🏴󠁧󠁢󠁳󠁣󠁴󠁿 🎷 🚴🏾 मानवरहित हवाई वाहन (यूएवी) या रोबोटिक्स के लिए ब्रॉडबैंड मॉडम कैसे चुनें 🌤️ 😯 🐥

मानव रहित हवाई वाहन (यूएवी) या ग्राउंड-आधारित रोबोटिक्स से बड़ी मात्रा में डेटा स्थानांतरित करने का कार्य आधुनिक अनुप्रयोगों में असामान्य नहीं है। यह लेख ब्रॉडबैंड मोडेम और संबंधित समस्याओं को चुनने के लिए मापदंड पर चर्चा करता है। यह लेख यूएवी और रोबोटिक्स डेवलपर्स के लिए लिखा गया है।

चयन मानदंड

यूएवी या रोबोटिक्स के लिए ब्रॉडबैंड मॉडेम चुनने के लिए मुख्य मानदंड हैं।

संचार रेंज।
अधिकतम डेटा दर।
डाटा ट्रांसफर में देरी।
मास और समग्र पैरामीटर।
समर्थित सूचना इंटरफेस।
पोषण संबंधी आवश्यकताएं।
अलग नियंत्रण / टेलीमेट्री चैनल।

संचार रेंज

संचार सीमा न केवल मॉडेम पर निर्भर करती है, बल्कि एंटेना, एंटीना केबल, रेडियो तरंगों के प्रसार की स्थिति, बाहरी हस्तक्षेप और अन्य कारणों पर भी निर्भर करती है। मॉडेम के मापदंडों को अन्य मापदंडों से अलग करने के लिए जो संचार रेंज को प्रभावित करते हैं, हम रेंज समीकरण [कालिनिन एआई, चेरेंकोवा ईएल] पर विचार करते हैं। रेडियो तरंग प्रसार और रेडियो लिंक संचालन। संचार। मास्को। 1971]

R = \ frac {3 \ _ cdot 10 ^ 8} {4 \ pi F} 10 ^ {\ frac {P_ {TXdBm} + G_ {TXdB} + L_ {TXdB} + G_ / RXdB} + L_ {RXdB} + | V | _ {dB} -__ {RXdBm}} {20}},

$R = \ frac {3 \ _ cdot 10 ^ 8} {4 \ pi F} 10 ^ {\ frac {P_ {TXdBm} + G_ {TXdB} + L_ {TXdB} + G_ / RXdB} + L_ {RXdB} + | V | _ {dB} -__ {RXdBm}} {20}},$

जहाँ

आ र

$आर$ - मीटर में वांछित संचार रेंज;

ए फ

$एफ$ - हर्ट्ज में आवृत्ति;

$P_ {TXdBm}$ - डीबीएम में मॉडेम की ट्रांसमीटर शक्ति;

$G_ {TXdB}$ - डीबी में ट्रांसमीटर एंटीना लाभ;

$L_ {TXdB}$ - डीबी में मॉडेम से ट्रांसमीटर एंटीना तक केबल में नुकसान;

$G_ {RXdB}$ - डीबी में रिसीवर एंटीना लाभ;

$L_ {RXdB}$ - डीबी में मोडेम से रिसीवर एंटीना तक केबल में नुकसान;

$P_ {RXdBm}$ - डीबीएम में मॉडेम रिसीवर की संवेदनशीलता;

$| V | _ {dB}$ - क्षय कारक, dB में पृथ्वी की सतह, वनस्पति, वातावरण और अन्य कारकों के प्रभाव के कारण अतिरिक्त नुकसान को ध्यान में रखते हुए।

रेंज समीकरण से यह देखा जा सकता है कि रेंज केवल मॉडेम के दो मापदंडों पर निर्भर करती है: ट्रांसमीटर पावर

$P_ {TXdBm}$ और रिसीवर संवेदनशीलता

$P_ {RXdBm}$ , या बल्कि, उनके अंतर से - मॉडेम का ऊर्जा बजट

$B_m = P_ {TXdBm} -__ {RXdBm}।$

रेंज समीकरण में शेष पैरामीटर सिग्नल के प्रसार की स्थिति और एंटीना-फीडर उपकरणों के मापदंडों का वर्णन करते हैं, अर्थात। मॉडम से कोई संबंध नहीं है।
तो, संचार रेंज को बढ़ाने के लिए एक बड़े मूल्य के साथ एक मॉडेम चुनना आवश्यक है

$B_m$ । बड़ा करने के लिए क्लिक करें

$B_m$ बदले में, यह बढ़ कर संभव है

$P_ {TXdBm}$ या कम करके

$P_ {RXdBm}$ । ज्यादातर मामलों में, यूएवी डेवलपर्स उच्च ट्रांसमीटर शक्ति वाले एक मॉडेम की तलाश में हैं और रिसीवर की संवेदनशीलता पर थोड़ा ध्यान देते हैं, हालांकि आपको सटीक विपरीत करने की आवश्यकता है। ब्रॉडबैंड मॉडेम का एक शक्तिशाली ऑन-बोर्ड ट्रांसमीटर निम्नलिखित समस्याओं को पूरा करता है:

