Die Ăbertragung einer groĂen Datenmenge von einem unbemannten Luftfahrzeug (UAV) oder einer bodengestĂŒtzten Robotik ist in modernen Anwendungen keine Seltenheit. Dieser Artikel beschreibt die Kriterien fĂŒr die Auswahl von Breitbandmodems und damit verbundene Probleme. Dieser Artikel richtet sich an UAV- und Robotik-Entwickler.
Auswahlkriterien
Die Hauptkriterien fĂŒr die Auswahl eines Breitbandmodems fĂŒr UAVs oder Robotik sind.
- Kommunikationsbereich.
- Maximale Datenrate.
- Verzögerung bei der DatenĂŒbertragung.
- Masse und Gesamtparameter.
- UnterstĂŒtzte Informationsschnittstellen.
- ErnĂ€hrungsbedĂŒrfnisse.
- Separater Steuerungs- / Telemetriekanal.
Kommunikationsbereich
Die Kommunikationsreichweite hĂ€ngt nicht nur vom Modem ab, sondern auch von Antennen, Antennenkabeln, Ausbreitungsbedingungen von Funkwellen, externen Störungen und anderen GrĂŒnden. Um die Parameter des Modems selbst von anderen Parametern zu trennen, die den Kommunikationsbereich beeinflussen, betrachten wir die Bereichsgleichung [Kalinin AI, Cherenkova EL Funkwellenausbreitung und Funkverbindungsbetrieb. Kommunikation Moskau 1971]
R= frac3 cdot1084 piF10 fracPTXdBm+GTXdB+LTXdB+GRXdB+LRXdB+|V|dBâPRXdBm20,
wo
R - die gewĂŒnschte Kommunikationsreichweite in Metern;
F - Frequenz in Hz;
PTXdBm - Sendeleistung des Modems in dBm;
GTXdB - Senderantennengewinn in dB;
LTXdB - Kabelverluste vom Modem zur Sendeantenne in dB;
GRXdB - Empfangsantennengewinn in dB;
LRXdB - Kabelverlust vom Modem zur Empfangsantenne in dB;
PRXdBm - Empfindlichkeit des ModemempfÀngers in dBm;
|V|dB - DĂ€mpfungsfaktor unter BerĂŒcksichtigung zusĂ€tzlicher Verluste aufgrund des Einflusses der ErdoberflĂ€che, der Vegetation, der AtmosphĂ€re und anderer Faktoren in dB.
Aus der Entfernungsgleichung ist ersichtlich, dass die Reichweite nur von zwei Parametern des Modems abhÀngt: der Sendeleistung
PTXdBm und EmpfÀngerempfindlichkeit
PRXdBm oder vielmehr aus ihrem Unterschied - dem Energiebudget des Modems
Bm=PTXdBmâPRXdBm.
Die verbleibenden Parameter in der Entfernungsgleichung beschreiben die Ausbreitungsbedingungen des Signals und die Parameter der Antennenspeisungsvorrichtungen, d.h. habe keine Beziehung zum Modem.
Um die Kommunikationsreichweite zu erhöhen, muss ein Modem mit einem groĂen Wert ausgewĂ€hlt werden
Bm . Zum VergröĂern anklicken
Bm Dies ist wiederum durch Erhöhen möglich
PTXdBm oder durch Reduzieren
PRXdBm . In den meisten FĂ€llen suchen UAV-Entwickler nach einem Modem mit hoher Sendeleistung und achten wenig auf die Empfindlichkeit des EmpfĂ€ngers, obwohl Sie genau das Gegenteil tun mĂŒssen. Ein leistungsstarker Bordsender eines Breitbandmodems bringt folgende Probleme mit sich:
- hoher Stromverbrauch;
- die Notwendigkeit der KĂŒhlung;
- Verschlechterung der elektromagnetischen VertrĂ€glichkeit (EMV) mit der ĂŒbrigen BordausrĂŒstung des UAV;
- Niedrigenergie-Stealth.
