Ҳуҷҷати сафед дар бораи технологияи интерференсияи UAV дар асоси технологияи VCO DDS ва SDR (1)

Барраси

Дар солҳои охир, саноати бесарнишин босуръат рушд кард ва истифодаи ҳавопаймоҳои бесарнишин торафт васеъ паҳн шуд ва шумораи ҳавопаймоҳо низ сол то сол тамоюли афзоишро нишон медиҳад. Бо вуҷуди ин, дар баробари ин, ҳавопаймоҳои бесарнишин низ барои ҷойҳои мухталифи ҷомеа таҳдидҳои ҷиддии амниятӣ доранд. Дар солҳои охир, ҳодисаҳои дронҳо ба инфрасохтори муҳим таъсир расонида ва ҳамла мекунанд ва зарурати фаврӣ барои самаранокии Ҳисобкунаки дронтехнологияро чен мекунад. Якчанд усулҳои маъмули мубориза бо дрон вуҷуд доранд, аз ҷумла:

• Технологияи дахолати сигнали бесим: Бо интиқоли сигналҳои радиобасомади халалдор, он ба сигналҳои бесими монанди идоракунии дурдаст, интиқоли тасвир, навигатсия ва ғайраҳои ҳавопаймоҳои бесарнишин халал мерасонад, то ба ҳадафи рондан, халал расонидан ё маҷбуран фуруд омадани ҳавопаймои бесарнишин.
• Технологияи қаллобии сигналҳои бесим: Бо интиқоли сигналҳои бесими фиребанда ба дронҳо, дронҳо метавонанд маълумоти нодуруст ба даст оранд ва ба ин васила ба ҳадафи рабудани ҳавопаймоҳо ноил шаванд. Ду намуди асосии усулҳои фиреб додани сигналҳои бесим мавҷуданд: фиреби сигнали ҷойгиршавӣ ва рабудани сигнали идоракунии дурдаст.
• Технологияи нобудсозии энергияи равонашуда: Бо паҳн кардани сигналҳои лазерии баланд энергия ё электромагнитӣ, он ҳавопаймоҳои бесарнишинро асосан тавассути ду масири техникӣ аз ҷиҳати ҷисмонӣ нест мекунад: нобудсозии лазерӣ ва нобудсозии микромавҷҳои баланд энергия.
• Технологияи зарари ҷисмонӣ/забт: Бо партоби тирҳо, мушакҳои болдор ё бархӯрд бо дронҳо, дронҳои ҳамлакунанда метавонанд аз ҷиҳати ҷисмонӣ осеб диданд, ё тӯрҳои дастгиркунандаро барои забт кардани дронҳои ҳамлакунанда парронанд.

Ин мақола асосан технологияи дахолати сигнали бесимро баррасӣ мекунад.

Протоколи алоқаи UAV

Дронҳо одатан чор намуди сигналҳои радиоиро истифода мебаранд:

Расми 1 Схемати маъмулии сигнали бесими ҳавопаймои бесарнишин

1. RC: дурдаст Cбантрбал:Интиқоли дастурҳо аз оператор ба дрон тавассути сигналҳои идоракунии дурдаст, имкон медиҳад, ки дрон амалҳои дахлдори парвозро анҷом диҳад;
2. Дарiгвабаинтиқол:Сигналҳои видеоие, ки аз ҷониби камераи бесарнишин гирифта шудааст, дубора ба идораи дурдаст интиқол дода мешавад ва оператор дронро дар асоси сигнали тасвири интиқолшуда идора мекунад, то роҳи мувофиқи парвозро интихоб кунад ва ба монеаҳо дучор нашавад;

Надарiгатiбан: Дронҳо сигналҳои мавқеъро аз моҳвораҳои навигатсионӣ барои ҷойгиркунии худ мегиранд

Сигналҳои навигатсионии дидашуда GPS, Beidou, GLONASS ва ғайраҳоро дар бар мегиранд ва басомадҳои корӣ асосан дар атрофи 1,2 ГГц ва 1,6 ГГц тақсим карда мешаванд.

3. Твалвамватрва:Барои паҳн кардани иттилооти телеметрӣ, аз қабили ҷойгиршавии дронҳо, ки аз ҷониби идораи дурдаст ва истгоҳҳои мониторинги наздик қабул карда мешаванд, истифода мешавад.