उच्च बिजली की खपत;
ठंडा करने की आवश्यकता;
यूएवी के जहाज पर बाकी उपकरणों के साथ विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) की गिरावट;
कम ऊर्जा चुपके।

पहली दो समस्याएं इस तथ्य से संबंधित हैं कि हवा पर बड़ी मात्रा में सूचना प्रसारित करने के आधुनिक तरीकों, उदाहरण के लिए, ओएफडीएम के लिए, एक रैखिक रेखांकन की आवश्यकता होती है। आधुनिक रैखिक रेडियो ट्रांसमीटरों की दक्षता कम है: 10-30%। इस प्रकार, एक यूएवी बिजली आपूर्ति की कीमती ऊर्जा का 70-90% हिस्सा गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, जिसे मॉडेम से प्रभावी रूप से हटाया जाना चाहिए, क्योंकि अन्यथा यह विफल हो जाएगा या इसकी उत्पादन शक्ति सबसे अधिक समय पर निष्क्रिय होने के कारण गिर जाएगी। उदाहरण के लिए, एक 2 डब्ल्यू ट्रांसमीटर एक बिजली स्रोत से 6-20 डब्ल्यू की खपत करेगा, जिसमें से 4-18 डब्ल्यू को गर्मी में बदल दिया जाएगा।

रेडियो लिंक की ऊर्जा गोपनीयता विशेष और सैन्य अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। कम चुपके का अर्थ है कि मॉडेम सिग्नल को अपेक्षाकृत कम होने की संभावना है जो जैमिंग स्टेशन के टोही रिसीवर द्वारा किया जाता है। तदनुसार, कम ऊर्जा चुपके के साथ एक रेडियो लिंक को दबाने की संभावना भी बड़ी है।

मॉडेम रिसीवर की संवेदनशीलता किसी दिए गए गुणवत्ता स्तर के साथ प्राप्त संकेतों से जानकारी निकालने की अपनी क्षमता की विशेषता है। गुणवत्ता मानदंड भिन्न हो सकते हैं। डिजिटल संचार प्रणालियों के लिए, वे प्रायः प्रति बिट (बिट त्रुटि दर - BER) त्रुटि की संभावना या सूचना पैकेट में त्रुटि की संभावना (फ्रेम त्रुटि दर - FER) का उपयोग करते हैं। दरअसल, यह संवेदनशीलता उसी सिग्नल का स्तर है जिससे जानकारी निकाली जानी है। उदाहरण के लिए, BER = 10 that6 पर d98 dBm की संवेदनशीलता इंगित करती है कि इस तरह के BER के साथ सूचना को B98 dBm के स्तर के साथ एक संकेत से निकाला जा सकता है, और उदाहरण के लिए, d99 dmm एक स्तर के साथ एक संकेत से नहीं है। बेशक, सिग्नल स्तर में कमी के साथ गुणवत्ता में कमी धीरे-धीरे होती है, लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि आधुनिक मॉडेम के बहुमत तथाकथित में निहित हैं। एक थ्रेशोल्ड प्रभाव जिस पर संवेदनशीलता के नीचे सिग्नल स्तर में कमी के साथ गुणवत्ता में कमी बहुत जल्दी होती है। यह संवेदनशीलता के नीचे 1-2 डीबी द्वारा सिग्नल को कम करने के लिए पर्याप्त है, ताकि बीईआर 10 , ¹ तक बढ़ जाए, जिसका अर्थ है कि अब आप यूएवी से वीडियो नहीं देखेंगे। थ्रेशोल्ड प्रभाव शोर वाले चैनल के लिए शैनन प्रमेय का प्रत्यक्ष परिणाम है; इसे समाप्त नहीं किया जा सकता है। जब सिग्नल का स्तर संवेदनशीलता से कम हो जाता है तो सूचना का विनाश शोर के प्रभाव के कारण होता है जो रिसीवर के अंदर उत्पन्न होता है। रिसीवर के आंतरिक शोर को पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसके स्तर को कम करना संभव है या शोर संकेत से जानकारी को कुशलतापूर्वक निकालना सीखें। मोडेम निर्माता इन दोनों तरीकों का उपयोग करते हैं, जिससे रिसीवर की आरएफ इकाइयों में सुधार होता है और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम में सुधार होता है। मॉडेम रिसीवर की संवेदनशीलता में सुधार करने से ट्रांसमीटर बिजली में वृद्धि के रूप में बिजली की खपत और गर्मी लंपटता में इतनी नाटकीय वृद्धि नहीं होती है। बेशक, ऊर्जा की खपत और गर्मी उत्पादन में वृद्धि है, लेकिन यह मामूली है।

वांछित संचार रेंज प्राप्त करने के संदर्भ में निम्नलिखित मॉडेम चयन एल्गोरिथ्म की सिफारिश की जाती है।

