพร้อมกัน + ข้อมูล + ควบคุม การแพร่เชื้อ.
  5. ปรับให้เหมาะกับการใช้งานต่างๆ
    เหมาะสำหรับ โดรนระยะไกล, สถานีถ่ายทอด, ภูมิประเทศภูเขา, ลาดตระเวนทางทะเล, หรือการตอบสนองฉุกเฉิน โดยที่ LOS โดยตรง (เส้นสายตา) ไม่พร้อมใช้งาน.

ตัวอย่างระบบ

สถานการณ์:
โดรนบินอยู่หลังสันเขาซึ่งสูญเสียการสื่อสารโดยตรงกับสถานีภาคพื้นดิน.

สารละลาย:
วางโดรนอีกตัวขึ้นไปในอากาศเพื่อทำหน้าที่เป็นรีเลย์.

องค์ประกอบ:

  • สถานีควบคุมภาคพื้นดิน (GCS): เครื่องรับส่งสัญญาณ COFDM สองทาง
  • UAV1: เครื่องรับส่งสัญญาณแบบสองทาง (รีเลย์โหนด)
  • UAV2: เครื่องรับส่งสัญญาณแบบสองทาง (โหนดแนวหน้า)

การตั้งค่าช่วงเวลา:

  • ต้นฉบับ: 1 อัปลิงค์ : 4 ดาวน์ลิงค์ (มาตรฐาน)
  • โหมดรีเลย์: 2 อัปลิงค์ : 3 ดาวน์ลิงค์ (การไหลแบบสองทิศทางที่สมดุล)

ผลลัพธ์:
UAV2 ส่งวิดีโอไปที่ UAV1 → UAV1 ส่งต่อไปยัง GCS → GCS ส่งคำสั่ง → UAV1 รีเลย์กลับไปที่ UAV2 — ทั้งหมดนี้อยู่ภายในเฟรม TDD ที่ซิงโครไนซ์เดียว.


พารามิเตอร์ทางเทคนิค (ตัวอย่าง)

พารามิเตอร์ลักษณะ
ความถี่200ปรับแต่ง MHz–6GHz ได้
การปรับCOFDM, QPSK/16QAM/64QAM
โหมดดูเพล็กซ์TDD (ปรับ 1:4 หรือ 2:3 สล็อต)
ความแอบแฝง<50นางสาว (จบสิ้น)
รูปแบบวิดีโอH.265/H.264 สูงถึง 1080P
การเชื่อมต่อข้อมูลUART / อีเธอร์เน็ต
ระยะทางเกียร์สูงสุด 50 กม (เดอะ) หรือรีเลย์ขยาย
อำนาจ10สามารถเลือกแอมพลิฟายเออร์ W สำหรับระยะไกลได้
ใบสมัครรีเลย์ UAV, ทหาร, กู้ภัย, การตรวจสอบ

สถานการณ์การใช้งาน

  • รีเลย์โดรนสำหรับ FPV ระยะไกล
  • การขยายเวลาการสื่อสารฉุกเฉิน
  • การเฝ้าระวังภูเขาหรือป่าไม้
  • ปฏิบัติการทางทะเลและนอกชายฝั่ง
  • การถ่ายทอดเครือข่ายชั่วคราวในภารกิจภาคสนาม

คำถามที่พบบ่อย

ไตรมาสที่ 1: ฉันสามารถใช้ความถี่ที่แตกต่างกันสำหรับการอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ได้หรือไม่?

ก: มันไม่จำเป็น. ระบบใช้ TDD บนความถี่เดียวกัน, สลับช่วงเวลาระหว่างการส่งและรับ. รุ่น FDD รองรับการตั้งค่าความถี่ที่แตกต่างกันสำหรับการอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์.

ไตรมาสที่ 2: ฉันต้องใช้ฮาร์ดแวร์ใดในการเพิ่มฟังก์ชันรีเลย์?

ก: โมดูลตัวรับส่งสัญญาณสองทางเพิ่มเติมเพียงหนึ่งโมดูลที่กำหนดค่าเป็นโหนดรีเลย์.

ไตรมาสที่ 3: ฉันจะกำหนดค่าอัตราส่วนช่วงเวลาได้อย่างไร?

ก: สามารถแก้ไขได้ในเฟิร์มแวร์หรือซอฟต์แวร์กำหนดค่า — เปลี่ยนจาก 1:4 ไปยัง 2:3 สำหรับโหมดรีเลย์สองทาง.

ไตรมาสที่ 4: เวลาแฝงจะเพิ่มขึ้นในโหมดรีเลย์?

ก: เพียงเล็กน้อยเท่านั้น. การออกแบบเฟรม OFDM ของระบบช่วยรักษาความล่าช้าทั้งหมดให้ต่ำกว่า 50ms แม้ว่าจะทำการรีเลย์เพียงครั้งเดียวก็ตาม.

Q5: สามารถเพิ่มรีเลย์หลายตัวเพื่อขยายช่วงได้?

ก: ใช่, รีเลย์มัลติฮอปได้รับการสนับสนุนโดยการผูกมัดตัวรับส่งสัญญาณเพิ่มเติม, แม้ว่าจะต้องรักษาการซิงโครไนซ์เวลาไว้ก็ตาม.


บทสรุป

โดยง่ายๆ เพิ่มตัวรับส่งสัญญาณอีกหนึ่งตัว และ การปรับอัตราส่วนช่วงเวลา, UAV สามารถสร้าง เครือข่ายรีเลย์สองทางที่เชื่อถือได้ ที่ขยายขอบเขต, รักษาเวลาแฝงต่ำ, และเปิดใช้งานการสื่อสารแบบสองทิศทางเต็มรูปแบบ. การออกแบบที่ยืดหยุ่นนี้รับประกันความสำเร็จของภารกิจในภูมิประเทศที่ซับซ้อนหรือการดำเนินงานที่อยู่นอกสายตา ทั้งหมดนี้ในขณะเดียวกันก็ทำให้การรวมฮาร์ดแวร์ทำได้ง่ายและมีประสิทธิภาพ.

ถามคำถาม

← ย้อนกลับ

ข้อความของคุณถูกส่งแล้ว