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竞技宝:解密无人机设计:如何实现无线图传?

竞技宝 如果说中国无人机制造商大疆创新的巨大估值和营收说明了什么,那就是无人机正日益变成一桩大生意。无人机现在已经引来众多资本竞相追逐,除此之外,各大半导体公司也都
2019-03-07 01:42 作者:竞技宝

  竞技宝如果说中国无人机制造商大疆创新的巨大估值和营收说明了什么,那就是无人机正日益变成一桩大生意。无人机现在已经引来众多资本竞相追逐,除此之外,各大半导体公司也都加快速度布局这一千亿级的市场,开发适合无人机应用的创新产品和技术。某知名无人机产品硬件供应商之一,世强的技术专家将在这一系列文章中独家阐述先进的无人机产品内部的硬件电路设计和相关方案技术。

  当我们把目前主流的无人机的内部电路板拆解开来后,您会发现无人机的电路控制系统主要由三大部分组成:飞控系统、云台+相机、图像传输系统。

  无人机能够一跃进入大众视野并迅速升温,是很多人始料未及的。从刚开始的空中摄录,到后来的实时摄录,方便的图像传输功能无疑为无人机加足了筹码,赚足了眼球。在第一篇文章中,作者将为您分析无人机的图传实现技术。

  在无人机的视频传输方面,高配的无线fps传输,但这是众多国内娱乐无人机厂商还没有做到的。一般的做法是在云台搭载相机,高空拍摄再飞回地面检查。这种方式由于不能即时看到拍摄画面,所以还不能满足航拍的要求。

  “当然目前也有不少方案是采用5.8GHz频段传输模拟视频到地面,最远距离能达600多米。但这种方式需要在飞行器上将高清(1080P或4K)转码成 720P,再转成数字信号传输到遥控器显示屏上,技术上也较复杂,并且画面会有马赛克、停顿或卡死。画面质量也不够好,用到专业航拍还有距离,适合普通爱 好者娱乐。” 世强产品总监阳忠介绍说。

  2.4GHz是目前无人机市场比较主流采用的频段。在大疆最新发布的Phantom 3上,就搭载了备受好评的DJI Lightbridg全高清数字图像传输系统,其内置了 2.4G 遥控链路,其高配方案实测有效传输距离高达5km,标配也达到了1.7Km。“图像传输系统的性能是区分无人机档次的一个关键因素。图像传输距离的远近,图像传输质量的好坏,图像传输的稳定性等是衡量无人机图传性能的关键因素。

  2.4GHz传输器是无人机图传系统的核心器件。虽然433MHz频段穿透性强,通讯距离远,可以最远传输达2 公里,但由于其抗干扰能力弱,遥控无人机或飞行器上都不太采用。目前专业WiFi芯片厂商(包括博通与高通)都还没有开发出这种远距离无线高清视频传输的芯片。但是无人机市场如此火热,无线芯片厂商已经在着手计划推出专用芯片。未来我们也许会看到能同时与控制器和显示器建立链路的双模芯片组。

  但在专用芯片推出之前,RF工程师可以通过分立器件去实现远距离高带宽的无线视频传输。应用于无人机上的 2.4GHz传输器IC必须具备高接收灵敏度、低功耗、小体积以及各种先进的信道管理能力。世强代理的赛普拉斯(Cypress)2.4-GHz单芯片无线电收发器Wireless USB已经开始用于无人机上,在控制信号传输和视频传输上均有成功应用。而赛普拉斯最新的第四代Wireless USB NX收发器不仅继承了一贯的超低功耗优良性能特性,而且其2Mbps的数据速率可最大限度的减少发送和接收时间。在2.4GHz ISM频段下,相比竞争对手,可提供更高集成度和最佳性价比。

  高性能的PA/LNA/ FILTER IC 确保远距离传输、抗干扰在与2.4GHz的传输器IC的配合中,高性能的PA/LNA/ FILTER IC也是必不可少的。MGA-22003线性功率放大器模块是确保图像能远距离传输的关键器件,在任何负荷或条件下都可保持稳定,而且其3x3 毫米的封装非常适合无人机空间受限的应用。

  经济实惠、易于使用的 GaAs MMIC低噪声放大器 (LNA) MGA-64606也是众多无人机产品优选的器件。够提高无人机图传系统的整个接受信号灵敏度。”阳忠指出。“关键是它还具有可切换式关闭和旁路功能,以便可以在输入信号功率较高时绕过。这项特性可以减少电流消耗,延长设备的电池寿命,对于无人机来说是非常有意义的。”

  尽管现在的无人机市场还比较小众,不过自2014年已经开始了爆发式增长的阶段。在大疆之后,更多的企业进入了这一高速成长的市场。出货量从以前的百K级以内增长到现在的百K/年,相比以前已经有10倍的增长。不过,续航时间、载重能力仍然是现在无人机厂商需要面对的挑战。但可以预见,无人机市场的潜力仍然巨大,前途依旧不可估量。

  创研数字创于1998年,是一家从事无线G无线G无线影音传输、FPV无人机图传、玩具飞机图传,4.3寸、7寸显示屏驱动,无线数字车载、行车记录仪、LCD驱动板、UHF、WIFI图传等无线影音传输方案的软、硬件系统开发与服务商。引领无限影音安防电子产品新潮流,无线创意无线图传助您在激烈的市场竞争中抢占先机,尽显优势!电话