डेटा ट्रांसफर दर के मूल्य पर निर्णय लें।
आवश्यक गति के लिए सबसे अच्छी संवेदनशीलता के साथ मॉडेम चुनें।
गणना द्वारा या प्रयोग के दौरान संचार रेंज का निर्धारण करें।
यदि संचार सीमा आवश्यक से कम है, तो निम्न उपायों का उपयोग करने का प्रयास करें (प्राथमिकता घटने के क्रम में व्यवस्थित)

एंटीना केबलों में नुकसान को कम $L_ {TXdB}$ । $L_ {RXdB}$ ऑपरेटिंग आवृत्ति पर कम रैखिक क्षीणन के साथ एक केबल लगाने और / या केबल की लंबाई को कम करके;
एंटीना लाभ में वृद्धि $G_ {TXdB}$ । $G_ {RXdB}$ ;
मॉडेम ट्रांसमीटर की शक्ति में वृद्धि।

संवेदनशीलता मान नियम के अनुसार डेटा ट्रांसफर दर पर निर्भर करता है: उच्च गति - बदतर संवेदनशीलता। उदाहरण के लिए, 8 एमबीपीएस की गति के लिए d98 डीबीएम की संवेदनशीलता 12 एमबीपीएस की गति के लिए for95 डीबीएम की संवेदनशीलता से बेहतर है। आप केवल समान डेटा दर के लिए संवेदनशीलता द्वारा मॉडेम की तुलना कर सकते हैं।

ट्रांसमीटर पावर पर डेटा लगभग हमेशा मॉडेम के विनिर्देशों में उपलब्ध होता है, लेकिन रिसीवर की संवेदनशीलता पर डेटा हमेशा या अपर्याप्त मात्रा से दूर होता है। बहुत कम से कम, यह सावधान रहने का एक कारण है, क्योंकि सुंदर संख्या शायद ही छिपाने के लिए समझ में आती है। इसके अलावा, संवेदनशीलता डेटा प्रकाशित किए बिना, निर्माता मॉडेम खरीदने से पहले गणना द्वारा संचार रेंज का अनुमान लगाने के अवसर से वंचित करता है।

अधिकतम डेटा दर

यदि गति आवश्यकताओं को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया गया है, तो इस पैरामीटर के लिए एक मॉडेम चुनना अपेक्षाकृत सरल है। लेकिन कुछ बारीकियां हैं।

यदि हल की जा रही समस्या को अधिकतम संभव संचार सीमा सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है और साथ ही साथ रेडियो लिंक के लिए एक पर्याप्त विस्तृत आवृत्ति बैंड का चयन करना संभव है, तो एक मॉडेम चुनना बेहतर होता है जो एक व्यापक आवृत्ति बैंड (बैंडविड्थ) का समर्थन करता है। तथ्य यह है कि घने मॉड्यूलेशन प्रकार (16QAM, 64QAM, 256QAM, आदि), या कम घनत्व मॉडुलन (BPSK, QPSK) के उपयोग के कारण व्यापक आवृत्ति बैंड के उपयोग के कारण आवृत्ति बैंड के अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंड में आवश्यक सूचना गति प्रदान की जा सकती है। )। इस तरह के कार्यों के लिए कम घनत्व मॉडुलन का उपयोग उच्च शोर प्रतिरक्षा के कारण बेहतर है। इसलिए, क्रमशः रिसीवर की संवेदनशीलता बेहतर होती है, मॉडेम के ऊर्जा बजट को बढ़ाता है और, परिणामस्वरूप, संचार रेंज।

कभी-कभी यूएवी निर्माता रेडियो लिंक की सूचना गति को स्रोत की गति की तुलना में बहुत अधिक, शाब्दिक रूप से 2 या अधिक बार सेट करते हैं, यह तर्क देते हुए कि वीडियो कोडेक्स जैसे स्रोतों में एक चर बिटरेट है और मॉडेम गति को अधिकतम बिटरेट उत्सर्जन को ध्यान में रखते हुए चुना जाना चाहिए। इस मामले में संचार सीमा, निश्चित रूप से घट जाती है। जब तक बिल्कुल आवश्यक न हो, आपको इस दृष्टिकोण का उपयोग नहीं करना चाहिए। अधिकांश आधुनिक मोडेम में ट्रांसमीटर में एक बफर होता है जो पैकेट नुकसान के बिना बिटरेट उत्सर्जन को सुचारू कर सकता है। इसलिए, 25% से अधिक गति के मार्जिन की आवश्यकता नहीं है। यदि यह विश्वास करने का कारण है कि खरीदे गए मॉडेम में बफर क्षमता अपर्याप्त है और काफी बड़ी गति वृद्धि की आवश्यकता है, तो ऐसे मॉडेम को खरीदने से इनकार करना बेहतर है।

डेटा देरी

इस पैरामीटर का मूल्यांकन करते समय, सूचना स्रोत के एन्कोडिंग / डिकोडिंग डिवाइस द्वारा बनाई गई देरी से रेडियो लिंक के माध्यम से डेटा ट्रांसमिशन से संबंधित देरी को अलग करना महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, एक वीडियो कोडेक। रेडियो लिंक में देरी 3 मानों से बनी है।

