最长距离遥控器


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我想制作一个远程(5Km)四轴飞行器。截至目前,我只是在尝试找到控制它的最佳方法。我知道有一些5Km的R / C发射器,但它们只有砖头大小,这有点不方便。我想知道是否可以通过GSM,GPS或其他更便宜和/或更轻的无线协议进行通信。任何关于如何实现这一长远目标的想法都可以接受。


GPS是导航系统,不能用于导航。至于其他选择,我认为您几乎与砖的尺寸有关。GSM不太适合,因为很难通过它发送控制信号,而且GPRS等数据模式的实时性不足以进行远程控制,除非UAV非常智能并且仅需要路标。
AndrejaKo 2013年

检查您的飞行监管机构是否可以在该范围飞行四旋翼直升机-英国将其视为遥控飞机,因此要求视线且最大距离为500m。美国需要视线,我怀疑您会清楚看到四轴飞行器在该范围内的姿态。
皮特·柯坎

Answers:


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至少有两种常用的民用机制可对无人机或RC车进行远距离控制:公共频段TX / RX无线电和移动分组数据,具体取决于远程控制车辆的功能。

对于远距离的公共频段RF控制,诸如 digi 的Xtend 900 1 Watt RSPMA之类的模块在5英里以上可以很好地工作,提供10 kbps至115 kbps的数据速率,并且对功率的要求非常低。重量为18克时,它们不会被归类为“砖块”。

Xtend

这些模块有点贵,每个模块将近200美元,包括天线成本。天线本身也将是一个问题,因为它必须相当坚固,因此会干扰气流。最常见的天线类型是鸭形天线,类似于某些无线路由器中使用的天线。

鸭天线

请注意,除美国,加拿大,澳大利亚和其他一些国家/地区以外,大多数国家/地区都无法使用900 MHz频段。即使在允许的国家/地区,此模块的1瓦最大功率也可能远远超过当地电信法规所允许的功率。

尽管市场营销材料表明该设备的续航里程40英里,但航空建模人员的实际测试表明,可用频段为5到10英里,而在900 MHz频段中有大量无线电通信的地区,该范围较小。

对于更紧凑的预算,同样来自digi.com 的XBee-Pro 900 XSC S3B也值得尝试,尽管有一些折衷:

XBee-Pro 900 XSC

这些模块可提供大约10 kbps的数据速率,视距的实际范围可能是3到5英里。营销材料建议您行驶28英里以内。

好消息是,天线只是焊接到板上的一条导线,因此在遥控飞机上不会造成太大干扰。而且,在70美元左右的价格点,这些在口袋上要容易得多。


移动分组数据选项的限制更为严格:数据速率高度依赖于小区站点容量,小区电路可用性和信号塔距离,并且等待时间变化很大。如果无人机具有足够的机载情报,以至于它本质上只需要偶尔进行航点更新和非时间要求严格的命令(例如“在X:YY并返回降落起飞点并着陆”),这可能是可行的。

一些RC爱好者使用GPRS模块,例如SparkFun的SM5100B。重量不足9克,它们也不是砖大小的。而且,价格与上述XBee-Pro 900相似。

5100B

范围可以任意高 -只要基本控制器和RC车辆都在相应单元可访问网络的蜂窝塔范围内,该机制就可以工作-即使在国家/地区,更不用说英里,只要延迟和偶尔的信号下降不是问题。

一个不错的想法实验是考虑通过例如在Internet上轮询Web URL,是否可以进行RC车辆通信。如果是,则GPRS可以正常工作。


值得牢记的是,从黑子活动到当地天气情况,或者有人在附近使用无绳电话打电话,任何这样的远程RF遥控器都会受到各种变化的影响。因此,对连续控制信道可用性或数据吞吐量的依赖性应该很小。话虽这么说,它一直都在做,即使在诸如南极之类的敌对地区,也要这么做!


感谢您进行的深入分析和指定的选项。如果我也想流式传输视频,您会建议另一个吗?GSM还需要SIM卡和正确的每月付款?
莱利劳埃德2013年

@RileyLloyd除非我在无人机上具有相当强大的视频压缩功能,并且愿意以非常适中的分辨率和帧速率工作,否则我不会考虑进行长距离流式传输视频。从理论上讲,您可以同时通过GPRS(曾经在手机上通过GPRS观看过YouTube吗?)和Xtend上的视频流,但这是非常粗略和缓慢的。GPRS是需要移动数据订阅的。由于数据速率的限制,我没有建议使用普通的GSM。
Anindo Ghosh 2013年

我是否可以使用XBee Pro 900 U.FL Connection(sparkfun.com/products/9098)来控制四轴飞行器和视频传输?还是使用您建议用于控件的原始XBee和此XBee用于视频?
赖利·劳埃德

@RileyLloyd XBee Pro 900在现实条件下很可能无法在5英里处工作-我听说它在不到4公里处停顿。而且,在一架无人机上以高功率使用两个处于相同频带的射频设备...将不能很好地结束。:-)
Anindo Ghosh 2013年

如果视频中断,那将不会是世界末日,因为我仍然希望可以通过其他XBee进行控制。我对整个无人机和远程通信非常陌生。我读到您可以有不同的“信号号”(因为缺少更好的词),因此不会出现交叉通信。结束不好就意味着电池消耗过多吗?为什么会结局不好?感谢您一直以来的帮助。
赖利·劳埃德

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TI声称他们的RF高性能芯片可以达到25公里。请参见其RF Performance Line页面,其中包括声称具有该范围的CC1200器件。

在现实世界中,由于诸如多径衰落之类的多种因素,您无法始终做到这一点。但是,由于您使用的是四轴飞行器,而且大多数时候都是四轴飞行的,因此与具有两个互相收发器且两个都在离地面5英尺高的收发器的系统相比,多径衰落的影响不会那么差。

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