تکنولوژیهای ارتباطی در پهپادهای DJI
یکی از مهمترین تکنولوژی پهپادهای حرفهای امروزه موضوع انتقال اطلاعات تصویری و ارتباط بین پهپاد و کنترلر است. اینکه کاربر بتواند همزمان هم تصویر با کیفیتتری را روی مانیتور دستگاه خود ببیند و هم پهپاد را به فاصله دورتری پرواز دهد در عین حال که کمترین اختلال تصویری / ارتباطی در میان پیش بیاید یک چالش اساسی برای سازندگان پهپاد مانند DJI بوده است.
انتقال تصویر هم به صورت سیگنالهای آنالوگ و هم سیگنالهای دیجیتالی صورت میگرفته است. پهپادهایی که مجهز به دوربین گیمبل دار ( برای ثابت کردن و گرفتن لرزش تصویر) نبودهاند از سیگنالهای آنالوگ استفاده میکردند. هرچند در این نوع انتقال به ندرت شاهد افت کیفیت ویدیو و از دست رفتن فریم بودیم اما مصرف زیاد انرژی یک چالش اصلی بوده است. به عنوان مثال با رسیدن فاصله ( پهپاد و کنترلر) به حدود دو کیلومتر انتقال تصویر به انرژی بسیار زیادی نیاز داشت ضمن اینکه کیفیت تصویر هم افت میکرد.
درحال حاضر سه نوع تکنولوژی اصلی که برای انتقال تصویر در پهپادها مورد استفاده قرار میگیرد. DJI Lightbridge که چندین سال است توسط شرکت DJI ثبت انحصاری شده ، OcuSync که در پهپاد Mavic Pro مورد استفاده قرار میگیرد و آن هم ثبت انحصاری شده و بالاخره تکنولوژی Wi-FI که تقریبا برای همه شناخته شده است و بسیاری از پهپادهای کوچک هم از آن استفاده میکنند. در ادامه نگاهی داریم به دو تکنولوژی اصلی شرکت DJI در انتقال تصویر
DJI Lightbridge
این تکنولوژی به Fast Communication Link هم مشهور است. همانطور که میدانیم تکنولوژی Wi-FI از پروتوکلهای قدیمی استفاده میکند به همین دلیل هر بار ارتباط از طریق وایفای نیازمند اتصالی است که بین چند تا ۱۰ ثانیه زمان میبرد. این زمان تاخیر در ارتباط در پروتکل ارتباطی DJI Lightbridge بسیار کاهش یافته چون از نظر فنی بین لایه های فیزیکی به سرعت لینک ارتباطی برقرار میشود به همین دلیل به این تکنولوژی Fast Communication Link گفته میشود. اما به جز این دو مزیت دیگر هم در این تکنولوژی ارتباطی وجود دارد و آن ایجاد ارتباط در مسافت بیشتر ( فاصله بیشتر بین کنترلر و خود پهپاد ) و امکان انتقال تصاویر شفاف و واضحتر.
Lightbridge میتواند ویدیوهای با کیفیت 1080P را انتقال دهد. همچنین از طریق الگوریتمهای فشرده سازی ویدیو میتواند به راحتی از طریق کانالهای مختلف انتقال داده شود. ویژگی خاص این تکنولوژی در این است که به دلیل استفاده از الگوریتم کدکهای پیشرفته میتواند حتی در حالت ضعف سیگنال تصویر با کیفیت انتقال داده میشود.
نسخه پیشرفتهتر این تکنولوژی یعنی DJI Lightbridge 2 قادر است که تصویرهای HD را به خوبی از فواصل طولانیتر منتقل کند. در همین حال Lightbridge 2 خودش به طور اتوماتیک بهترین کانالهای فرکانسی را برای انتقال تصویر و ارتباط انتخاب کند یا میزان پهنای باند مورد نیاز برای اتصال با کیفیت را کم و زیاد کند. این موضوع باعث کاهش امکان از دست رفتن فریمهای تصویری و برقراری ارتباط پایدارتر برای انتقال تصویر میشود.