Die ersten beiden Probleme hĂ€ngen mit der Tatsache zusammen, dass moderne Verfahren zum Ăbertragen groĂer Informationsmengen ĂŒber Funk, beispielsweise OFDM, einen
linearen Sender erfordern. Der Wirkungsgrad moderner linearer Funksender ist gering: 10-30%. Somit werden 70â90% der kostbaren Energie eines UAV-Netzteils in WĂ€rme umgewandelt, die dem Modem effektiv entzogen werden muss, da es sonst ausfĂ€llt oder seine Ausgangsleistung aufgrund von Ăberhitzung im ungĂŒnstigsten Moment abfĂ€llt. Beispielsweise verbraucht ein 2-W-Sender 6 bis 20 W von einer Stromquelle, von denen 4 bis 18 W in WĂ€rme umgewandelt werden.
Das Energiegeheimnis der Funkverbindung ist wichtig fĂŒr spezielle und militĂ€rische Anwendungen. Geringe Tarnung bedeutet, dass das Modemsignal relativ wahrscheinlich vom AufklĂ€rungsempfĂ€nger der Störstation erkannt wird. Dementsprechend ist auch die Wahrscheinlichkeit groĂ, eine Funkverbindung mit Niedrigenergie-Stealth zu unterdrĂŒcken.
Die Empfindlichkeit des ModemempfĂ€ngers kennzeichnet seine FĂ€higkeit, Informationen aus den empfangenen Signalen mit einem bestimmten QualitĂ€tsniveau zu extrahieren. QualitĂ€tskriterien können variieren. FĂŒr digitale Kommunikationssysteme verwenden sie am hĂ€ufigsten die Fehlerwahrscheinlichkeit pro Bit (Bitfehlerrate - BER) oder die Fehlerwahrscheinlichkeit im Informationspaket (Rahmenfehlerrate - FER). TatsĂ€chlich ist diese Empfindlichkeit der Pegel des Signals, aus dem Informationen extrahiert werden sollen. Beispielsweise zeigt eine Empfindlichkeit von â98 dBm bei BER = 10
â6 an, dass Informationen mit einer solchen BER aus einem Signal mit einem Pegel von â98 dBm extrahiert werden können und dass beispielsweise â99 dBm nicht mehr aus einem Signal mit einem Pegel stammen. NatĂŒrlich tritt eine QualitĂ€tsminderung mit einer Abnahme des Signalpegels allmĂ€hlich auf, aber es sollte berĂŒcksichtigt werden, dass die Mehrheit der modernen Modems den sogenannten inhĂ€rent ist. Ein Schwelleneffekt, bei dem eine Abnahme der QualitĂ€t mit einer Abnahme des Signalpegels unter die Empfindlichkeit sehr schnell auftritt. Es reicht aus, das Signal um 1â2 dB unter die Empfindlichkeit zu reduzieren, damit die BER auf 10
â1 ansteigt, was bedeutet, dass Sie kein Video mehr vom UAV sehen. Der Schwelleneffekt ist eine direkte Folge von Shannons Theorem fĂŒr einen Kanal mit Rauschen und kann nicht beseitigt werden. Die Zerstörung von Informationen, wenn der Signalpegel unter die Empfindlichkeit fĂ€llt, ist auf den Einfluss von Rauschen zurĂŒckzufĂŒhren, das im EmpfĂ€nger selbst erzeugt wird. Das interne Rauschen des EmpfĂ€ngers kann nicht vollstĂ€ndig beseitigt werden, es ist jedoch möglich, seinen Pegel zu verringern oder zu lernen, wie Informationen aus einem verrauschten Signal effizient extrahiert werden. Modemhersteller verwenden beide AnsĂ€tze, um die HF-Einheiten des EmpfĂ€ngers zu verbessern und die Algorithmen fĂŒr die digitale Signalverarbeitung zu verbessern. Eine Verbesserung der Empfindlichkeit des ModemempfĂ€ngers fĂŒhrt nicht zu einem derart dramatischen Anstieg des Stromverbrauchs und der WĂ€rmeableitung wie eine Erhöhung der Sendeleistung. Der Energieverbrauch und die WĂ€rmeerzeugung nehmen natĂŒrlich zu, sind aber eher bescheiden.
