最远距离遥控器

电器工程 控制 遥控 GSM 航空电子
2022-01-13 08:38:05

我想做一个远程(5公里)四轴飞行器。截至目前,我只是想找出控制它的最佳方法。我知道有一些 5Km 遥控发射器,但它们是砖块大小,有点不方便。我想知道是否可以通过 GSM、GPS 或其他更便宜和/或重量更轻的无线协议进行通信。任何关于如何实现这一长距离的想法都被接受。

2个回答

至少有两种常用的民用机制可用于远程控制无人机或遥控车:公共频段 TX/RX 无线电和移动数据包数据,具体取决于遥控车辆上的功能。

对于长距离的公共频段射频控制,digi 的Xtend 900 1 瓦 RSPMA等模块 在 5 英里以上的范围内工作良好,提供 10 kbps 到 115 kbps 的数据速率,并且功耗要求非常低。在 18 克时,它们不会被归类为“砖块”。

Xtend

这些模块有点贵,每个近 200 美元,包括天线的成本。天线本身也是一个问题,因为它需要相当大,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,900 MHz 频段在美国、加拿大、澳大利亚和其他一些国家以外的大多数国家/地区不可供公众使用。即使在允许的国家,该模块的 1 瓦最大功率也可能远远超过当地电信法规允许的功率。

虽然营销材料建议该设备的射程为 40 英里,但航空模型师的实际测试表明可用范围为 5 到 10 英里,在 900 MHz 频段无线电通信量很大的地区则更少。

如果预算更紧,同样来自 digi.com 的XBee-Pro 900 XSC S3B值得一试,尽管有一些妥协:

XBee-Pro 900 XSC

这些模块提供大约 10 kbps 的数据速率,实际视距范围可能为3 到 5 英里营销材料建议 28 英里范围,随你便。

好消息是,天线只是焊接到板上的一根电线,因此在遥控飞机上不会造成太大的破坏。此外,在约 70 美元的价格点,这些在口袋里更容易。


移动分组数据选项限制性更强:数据速率高度依赖于蜂窝基站容量、蜂窝电路可用性和信号塔距离,并且延迟变化很大。如果 UAV 具有足够的机载智能,基本上只需要偶尔更新航路点和非时间关键命令(例如“在 X:YY 时间返回起飞点并着陆”),这可能是可行的。

SparkFun 的 SM5100B等 GPRS 模块被一些 RC 爱好者使用。重量不到 9 克,这些都不是砖块大小的。此外,价格与上面的 XBee-Pro 900 相似。

5100B

范围可以任意高——只要基本控制器和 RC 车辆都在各自单元可以访问网络的蜂窝塔范围内,该机制就可以工作——即使跨越国家,更不用说英里,只要延迟和偶尔的信号下降不是问题。

例如,一个很好的思想实验是考虑您的 RC 车辆通信是否可以通过在 Internet 上轮询 Web URL 来工作。如果是,那么 GPRS 可以正常工作。


值得记住的是,任何此类远程射频遥控器都会受到从太阳黑子活动到当地天气条件或附近使用无绳电话拨打电话的各种变化的影响。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。话虽如此,它一直都在进行,即使在像南极这样的敌对地形中,那就去做吧!

TI 声称他们的 RF 高性能芯片可以达到 25 公里。请参阅他们的RF Performance Line页面,其中包括声称该范围的 CC1200 设备。

在现实世界中,由于多径衰落等各种因素,您并不总是能做到这一点。但是,由于您使用的是四轴飞行器,并且大部分时间都处于升高状态,因此与具有 2 个收发器相互通信且两个收发器都升高到地面以上 5 英尺的系统相比,多径衰落的影响不会那么糟糕。