ट्रांसमीटर और रिसीवर में सिग्नल प्रोसेसिंग के कारण देरी।
ट्रांसमीटर से रिसीवर तक सिग्नल के प्रसार के कारण देरी।
समय विभाजन द्वैध (TDD) में ट्रांसमीटर में डेटा बफरिंग के कारण देरी।

लेखक के अनुभव के अनुसार, टाइप 1 देरी दसियों माइक्रोसेकंड से लेकर एक मिलीसेकंड तक होती है। टाइप 2 की देरी संचार सीमा पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, 100 किमी लिंक के लिए यह 333 μs के बराबर है। टाइप 3 विलंब टीडीडी फ्रेम की लंबाई और ट्रांसमिशन चक्र की अवधि के अनुपात पर कुल फ्रेम अवधि पर निर्भर करता है और 0 से फ्रेम अवधि तक भिन्न हो सकता है, अर्थात, यह एक यादृच्छिक चर है। यदि प्रेषित सूचना पैकेट ट्रांसमीटर के इनपुट पर था जब मॉडेम ट्रांसमिशन चक्र में था, तो पैकेट को टाइप के एक शून्य विलंब के साथ प्रसारित किया जाएगा। 3. यदि पैकेट थोड़ा देर हो गया है और रिसेप्शन चक्र पहले ही शुरू हो गया है, तो रिसेप्शन चक्र की अवधि के लिए ट्रांसमीटर बफर में देरी हो जाएगी। । विशिष्ट टीडीडी फ्रेम की लंबाई क्रमशः 2 से 20 एमएस है, सबसे खराब स्थिति में टाइप 3 की देरी 20 एमएस से अधिक नहीं होगी। इस प्रकार, रेडियो लिंक में कुल देरी 3-21 एमएस के भीतर होगी।

रेडियो लिंक में विलंबता को जानने का सबसे अच्छा तरीका नेटवर्क प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए उपयोगिताओं का उपयोग करते हुए एक पूर्ण पैमाने पर प्रयोग है। यह अनुरोध - प्रतिक्रिया विधि द्वारा देरी को मापने के लिए अनुशंसित नहीं है, क्योंकि आगे और रिवर्स दिशाओं में देरी टीडीडी मॉडेम के लिए समान नहीं हो सकती है।

मास और समग्र पैरामीटर

इस कसौटी पर ऑन-बोर्ड मॉडेम इकाई की पसंद को विशेष टिप्पणियों की आवश्यकता नहीं है: छोटा और हल्का बेहतर। हवाई इकाई को ठंडा करने की आवश्यकता के बारे में मत भूलना, क्रमशः अतिरिक्त रेडिएटर की आवश्यकता हो सकती है, वजन और आयाम भी बढ़ सकते हैं। यहां, कम बिजली की खपत वाले हल्के, छोटे आकार के ब्लॉकों को वरीयता दी जानी चाहिए।

जमीनी ब्लॉक के लिए, द्रव्यमान-आयामी पैरामीटर इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं। उपयोग और स्थापना में आसानी सामने आती है। ग्राउंड यूनिट एक ऐसा उपकरण होना चाहिए जो मस्तिक या तिपाई के लिए सुविधाजनक बढ़ते सिस्टम के साथ बाहरी प्रभावों से मज़बूती से संरक्षित हो। एक अच्छा विकल्प जब ग्राउंड यूनिट एक आवास में एक एंटीना के साथ एकीकृत होता है। आदर्श रूप से, जमीन इकाई को एक सुविधाजनक कनेक्टर के माध्यम से नियंत्रण प्रणाली से जोड़ा जाना चाहिए। यह आपको कठिन शब्दों से बचाएगा जब आपको you20 डिग्री के तापमान पर परिनियोजन कार्य करने की आवश्यकता होती है।

पोषण की आवश्यकताएं

ऑन-बोर्ड इकाइयों, एक नियम के रूप में, आपूर्ति वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला के समर्थन के साथ निर्मित होती है, उदाहरण के लिए, 7–30 वी, जो यूएवी पावर नेटवर्क में वोल्टेज के अधिकांश विकल्पों को कवर करता है। यदि आपके पास कई आपूर्ति वोल्टेज का विकल्प है, तो आपूर्ति वोल्टेज के न्यूनतम मूल्य को वरीयता दें। एक नियम के रूप में, मॉडेम की आंतरिक बिजली की आपूर्ति माध्यमिक बिजली स्रोतों के माध्यम से वोल्टेज 3.3 और 5.0 वी से उत्पन्न होती है। इन माध्यमिक बिजली स्रोतों की दक्षता अधिक होती है, मॉडेम के इनपुट और आंतरिक वोल्टेज के बीच का अंतर जितना छोटा होता है। बढ़ी हुई दक्षता का अर्थ है ऊर्जा की खपत और गर्मी का अपव्यय कम करना।

