A composição do sistema de transmissão de imagem UAV
O que é um sistema de transmissão de imagens de UAV?
Se o controle de voo é o cérebro do drone, então o sistema de transmissão de imagens são os "olhos" do drone, e podemos contemplar o belo mundo da perspectiva de Deus através do drone. O sistema de transmissão de imagens do UAV utiliza tecnologia apropriada de compressão de vídeo, tecnologia de processamento de sinal, tecnologia de codificação de canal e tecnologia de modulação e demodulação para transmitir sem fio o vídeo capturado pela câmera montada no UAV para um receptor de longa distância em tempo real. Um tipo de equipamento de transmissão eletrônica sem fio.
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Se os sistemas de transmissão de imagens de UAV forem classificados por tipo de equipamento, eles geralmente podem ser divididos em duas categorias: transmissão de imagem analógica e transmissão de imagem digital. Como a qualidade e a estabilidade do vídeo transmitido pela transmissão de imagem digital são muito superiores às dos sistemas de transmissão de imagem analógica, a transmissão de imagem digital é geralmente utilizada em aplicações industriais.
A transmissão de imagens de drones utiliza principalmente três faixas de frequência: 1,2G, 2,4G, e 5,8G. 2.4G e WiFi pertencem à mesma banda de frequência; 1.2G é uma banda de frequência controlada. Atualmente, não existe uma banda de frequência amadora aberta de 1.2G em nosso país, e ela está disponível apenas para uso legal por entusiastas de rádio que obtiveram certificados de qualificação; o país dividiu a banda de frequência de 5.8G em bandas de frequência amadora aberta. Há menos dispositivos operando em 5.8G e há menos interferência. Antenas de alta frequência podem ser mais miniaturizadas. No entanto, quanto maior a frequência, maior o custo dos componentes eletrônicos. Os requisitos de precisão das antenas são maiores. O condutor magnético é mais sensível do que a baixa frequência e é mais difícil produzir alta potência do que a baixa frequência.
Atualmente, as principais tecnologias para transmissão de imagens de UAV incluem OFDM, WiFi, etc. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) é um tipo de modulação multiportadora, mais adequado para transmissão de dados em alta velocidade. Ele também pode enviar uma grande quantidade de dados em largura de banda estreita e pode resistir ao desvanecimento seletivo de frequência ou interferência de banda estreita, etc. No entanto, OFDM também tem deficiências, como o deslocamento da frequência da portadora, que é muito sensível ao ruído de fase e ao deslocamento da frequência da portadora, e o valor de pico médio é relativamente alto. A transmissão de imagens WiFi é uma tecnologia de transmissão de imagens de UAV com boa relação custo-benefício. No entanto, o WiFi tem muitas limitações técnicas. Muitos fabricantes o constroem diretamente com a solução. O formato do design do chip não pode ser modificado. Estratégia de gerenciamento de interferência na transmissão de imagens WiFi O desempenho em tempo real não é forte e a taxa de utilização do sinal é relativamente baixa.
Composição do sistema de transmissão de imagens de UAV
O sistema de transmissão de imagens do UAV consiste em quatro partes: o servidor remoto, a aeronave, o retransmissor de armazenamento e o terminal de controle de vídeo do celular. Por exemplo, existem dois módulos WiFi de alta potência, incorporados no retransmissor do UAV e no retransmissor de solo, respectivamente.
O módulo WiFi de alta potência utilizado no drone possui uma potência de transmissão de +28 dBm e um alcance de transmissão de até 2 quilômetros. O módulo WiFi de alta potência pode não apenas transmitir vídeos de câmeras aéreas em tempo real, mas também transmitir sinais de controle de terminais móveis terrestres, como celulares, em tempo real.
Por que o sinal WiFi de um roteador sem fio não consegue viajar tão longe?
Na mesma frequência, drones podem transmitir imagens a longa distância, mas o sinal WiFi de roteadores sem fio não tem sinal a essa distância. Em grande parte, isso se deve à limitação de potência dos roteadores sem fio e terminais móveis, como celulares. O país possui regulamentações relevantes que determinam que a potência de transmissão dos roteadores sem fio não pode exceder 100 mW (20 dBm), e o ganho da antena é geralmente de 3 dBi e 5 dBi. Alguns produtos com excelente capacidade de penetração em paredes utilizam antenas com ganho de 6 dBi ou 7 dBi. A melhoria na intensidade do sinal devido ao ganho da antena ainda é muito grande. No entanto, o sinal WiFi do roteador sem fio é limitado, permitindo que ele cubra 200 metros sem obstrução.
Além disso, celulares e computadores de baixa potência no dia a dia também causam grandes limitações, fazendo com que o sinal de Wi-Fi seja muito bom, mas ainda assim não seja possível acessar a internet ou a qualidade da rede seja muito ruim. É como se duas pessoas fossem para as montanhas ao mesmo tempo. Depois de se separarem por uma certa distância, a pessoa com a voz mais alta consegue ouvir a pessoa com a voz mais baixa, e a pessoa com a voz mais baixa responde à pessoa com a voz mais alta, mas a pessoa com a voz mais alta não consegue ouvir nada. Naturalmente, não haverá resposta.
Na verdade, celulares e outros dispositivos de acesso à internet via Wi-Fi precisam passar por um processo de handshake triplo antes de poderem efetivamente estabelecer uma conexão para acessar a internet. Se a potência de transmissão do sinal Wi-Fi for muito alta e o celular exceder a distância máxima de resposta ao sinal, isso causará uma situação em que o sinal Wi-Fi estará forte e as informações poderão ser recebidas, mas não enviadas.
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Além disso, os drones voam em áreas relativamente abertas para transmissão de imagens, enquanto o Wi-Fi do roteador é geralmente usado em ambientes complexos com muitos obstáculos. Portanto, é considerado bom que o sinal Wi-Fi do roteador possa cobrir cerca de 10 metros em casa.