Der folgende Modemauswahlalgorithmus wird empfohlen, um den gewĂŒnschten Kommunikationsbereich zu erreichen.
- Legen Sie den Wert der DatenĂŒbertragungsrate fest.
- WĂ€hlen Sie das Modem mit der besten Empfindlichkeit fĂŒr die erforderliche Geschwindigkeit.
- Bestimmen Sie den Kommunikationsbereich durch Berechnung oder wÀhrend des Experiments.
- Wenn der Kommunikationsbereich geringer als erforderlich ist, versuchen Sie, die folgenden MaĂnahmen anzuwenden (in der Reihenfolge abnehmender PrioritĂ€t angeordnet):
- Verluste in Antennenkabeln reduzieren LTXdB , LRXdB durch Anlegen eines Kabels mit geringerer linearer DÀmpfung bei der Betriebsfrequenz und / oder Verringern der KabellÀnge;
- Erhöhen Sie den Antennengewinn GTXdB , GRXdB ;;
- Erhöhen Sie die Leistung des Modemsenders.
Die Empfindlichkeitswerte hĂ€ngen von der DatenĂŒbertragungsrate gemÀà der Regel ab: höhere Geschwindigkeit - schlechtere Empfindlichkeit. Beispielsweise ist eine Empfindlichkeit von â98 dBm fĂŒr eine Geschwindigkeit von 8 Mbit / s besser als eine Empfindlichkeit von â95 dBm fĂŒr eine Geschwindigkeit von 12 Mbit / s. Sie können Modems nur bei gleicher Datenrate nach Empfindlichkeit vergleichen.
Daten zur Sendeleistung sind fast immer in den Spezifikationen der Modems verfĂŒgbar, aber Daten zur Empfindlichkeit des EmpfĂ€ngers sind bei weitem nicht immer oder nicht ausreichend laut. Zumindest ist dies ein Grund zur Vorsicht, denn schöne Zahlen machen kaum Sinn, sich zu verstecken. Ohne Veröffentlichung von SensitivitĂ€tsdaten entzieht der Hersteller dem Verbraucher auĂerdem die Möglichkeit, die Kommunikationsreichweite
vor dem Kauf eines Modems durch Berechnung abzuschÀtzen.
Maximale Datenrate
Die Auswahl eines Modems fĂŒr diesen Parameter ist relativ einfach, wenn die Geschwindigkeitsanforderungen klar definiert sind. Aber es gibt einige Nuancen.
Wenn das zu lösende Problem die GewĂ€hrleistung des maximal möglichen Kommunikationsbereichs erfordert und gleichzeitig ein ausreichend breites Frequenzband fĂŒr die Funkverbindung ausgewĂ€hlt werden kann, ist es besser, ein Modem zu wĂ€hlen, das ein breites Frequenzband (Bandbreite) unterstĂŒtzt. Tatsache ist, dass die erforderliche Informationsgeschwindigkeit in einem relativ schmalen Band des Frequenzbandes aufgrund der Verwendung dichter Modulationstypen (16QAM, 64QAM, 256QAM usw.) oder in einem breiten Frequenzband aufgrund der Verwendung einer Modulation niedriger Dichte (BPSK, QPSK) erreicht werden kann ) Die Verwendung einer Modulation niedriger Dichte fĂŒr solche Aufgaben ist wegen der höheren Störfestigkeit vorzuziehen. Daher ist die Empfindlichkeit des EmpfĂ€ngers jeweils besser, erhöht das Energiebudget des Modems und infolgedessen die Kommunikationsreichweite.
