10 недостатков современных LRS

[rcslon 155]

Проанализировав представленные в настоящее время на рынке системы LRS, я обнаружил 10 недостатков. Своими соображениями хочу поделиться с Вами, уважаемые коллеги. Мои замечания к современным LRS привожу ниже:

 

1) И так замечание первое — помехи. Устойчивость к внеполосным помехам большинства недорогих систем ЛРС явно недостаточна. Как правило производителями используются радиокомпоненты 2-го поколения (SI4432, RFM22, RFM23BP в таких LRS, как например OpenLRS, Baychi, Expert LRS).

При этом прошу обратить внимание на тот факт, что в настоящее время на рынке доступны радиомодули 3-го поколения (например RFM98), имеющие в 100 раз лучшую стойкость к внеполосным помехам.

 

2) И так, продолжу. Никто из производителей известных мне систем LRS не применяет помехоустойчивого кодирования, позволяющего адекватно принимать сигналы в условиях сильных импульсных помех, характерных для городов.

Отчасти это объясняется использованием в производстве дешевых микропроцессоров Atmega, что заметно удешевляет стоимость продукции, однако мощности данных микропроцессоров явно недостаточно для работы на них серьёзных алгоритмов, таких например как алгоритм сверточного кодирования Витерби, лидера помехоустойчивого кодирования.

 

3) Пределы регулировки выходной мощности передатчика распространенных LRS при фактическом использовании оказываются явно недостаточными, а сама регулировка (возможность регулировки) носит скорее маркетинговый, чем практический характер (исключение на мой взгляд составляет только Expert LRS 2-го поколения).

Мощность передатчика, как правило, регулируется в диапазоне от 0,2 до 0,8 Вт, что дает увеличение уровня сигнала всего в 6 db . При этом переключение пользователем передатчика на повышенную мощность недостаточно (чаще всего) для преодоления системой воздействия посторонних помех и/или зон радиотени. При этом стоит отметить, что нормальной мощности 0,5 Вт вполне достаточно для управления например авиамоделью на расстоянии 15-20 км.

 

4) Не для кого не секрет - очень важным моментом для пользователя является электромагнитная совместимость оборудования (LRS и иных электронных устройств) на борту авиамодели. Известно, что некоторые компоненты FPV (камеры, видеопередатчики, импульсные преобразователи питания) являются сильными источниками радиопомех. При этом в случае неудачного взаимного расположения источника помех и непосредственно самого приемника, значительно уменьшается дальность управления авиамоделью. При этом оперативная индикация помеховой обстановки как правило полностью отсутствует в существующих LRS (визуально не отслеживается), и только иногда доступна исключительно с персонального компьютера, что крайне неудобно для пользователя.

Еще один путь проникновения помех — очень часто для размещения всей электроники на борту летательного аппарата доступен только один отсек, что приводит к наводкам от не экранированных источников помех на не экранированные цепи приемника, находящиеся вплотную.

 

5) Выбор рабочих частот. На данный момент мне известны только два варианта назначения рабочих частот (каналов ППРЧ). Это как правило жестко заданные производителем или самим пользователем каналы (как вариант - зависящие от серийного номера передатчика) или самостоятельно выбранные приемником частоты после сканирования им эфира. Однако, в такой ситуации, проблема заключается в том, что сканирование эфира или выбор частот производятся приемником на земле, около наземной станции, а работать уже настроенному приемнику придётся далеко в небе, где помеховая обстановка будет совсем иной.

Вторая проблема в этой же области - в рабочий диапазон частот LRS могут попасть частоты, выданные ФСО (420 Мгц), МЧС (439 Мгц), Министерству обороны (443 Мгц), МВД (452 Мгц), сотовым операторам (Скайлинк, 457 Мгц), передача на которых крайне нежелательна.

 

6) Возможность подключения LRS «ретранслятором». Сама по себе идея ретранслятора удачна и логична, однако при этом, в существующей реализации производителями данной идеи, считаю ретранслятор весьма неудобным. Использование «штатных» приемников аппаратуры управления добавляет большую задержку в управление и требует от пользователя многопроводного подключения. Более того, дополнительные вопросы возникают при необходимости организовать многоканальный (12-16ти канальный) ретранслятор.

 

7) Точность управления и задержка управления. Существующие системы LRS имеют точность 9-10 бит и задержку управления 25-30 мс, а в случае с ретранслятором задержка как минимум удваивается (если не утраивается!). Такая ситуация была более менее терпимой 3-4 года назад, когда FPV модели летали «высоко, медленно и печально»... В настоящее время, в связи с высокой популярностью небольших и быстрых авиамоделей, небольших коптеров, такие параметры стали неприемлемы пользователю. Для сравнения - протокол SBUS Futaba, являющийся образцом для различных производителей авиамодельной электроники имеет точность 11 бит и задержку в 14 мс. Предполагаю, что комментарии в данном случае излишни..