Lightbridge همچنین میتواند از قابلیت چند کنترلر برای یک پهپاد پشتیبانی کند و به همین جهت هم هست میبینید که پهپادهای جدید شرکت DJI میتواند از بیش از یک کنترلر برای کنترل پرنده و تنظیمات مربوط به تصویر استفاده کرد.
فرکانسهای 2.4/5.8GHz
در پهپادی مثل اینسپایر ۲ میتوان فرکانسهای ۲.۴ گیگاهرتزی و ۵.۸ گیگاهرتزی را انتخاب کرد. به طور عمومی فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز برای انتقال تصویر وایفای و فرکانس ۵.۸ گیگاهرتز برای ایجاد لینک بین دستگاه و کنترلر ( هدایت خود پهپاد) مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع دلیل این اختلاف در استفاده از فرکانس در این است که اگر انتقال ویدیو و ارتباط با پرنده از یک کانال فرکانسی صورت بگیرد امکان از دست رفتن ارتباط یا افت کیفیت ویدیو به دلیل تداخل فرکانسی با دستگاههای دیگر به حداقل برسد با این حال در پهپادی چون اینسپایر ۲ که از تکنولوژی جدید Lightbridge استفاده میکند هم انتقال تصاویر HD و هم ارتباط برای کنترل پهپاد از طریق کنترلر از طریق یک کانال فرکانسی صورت میگیرد. در محیطهای شهری ارتباط فرکانسی از طریق کانال ۲.۴ گیگاهرتز ممکن است به خاطر استفاده وسیع دستگاههای دیگر مورد استفاده دیگر کاربران ایجاد تداخل کند.
از روترهای خانگی گرفته تا ایستگاههای BTS موبایل برای نسل ۴ موبایل ممکن است به این تداخلها دامن بزند. به همین دلیل فرکانس ۵.۸ گیگاهرتز پهنای باند وسیعتر و کانال های خلوتتر و دردسترستری را برای انتقال اطلاعات فراهم میکند. اینسپایر ۲ به این امکان مجهز است که به طور خودکار کانالهای خلوت فرکانسی برای جلوگیری از عدم تداخل انتخاب می کند.
تکنولوژی OcuSync
پهپاد مویک پرو از سیستم انتقال توسعه داده شده OcuSync استفاده میکند که در واقع از خانواده تکنولوژی Lightbridge شرکت DJI است. سیستم انتقال در OcuSync بهتر و سریعتر از وایفای است ضمن اینکه با فشردهسازی دیجیتالی امکان ارسال تصاویر ویدیویی HDرا حتی در محیطهای با تداخل فرکانسی بالا به خوبی فراهم میکند.
در مقایسه با سایر تکنولوژی های تصویری آنالوگ OcuSync قادر به انتقال تصاویر با کیفیت 720p و 1080p با کیفیت ۴ تا ۱۰ برابری بهتر است. در عین حال برد انتقال تصویر با کیفیت در این تکنولوژی به ۷ کیلومتر میرسد.
میزان تاخیر OcuSync به حداقل ممکن رسیده ۵ میلیثانیه برای ریموت کنترل و ۱۰ میلیثانیه برای انتقال دیتای ویدیو و ۱۳۰ میلیثانیه برای انتقال خود ویدیوهاست. قبل از پرواز OcuSync با اسکن کردن خودکار محیط و انتخاب باند فرکانسی با کمترین میزان تداخل بهترین ارتباط را فراهم میکند.
OcuSync همچنین از امکان چنددستگاه همزمان پشتیبانی میکند به همین دلیل مثلا شما میتوانید همزمان هم از Goggles ( عینک واقعیت مجازی برای پرواز ) و هم ریموت کنترل همزمان استفاده کنید. شما همچنین میتوانید یک ریموت کنترل دیگر را نیز همزمان به دستگاه متصل کنید و مثلا تنظیمات تصویر را به اپراتور دیگری بسپارید.
مرتبط :
منبع : آی تی ایران