wifi на БПЛА

[NiTr0 583]

Может, попробовать задействовать параллельно второй канал связи, к примеру CDMA? Или действительно добавить низкоскоростной канал связи для телеметрии/управления + отсылка по нему фото вместо видео (несколько десятков кбит вполне может дать 1 кадр/сек), а видео - накапливать на флэшке и передавать потом когда вайфай появится файлом..

[buryanov 5]

на данный момент работает так:

фотоаппарат по usb подключен к ARM-плате (A9*4core)

minidv(40х зум оптический) камера по аналогу в usb подключена к тойже ARM-плате (A9*4core) и паралельно через 2 свичера к аналоговым передатчикам на 1.2 и 5.8ГГц

курсовая камера через 2 свичера к аналоговым передатчикам на 1.2 и 5.8ГГц

ардуино по usb подключен к ARM-плате (A9*4core)

телеметрия(gps, speed, distance, compass, rssi, V, A, A counter, date+time, altitude, etc) в виде osd может передаваться через аналоговые каналы и/или в виде json(~400byte) по запросу с наземной станции

ARM-плата (A9*4core) к groove a52...

ARM-плата (A9*4core) - одна на все, пока справляется

По команде фотоаппарат делает кадр и передает его на arm устройство и затем через wifi на землю. к фото в комплекте идет текстовый фаил с gps, date, time, altitude, etc.

рассмотреть, что происходит на земле в онлайне можно и по аналоговым каналам связи. 

В перспективе хочется поставить вебку переделанную под оптику или купить готовое решение, которая будет гнать видео 1080p1-5fps в 264 по тому же wifi каналу

 

каналы связи по типу gsm, cdma, 3g(intertelecom, peoplenet, utel, mts) зачастую могу отсутствовать, об этом писалось изначально.

 

P.S. Вот где раздолье  для нелегалов в WIFI

Відредаговано 2014-12-09 12:28:19 buryanov

[NiTr0 583]

Ну понятно что может отсутствовать, но в качетсве резервного канала там, где есть покрытие - не помешает. Радиус соты - как-никак 20+ км...

К слову, WiMax еще можно попробовать, вроде как у него получше с расстояниями по сравнению с wifi... Хотя я с ним не работал.

Відредаговано 2014-12-09 14:31:15 NiTr0

[xtrigger 0]

Я так понимаю вы беспилотник для нашей армии допиливаете. Нужное дело.

Попробуйте готовое решение найти, у китайцев даже специальные маркет магазины есть для любителей радиоуправления.

Ну вот например HobbyKing.

Товаров так много, что найти там то что нужно весьма непросто, но у них вроде онлайн поддержка работает, можно саппорт поспрашивать.

Вот навскидку нашел у них 1 ваттный передатчик, правда на 433 мегагерц:

OrangeRX Open LRS 433MHz Transmitter 1W ( JR Compatible)

 

 

Відредаговано 2014-12-10 10:47:05 xtrigger

[buryanov 5]

вопрос не в управлении беспилотником, 6км пробивается с легкостью, возможно и дальше, батарей не хватает, вопрос в передаче качественного видео/фото материала.

[yurikvelo 8]

В аналоге на 10 км полет - это не проблема

 

полет не проблема, передача изображения проблема. 1 Ваттом PAL/SECAM не передашь на 10 км

 

 

WiMax еще можно попробовать, вроде как у него получше с расстояниями по сравнению с wifi... Хотя я с ним не работал.

энергетика такая же, только за счет низкой частоты (если 2.5-2.7 ГГц) диаметр парабол надо больше и бортовая антенна больше

 

по соотношению скорость на Ватт - WiFi лучший, всё другое заведомо хуже.

Ограничение на антенны (до 2 dBi бортовая, до 18...30 дБ наземная) - известно.

 

Из 3 переменных: спектральная эффективность, усиление антенн и мощность - две первых уже достигли предельного значения.

Остается только мощность или принципиально другие решения (какие-то ретрансляторы, или самонаводящаяся бортовая антенна направленного действия)

 

10W усилители достаточно массивные (1.5 кг), достаточно дорогие (~$2000) и достаточно жручие (12V, 10A пиковый ток).

Направленная антенна с самонаведением будет и компактнее и энергии не жрёт.

 

Если бортовой WiFi с выходом MIMO 2x2 - можно на 1 выход повесить всенаправленную, а на второй самонаводящуюся.

 

Может, попробовать задействовать параллельно второй канал связи, к примеру CDMA? 

У него энергетика существенно похуже чем у существующего линка.

с 2 дБ антенной и 1 Ваттом на таком расстоянии не будет и 1/10 скорости которой уже добился топикстартер.

