一說到無人機數(shù)據(jù)鏈，就牽涉到不少關(guān)系射頻的概念，對這些概念也總是模模糊糊，說 不清道不明，今天就索性來好好梳理下吧。

無人機的常用數(shù)據(jù)鏈路

目前，無人機常用的三條 數(shù)據(jù) 鏈路，三個都是傳數(shù)據(jù)，但是特點差異太大：

1、實時控制鏈路，即遙控器；數(shù)據(jù)量極少（sbus協(xié)議只有25個字節(jié)），但實時性要求極高（要求14ms發(fā)送一次），據(jù)說幾十ms延遲高手就能體會出來。

2、遙控遙測數(shù)據(jù)鏈路，即數(shù)傳；數(shù)據(jù)量比較小（某度飛控是200ms下發(fā)99個字節(jié)的數(shù)據(jù)包；但是在磁羅盤校準(zhǔn)的時候，需要下發(fā)給地面站的數(shù)據(jù)量比較大），但是要求雙向傳輸，而且要保證質(zhì)量和距離余量，這是無人機的命脈（在沒有遙控器的時候，也是控制無人機的鏈路）。

3、圖像下傳鏈路，即圖傳 ；帶寬要求很高（要傳輸高清視頻嘛），延遲不能太大。

如果使用RTK，就又增加了一個鏈路： RTK基站每秒向流動站發(fā)送300~800個字節(jié)的數(shù)據(jù)包一次（某飛控使用的RTK，是 每秒 向流動站 發(fā)送400個字節(jié) 的數(shù)據(jù)包一次 ），主要包括基站坐標(biāo)信息和基站接收到的衛(wèi)星信息等。 如何保障這一數(shù)據(jù)安全可靠的無線傳輸，是野外測量精準(zhǔn)定位作業(yè)的關(guān)鍵。

無人機數(shù)傳電臺的主要技術(shù)參數(shù)

無人機數(shù)傳電臺選型時，需要關(guān)注的主要技術(shù)參數(shù)：

1、工作頻率：常見的是902~928MHz。

2、組網(wǎng)模式：點對點、點對多點、中繼、對等網(wǎng)等。

3、工作方式：常見的是跳頻(FHSS)。比如Digi XBee模塊的擴頻技術(shù)，主要有兩種FHSS和DSSS，還有一種Digi獨有的CSS。簡單記憶就是：2.4GHz的模塊，采用的是DSSS，900MHz模塊采用的是FHSS，特殊的XLR是采用CSS。

4、通信距離，這個指標(biāo)很關(guān)鍵，不能只看廠家的標(biāo)稱，需要自己實測，以裝到整機上實際測試的結(jié)果為準(zhǔn)。

5、體積和重量：指數(shù)傳電臺機載端的體積和重量，這兩個指標(biāo)越小，越容易集成到無人機機架上。數(shù)傳電臺地面端的體積和重量一般與數(shù)傳電臺機載端區(qū)別不大，常見的僅接口方式不同。

6、供電電壓和電流：常見是12V供電，最大電流在1A以內(nèi)。

7、接口：常見的是RS232或TTL接口，也有RS422接口的， 波特率常用的是115200、57600或38400，取決于飛控或任務(wù)載荷。

8、 空中速率，這個指標(biāo)也很關(guān)鍵。比如Digi SX Pro模塊的空中速率是250kbps，Microhard P900模塊的空中速率是276kbps。

9、方便調(diào)試，就是說不需要復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置。

10、保密性好、抗干擾性強。

無人機數(shù)傳電臺的技術(shù)參數(shù)解析：

1、 數(shù)傳電臺的調(diào)制方式主要有以下幾類：

（1）GMSK： 高斯濾波最小頻移鍵控。 GMSK調(diào)制是在MSK(最小頻移鍵控)調(diào)制器之前插入高斯低通預(yù)調(diào)制濾 波器這樣一種調(diào)制方式。 GMSK提高了數(shù)字移動通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。

（2）CPFSK： 連續(xù)相位頻移鍵控。 采用CPFSK調(diào)制方式使接收機易于實現(xiàn)，與QPSK的調(diào)制方式相比對相位穩(wěn)定度 要求不高，不易受外界溫度噪聲的影響，而且在信號解調(diào)處理時實現(xiàn)低功耗。

（3）QAM： 正交振幅調(diào)制。 QAM是用數(shù)字信號去調(diào)制載波的幅度和相位，使載波的輻度和相位受控于數(shù)字信號， 常用有16QAM、32QAM、64QAM等。 這種調(diào)制由于載波的幅度和相位都帶有信息，所以它比 QPSK方式所能傳輸?shù)臄?shù)碼率高。

（4）QPSK： 四進制相移鍵控調(diào)制。 QPSK是一種四進制的相位鍵控調(diào)制方式，可以看成是兩正交的二相調(diào)制合成。 把相繼碼元的四種組合(00、01、10、11)對應(yīng)于載波的四個相位（0、±π/2、π）。