इसके विपरीत, स्थलीय इकाइयां, अपेक्षाकृत उच्च वोल्टेज स्रोत से शक्ति का समर्थन करना चाहिए। यह एक छोटे से पार अनुभाग के साथ एक पावर केबल का उपयोग करना संभव बनाता है, जो वजन कम करता है और स्थापना को सरल करता है। अन्य चीजें समान हैं, PoE (पावर ओवर इथरनेट) समर्थन के साथ जमीनी इकाइयों को वरीयता दें। इस मामले में, ग्राउंड यूनिट को कंट्रोल स्टेशन से जोड़ने के लिए केवल एक ईथरनेट केबल की आवश्यकता होती है।

अलग नियंत्रण / टेलीमेट्री चैनल

उन मामलों में एक महत्वपूर्ण अवसर जहां यूएवी पर एक अलग कमांड-टेलीमेट्री मॉडेम स्थापित करने के लिए कोई जगह नहीं बची है। यदि स्थान है, तो ब्रॉडबैंड मॉडेम के एक अलग नियंत्रण / टेलीमेट्री चैनल को बैकअप के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस विकल्प के साथ एक मॉडेम का चयन करते समय, UAV (MAVLink या मालिकाना) के साथ संचार के लिए आवश्यक प्रोटोकॉल का समर्थन करने वाले मॉडम पर ध्यान दें और नियंत्रण / टेलीमेट्री चैनल के डेटा को ग्राउंड स्टेशन (NS) पर एक सुविधाजनक इंटरफ़ेस में गुणा करने की संभावना। उदाहरण के लिए, ब्रॉडबैंड मॉडेम की ऑनबोर्ड इकाई RS232, UART या CAN जैसे इंटरफ़ेस के माध्यम से ऑटोपायलट से जुड़ी होती है, और ग्राउंड यूनिट ईथरनेट इंटरफेस के माध्यम से नियंत्रण कंप्यूटर से जुड़ी होती है, जिसके माध्यम से कमांड-टेलीमेट्रिक और वीडियो जानकारी का आदान-प्रदान करना आवश्यक होता है। इस स्थिति में, मॉडम को RS232, UART, या एयरबोर्न यूनिट और ग्राउंड यूनिट के ईथरनेट इंटरफेस के बीच कमांड-टेलीमेट्री स्ट्रीम को मल्टीप्लेक्स करने में सक्षम होना चाहिए।

अन्य मापदंडों पर ध्यान देना

डुप्लेक्स मोड की उपस्थिति। यूएवी के लिए ब्रॉडबैंड मॉडम या तो ऑपरेशन के सिंपलेक्स या डुप्लेक्स मोड का समर्थन करते हैं। सिम्प्लेक्स मोड में, डेटा केवल यूएवी से एनएस तक की दिशा में, और डुप्लेक्स में - दोनों दिशाओं में प्रेषित किया जा सकता है। आमतौर पर, सिम्प्लेक्स मोडेम में एक अंतर्निहित वीडियो कोडेक होता है और उन कैमरों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है जिनमें वीडियो कोडेक नहीं होता है। एक सिम्पलेक्स मॉडेम आईपी कैमरा या किसी अन्य डिवाइस से आईपी कनेक्शन की आवश्यकता के लिए कनेक्ट करने के लिए उपयुक्त नहीं है। इसके विपरीत, एक डुप्लेक्स मॉडेम आमतौर पर यूएवी के ऑनबोर्ड आईपी नेटवर्क को एनएस आईपी नेटवर्क से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अर्थात यह आईपी कैमरों और अन्य आईपी उपकरणों का समर्थन करता है, लेकिन इसमें अंतर्निहित वीडियो कोडेक नहीं हो सकता है, क्योंकि आईपी कैमरे आमतौर पर होते हैं आपका वीडियो कोडेक ईथरनेट सपोर्ट केवल डुप्लेक्स मोडेम पर उपलब्ध है।

विविधता स्वागत (आरएक्स विविधता)। पूरे उड़ान की दूरी पर निरंतर संचार सुनिश्चित करने के लिए इस सुविधा की उपस्थिति आवश्यक है। पृथ्वी की सतह के ऊपर प्रचार करते समय, रेडियो तरंगें दो किरणों में प्राप्त बिंदु पर पहुंचती हैं: एक सीधे रास्ते के साथ और सतह से परावर्तन के साथ। यदि दो किरणों की तरंगों का जोड़ चरण में होता है, तो प्राप्त बिंदु पर फ़ील्ड को प्रवर्धित किया जाता है, और यदि एंटीपेज़ में, इसे कमजोर किया जाता है। कमजोर पड़ना बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है - संचार के पूर्ण नुकसान तक। अलग-अलग ऊंचाई पर स्थित दो एंटेना के एनएस पर उपस्थिति इस समस्या को हल करने में मदद करती है, क्योंकि अगर एक एंटीना के स्थान पर एंटीपेज़ में किरणों को जोड़ा जाता है, तो दूसरे के स्थान पर - नहीं। नतीजतन, आप पूरी दूरी पर एक स्थिर कनेक्शन प्राप्त कर सकते हैं।