 

8) И так, что касается веса приемников. В связи с изменением законодательства РФ в сфере воздушного законодательства, носители FPV весом менее 250 грамм будут представлять большой интерес для любителей авиамоделизма. При этом, хочется отметить, что существующие приемники LRS весом 20-30 грамм (10% от общего взлетного веса) будут неприемлемы для любителя, особенно в сравнении с камерами весом 1,5-2 грамма и видеопередатчиками весом 3-5 грамм, которые широко распространены на рынке.

 

9) Встроенный радиомаяк. Считаю наличие в приемнике функции радиомаяка, которой могут похвастаться лишь немногие LRS (Baychi, ExpertLRS), необходимой, обязательной.

 

10) И на десерт: из-за простейшего эфирного протокола большинства систем LRS достаточно серьезной проблемой представляется элементарная возможность перехвата управления авиамоделью третьими лицами. Однако применение шифрования в LRS хотя и возможно, но представляется крайне неудачным методом, который однозначно вызовет повышенное внимание контролирующих органов, что крайне нежелательно, а использование наиболее интересной в данном случае технологии цифровой подписи наталкивается на ограниченные вычислительные ресурсы микропроцессоров Atmel.

[siderat 79]

Я как обычный пользователь в эти технические подробности не хочу вникать. Связь есть до 20 км, отлично что еще нужно? На случай всяких помех есть автовозврат. На Драгонлинке летал на 10км на мощности 250мВ, это не предел, а если поставить направленную антенну, более чем достаточно. Кстати на драгоне тоже начиная с второй версии есть радиомаяк. Задержка управления вроде существенная была на первом эксперте. А ставить LRS на миникоптер или мелкое крыло изврат какойто ибо на быстрых мелких моделях летают недалеко обычно метров 200 за глаза хватает. Обычная футаба с этим справляется, даже в лесу. 

Дальнолет с LRS 250грамм весом ну это интересная вещь :)

Приёмники ЛРС (драгон эксперт тини) сейчас вешают 7-10гр, наверное антенна больше весит

Но к идеалу стремится надо, я только за :)

[rattis 43]

Поддерживаю.

Летал на 2-м эксперте. 9 км на 0.1 Вт. Не было мысли даже переключиться на более высокую мощность.

Передающая магнитная антенна 11 dBi. Приемная - простейшая диполь.

Задержка на первом эксперте была у тех кто использовал энкодер. А так вроде не особо ощущалась.

По поводу миниквадриков. Да. Это все равно что LRS на вертолет поставить )

[rcslon 155]

Неужели, что, правда на 9 км? Вот удивили....

На 0,1 Вт ( моя аппаратура Хобби+) летал Александр из Калуги на 20 км. При том, что антенна у него была не 11 db, как у вас, а только 7.

Это все лирика, по существу что нибудь сказать можете?

[rattis 43]

Ну, во-первых, спасибо за интересный анализ ситуации.

Не знал что в LPD присутствуют такие серьезные организации.

Да. Не хотелось бы с ними пересечься.

Сергей, а что по существу? Мы же не разработчики.

Понятно, что без кодирования ситуация не изменится. Все так же будем ловить помехи.

Увеличение мощности - тоже не панацея.

Не знаю. Летаем пока так.

Видишь, я лично на рекорды не иду. Мне вполне достаточно 15-20 км. А тут проблем нет. Над городом не летаю.

[omegapraim 6]

Хорошая тема. Если залезть в тему квадриков то там ваши 20км никому не нужны никто так далеко на них не летает, в мелких до 250 грамм вообще ситуация круг 500м и все, ЛРС там выигрывает за счет своей пробевной силы и не затухает когда летаешь в лесу и за деревьями. По поводу 20-30 грамм это убогие китайские приемники мы себе сделали приемник весом 8 грамм с колодкой, а сейчас вообще сделаем приемник раммером 20 на 20, а может и меньше. По поводу всего вышесказанного я с вами согласен. Но хочу подчеркнуть что большинству, а таких 80% точно важна цена оборудования и чем дешевле тем лучше, а как это все работает всем глубоко плевать.

 

Ваша LRS офигенная напичкана по самые помидоры, но она для ценителей ибо стоит не так уж и дешего. У эксперта кстати тож не дешего. Вот когда мы сможем сделать комплект LRS приемник + передатчик на арм процессоре со всеми описанными вами плюшками и все это за 5к с хорошим для себя профитом тогда стоит описывать недостатки дешевых систем, а пока есть HI - END и Все остальное))))))

[GanGan 186]

Задержка у футабы 14 на аналоге, на цифре 7.

