飛過無人機的朋友應該都知道,為了能夠實時監看飛行畫面,避免出現信號斷開而炸機的問題,圖傳幾乎是必備的?,F如今的無人機圖傳系統往往都用到了Wi-Fi或同頻段下的無線通信技術,提供數公里以上的遠距離低延遲傳輸。
大疆作為現在無人機行業的領頭羊,除了在避障、成像、穩定等方面做出了創新以外,同樣關鍵的圖傳技術自然也沒有落下。以大疆新一代的OcuSync 3+圖傳為例,該系統最遠可以實現15公里的傳輸距離,延遲低至120ms。
不過這種距離只是FCC標準下的最遠距離,國內SRRC的標準下最遠通信距離只有8公里,而且這兩個數據都是在室外無遮擋情況下測得的??墒且坏┏隽藗鬏斪畲缶嚯x,或是出現了茂密的樹林、樓宇等復雜的遮擋環境,這類基于傳統頻段下的無線圖傳技術就會開始出現卡頓、信號斷斷續續,最終完全丟失。
為了解決這一痛點,大疆則為其新一代無人機推出了增強圖傳系統,DJI Cellular,借助4G信號來輔助圖傳系統。通常情況下,也就是無遮擋、距離不遠時,增強圖傳會在維持4G連接的情況下,僅使用OcuSync進行傳輸。當其信號已經開始出現干擾,到完全丟失OcuSync信號時,4G會逐漸接管無人機的圖傳工作。
但與大部分使用4G的物聯網設備不同,大疆建議用戶直接在DJI Cellular上使用手機用的SIM卡,而不是物聯網卡,因為后者的延遲對于無人機圖傳這種業務來說還是太高了,同時信號覆蓋程度也不如商用4G網絡。
DJI Transmission圖傳 / 大疆
而且大疆由于產品線眾多,其多套圖傳系統的定位也各有不同,比如用于穿越機的DJI FPV數字圖傳,追求的則是28ms/4千米的低延時圖傳。而用于影視行業監看的DJI Transmission,則追求的是通過動態頻率選擇技術抗干擾和多輸出。
大魚半導體
除了大疆以外,大魚半導體也在發力無人機圖傳系統,并根據自研芯片澎湃S1推出了最遠可達40公里的圖傳系統。根據大魚半導體的介紹,這套圖傳搭配天空端的PCBA,利用了先進的SDR技術,可通過芯片上的SDR Modem,借助軟件進行信號傳輸的配置,比如帶寬、發射功率等等。
不過,這最遠的40公里并非可用實時圖傳,只是極限距離的圖像傳輸。而視頻實時圖傳在FCC標準下可以做到20公里,SRRC標準下可以做到12公里,延遲最低可達70ms。更重要的是,由于強大的傳輸性能,大魚半導體的圖傳套件甚至可以做到4K 30fps的圖像傳輸,當然此時傳輸也會受限。
基于大魚圖傳套件方案的Herelink圖傳系統 / 大魚半導體
大魚這套圖傳套件最大的優勢在于自適應上,單憑3W超低功耗的澎湃S1,不僅實現了鏈路自適應優化、編碼自適應優化,也給到了圖傳用戶更多的選擇。
Teradek
上面我們也提到了圖傳的另一大應用也就是影視行業,用于現場錄制信號的實時傳輸與回放,過去這類圖傳對傳輸距離的要求并不算太大,但隨著行業發展,超遠距離的圖傳也成了需求之一,像Teradek這樣的老牌廠商也有著成熟的解決方案。
面對像大疆這樣強悍的市場攪局者,Teradek于去年首個支持6GHz的無線圖傳方案,Bolt 6。Bolt 6使用了同一集團下Amimon公司的BB3無線芯片組,同時結合MIMO、OFDM、JSCC等技術,在40MHz或20MHz的帶寬下實現1ms以內的低延遲高清視頻信號傳輸。不過該芯片與上一代的Bolt 4K是一樣的,甚至傳輸距離也依然處在1.5公里這樣的范圍內,那么新增的6GHz支持究竟有何好處呢?
5GHz和6GHz下不同信道的串擾 / Teradek
答案就是選擇性與抗干擾,由于如今Wi-Fi信號近乎無死角的覆蓋,U-NII 1到U-NII 3這些5GHz頻段的信號串擾已經相當多了。而U-NII 5(5.925-6.425GHz)這樣的頻段現如今幾乎沒有多少干擾,可選的40MHz信道也多了12個,對于無人機、視頻拍攝的信號傳輸來說,可以提供更加穩定的畫面。
結語
從以上方案中也可以看出,現代的無線圖傳為了追求傳輸距離、穩定性與低延遲,已經開始從無線通信技術上突破了。像基于5G信號的圖傳已經開始冒頭,6GHz的頻段也會從今年開始在全球大部分地區落地,甚至是在衛星通信技術成熟和成本降低后,衛星圖傳也不再只是用于救援任務等場景了,隨著機器人、智慧城市等應用也開始跟進這一技術,無線圖傳系統會迎來新一輪的增長。
審核編輯 :李倩
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原文標題:無線圖傳系統對距離的狂熱追求
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