समर्थित नेटवर्क टोपोलॉजी। एक मॉडेम चुनना उचित है जो न केवल पॉइंट-टू-पॉइंट (पीटीपी) टोपोलॉजी के लिए समर्थन प्रदान करता है, बल्कि पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट (पीएमपी) टोपोलॉजी और रिले (रिले, रिपीटर) टोपोलॉजी के लिए भी। एक अतिरिक्त यूएवी के माध्यम से रिले का उपयोग मुख्य यूएवी के कवरेज क्षेत्र का काफी विस्तार कर सकता है। पीएमपी समर्थन एक एनएस पर कई यूएवी से एक साथ जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देगा। कृपया ध्यान दें कि एक यूएवी के साथ संचार के मामले की तुलना में पीएमपी और रिले के लिए समर्थन को मॉडेम बैंडविड्थ में वृद्धि की आवश्यकता होगी। इसलिए, यह अनुशंसा की जाती है कि आप इन मोड्स के लिए व्यापक आवृत्ति बैंड (कम से कम 15-20 मेगाहर्ट्ज) के समर्थन के साथ एक मॉडेम का चयन करें।

शोर उन्मुक्ति बढ़ाने की उपलब्धता। एक उपयोगी विकल्प, उन जगहों पर तनावपूर्ण हस्तक्षेप की स्थिति को देखते हुए जहां यूएवी का उपयोग किया जाता है। शोर प्रतिरक्षा द्वारा हम संचार चैनल में कृत्रिम या प्राकृतिक उत्पत्ति का हस्तक्षेप होने पर अपने कार्य को करने के लिए एक संचार प्रणाली की क्षमता को समझते हैं। व्यवधान से निपटने के लिए दो दृष्टिकोण हैं।दृष्टिकोण 1: मॉडेम रिसीवर को डिज़ाइन करें ताकि यह सूचना हस्तांतरण दर में कुछ कमी की कीमत पर संचार चैनल के बैंड में हस्तक्षेप होने पर भी आत्मविश्वास से जानकारी प्राप्त कर सके। दृष्टिकोण 2: रिसीवर इनपुट पर हस्तक्षेप को दबाएं या कम करें। पहले दृष्टिकोण के कार्यान्वयन के उदाहरण हैं स्पेक्ट्रम विस्तार प्रणाली, अर्थात्: आवृत्ति hopping (FH), एक छद्म यादृच्छिक अनुक्रम (DSSS), या एक संकर के साथ स्पेक्ट्रम विस्तार। इस तरह के संचार चैनल में आवश्यक डेटा दर के छोटे आकार के कारण एफएच तकनीक यूएवी नियंत्रण चैनलों में व्यापक हो गई है। उदाहरण के लिए, 20 मेगाहर्ट्ज बैंड में 16 kbit / s की गति के लिए, लगभग 500 आवृत्ति पदों को व्यवस्थित किया जा सकता है, जो आपको संकीर्ण-बैंड हस्तक्षेप से मज़बूती से अपनी रक्षा करने की अनुमति देता है।ब्रॉडबैंड चैनल के लिए FH का उपयोग समस्याग्रस्त है जिसके परिणामस्वरूप बहुत बड़ी आवृत्ति बैंड है। उदाहरण के लिए, 4 मेगाहर्ट्ज के बैंडविड्थ के साथ सिग्नल के साथ काम करते समय 500 आवृत्ति पोजिशन प्राप्त करने के लिए, आपको 2 गीगाहर्ट्ज फ्री बैंड की आवश्यकता है! बहुत कुछ एक वास्तविकता है। एक यूएवी के साथ एक ब्रॉडबैंड संचार चैनल के लिए डीएसएसएस का उपयोग करना अधिक प्रासंगिक है। इस तकनीक में, सिग्नल बैंड में कई (या यहां तक कि सभी) आवृत्तियों पर प्रत्येक सूचना बिट को एक साथ दोहराया जाता है और संकीर्ण-बैंड हस्तक्षेप की उपस्थिति में, हस्तक्षेप से प्रभावित नहीं होने वाले स्पेक्ट्रम के कुछ हिस्सों से निकाला जा सकता है। DSSS के उपयोग के साथ-साथ FH का तात्पर्य है कि यदि चैनल में हस्तक्षेप होता है, तो डेटा ट्रांसफर दर में कमी की आवश्यकता होगी। फिर भी, यह स्पष्ट है कि कम रिज़ॉल्यूशन में यूएवी से वीडियो प्राप्त करना बेहतर है, कुछ भी नहीं। दृष्टिकोण 2 तथ्य का उपयोग करता हैकि रिसीवर के आंतरिक शोर के विपरीत, हस्तक्षेप बाहर से रेडियो लिंक में प्रवेश करता है और, अगर मॉडेम में कुछ निश्चित साधन हैं, तो दबाया जा सकता है। हस्तक्षेप दमन संभव है अगर यह वर्णक्रमीय, लौकिक या स्थानिक क्षेत्रों में स्थानीयकृत है। उदाहरण के लिए, एक संकीर्ण-बैंड हस्तक्षेप को वर्णक्रमीय क्षेत्र में स्थानीयकृत किया जाता है और इसे विशेष फिल्टर का उपयोग करके स्पेक्ट्रम से "कट आउट" किया जा सकता है। इसी तरह, आवेग शोर को समय डोमेन में स्थानीयकृत किया जाता है, इसे दबाने के लिए, प्रभावित क्षेत्र को रिसीवर के इनपुट सिग्नल से हटा दिया जाता है। यदि हस्तक्षेप संकीर्ण-बैंड या स्पंदित नहीं है, तो इसे दबाने के लिए एक स्थानिक दबानेवाला यंत्र का उपयोग करना संभव है, क्योंकि हस्तक्षेप एक निश्चित दिशा से स्रोत से प्राप्त एंटीना में प्रवेश करता है। यदि, हस्तक्षेप के स्रोत की दिशा में, प्राप्त करने वाले एंटीना का शून्य विकिरण पैटर्न रखें,तब हस्तक्षेप को दबा दिया जाएगा। ऐसी प्रणालियों को अनुकूली बीमफॉर्मिंग और बीम नलिंग सिस्टम कहा जाता है। यूएवी के लिए लेखक को ज्ञात ब्रॉडबैंड मोडेम में ऐसी प्रणालियों का उपयोग नहीं किया जाता है, हालांकि भविष्य में कुछ भी दिखाई देने से रोकता है।