Дар байни онҳо, сигналҳои идоракунии дурдаст ва сигналҳои бозгашти тасвир ҳадафҳои асосии муқовимат ба халалрасонии радиобасомаданд ва дар баъзе мавридҳо онҳо метавонанд ба сигналҳои навигатсия ва ҷойгиршавӣ низ халал расонанд. Ҳангоми халалдор шудан ба сигналҳои идоракунии дурдаст, дрон наметавонад аз оператор дастурҳоро қабул кунад ва амалҳои сутунмӯҳра ё бозгаштро иҷро мекунад; Ҳангоми халалдор шудан ба сигнали аксбардории тасвир, пулти фосилавӣ тасвиреро, ки дрон дидааст, намоиш дода наметавонад, ки ин метавонад боиси аз даст додани дрон гардад; Ҳангоми халалдор шудан ба сигналҳои идоракунии дурдаст ва сигналҳои мавқеъгирии навигатсия, ҳавопаймои бесарнишин наметавонад маълумоти дақиқи мавқеъро ба даст орад ва мустақиман ба датчикҳои ултрасадо такя кунад, то ба замин нарасад ва дар баландии муайян аз рӯи замин ҳаракат накунад.

Дар ҷадвали зерин баъзе протоколҳои идоракунии дурдасти бесарнишин ва интиқоли тасвир номбар шудаанд. Истеҳсолкунандагони қавӣ ба монанди DJI ва AUTEL протоколҳои интиқоли тасвирҳои идоракунии дурдастро таҳия кардаанд, ки дар байни онҳо OcuSync ва LightBridge DJI маъмултаринанд ва беҳтаринро иҷро мекунанд. Барои истеҳсолкунандагоне, ки протоколҳои интиқоли тасвири идоракунии дурдаст надоранд, одатан протоколи Wi Fi интихоб карда мешавад. Барои DIY FPVs, протоколи ELRS ва TBSCrossFire ба стандартҳои воқеӣ табдил ёфтанд.

 OFDM чорй намудани технология

LightBridge, OcuSync、SkyLinkпротокол ваВай-фай, тВай технологияи рамзгузории қабати физикии он технологияи OFDM-ро қабул мекунад. Дар ин бахш технологияи OFDM мухтасар муаррифӣ мешавад.

OFDM тtechnology як техникаи мултиплексии модулятории интиқолдиҳанда мебошад, ки барои интиқоли маълумот дар як вақт бо фосилаҳои баробар байни ҳар як зербароваранда зернаылкунандагони сершуморро истифода мебарад. Ҳарчанд дар байни зербарандагони ҳамшафат як андоза такрори спектрӣ вуҷуд дорад, онҳо ба ҳамдигар ортогоналӣ мебошанд, аз ин рӯ сигналҳои интиқоли ҳар як зербаранда ба ҳамдигар таъсир намерасонанд. Ин имкон медиҳад, ки иттилооти маълумот дар як вақт дар бисёр зеркашонҳо интиқол дода шавад.

OFDMТехнология одатан ба технологияи коркарди сигналҳои рақамӣ асос ёфтааст ва раванди мушаххаси татбиқи он чунин аст: манбаи маълумоте, ки бояд ба N зернаылиётҳо тақсим карда шавад, ҳар як зербаркунандаи IQ модулятсия карда мешавад ва он гоҳ додаҳои IQ-и модуляцияшудаи N зербароваранда ба табдили IFFT баръакси Фурье барои ба даст овардани маълумоти домени IQ-и аломати OFDM.

Тасвири 2 Баррасии Принсипи Технологияи модуляцияи OFDM

Чаҳорчӯбаи мукаммали OFDM одатан якчанд аломатҳои OFDM-ро дар бар мегирад ва давомнокии аломатҳои OFDM мутақобилаи фосилаи зеркашон мебошад. Масалан, вақте ки фосилаи зеркашон 15 КГц аст, дарозии рамзи OFDM 66,67us аст. Дар оғози ҳар як рамзи OFDM префикси кӯтоҳтари сиклии (CP) дароз карда мешавад ва ворид карда мешавад. Мазмуни CP нусхаи мундариҷа дар охири рамзи OFDM мебошад. Ҳадафи васеъ кардани CP муқовимат ба дахолати байни рамзҳо мебошад, ки дар натиҷаи парокандашавӣ ба вуҷуд омадааст.