От LRS мне нужно управление, без всяких наворотов.

Для наворотов есть TBS CrossFire.

[rcslon 155]

...... в..... подробности не хочу вникать. Связь есть...., отлично что еще нужно?.....

.

 

 

..... От ..... мне нужно ...... , без всяких наворотов.....

 

 

......мы себе сделали ......

 

 

Четко видна общая мысль - МНЕ уже хорошо (читай "деньги уже потрачены") а до всего остального МНЕ дела нет. Мысль, кстати, вполне справедливая. Но я предложил то совсем другое - покритиковать с технической точки зрения мой анализ ситуации.

 

В вот тут интереснее:

и чем дешевле тем лучше, а как это все работает всем глубоко плевать

. Не могу не согласится. Только вот 

мы сможем сделать ....... и все это за 5к

вызывает сомнение. Для вашей категории пользователей на Хоббикинге уже давно есть OpenLRS, поэтому 5 к рублей это будет очень дорого, надо дешевле.

 

 

А я, потратив почти полгода на неспешную исследовательскую работу, просто счастлив был увидеть как работает мой новый приемник. Я таки сделал демодулятор с мягким решением и декодер Витерби. Да еще и уместил весь код в 32 килобайта. Теперь моему радиоканалу не страшны потери одного, двух и даже 3-х БАЙТ из КАЖДОГО пакета данных. Будет очередная LRS, для тех, кому не плевать, как это все работает. 

[siderat 79]

Вот бы появился цифровой видеолинк с приемлемой задержкой и дальностью. Это была бы вещь. А LRS свои функции и так на отлично выполняет :)

[rcslon 155]

Уже давно появился. Только он денег стоит. А за бесплатно и аналоговый передатчик на 1,2 прекрасно работает. Видео передает, далеко, без всяких наворотов. Отлично, что еще нужно? И чем дешевле, тем лучше.  А мне так и 0,6 Вт 5.8 Ггц за глаза хватает. 

[smg2000 56]

Пытаемся летать в группе на импеллерниках по FPV. Крейсерская 100км/ч. Взлёт/посадка на полосу в режиме FPV - 60км/ч. Соответственно точность Р/У очень важна. Ретранслятор вероятно не прокатит.

Импеллер, в отличие от винтового мотора, довольно сильная высокоамперная помеха. По этому пока летаем на 2,4 с 2W бустерами.

Есть конечно идея перейти на 433, но боязно. Самолётики у нас не из дешёвых.

А вот с видео тут же возникла проблема. Групповой пилотаж это несколько бортов, находящихся как можно ближе к друг к другу, с довольно мощными излучателями (видеопередатчиками) и высокоамперными помехами(импеллерами). Пока справляемся подбором каналов на 5.8. Но уже были прецеденты, когда ведомый ловил чужую картинку с какого-то квадра. Вот тут и задумались об автоматической смене канала....

 

 

[rw9hk 55]

По моему сама концепция LRS, особенно Hi-End линеек скоро будет не востребована совсем. Все дистанционно управляемые устройства такого класса уйдут на простые для пользователя (готовые) data-модемы с портом uart как уже законченный линк для автопилота. Как пример дата-модем того же производителя HM-TRLR. Для повышения уровня  надежности канала управления проще ставить, подобно вашей LRS, 2-3 радиомодема на разные диапазоны, а  все алгоритмы управления пакетами и другим дополнительным функционалом, убрать в состав основного устройства управления (АП). А над улучшением параметров самого радиолинка, основная работа, по моему, должна вестись над динамикой самих радиотрактов. В более профессиональные ЛА наверное уже должны применять вместо модемов (с разного типа модуляциями), современные широкополосные АЦП для SDR технологии.

 

По моему, если и разрабатывать серию для хобби RC аппаратов, то надо уходить от объединенного устройства пульта c LRS, Надо делать именно доступные дата-линк модемы, с встроенными хорошими фишками типа маяка и улучшать имеющиеся доступные радиомодули в части приемно-передающего тракта, в комплексе с хорошими антенно-фидерными комплектами. Соответственно на разные диапазоны, и другими опциями.

 

А сам пульт управления пускай в ближней зоне работает на родных модемах. Все управление на дальности через модемы-GCS-джостик.

[rcslon 155]

Модем с маяком? Оригинально......

[rw9hk 55]

А что нереального? Можно еще и сеть модемов сделать, все ЛА смогут обмениваться данными о полете... так сказать групповой полет :-)

[rcslon 155]

Можно. И что, скажите, будет делать обычный FPV ЛА с данными об остальных 100500 аппаратов?