रेडियो प्रोटोकॉल का इस्तेमाल किया। मॉडेम निर्माता मानक (वाईफाई, डीवीबी-टी) या एक मालिकाना रेडियो प्रोटोकॉल का उपयोग कर सकते हैं। यह पैरामीटर विनिर्देशों में शायद ही कभी संकेत दिया गया है। DVB-T का उपयोग अप्रत्यक्ष रूप से समर्थित फ्रिक्वेंसी बैंड 2/4/6/7/8, कभी-कभी 10 मेगाहर्ट्ज, और COFDM (कोडेड OFDM) तकनीक के विनिर्देश के पाठ में उल्लेख किया गया है जिसमें OFDM का उपयोग त्रुटि-सुधार कोडिंग के साथ किया जाता है। रास्ते में, हम ध्यान दें कि COFDM एक विशुद्ध रूप से विज्ञापन का नारा है और OFDM पर इसका कोई लाभ नहीं है, क्योंकि OFDM कभी भी शोर-प्रतिरोधी कोडिंग के बिना व्यवहार में लागू नहीं होता है। जब आप इन मॉड्यूल्स को रेडियो मॉडेम के विनिर्देशों में देखते हैं तो COFDM और OFDM के बीच बराबरी करें।

मानक प्रोटोकॉल का उपयोग करने वाले मोडेम आमतौर पर एक विशेष चिप (वाईफाई, डीवीबी-टी) के आधार पर बनाए जाते हैं जो माइक्रोप्रोसेसर के साथ मिलकर काम करते हैं। एक विशेष चिप का उपयोग अपने स्वयं के रेडियो प्रोटोकॉल के विकास, मॉडलिंग, कार्यान्वयन और परीक्षण से जुड़े मॉडेम के निर्माता से बहुत सारे सिरदर्द को दूर करता है। माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग मॉडेम को आवश्यक कार्यक्षमता देने के लिए किया जाता है। ऐसे मोडेम के निम्नलिखित फायदे हैं।

कम कीमत
अच्छे समग्र आयाम।
कम बिजली की खपत।

नुकसान भी उपलब्ध हैं।

फर्मवेयर को बदलकर रेडियो इंटरफ़ेस की विशेषताओं को बदलने में असमर्थता।
लंबे समय में कम आपूर्ति स्थिरता।
गैर-मानक कार्यों को हल करने में योग्य तकनीकी सहायता प्रदान करने की सीमित क्षमता।

आपूर्ति की कम स्थिरता इस तथ्य के कारण है कि चिप निर्माता मुख्य रूप से बड़े पैमाने पर बाजारों (टीवी, कंप्यूटर, आदि) के लिए उन्मुख हैं। यूएवी मॉडेम निर्माता उनके लिए प्राथमिकता नहीं हैं और वे किसी भी तरह से किसी अन्य उत्पाद के लिए पर्याप्त प्रतिस्थापन के बिना उत्पादन को रोकने के लिए चिप निर्माता के निर्णय को प्रभावित नहीं कर सकते हैं। यह सुविधा रेडियो इंटरफेस की पैकेजिंग के लिए "सिस्टम ऑन ए चिप" (सिस्टम ऑन चिप - एसओसी) प्रकार के पैकेजिंग के लिए प्रबलित है, जिसके संबंध में व्यक्तिगत रेडियो इंटरफेस चिप्स धीरे-धीरे सेमीकंडक्टर बाजार से धोए जा रहे हैं।