2、信道和信道間隙。信道指發(fā)射、接收時占用的頻率值。相鄰信道之間的頻率差值稱為信道間隙。規(guī)定的信道間隙有25KHz（寬帶）、20KHz、12.5KHz（窄帶）等。 針對Digi XBee Pro 900HP模塊，將頻段902.4~927.6MHz分成了64個頻道，其信道間隙就是40KHz。

3、時延：從發(fā)送端接收到第一個字節(jié)數(shù)據(jù)到接收端串口輸出數(shù)據(jù)的第一個字節(jié)所需要的時間。數(shù)據(jù)傳輸延時是無線數(shù)據(jù)傳輸與有線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髤^(qū)別。 無人機數(shù)傳電臺正常傳輸時的時延比較小（某數(shù)傳電臺給出的收發(fā)時延是7ms），比圖傳時延小很多，所以一般不用考慮該指標(biāo)；但是，若是發(fā)生數(shù)據(jù)擁堵的時候，時延會大大增加，甚至是秒級的，這時候就影響使用了。

4、誤碼率（BER=bit error）是衡量數(shù)傳電臺數(shù)據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)。通常數(shù)傳電臺的誤碼率應(yīng)該：BER≤10e-6。

無人機數(shù)字圖傳的主要技術(shù)參數(shù)

無人機數(shù)字圖傳選型時，需要關(guān)注的主要技術(shù)參數(shù)：

1、時延：圖傳的時延主要來自圖傳編碼和攝像機成像。實際應(yīng)用中，選型要求為相機到顯示器之間的延時小于500ms，小于300ms更好。 無人機數(shù)字圖傳在正常使用時，時延是相對固定的，可以看到的視頻也會比較流暢；但是，在受到干擾或有遮擋的時候，時延會大大增加，甚至是秒級的，這時候看到的視頻就是卡頓的了。

2、通信距離，這個指標(biāo)很關(guān)鍵，不能只看廠家的標(biāo)稱，需要自己實測，以裝到整機上實際測試的結(jié)果為準(zhǔn)。

3、頻段：圖傳的工作頻段，常見的是300~600MHz之間的，也有2.4GHz和5.8GHz的圖傳。

4、 發(fā)射功率：指圖傳發(fā)射端的發(fā)射功率。 針對工業(yè)級多旋翼無人機，要求發(fā)射功率≤1W，否則容易對飛控或數(shù)傳模塊造成干擾。

5、體積和重量：指圖傳發(fā)射端的體積和重量，這兩個指標(biāo)越小，越容易集成到無人機機架上。對于圖傳接收端，一般要求不高。

6、供電電壓和電流：常見是12V供電，最大電流在1.5A以內(nèi)。

7、接口：圖傳發(fā)射端的視頻接口最好是HDMI，接收端的視頻接口是HDMI最好，網(wǎng)口 的也可以使用。

8、方便調(diào)試，就是說不需要復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置。

9、保密性好、抗干擾性強。

無人機數(shù)字圖傳的技術(shù)參數(shù)解析：

1、先用形象的方式介紹幾個名詞（學(xué)通訊相關(guān)的同學(xué)可以跳過這一部分）： 

信道：通信系統(tǒng)中傳輸?shù)耐ǖ溃帽仁歉呒軜颉?nbsp;

信源：信源是產(chǎn)生各類信息的實體，好比是載滿水泥的大卡車。 

編碼：好比是快遞與打包，為了傳輸過程中有無損壞。 

擴頻：是一種信息處理改善傳輸性能的技術(shù)，好比是八路，隱蔽性高、抗干擾能力強。　

調(diào)制：好比是新的交通工具，減少傳遞步驟。 

具體來說，圖傳就是要把一個東西準(zhǔn)確、快速的從一個地方傳遞到另一個地方，要抗干擾，還要抓重點。所以信源和信道就要改善，關(guān)于信道技術(shù)就是抓重點的基礎(chǔ)，比如目前常見的MPEG-2、MPEG-4等技術(shù)，簡單地說就是把圖片的重點壓縮，抓住重點傳輸。信道編碼就是為了減少碼元數(shù)率，減少帶寬占用，因為傳輸跟帶寬有關(guān)系，抓住重點可以避免浪費功 率。目前無人機圖傳主流的技術(shù)由OFDM、WiFi等。

2、帶寬： 帶寬又叫頻寬，是指在固定的的時間可傳輸?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數(shù)。在模擬設(shè)備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲來表示。描述帶寬時常常把“比特/秒”省略。例如，帶寬是10M，實際上是10 Mb/s。 語音一般來說都是3K左右，因為普通人說話3K就夠了，如果能夠壓縮的話幾百K就夠了，所以語音的傳輸帶寬是非常小的。而現(xiàn)在無人機的帶寬都是以M起步，這對遠距離傳輸?shù)奶魬?zhàn)就大了很多。 傳輸距離取決于靈敏度，根據(jù)香農(nóng)公式，帶寬增加十倍，靈敏度就下降十倍，帶寬對于無線傳輸來說是很珍貴的。 所以，單獨評估帶寬這個參數(shù)沒有意義，要綜合考慮傳輸距離、靈敏度和帶寬等參數(shù)，通過實際測試，觀察接收到的視頻的流暢性，滿足實際需要的就是合適的參數(shù)。