[rw9hk 55]

В смысле? 11000100010010100 возможных логически устройств? Ну,ни кому это не надо, конечно.  Просто аналоговому FPV дальше реальности не улететь, тоже. А дальше реальности, это только автопилот. Если про FPV в цифре, то сейчас передача HD картинки это супер дорогая весчь. А схема простых модемов 1+0 1+0 1+0 позволит и видео в цифре иметь без напряга в пределах дистанции с хорошим качеством, и далее без реал-видео управлять очень далеко. А если аппарат будет знать, что есть другие, рядом,,то они могут и транслировать команды для потерявшегося аппарата -тоже фишка модема. Все это мечты, конечно.

[rcslon 155]

На тему "супердорого" цифровое HD видео я бы поспорил. На прошедшем Интерполитехе я плотно разговаривал с несколькими фирмами, работающими в этом направлении и уверен, что при наличии спроса можно получить цену на их изделия на уровне Лайтбриджа от DJI. Другой вопрос в том, что спроса то нет и не будет. А единичные экземпляры они готовы продавать по 500-700 тыс. руб. Для штучного изделия, за которым стоит год-другой работы нескольких специалистов, очень даже недорого.

 

Итого, что бы не быть голословным, уважаемый rw9hk, какую скорость должны обеспечивать 

схема простых модемов

для передачи видео, какой у них должен быть интерфейс и с каким оборудованием они должны стыковаться на борту и на земле для получения видео с приемлемой задержкой?

[siderat 79]

Лайтбриджа от DJI даже за небольшую цену не купил бы. Насколько я понял это разрабатывалось конкретно для фантика. Задержка там есть, так что летать между препятствиями невозможно, разве что высоко и медленно. Надо универсальный передатчик, и легкий.

[rcslon 155]

Сначала нужно найти того, кто бы хотел продать вам Лайтбридж за небольшую цену ))))

[kibernaz 0]

Привет обясните как в драгонлинке работает функция радиомаяк?

если самоль упал ка его искать?

[redsonic2 0]

On 02.02.2016 at 1:47 AM, smg2000 said:

Есть конечно идея перейти на 433, но боязно. Самолётики у нас не из дешёвых.

АПГ Русть уже давно летает на Эксперте

 

[smg2000 56]

1 час назад, redsonic2 сказал:

АПГ Русть уже давно летает на Эксперте

Лично я полётов АПГ Русь на Эксперте не видел :). На видео пока теория.

[BB77 11]

Будет один точно летать на Эсперте тини 10 каналов, (да да не 9 а 10) позже сделаем 12. С прошивкой по Сбасу от Анашкина .

А вообще летая в радисуе 300-500 метров LRS не нужна. Хорошая Аппаратуру и качественные антенны на борту залог успеха.  А если сидеть на коленках друг у друга с бустерами 2 вт, то конечно и 2х ватт мало будет. 

[smg2000 56]

14 часа назад, BB77 сказал:

Хорошая Аппаратуру и качественные антенны на борту залог успеха

Вы когда нибудь летали на импеллерных моделях в метре друг от друга? Импеллер является очень мощной помехой с токами за 100А. Футаба 8фг падает на 800м.

14 часа назад, BB77 сказал:

Будет один точно летать на Эсперте тини 10 каналов, (да да не 9 а 10) позже сделаем 12

Это мало для модели-копии

Расписать каналы L-39 FPV с нормальным АП?

14 часа назад, BB77 сказал:

А если сидеть на коленках друг у друга с бустерами 2 вт, то конечно и 2х ватт мало будет.

Одним из залогов успеха полёта в пилотажной группе, это внимательно слышать команды ведущего. Если сидеть дальше, то не слышно команд. Предложите радиосвязь? Получите ещё одну проблему с помехами.

 

Мы отклонились от темы. Всё это off-top.

Практика покажет. Пока в НАШЕЙ группе Русь из реально летающих пилотов никто не пробовал дальнобойную связь по причине подтормаживания передачи. Сейчас вопрос стоит об увеличении точности серв на ОБЫЧНОЙ аппаратуре 2,4, т.к. точности обычных серв не хватает для чёткого удержания строя, чувствуется некая дискретность. А Вы мне тут утверждаете про ЛРС....

Практика!!!

[BB77 11]

16 час назад, smg2000 сказал:

Сейчас вопрос стоит об увеличении точности серв на ОБЫЧНОЙ аппаратуре 2,4, т.к. точности обычных серв не хватает для чёткого удержания строя, чувствуется некая дискретность.

А что такое дискретность знаете? Дискретность серв никак не скажется на вашем пилотаже. Но.. Вы не забывайте про инертность самолета своего.  А строй держать в малом радиусе сложно, нужно дистанцию Вам увеличивать, хотя бы до 1500-2000 метров. Коробочка будет красивее , чем овалы описывать.