無人機通信的方式和原理,無人機的遙控信號是2.4GHz/5.8GHz頻段,這個是無人機自帶的天地(飛機與云臺)之間的信號傳播頻段。說一個非常常見的東西,對講機(有的地方叫尋呼機)就是采用的長波信號,民用距離基本上只有3km,這種不需要第三方中繼站的傳輸方式優點是速度快,設備廠商可直接根據情況選擇載波的頻段。缺點也非常明顯距離短,受干擾性強。
那為什么這個遙控信號不采用我們常見的4G信號,或者是采用5G信號呢?
理論上采用5G信號肯定是可以的。但是5G當前的覆蓋區域趨勢比較小。4G信號的延時性略高,在復雜區域演示可以達到100mm-200mm,這個延時基本上就相當于你看到前方有房子,在你想要操控飛機避障就已經撞上去了。有人說飛機都帶有避障功能,那是你玩的航拍無人機,如果是穿越機那就本就沒戲了。圖傳信號,一般都在5.8GHz頻段上,這個頻段是帶寬高,也就是我們老百姓常規上說的網速快(看清楚我說的不是速度快)。嚴格意義上講,速度快應該是延時小,也就是那邊發出信號,這邊就接收到信號,這兩者之間的時間差。因此,中繼站無法作為無人機遙控信號的傳輸方式。那么這里就要涉及到重點了。既然中繼站無法使用。
無人機的傳輸方式就采用了兩種通訊組合:
1、2.4GHz/5.8GHz頻段:無人機自有信號,用來遙控,以及拍攝圖傳。
2、GPS信號(也有北斗的信號的)。用來定位,導航,以及實現一鍵返航的核心。
那么這里就要非常細致的說明了。
情況1:如果你只是丟失了遙控信號,例如偶爾飛的有點遠了,超距離了。
那么你啟動一鍵返航,這個時候就要用到GPS導航的,GPS的信號是有中繼衛星的,也就是說只要是微型能夠覆蓋的區域理論上你都是有GPS信號。但是你別高興的太早,由于你操控的無人機,并且要實現的極為精準的快速定位,那么按照理論上要能夠實現8顆以上衛星的連接,那么你就能夠實現精準的無人機定位,這樣就保障了一鍵返回的基礎的導航保證。熟悉導航的朋友,具備4顆衛星可以實現基礎的定位能力,但是如果實現10m范圍內的精確,且可用性達到95%以上的情況。需要8顆以上的衛星。因此包括大疆等消費類無人機都采用的是GPS+格洛納斯的導航組合。說白了就是開號協議,可以連接到不同國家的衛星的權限。當然現在基本上所有的無人機都開始支持北斗導航系統。無人機在空曠的區域可以搜索到的衛星。基本上在城市的廣場上面,衛星數量都在10個以上,這就可以保證非常精確地定位。
因此,第一個硬性條件,無人機在丟失了遙控信號后,能不能連接到GPS等衛星導航信號,并且實現8顆以上衛星的精準定位。
有朋友說,那我哪里知道能不能連接到?
這個好辦,簡單說一下,能不能連接到衛星導航信號,跟衛星導航天線(GPS天線)的好壞有關系,衛星天線有十幾萬到幾百塊的產品,這肯定是有區別的。此外外部環境也有影響,常規情況下,只要你不去“王者峽谷”基本上都沒有太大的影響。但是你非要去,這沒有人能攔住你。另外就是室內的飛行,尤其是在鋼構類的廠房里面,也會出現丟失衛星導航信號的情況。
那么是不是有了衛星導航,就一定能回來了?是否足夠飛回來?你設定的相對高度是否正確?中途是否有突然的大風,飛鳥等等突發情況?
這都是飛機能不能回來的重要影響因數。因此,丟失了遙控信號,一鍵返航希望飛機回來,屬一個運氣項目。
情況二:那么如果丟失了衛星導航,有機會回來嗎?
不在重復前面說的,簡單說一下,現在無人機干擾器,就是干擾遙控信號和衛星導航,說白了就是
壓制的民用版。丟失了衛星導航,無人機就真的是無人領養的孩子,很快就會墜落。
因為民用GPS信號(或者其他的衛星導航信號)都是固定的,這都是商用導航專門分配的頻段,民用GPS信號是頻率1575MHz,2.046MHz帶寬的擴頻信號,擴頻增益43dB,Cb/N0按6dB考慮,因此在這個參數的技術上,要制作出電磁干擾的設備其實非常容易。
基本上可以總結為:沒有信號基本上就是丟失了無人機,就連有人操控的飛機,在丟失信號的狀態下都無法返航你可以想象信號的重要性。