Тасвири 3 Аломатҳои OFDM ва зеркашонҳо

OFDMсамаранокии истифодаи спектри технологияи мултиплекс хеле баланд аст. Дар домени басомад сигналҳои OFDM аз бисёр зербароварандаҳо иборатанд ва тақсимоти энергияи ҳар як зербароваранда нисбатан баробар аст, бинобар ин спектри сигналҳои OFDM ба хати рости ҳамвор наздик аст. Дар домени вақт, сигналҳои OFDM аз якчанд аломатҳо иборатанд, ки ҳар кадоми онҳо дарозии собит доранд.

Тасвири 4 Аломатҳои OFDM ва зеркашонҳо

 Джи LIGHTBRIDGE/OCUSYNC Протокол

ДжиLightBridgeва OcuSync протоколҳо меъёрҳои техникӣ барои протоколҳои идоракунии дурдасти интиқоли тасвирҳо мебошанд, ки протоколи LightBridge қаблан таҳия ва ба моделҳо ба монанди Phantom 3 ва Inspire татбиқ карда мешавад; Протоколи OcuSync нисбатан дертар таҳия шудааст ва дар моделҳо ба монанди Phantom 4, Mavic серия, Air series ва ғайра истифода мешавад. Протоколи OcuSync такроран нав карда шудааст ва версияи охирини он OcuSync 4.0 мебошад. Протоколи OcuSync 4.0 дорои иҷрои қавии интиқол ва қобилияти зидди дахолат мебошад.

Тасвири 5 Диаграммаи басомади вақти протоколи DJI OcuSync

LightBridge&OcuSyncқабати физикии протокол ба технологияи рамзгузории OFDM асос ёфтааст, аммо параметрҳои гуногуни рамзгузории OFDM гуногунанд. Протоколи LightBridge қабати физикии шабеҳи WiMAX-ро истифода мебарад, ки фосилаи зеркашонии 10,9375 КГс мебошад. Пайвастшавӣ 864 зернаслкунандаро истифода мебарад, ки фарохмаҷрои тақрибан 9,46 МГсро ишғол мекунанд; Протоколи OcuSync қабати физикии шабеҳи LTE-ро истифода мебарад, ки фосилаи зеркашонии 15 КГс мебошад. Пайванди фарохмаҷрои 10M 600 зернаслкунандаро истифода мебарад, ки паҳнои интиқоли тақрибан 9,02 МГс-ро ишғол мекунад, дар ҳоле ки 20М поёнии фарохмаҷрои 1200 зербароварандаро истифода мебарад, ки паҳнои интиқоли тақрибан 18,02 МГсро ишғол мекунад.

 SKYLINK Протокол

Протоколи Skylink инчунин як протоколи идоракунии дурдасти интиқоли тасвир мебошад. Протоколи Skylink дар силсилаи дронҳои Dao Tong EVO васеъ истифода мешавад.

Қабати физикии протоколи Skylink инчунин ба технологияи OFDM асос ёфтааст, ки фарохмаҷрои тақрибан 10 МГс ва фосилаи зеркашонии 15 КГцро ишғол мекунад.

Тасвири 6 Диаграммаи басомади вақти протоколи SkyLink

 Протоколи Skylink як қабати физикии шабеҳи LTE -ро бо фосилаи зеркашонӣ 15 КГц қабул мекунад.

 Пайвастшавӣ ба поён (сигнал интиқоли тасвир) 600 зербароварандаро истифода мебарад, ки фарохмаҷрои тақрибан 9,02 МГс-ро ишғол мекунад ва пайвасти боло (сигнали идоракунии дурдаст) 72 зербароварандаро истифода мебарад, ки фарохмаҷрои тақрибан 1,1 МГс-ро ишғол мекунад.

 ВАЙ-ФАЙ протокол

Wi-Технологияи коммуникатсионӣ Fi дар электроникаи маишӣ хеле маъмул аст ва бисёре аз ҳавопаймоҳои бесарнишини шаҳрвандӣ Wi-ро истифода мебаранд-Протоколи Fi ба traчизеро номбар кунедсигналҳои назорати ote ва сигналҳои фикру тасвир. Wi-Протоколи алоқаи Fi солҳои зиёд такрори технологиро паси сар кардааст. Илова бар ин, ба Wi-и аввали-Fi 1 бо истифода аз спектри паҳншавии DSSS, Wi Fi баъдӣ технологияи OFDM-ро бо параметрҳои гуногуни техникӣ, аз қабили фарохмаҷро истифода мебарад.

