La composición del sistema de transmisión de imágenes de UAV
¿Qué es un sistema de transmisión de imágenes UAV?
Si el control de vuelo es el cerebro del dron, el sistema de transmisión de imágenes es su "ojo", y a través de él podemos contemplar el hermoso mundo desde la perspectiva divina. El sistema de transmisión de imágenes del UAV utiliza tecnología adecuada de compresión de video, procesamiento de señales, codificación de canales y modulación y demodulación para transmitir de forma inalámbrica el video capturado por la cámara del UAV a un receptor de larga distancia en tiempo real. Es un tipo de equipo de transmisión electrónica inalámbrica.
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Si los sistemas de transmisión de imágenes de UAV se clasifican por tipo de equipo, generalmente se dividen en dos categorías: transmisión de imágenes analógicas y transmisión de imágenes digitales. Dado que la calidad y la estabilidad de la transmisión de imágenes digitales son mucho mejores que las de los sistemas de transmisión de imágenes analógicas, la transmisión de imágenes digitales se utiliza generalmente en aplicaciones industriales.
La transmisión de imágenes de los drones utiliza principalmente tres bandas de frecuencia: 1,2G, 2.4G, y 5.8G2.4G y Wi-Fi pertenecen a la misma banda de frecuencia; 1.2G es una banda de frecuencia controlada. Actualmente, no existe una banda de frecuencia abierta de 1.2G para radioaficionados en nuestro país, y solo está disponible para su uso legal por radioaficionados que hayan obtenido certificados de calificación. El país ha dividido la banda de frecuencia de 5.8G en bandas abiertas para radioaficionados. Hay menos dispositivos funcionando en 5.8G y hay menos interferencias. Las antenas de alta frecuencia pueden ser más miniaturizadas. Sin embargo, a mayor frecuencia, mayor costo de los componentes electrónicos. Los requisitos de precisión de las antenas son mayores. El conductor magnético es más sensible que las de baja frecuencia, y es más difícil producir alta potencia que las de baja frecuencia.
En la actualidad, las principales tecnologías para la transmisión de imágenes de UAV incluyen OFDM, WiFi, etc. OFDM (Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal) es un tipo de modulación multiportadora, que es más adecuada para la transmisión de datos a alta velocidad. También puede enviar una gran cantidad de datos en un ancho de banda de banda estrecha y puede resistir el desvanecimiento selectivo de frecuencia o la interferencia de banda estrecha, etc. Sin embargo, OFDM también tiene deficiencias, como el desplazamiento de la frecuencia de la portadora, que es muy sensible al ruido de fase y al desplazamiento de la frecuencia de la portadora, y el valor pico promedio es relativamente alto. La transmisión de imágenes WiFi es una tecnología de transmisión de imágenes de UAV rentable. Sin embargo, WiFi tiene muchas limitaciones técnicas. Muchos fabricantes lo construyen directamente con la solución. El formato del diseño del chip no se puede modificar. Estrategia de gestión de interferencias de transmisión de imágenes WiFi El rendimiento en tiempo real no es fuerte y la tasa de utilización de la señal es relativamente baja.
Composición del sistema de transmisión de imágenes de UAV
El sistema de transmisión de imágenes del UAV consta de cuatro partes: el servidor remoto, la aeronave, el relé de almacenamiento y la terminal de control de video del teléfono móvil. Por ejemplo, hay dos módulos WiFi de alta potencia integrados en el relé del UAV y el relé de tierra, respectivamente.
El módulo WiFi de alta potencia del dron tiene una potencia de transmisión de +28 dBm y una distancia de hasta 2 kilómetros. Este módulo no solo transmite vídeo de cámaras aéreas en tiempo real, sino que también transmite señales de control desde terminales móviles terrestres, como teléfonos móviles, en tiempo real.
¿Por qué la señal WiFi de un enrutador inalámbrico no puede viajar tan lejos?
Con la misma frecuencia, los drones pueden transmitir imágenes a larga distancia, pero la señal WiFi de los routers inalámbricos no alcanza esa distancia. Esto se debe en gran parte a la potencia limitada de los routers inalámbricos y terminales móviles como los teléfonos móviles. El país cuenta con regulaciones que establecen que la potencia de transmisión de los routers inalámbricos no puede superar los 100 mW (20 dBm), y la ganancia de la antena suele ser de 3 dBi y 5 dBi. Algunos productos con excelente capacidad de penetración en paredes utilizan antenas con una ganancia de 6 o 7 dBi. La mejora en la intensidad de la señal gracias a la ganancia de la antena sigue siendo muy significativa. Si bien es limitada, la señal WiFi del router inalámbrico puede cubrir 200 metros sin obstáculos.
Además, los teléfonos móviles y ordenadores de baja potencia en la vida diaria también causan grandes limitaciones, lo que provoca que la señal wifi sea muy buena, pero no se pueda acceder a internet o la calidad de la red sea muy mala. Esto es como si dos personas fueran a la montaña al mismo tiempo. Tras cierta distancia, la persona con la voz más alta puede oír a la persona con la voz más baja, y esta última le responde, pero esta última no puede oír nada. Naturalmente, no habrá respuesta.
De hecho, los teléfonos móviles y otros dispositivos que acceden a internet mediante wifi deben pasar por un protocolo de enlace de tres vías antes de poder establecer una conexión para acceder a internet. Si la potencia de transmisión de la señal wifi es muy alta y el teléfono móvil supera la distancia máxima a la que puede responder, se producirá una situación en la que la señal wifi es intensa y se puede recibir información, pero no se puede enviar.
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Además, los drones vuelan en áreas relativamente abiertas al aire libre para la transmisión de imágenes, mientras que el wifi del router se suele usar en entornos complejos con muchos obstáculos. Por lo tanto, se considera conveniente que la señal wifi del router tenga una cobertura de unos 10 metros en casa.