Manchmal stellen UAV-Hersteller die Informationsgeschwindigkeit der Funkverbindung viel mehr als die Quellgeschwindigkeit ein, buchstĂ€blich zwei- oder mehrmals, und argumentieren, dass Quellen wie Videocodecs eine variable Bitrate haben und die Modemgeschwindigkeit unter BerĂŒcksichtigung der maximalen Bitratenemissionen ausgewĂ€hlt werden sollte. Die Kommunikationsreichweite nimmt in diesem Fall natĂŒrlich ab. Sie sollten diesen Ansatz nur verwenden, wenn dies unbedingt erforderlich ist. Die meisten modernen Modems verfĂŒgen ĂŒber einen groĂen Puffer im Sender, der die Bitratenemissionen ohne Paketverlust ausgleichen kann. Daher ist eine Geschwindigkeitsspanne von mehr als 25% nicht erforderlich. Wenn Grund zu der Annahme besteht, dass die PufferkapazitĂ€t im gekauften Modem nicht ausreicht und eine erheblich gröĂere Geschwindigkeitssteigerung erforderlich ist, ist es besser, den Kauf eines solchen Modems abzulehnen.
Datenverzögerung
Bei der Auswertung dieses Parameters ist es wichtig, die Verzögerung im Zusammenhang mit der DatenĂŒbertragung ĂŒber die Funkverbindung von der Verzögerung zu trennen, die von der Codierungs- / Decodierungsvorrichtung der Informationsquelle, beispielsweise einem Videocodec, erzeugt wird. Die Verzögerung in der Funkverbindung besteht aus 3 Werten.
- Verzögerung aufgrund der Signalverarbeitung am Sender und EmpfÀnger.
- Verzögerung aufgrund der Signalausbreitung vom Sender zum EmpfÀnger.
- Verzögerung aufgrund von Datenpufferung im Sender im Zeitduplex (TDD).
Die Verzögerung vom Typ 1 liegt nach Erfahrung des Autors zwischen zehn Mikrosekunden und einer Millisekunde. Die Verzögerung von Typ 2 hĂ€ngt von der Kommunikationsreichweite ab. Beispielsweise betrĂ€gt sie fĂŒr eine 100 km-Verbindung 333 ÎŒs. Die Verzögerung vom Typ 3 hĂ€ngt von der LĂ€nge des TDD-Rahmens und vom VerhĂ€ltnis der Ăbertragungszyklusdauer zur Gesamtrahmendauer ab und kann von 0 bis zur Rahmendauer variieren, d. H. Es ist eine Zufallsvariable. Befand sich das gesendete Informationspaket am Eingang des Senders, als sich das Modem im Sendezyklus befand, wird das Paket mit einer Verzögerung von Null vom Typ 3 gesendet. Wenn das Paket etwas spĂ€t ist und der Empfangszyklus bereits begonnen hat, wird es im Senderpuffer fĂŒr die Dauer des Empfangszyklus verzögert . Typische TDD-RahmenlĂ€ngen liegen zwischen 2 und 20 ms, wobei die Verzögerung vom Typ 3 im schlimmsten Fall 20 ms nicht ĂŒberschreitet. Somit liegt die Gesamtverzögerung in der Funkverbindung innerhalb von 3 bis 21 ms.
Der beste Weg, um die Latenz in einer Funkverbindung zu ermitteln, ist ein umfassendes Experiment, bei dem Dienstprogramme zur Bewertung der Netzwerkleistung verwendet werden. Es wird nicht empfohlen, die Verzögerung mit der Request-Response-Methode zu messen, da die Verzögerung in VorwĂ€rts- und RĂŒckwĂ€rtsrichtung fĂŒr TDD-Modems möglicherweise nicht gleich ist.
Masse und Gesamtparameter
Die Auswahl der Bordmodemeinheit nach diesem Kriterium erfordert keine besonderen Kommentare: Je kleiner und leichter, desto besser. Vergessen Sie nicht, dass das LuftgerĂ€t gekĂŒhlt werden muss. Möglicherweise sind zusĂ€tzliche Heizkörper erforderlich. Das Gewicht und die Abmessungen können sich ebenfalls erhöhen. Hierbei sollten leichte, kleine Blöcke mit geringem Stromverbrauch bevorzugt werden.
