用于无人机中继的双向无线视频数据收发器

适用于无人机中继应用的双向无线视频数据收发器

在现代无人机中 (无人驾驶的航空机) 系统, 无线视频和数据传输 在确保实时态势感知方面发挥着关键作用, 命令控制, 和反馈. 传统的 COFDM 或基于 TDD 的发射机通常用于点对点通信. 然而, 随着任务距离的增加和地形变得复杂, 需要 中继传输 无人机之间变得至关重要.

跟我们 双向COFDM无线视频数据收发器, 无人机中继可以轻松实现——无需改变基础系统结构. 所需要的只是 一个额外的收发器, 和 调整时隙比率 1:4 至 2:3, 可实现全双工双向中继通信.

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关键概念: 双向传输和时隙调整

我们基于 COFDM 的系统运行在 时分双工 (时分双工) 机制, 意味着相同的频带在发送和接收时隙之间交替.

在传统的单链路系统中, 一个 1:4 时隙比 已使用 — 一个时隙用于上行链路 (从无人机到地面的视频/数据) 和四个用于下行链路控制或反馈的时隙.

适用于无人机中继应用, 我们将时隙比率调整为 2:3, 使两台无人机能够在同一频段内交替发送和接收.

该方法允许:

• 无人机A向无人机B发送视频/数据 (中继)
• 无人机B将数据转发至地面控制站
• 地面控制通过无人机 B 将命令数据发送回无人机 A

一切都在一个 同步的, 低延迟 时隙周期.

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技术优势

1. 简单的硬件升级
   您只需要添加 1个收发模块 作为中继节点. 无需额外的频率分配或复杂的射频同步.
2. 低延迟, 高稳定性
   得益于 COFDM 调制和精确的 TDD 时隙控制, 延迟仍然低于 50女士, 即使在继电器操作中.
3. 频率效率
   两台无人机共享相同的频道, 消除对多个射频频段的需求并最大限度地减少干扰.
4. 双向传输
   与单向模拟发射机不同, 双向收发器支持 同步视频 + 数据 + 控制 传送.
5. 适应各种应用
   理想的 远程无人机, 中继站, 山地地形, 海上巡逻, 或紧急响应 直接 LOS (视线) 不可用.

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系统示例

设想:
一架无人机飞过山脊，与地面站失去了直接通信.

解决方案:
在空中放置另一架无人机作为中继.

组态:

• 地面控制站 (GCS): 双向 COFDM 收发器
• 无人机1: 两路收发器 (继电器节点)
• 无人机2: 两路收发器 (前线节点)

时隙设置:

• 原来的: 1 上行链路 : 4 下行链路 (标准)
• 中继模式: 2 上行链路 : 3 下行链路 (平衡双向流)

结果:
UAV2 将视频发送到 UAV1 → UAV1 转发到 GCS → GCS 发送命令 → UAV1 中继回 UAV2 — 所有这些都在一个同步 TDD 帧内.

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技术参数 (例子)

参数	描述
频率范围	200MHz–6GHz 可定制
调制	COFDM图传, QPSK/16QAM/64QAM
双工模式	时分双工 (可调节的 1:4 要么 2:3 插槽)
潜伏	<50女士 (端到端)
视频格式	H.265/H.264 高达 1080P
数据接口	UART / 以太网络
传输距离	长达 50 公里 (THE) 或继电器扩展
功率	10W 放大器可选用于长距离
应用	无人机中继, 军队, 救援, 检查

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应用场景

• 远距离 FPV 无人机中继
• 紧急通讯分机
• 山区或森林监控
• 海事和近海作业
• 外地特派团临时网络中继

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常问问题

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结论

简单地通过 添加另外一个收发器 和 调整时隙比例, 无人机可以组成 可靠的双向中继网络 扩大射程, 保持低延迟, 并实现完全双向通信. 这种灵活的设计可确保在复杂地形或超视距操作中成功完成任务，同时保持硬件集成简单高效.