Відредаговано 2014-12-10 15:24:35 yurikvelo

[NiTr0 583]

 

 

вопрос в передаче качественного видео/фото материала.

А всенепременно нужно высокое качество в реальном времени? Или, может, достаточно будет слать в реалтайме оперативные данные (ну т.е. в посредственном качестве увидеть на экране, куда направить фотоаппарат и какой выставить зум чтобы сфотать интересующий участок), а потом в фоне досылать немного пережатые кадры, а оригиналы - забрать для изучения "под лупой" после посадки? Или рулить качество на лету - если нужно, ставить высокое сжатие, если не нужно - ставить высокое качество с меньшим фпс?

 

 

 

с 2 дБ антенной и 1 Ваттом на таком расстоянии не будет и 1/10 скорости которой уже добился топикстартер.

1) никто не говорит что возиться БС в комплекте будет, если есть покрытие по региону - оно есть и в воздухе, а на земле - я уже говорил, модем-свисток 15-20 км берет. Без антенны.

2) А нужна ли такая высокая скорость, или может можно обойтись меньшей, если не удается установить wifi?

[xtrigger 0]

 

 

Остается только мощность или принципиально другие решения (какие-то ретрансляторы, или самонаводящаяся бортовая антенна направленного действия)

Ретрансляторы однозначно отпадают, кто их будет ставить, снимать за линией фронта?

Направленная антенна, как вы себе это представляете?

Такая вот штуковина будет висеть на БПЛА?

 

Она же как парус будет работать и портить аэродинамику БПЛА, плюс вес ее со всякими редукторами и приводами самонаведения потянут на пару килограмм.

Так что альтернативы реальной кроме как писать на флешку и потом рассматривать на земле не видно.

[buryanov 5]

По поводу качества медиа материала: аналоговый видеоканал на 1.2ГГц(600-800мВт) бьет на 10км и используется для превью и корректировки позиции беспилотника. Канал на 5.8ГГц(800мВт) на такое расстояние не пробивает, он работает на 3км. Для оперативного оценивания обстановки в целом он годится. Для более детального используется фотик, который снимает в 4к и затем этот кадр передаётся на землю для оперативного анализа, вот это именно и надо организовать. 1080 видео зачастую не надо, имея 576i видео и 4к фото зачастую можно рассмотреть детали.

Если надо было использовать только разведку без фотосъемки то достаточно или гопро, без зума на узком углу, или камеры видеонаблюдения без зума, или камеры с зумом по типу видеонаблюдения или в нашем случае минидив. вместо минидв можно использовать любую современную камеру с зумом, которая умеет писать на флешку для пост анализа, но чем богаты, тому и рады.

 

на базовой станции используется минимальное оборудование, которое максимально компактное, максимально меньше разъемов, поэтому используется sextant вместо сетки, децибел 5-10 мы проигрываем на антенах, знаем, думаем, как реализовать. мачта сделана из пластиковой трубы с растяжками.

[yurikvelo 8]

Направленная антенна, как вы себе это представляете?

 

 

Чтобы знать ограничения на весогабариты - надо немного знать конструктив этого ЛА.

 

По соотношению компактности и усиления - смотрел бы на директорные патчи (круглые или квадратные)

11..12 dBi c помощью 5-элементного

 

На 5.4 ГГц размеры будут порядка 30 мм общая длина, до 3 см общая ширина

Лишние 10 дБ это 10 раз по мощи, бортовой 1-ватник превращается в 10-ватник, а это на 3-4 ступеньки MCS выше.

Радиоскрытность и помехозащищенность тоже немного улучшится.

 

Это компактнее и экономичнее 10W усилителя.

Вертеть надо только в 1 оси по азимуту на 360 градусов.

 

 

 

Відредаговано 2014-12-11 09:38:55 yurikvelo

[DIVER 0]

с чем связано, что нельзя вернуть  аппарат с записью в хорошем качестве?  или нужно оперативно рулить по получаемым снимкам ?

[xtrigger 0]

с чем связано, что нельзя вернуть  аппарат с записью в хорошем качестве?  или нужно оперативно рулить по получаемым снимкам ?

Ну ясен пень, если там к примеру колонна бронетехники стоит то накрывать ее надо сразу.

Ибо пока аппарат долетит домой, пока артиллеристы разберут координаты и привязки к местности,  они уже уедут.

[buryanov 5]

6км против ветра это может быть до 15 минут + необходимо приземлиться, изъять флешку или напрямую подключиться и так далее, минут 20-25 запросто. У нас как росийских или американских фильмах еще не получается, гигабайты информации передавать по 3Ж за пару секунд

[yurikvelo 8]

6км против ветра это может быть до 15 минут + необходимо приземлиться, изъять флешку или напрямую подключиться и так далее, минут 20-25 запросто. У нас как росийских или американских фильмах еще не получается, гигабайты информации передавать по 3Ж за пару секунд

 

3Ж у них не используется.