FĂŒr den Erdungsblock sind die massendimensionalen Parameter nicht so kritisch. Benutzerfreundlichkeit und Installation stehen im Vordergrund. Die Bodeneinheit sollte ein GerĂ€t sein, das mit einem praktischen Befestigungssystem am Mast oder Stativ zuverlĂ€ssig vor Ă€uĂeren EinflĂŒssen geschĂŒtzt ist. Eine gute Option, wenn die Bodeneinheit mit einer Antenne in ein GehĂ€use integriert ist. Idealerweise sollte die Erdungseinheit ĂŒber einen praktischen Anschluss mit dem Steuerungssystem verbunden sein. Dies erspart Ihnen harte Worte, wenn Sie Bereitstellungsarbeiten bei einer Temperatur von â20 Grad ausfĂŒhren mĂŒssen.
ErnĂ€hrungsbedĂŒrfnisse
On-Board-Einheiten werden in der Regel mit UnterstĂŒtzung fĂŒr einen weiten Bereich von Versorgungsspannungen hergestellt, z. B. 7â30 V, was die meisten Spannungsoptionen im UAV-Stromnetz abdeckt. Wenn Sie zwischen mehreren Versorgungsspannungen wĂ€hlen können, bevorzugen Sie den niedrigsten Wert der Versorgungsspannung. Die interne Stromversorgung von Modems erfolgt in der Regel ĂŒber SekundĂ€rstromquellen aus den Spannungen 3,3 und 5,0 V. Der Wirkungsgrad dieser sekundĂ€ren Stromquellen ist umso höher, je geringer die Differenz zwischen der Eingangs- und der internen Spannung des Modems ist. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet einen geringeren Energieverbrauch und eine geringere WĂ€rmeableitung.
Im Gegensatz dazu mĂŒssen terrestrische Einheiten Strom von einer relativ hohen Spannungsquelle unterstĂŒtzen. Dies ermöglicht die Verwendung eines Stromkabels mit kleinem Querschnitt, wodurch das Gewicht reduziert und die Installation vereinfacht wird. Wenn andere Dinge gleich sind, bevorzugen Sie BodengerĂ€te mit PoE-UnterstĂŒtzung (Power over Ethernet). In diesem Fall ist nur ein Ethernet-Kabel erforderlich, um die Erdungseinheit mit der Steuerstation zu verbinden.
Separater Steuerungs- / Telemetriekanal
Eine wichtige Gelegenheit in FĂ€llen, in denen auf dem UAV kein Platz mehr fĂŒr die Installation eines separaten Befehlstelemetriemodems vorhanden ist. Wenn Platz vorhanden ist, kann ein separater Steuerungs- / Telemetriekanal des Breitbandmodems als Backup verwendet werden. Achten Sie bei der Auswahl eines Modems mit dieser Option auf das Modem, das das erforderliche Protokoll fĂŒr die Kommunikation mit dem UAV (MAVLink oder proprietĂ€r) unterstĂŒtzt, und auf die Möglichkeit, die Daten des Steuer- / Telemetriekanals in eine praktische Schnittstelle an der Bodenstation (NS) zu multiplexen. Beispielsweise ist die Onboard-Einheit eines Breitbandmodems ĂŒber eine Schnittstelle wie RS232, UART oder CAN mit dem Autopiloten verbunden, und die Bodeneinheit ist ĂŒber eine Ethernet-Schnittstelle mit dem Steuercomputer verbunden, ĂŒber die befehlstelemetrische und Videoinformationen ausgetauscht werden mĂŒssen. In diesem Fall muss das Modem in der Lage sein, den Befehlstelemetriestream zwischen den RS232-, UART- oder CAN-Schnittstellen der Lufteinheit und der Ethernet-Schnittstelle der Bodeneinheit zu multiplexen.
Andere Parameter, auf die Sie achten sollten
Das Vorhandensein des Duplexmodus. Breitbandmodems fĂŒr UAVs unterstĂŒtzen entweder Simplex- oder Duplex-Betriebsmodi. Im Simplex-Modus können Daten nur in der Richtung vom UAV zum NS und im Duplex-Modus in beide Richtungen ĂŒbertragen werden. In der Regel verfĂŒgen Simplex-Modems ĂŒber einen integrierten Videocodec und sind fĂŒr die Verwendung mit Kameras ohne Videocodec ausgelegt. Ein Simplex-Modem eignet sich nicht zum AnschlieĂen an eine IP-Kamera oder an andere GerĂ€te, fĂŒr die eine IP-Verbindung erforderlich ist. Im Gegensatz dazu ist ein Duplex-Modem normalerweise so konzipiert, dass es das integrierte IP-UAV-Netzwerk mit dem NS-IP-Netzwerk verbindet. Das heiĂt, es unterstĂŒtzt IP-Kameras und andere IP-GerĂ€te, verfĂŒgt jedoch möglicherweise nicht ĂŒber einen integrierten Videocodec, da IP-Kameras im Allgemeinen ĂŒber einen solchen verfĂŒgen Ihr Video-Codec. Ethernet-UnterstĂŒtzung ist nur bei Duplex-Modems verfĂŒgbar.