तकनीकी सहायता के प्रावधान में सीमित अवसर इस तथ्य के कारण हैं कि एक मानक रेडियो प्रोटोकॉल पर आधारित मोडेम की विकास टीम मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी के विशेषज्ञों से सुसज्जित हैं। रेडियो विशेषज्ञ बिल्कुल भी नहीं हो सकते हैं, क्योंकि उनके लिए कोई समस्या नहीं है जिन्हें संबोधित करने की आवश्यकता है। इसलिए, यूएवी निर्माता परामर्श और तकनीकी सहायता के मामले में गैर-तुच्छ रेडियोसक्रियता कार्यों के समाधान की तलाश कर सकते हैं।

एक मालिकाना रेडियो प्रोटोकॉल का उपयोग करने वाले मॉडेम सार्वभौमिक एनालॉग और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग चिप्स के आधार पर बनाए जाते हैं। ऐसे चिप्स की आपूर्ति स्थिरता बहुत अधिक है। सच है, कीमत भी अधिक है। इस तरह के तौर-तरीकों के निम्नलिखित फायदे हैं।

फर्मवेयर को बदलकर रेडियो इंटरफेस को अपनाने सहित ग्राहक की जरूरतों के लिए मॉडेम को अपनाने की व्यापक संभावनाएं हैं।
रेडियो इंटरफ़ेस की अतिरिक्त विशेषताएं, यूएवी में उपयोग के लिए दिलचस्प और मानक रेडियो प्रोटोकॉल के आधार पर निर्मित मोडेम में अनुपस्थित हैं।
उच्च आपूर्ति स्थिरता, झुकाव। लंबे समय में।
गैर-मानक कार्यों सहित उच्च स्तर की तकनीकी सहायता।

नुकसान।

उच्च कीमत।
बड़े पैमाने पर और आयामी पैरामीटर मानक रेडियो प्रोटोकॉल पर मॉडेम की तुलना में खराब हो सकते हैं।
डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग यूनिट की बिजली की खपत में वृद्धि।

यूएवी के लिए कुछ मोडेम के तकनीकी डेटा

तालिका बाजार पर उपलब्ध यूएवी के लिए कुछ मोडेम के तकनीकी मापदंडों को दिखाती है।

कृपया ध्यान दें कि हालांकि 3D लिंक मॉडेम में Picoradio OEM और J11 मॉडेम (25 dBm बनाम 27-30 dBm) की तुलना में सबसे कम ट्रांसमीटर शक्ति है, 3 डी लिंक ऊर्जा बजट रिसीवर की उच्च संवेदनशीलता के कारण इन मॉडेम की तुलना में अधिक है (पर समान मोडेम के लिए समान डेटा अंतरण दर)। इस प्रकार, 3 डी लिंक का उपयोग करते समय संचार रेंज बेहतर एनर्जी स्टील्थ के साथ लंबी होगी।

टेबल। यूएवी और रोबोटिक्स के लिए कुछ ब्रॉडबैंड मोडेम के तकनीकी डेटा

पैरामीटर	3 डी लिंक	स्काईहॉपर प्रो	OEM Picoradio (मॉड्यूल पर गठित pDDL2450 Microhard से)	SOLO7 ( SOLO7 रिसीवर भी देखें )	J11
,	Geoscan,	Mobilicom,	Airborne Innovations,	DTC,	Redess,
[]	20−60	5	/*	/*	10−20
[/]	0.023−64.9	1.6−6	0.78−28	0.144−31.668	1.5−6
[]	1−20	25	/*	15−100	15−30
[]	774525	745426	404010 ( )	676822	764820
[]	89	105	17.6 ( )	135	88
	Ethernet, RS232, CAN, USB	Ethernet, RS232, USB ()	Ethernet, RS232/UART	HDMI, AV, RS232, USB	HDMI, Ethernet, UART
[/]	7−30/6.7	7−26//*	5−58/4.8	5.9−17.8/4.5−7	7−18/8
[/]	18−75 PoE/7	7−26//*	5−58/4.8	6−16/8	7−18/5
[]	25	/*	27−30	20	30
[] ( [/])	−122(0.023) −101(4.06) −95.1(12.18) −78.6(64.96)	−101(/*)	−101(0.78) −96(3.00) −76(28.0)	−95(/) −104(/)	−97(1.5) −94(3.0) −90(6.0)
[] ( [/])	147(0.023) 126(4.06) 120.1(12.18) 103.6(64.96)	/*	131(0.78) 126(3.00) 103(28.0)	/*	127 (1.5) 124 (3.0) 120 (6.0)
[]	4−20	4.5; 8.5	2; 4; 8	0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8	2; 4; 8
/

/
/	MAVLink,	MAVLink,			MAVLink
/					/*
	PTP, PMP, relay	PTP, PMP, relay	PTP, PMP, relay	PTP	PTP, PMP, relay
	DSSS,	/*	/*	/*	/*
		/*	/*	DVB-T	/*

* n / a - कोई डेटा नहीं।

मानवरहित हवाई वाहन (यूएवी) या रोबोटिक्स के लिए ब्रॉडबैंड मॉडम कैसे चुनें