В серьезных продуктах используется что-то типа High Capacity Line-of-Sight Radio (HCLOS) 

http://rf.harris.com/capabilities/tactical-radios-networking/rf-7800w.asp

http://rf.harris.com/media/UAV_Video_System_117_tcm26-18160.pdf

 

2.5 кг - до 90 Мбит на малых расстояниях, до 90 км на малых скоростях.

Диапазон - НАТО бэнд 4 

 

Спектральная эффективность очень высокая (до 64 QAM), полосы 5/10/20/40 (всё как у WiFi)

 

Работает с массивной наземной следящей тарелкой

http://rf.harris.com/media/RF-7800W-TK001%20DataSheet_tcm26-19288.pdf

 

Для расстояний до 60 км можно применять переносную панельную антенну 26 дБ на треноге.

До 25 км - 8 дБ омни штырь на треноге.

 

Ключевые особенности:

- мобильная станция повышенной мощности 50W, устанавливается на ЛА с полезной нагрузкой >50 кг

- наземная станция с антеннами повышенной направленности (30 дБ тарелка) и сервоприводом

- мачта на выбор 15, 18 или 21 метр

 

Ни гигабайтами, ни малогабаритностью, ни дешевизной у них не пахнет.

30 дБ наземная парабола, 50 Ватт бортовая моща, и всего 5 Мбит скорости.

Відредаговано 2014-12-11 10:21:16 yurikvelo

[DIVER 0]

кстати,   а ведь следящих БС с тарелкой может стоять не 1, а 2..3...  вайфай там видимо будет не кстати, но  что есть из современного для проключения таких линков?

таким устройством должна решаться задача увеличить скорость, дальность, улучшить наблюдаемость за обьектом, снизить количество теряемых пакетов в связи.

 

а может и на вай-фай такое решаемо?

[yurikvelo 8]

 

 

таким устройством должна решаться задача увеличить скорость, дальность

 

Эти задачи ничем не отличаются от любых других систем.

WiFi, 3G, специальные войсковые системы - все озабочены именно этим вопросом 

Адаптивный BPSK/QAM (до 64) имеет предельно возможное соотношение скорость/дальность.

 

С меньшим чем в 802.11 энергетическим бюджетом достичь скорость на заданной дальности практически невозможно

[DIVER 0]

в теории - да, на практике если обьект движется - масса интерференций, в гсм с этим борются - в одной антенне две решетки верт и гор поляриз. а в сдма - там вообще одного абонента может принимать две разные БС(не так как в гсм просто мягкое переключение, а восстанавливая утерянные пакеты в один поток)

 

так и здесь, мне кажется что есть чтото подобное для подвижного варианта передачи интернет. 3г не счет.

 

Спутниковые модемы еще не подошли к более-менее высокой скорости(с ненаправленной антенной)?

[tkachik 15]

Есть БПЛА, который летает до 20км со скоростью до 50км\ч...

Это для не для сепаратистов хоть стараетесь?

[yurikvelo 8]

Спутниковые модемы еще не подошли к более-менее высокой скорости(с ненаправленной антенной)?

с ненаправленной антенной - единицы килобит при мощности порядка 10W

Ограничение энергетика линка / скорость - фундаментальное, оно не зависит от развития технологии и техники.

 

так и здесь, мне кажется что есть чтото подобное для подвижного варианта передачи интернет. 3г не счет.

 

серьезные НАТОвские системы типа Harris на которую я давал ссылки - не заморачиваются с этим.

Эксплутации систем в помещениях и вблизи них не предполагается, а на открытом пространстве проблема неактуальная.

Там где какие-то отражатели могут быть рядом - возле наземной станции - применяется очень узконаправленная антенна.

А там где всенаправленна антенна ЛА - там чистое пространство. Актуально разве что для каких-то роботов или коптеров работающих внутри/вблизи зданий / сооружений.

 

 

в гсм с этим борются - в одной антенне две решетки верт и гор поляриз.

 

это не с отражениями борются, а банально с ослаблением сигнала если у абонента и БС не совпадает поляризация.

В случае с БПЛА проблема не актуальна, поляризация наземной и антенны на ЛА не может измениться.

С многолучевым приемом можно бороться с помощью МИМО когда несколько антенн в одной поляризации работают.

Відредаговано 2014-12-11 13:21:30 yurikvelo

[DIVER 0]

 

 

Эксплутации систем в помещениях и вблизи них не предполагается, а на открытом пространстве проблема неактуальная.