Diversity-Empfang (RX-Diversity). Das Vorhandensein dieser Funktion ist erforderlich, um eine kontinuierliche Kommunikation ĂŒber die gesamte Flugstrecke sicherzustellen. Bei der Ausbreitung ĂŒber der ErdoberflĂ€che erreichen Radiowellen den Empfangspunkt in zwei Strahlen: auf einem direkten Weg und mit Reflexion von der OberflĂ€che. Wenn die Addition von Wellen zweier Strahlen in der Phase erfolgt, wird das Feld am Empfangspunkt verstĂ€rkt und, wenn es gegenphasig ist, geschwĂ€cht. Die SchwĂ€chung kann sehr bedeutend sein - bis zum vollstĂ€ndigen Verlust der Kommunikation. Das Vorhandensein von zwei Antennen in unterschiedlichen Höhen auf dem NS hilft, dieses Problem zu lösen, denn wenn am Ort einer Antenne die Strahlen gegenphasig hinzugefĂŒgt werden, dann am Ort der anderen, nein. Auf diese Weise können Sie ĂŒber die gesamte Distanz eine stabile Verbindung herstellen.
UnterstĂŒtzte Netzwerktopologien. Es wird empfohlen, ein Modem zu wĂ€hlen, das nicht nur PTP-Topologien (Point-to-Point), sondern auch PMP-Topologien (Point-to-Multipoint) und Relay-Topologien (Relay, Repeater) unterstĂŒtzt. Die Verwendung eines Relais durch ein zusĂ€tzliches UAV kann den Abdeckungsbereich des Haupt-UAV erheblich erweitern. Die PMP-UnterstĂŒtzung ermöglicht den gleichzeitigen Empfang von Informationen von mehreren UAVs auf einem NS. Bitte beachten Sie auch, dass fĂŒr die UnterstĂŒtzung von PMP und Relay im Vergleich zur Kommunikation mit einem UAV eine höhere Modembandbreite erforderlich ist. Daher wird empfohlen, fĂŒr diese Modi ein Modem auszuwĂ€hlen, das ein breites Frequenzband (mindestens 15â20 MHz) unterstĂŒtzt.
VerfĂŒgbarkeit von LĂ€rmschutzmitteln. Eine nĂŒtzliche Option angesichts der angespannten Interferenzsituation an den Orten, an denen das UAV verwendet wird. Unter Störfestigkeit verstehen wir die FĂ€higkeit eines Kommunikationssystems, seine Funktion zu erfĂŒllen, wenn im Kommunikationskanal Störungen kĂŒnstlichen oder natĂŒrlichen Ursprungs auftreten. Es gibt zwei AnsĂ€tze fĂŒr den Umgang mit Interferenzen. Ansatz 1: Entwerfen Sie den ModemempfĂ€nger so, dass er sicher Informationen empfangen kann, selbst wenn das Band des Kommunikationskanals gestört wird, was zu einer gewissen Verringerung der InformationsĂŒbertragungsrate fĂŒhrt. Ansatz 2: Störungen am EmpfĂ€ngereingang unterdrĂŒcken oder reduzieren. Beispiele fĂŒr die Implementierung des ersten Ansatzes sind Spektrumserweiterungssysteme, nĂ€mlich: Frequenzsprung (FH), Spektrumserweiterung mit einer Pseudozufallssequenz (DSSS) oder ein Hybrid davon. Die FH-Technologie ist in UAV-SteuerkanĂ€len aufgrund der geringen GröĂe der erforderlichen Datenrate in einem solchen Kommunikationskanal weit verbreitet. Beispielsweise können fĂŒr eine Geschwindigkeit von 16 kbit / s im 20-MHz-Band etwa 500 Frequenzpositionen angeordnet werden, wodurch Sie sich zuverlĂ€ssig vor Schmalbandstörungen schĂŒtzen können. FH - . , 500 4 2 ! , . DSSS . ( ) . DSSS, , , FH, , . , , . 2 , , , , , . , . , «» . , , . , , . . . , . (adaptive beamforming & beam nulling). , .