Вай-фай стандарт	Вай-фай версия	Нашри стандартӣ	Басомади кор	Технологияи истифодаи такрории қабати физикӣ	Шумораи ҷараёнҳои фазоӣ	ДАРканали ide-band	Дон нархҳо
802.11	Wi-Fi 1	1997	2,4 ГГц	DSSS	1	20 МГц	2 Мбит/с
802.11b	Wi-Fi 1	1999	2,4 ГГц	DSSS	1	20 МГц	11 Мбит/с
802.11а	Wi-Fi 2	1999	5 ГГц	OFDM	1	20 МГц	54 Мбит/с
802.11г	Wi-Fi3	2003	2,4 ГГц	OFDM	1	20 МГц	54 Мбит/с
802.11n	Wi-Fi4	2009	2,4 ГГц, 5 ГГц	MIMO-OFDM	То 4	20/40 МГс	То 600 Мбит/с
802.11ac	Wi-Fi5	2013	5 ГГц	MIMO-OFDM	То 8	20/40/80/160 МГс	То 3,47 Гбит/с
802.11ax	Wi-Fi 6	2019	2,4 ГГц, 5 ГГц	OFDMA, MU-MIMO	То 8	20/40/80/160 МГс	То 9,6 Гбит/с
802.11be	Wi-Fi 7	2024	2,4 ГГц, 5 ГГц, 6 ГГц	OFDMA, MU-MIMO	8	20/40/80/160/320 МГс	То 23 Гбит/с

Wi-Fi, ки дар соҳаи дронҳо истифода мешавад, одатан 802.11n ё 802.11ac аст, зеро Wi-Чипҳои Fi барои ин ду стандарт хеле баркамол мебошанд. Бо назардошти 802.11n, одатан ду режими фарохмаҷро вуҷуд доранд

стандартҳо хеле пухта шудаанд. Гирифтани 802.11n, одатан ду намуди фарохмаҷро барои интихоб вуҷуд доранд, 20M ва 40M, бо фосилаи зеркашонӣ 312,5 КГц. Дар реҷаи 20M, 56 зерпайкар мавҷуд аст ва маҷрои воқеии ишғолшуда тақрибан 17,8 МГс аст. Дар реҷаи 40M, 114 зерпайкар мавҷуд аст ва маҷрои воқеии ишғолшуда тақрибан 35,9 МГс аст.

Расми 7 Диаграммаи басомади вақти Wi-Протокол бошед

 FPV Протокол ELRS/TBS

Протоколи идоракунии дурдаст ва протоколи интиқоли тасвири FPV алоҳида мебошанд. Протоколи идоракунии дурдаст одатан ELRS ё TBS Crossfire-ро истифода мебарад, дар ҳоле ки протоколи интиқоли тасвир одатан барои ноил шудан ба таъхири камтар тақлид карда мешавад.

ELRS, инчунин бо номи ExpressLRS маълум аст, протоколи идоракунии дурдасти манбаи кушода аст, ки таъхири ултра паст ва масофаҳои идоракунии дурдасти дарозро таъмин мекунад. Қабати физикии ELRS протоколи LoRA-ро қабул мекунад ва дар асоси микросхемаҳои SEMTECH SX127x/SX1280 амалӣ карда мешавад. ELRS технологияи паҳншавии басомад ва паҳншавии спектрро қабул мекунад, ки метавонад қобилияти қавии зидди дахолатро ба даст орад. Спектри паҳншавии ELRS ба технологияи паҳншавии спектри чирп (модуляцияи басомади хатӣ) асос ёфтааст. Чӣ қадаре ки омили паҳншавӣ калон бошад, ҳамон қадар фоидаи паҳншавӣ, ҳассосият ва суръати интиқол баландтар мешавад. Маҷрои паҳншавии ELRS 500KHz аст ва омили паҳнкунӣ одатан аз SF6 то SF9 интихоб карда мешавад. Рамзгузории қабати физикии TBS Crossfire ба ELRS шабоҳат дорад, ки ҳарду аз технологияи паҳншавии спектри чирп (модулятсияи басомади хатӣ) истифода мебаранд, аммо фарохмаҷрои паҳншавии спектр ҳамагӣ 250 кГц аст.

омили паҳнкунанда	Дарозии рамзи паҳншавии спектр	Спешгӯии фоида（дБ)
SF6	64	5
SF7	128	7.5
SF8	256	10
SF9	512	12.5
SF10	1024	15
SF11	2048	17.5
SF12	4096	20

Тасвири 8 Диаграммаи басомади вақти протоколи ELRS