в принципе - да, согласен..

[buryanov 5]

 

Есть БПЛА, который летает до 20км со скоростью до 50км\ч...

Это для не для сепаратистов хоть стараетесь?

 

наше сбу эти вещи отслеживает и мои посты давно бы уже закончились...

[NiTr0 583]

 

 

6км против ветра это может быть до 15 минут + необходимо приземлиться, изъять флешку или напрямую подключиться и так далее, минут 20-25 запросто. У нас как росийских или американских фильмах еще не получается, гигабайты информации передавать по 3Ж за пару секунд

 

Все же - опять же вопрос: а какой % фоток требует передачи непережатого оригинала? Ну т.е. сколько "попаданий" и сколько "промахов" у фотоаппарата и нельзя ли те 12мп или сколько там передавать все непережатые, а отдельные, важные кадры (которые при первоначальном рассмотрении показались нужны) - слать в оригинале?

 

А направленная антенна - оно-то хорошо, но как азимут определять? По гпс координатам+компасу? Других вариантов особо нет... Ну и ширина луча должна быть градусов ИМХО 10-15 - чтобы не сильно промахи чувствовались... Сервопривод - думаю, не есть большая проблема, шаговик либо DC мотор + оптодатчик сродни скроллу у мыши для подсчета оборотов (2-й вариант - более скоростной, но более сложный/хуже точность при простом управлении без регулировки скорости вращения).

[buryanov 5]

Все же - опять же вопрос: а какой % фоток требует передачи непережатого оригинала? Ну т.е. сколько "попаданий" и сколько "промахов" у фотоаппарата и нельзя ли те 12мп или сколько там передавать все непережатые, а отдельные, важные кадры (которые при первоначальном рассмотрении показались нужны) - слать в оригинале?

пост №27 >> По команде фотоаппарат делает кадр и передает его на arm устройство и затем через wifi на землю. к фото в комплекте идет текстовый фаил с gps, date, time, altitude, etc.

то, что будет снимать фотоаппарат видно на мониторе на наземной станции в реальном времени кадр делается 1, а не пачка и потом нужный выбирается, потом процедура повторяется сначала.

команда с наземной станции приходит на arm по тому же wifi в виде json, arm, под линухом, управляет фотоаппаратом.

 

А направленная антенна - оно-то хорошо, но как азимут определять? По гпс координатам+компасу? Других вариантов особо нет... Ну и ширина луча должна быть градусов ИМХО 10-15 - чтобы не сильно промахи чувствовались... Сервопривод - думаю, не есть большая проблема, шаговик либо DC мотор + оптодатчик сродни скроллу у мыши для подсчета оборотов (2-й вариант - более скоростной, но более сложный/хуже точность при простом управлении без регулировки скорости вращения).

 

 

Углы определяются по gps лабо на глаз, по другому пока никак, наземная антена так и коректируется.

 

Небольшую направленую антену(100-250грамм) можно поставить на безпилотник, и придумать систему позиционирования на 2-х сервоприводах(по 30-50 грамм) + поворотная часть еще 100 грамм, но в имеющихся условиях, на данном безпилотнике, это будет перегрузом + дополнительный парус.

[yurikvelo 8]

оно-то хорошо, но как азимут определять? По гпс координатам+компасу? Других вариантов особо нет...

 

по максимуму сигнала, обратная связь, считывать как inSSIDer показания RSSI и крутить сюда-туда до получения максимума сигнала

позиционер / датчик не нужен

 

 

Ну и ширина луча должна быть градусов ИМХО 10-15 - чтобы не сильно промахи чувствовались..

 

ширина луча огромная из-за ограничений на вес и габариты антенны, об бортовой антенне более 12 дБ лучше не мечтать.

а 12 дБ имеет очень широкий луч

Відредаговано 2014-12-11 15:51:35 yurikvelo

[yurikvelo 8]

 

Небольшую направленую антену(100-250грамм) можно поставить на безпилотник, и придумать систему позиционирования на 2-х сервоприводах(по 30-50 грамм) + поворотная часть еще 100 грамм, но в имеющихся условиях, на данном безпилотнике, это будет перегрузом + дополнительный парус.

директорный патч впишется в этот вес, а сервоприводов достаточно одного - только по азимуту

 

http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/AntennaFurino.jpg

 

т.к. диаграмма всегда прижата к горизонту, можно подумать также об коллинеарной омни и получить 6-8 dbi вместо 2 dbi

 

http://images.myshared.ru/41044/slide_4.jpg

на российском крупном БПЛА вот 3 антенны, 2 похожи на омни штыри, а 11 - скорее всего что-то поворотно-направленное