. (WiFi, DVB-T), . . DVB-T 2/4/6/7/8, 10 COFDM (coded OFDM) OFDM . , COFDM - OFDM, . . OFDM . COFDM OFDM .
Modems, die das Standardprotokoll verwenden, basieren normalerweise auf einem speziellen Chip (WiFi, DVB-T), der in Verbindung mit einem Mikroprozessor arbeitet. Die Verwendung eines speziellen Chips erspart dem Hersteller des Modems, das mit der Entwicklung, Modellierung, Implementierung und dem Testen seines eigenen Funkprotokolls verbunden ist, viele Kopfschmerzen. Der Mikroprozessor wird verwendet, um dem Modem die erforderliche FunktionalitÀt zu geben. Solche Modems haben die folgenden Vorteile.- Niedriger Preis
- Gute Gesamtabmessungen.
- Geringer Stromverbrauch.
Nachteile sind ebenfalls verfĂŒgbar.- UnfĂ€higkeit, die Eigenschaften der Funkschnittstelle durch Ăndern der Firmware zu Ă€ndern.
- Langfristig geringe VersorgungsstabilitÀt.
- EingeschrĂ€nkte FĂ€higkeit, qualifizierten technischen Support bei der Lösung von nicht standardmĂ€Ăigen Aufgaben bereitzustellen.
, (, ..). . « » (System on Chip â SoC ) .
Die begrenzten Möglichkeiten zur Bereitstellung von technischem Support ergeben sich aus der Tatsache, dass die Entwicklungsteams von Modems, die auf einem Standardfunkprotokoll basieren, mit Spezialisten hauptsĂ€chlich fĂŒr Elektronik und Mikrowellentechnologie gut ausgestattet sind. Funkspezialisten sind möglicherweise ĂŒberhaupt nicht da, da es fĂŒr sie keine Probleme gibt, die angegangen werden mĂŒssen. Daher können UAV-Hersteller, die nach Lösungen fĂŒr nicht triviale Funkkommunikationsaufgaben suchen, hinsichtlich Beratung und technischer UnterstĂŒtzung enttĂ€uscht sein.Modems, die ein proprietĂ€res Funkprotokoll verwenden, basieren auf universellen analogen und digitalen Signalverarbeitungschips. Die VersorgungsstabilitĂ€t solcher Chips ist sehr hoch. Der Preis ist zwar auch hoch. Solche Modems haben die folgenden Vorteile.- Umfangreiche Möglichkeiten zur Anpassung des Modems an die BedĂŒrfnisse des Kunden, einschlieĂlich der Anpassung der Funkschnittstelle durch Ănderung der Firmware.
- ZusĂ€tzliche Funktionen der Funkschnittstelle, die fĂŒr die Verwendung in UAVs interessant sind und in Modems fehlen, die auf der Basis von Standardfunkprotokollen erstellt wurden.
- Hohe VersorgungsstabilitÀt inkl. auf lange Sicht.
- Hoher technischer Support, einschlieĂlich nicht standardmĂ€Ăiger Aufgaben.
Nachteile.- Der hohe Preis.
- Massen- und Dimensionsparameter können schlechter sein als die von Modems in Standardfunkprotokollen.
- Erhöhter Stromverbrauch der digitalen Signalverarbeitungseinheit.
Technische Daten einiger Modems fĂŒr UAVs
, .
, 3D Link Picoradio OEM J11 (25 27â30 ), 3D Link , , ( ). , 3D Link .
Tabelle.
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