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無線圖傳無人機(jī)靠這些技術(shù),才能實現(xiàn)穩(wěn)定的圖像傳輸

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無線圖傳無人機(jī)靠這些技術(shù),才能實現(xiàn)穩(wěn)定的圖像傳輸

發(fā)布日期:2020-08-22 作者: 點擊:

無線圖傳,是無人機(jī)最重要的其中一項技術(shù),它的好壞決定了飛行距離、圖像實時傳輸質(zhì)量以及傳輸延時等。

無線圖傳主要有 1.2GHz、2.4GHz 以及 5.8GHz 這三個頻段,其中 2.4GHz 這一頻段如今已經(jīng)非常擁擠了,Wi-Fi(802.11ac 以外)、藍(lán)牙、無線鼠標(biāo)都集中在這一頻段區(qū)域工作,而 1.2GHz 這一頻段在世界上大多數(shù)地方屬于管制頻段,5.8GHz 頻段這一頻段目前干擾非常少。因此,如今無人機(jī)無線圖傳大多在 2.4GHz 頻段以及 5.8GHz 的頻段工作。


眾多數(shù)據(jù)表明 5.8GHz 頻段無線數(shù)據(jù)傳輸性能要優(yōu)于 2.4GHz,但實際上無線電的波長越高,波長會越短,雖擁有更強的穿透力,但實際的繞射能力越差 – 換句話說,在其它客觀因素相同的條件下,5.8GHz 頻段圖傳技術(shù)在空間上的物理阻擋傳輸能力比不上 2.4GHz 頻段。


聊到無人機(jī)無線圖傳技術(shù),就難免會聊到大疆。以前段時間發(fā)布的 Mavic Air 為例,大疆為其采用的是增強型 Wi-Fi 圖傳技術(shù),支持 2.4GHz 以及 5.8GHz 兩個頻段,為降低信號干擾,大疆還特地將天線塞進(jìn)前側(cè)左旋翼下。官方稱其圖傳技術(shù)能在 FCC 標(biāo)準(zhǔn)模式下實現(xiàn)最遠(yuǎn) 4km 的 720p 分辨率實時圖傳,在 CE 標(biāo)準(zhǔn)模式下則最遠(yuǎn)達(dá) 2km。


當(dāng)然,這里說的 W-Fi 圖傳技術(shù)跟我曾經(jīng)玩過的 Xiro 零度 Xplorer Mini、最近接觸的 Tello,甚至是大疆的 Spark 這類可直接在手機(jī)上操控的 Wi-Fi 無人機(jī)不太相同,這里指的是無人機(jī)與遙控器進(jìn)行無線通信傳輸圖像的技術(shù)。

Wi-Fi 圖傳技術(shù)走的是普通 Wi-Fi 的 TCP/IP 協(xié)議,TCP/IP 協(xié)議的雙向握手機(jī)制理論上容易導(dǎo)致 Wi-Fi 圖傳或多或少的延遲。另外,當(dāng)遙控器與無人機(jī)暫時失聯(lián)后重新配對時,Wi-Fi 傳輸技術(shù)需要重新握手重連,花費的時間也稍長些。


Mavic Air 使用 Wi-Fi 圖傳技術(shù)其實情有所原,畢竟需要控制成本,而 Mavic Air 實際的圖傳表現(xiàn)還是挺出色的,似乎已經(jīng)超越了我原本對 Wi-Fi 圖傳技術(shù)固有的印象,圖傳延時在 170~240ms 之間,相信大疆對 Mavic Air 的 Wi-Fi 圖傳技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。說 Mavic Air 用的是當(dāng)今「地表最強」Wi-Fi 圖傳技術(shù),似乎也不足為過。

除了 Wi-Fi 圖傳技術(shù)外,大疆還開發(fā)過一個名為 Lightbridge 的圖傳技術(shù),它被運用在 Phantom 精靈 4 系列中,其中 Pro 版本支持 2.4GHz 頻段同時還支持 5.8GHz 頻段,傳輸距離最高可達(dá) 7km,圖傳延時在 220ms。


Lightbridge 圖傳技術(shù)采用的是單向圖像傳輸?shù)男问?,?shù)據(jù)的傳輸無需終端之間「握手」確認(rèn),大大提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。也正因如此,Lightbridge 圖傳技術(shù)的斷連能力與效率也比 Wi-Fi 圖傳要高。

從原理上看,Lightbridge 圖傳技術(shù)似乎并不比 Wi-Fi 圖傳技術(shù)復(fù)雜,理論上造價也不會比 Wi-Fi 貴太多,但為什么不進(jìn)一步推廣 Lightbridge 技術(shù)呢?其實這一問題不在 Lightbridge 本身而在 Wi-Fi 技術(shù),因為如今整個電子業(yè)的 Wi-Fi 芯片使用范圍非常廣、需求非常大,與只針對無人機(jī)市場的 Lightbridge 技術(shù)完全不在同一水平上,整個電子業(yè)的供需關(guān)系造成了 Wi-Fi 擁有更低的生產(chǎn)成本。


有趣的是 Mavic Air 的大哥 – Mavic Pro 使用并不是上述的 Lightbridge 圖傳技術(shù),而是 OcuSync 圖傳技術(shù)。

OcuSync 圖傳技術(shù)其實是 Lightbridge 的改版,大疆甚至還將這項技術(shù)商品化銷售。官方雖然稱 OcuSync 在 FCC 標(biāo)準(zhǔn)下最高支持 7km 的圖傳距離,但實際在理想的條件下,它甚至能擁有超過 10km 的圖傳距離。另外 OcuSync 還能提供最高 40Mbps 碼流的圖傳輸率,延遲能做到 160ms ~ 170ms 之間。


OcuSync 技術(shù)還有一個特點,就是支持一機(jī)多連,以 Mavic Pro 為例,除了能與主遙控器連接外,還支持 Goggles 眼鏡的連接,甚至還支持第二個遙控器同時接入。


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