無線圖傳系統(tǒng)對距離的狂熱追求

飛過無人機(jī)的朋友應(yīng)該都知道，為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)看飛行畫面，避免出現(xiàn)信號斷開而炸機(jī)的問題，圖傳幾乎是必備的?，F(xiàn)如今的無人機(jī)圖傳系統(tǒng)往往都用到了Wi-Fi或同頻段下的無線通信技術(shù)，提供數(shù)公里以上的遠(yuǎn)距離低延遲傳輸。

大疆

大疆作為現(xiàn)在無人機(jī)行業(yè)的領(lǐng)頭羊，除了在避障、成像、穩(wěn)定等方面做出了創(chuàng)新以外，同樣關(guān)鍵的圖傳技術(shù)自然也沒有落下。以大疆新一代的OcuSync 3+圖傳為例，該系統(tǒng)最遠(yuǎn)可以實(shí)現(xiàn)15公里的傳輸距離，延遲低至120ms。

不過這種距離只是FCC標(biāo)準(zhǔn)下的最遠(yuǎn)距離，國內(nèi)SRRC的標(biāo)準(zhǔn)下最遠(yuǎn)通信距離只有8公里，而且這兩個(gè)數(shù)據(jù)都是在室外無遮擋情況下測得的。可是一旦超出了傳輸最大距離，或是出現(xiàn)了茂密的樹林、樓宇等復(fù)雜的遮擋環(huán)境，這類基于傳統(tǒng)頻段下的無線圖傳技術(shù)就會開始出現(xiàn)卡頓、信號斷斷續(xù)續(xù)，最終完全丟失。

為了解決這一痛點(diǎn)，大疆則為其新一代無人機(jī)推出了增強(qiáng)圖傳系統(tǒng)，DJI Cellular，借助4G信號來輔助圖傳系統(tǒng)。通常情況下，也就是無遮擋、距離不遠(yuǎn)時(shí)，增強(qiáng)圖傳會在維持4G連接的情況下，僅使用OcuSync進(jìn)行傳輸。當(dāng)其信號已經(jīng)開始出現(xiàn)干擾，到完全丟失OcuSync信號時(shí)，4G會逐漸接管無人機(jī)的圖傳工作。

但與大部分使用4G的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不同，大疆建議用戶直接在DJI Cellular上使用手機(jī)用的SIM卡，而不是物聯(lián)網(wǎng)卡，因?yàn)楹笳叩难舆t對于無人機(jī)圖傳這種業(yè)務(wù)來說還是太高了，同時(shí)信號覆蓋程度也不如商用4G網(wǎng)絡(luò)。

DJI Transmission圖傳 / 大疆

而且大疆由于產(chǎn)品線眾多，其多套圖傳系統(tǒng)的定位也各有不同，比如用于穿越機(jī)的DJI FPV數(shù)字圖傳，追求的則是28ms/4千米的低延時(shí)圖傳。而用于影視行業(yè)監(jiān)看的DJI Transmission，則追求的是通過動(dòng)態(tài)頻率選擇技術(shù)抗干擾和多輸出。

大魚半導(dǎo)體

除了大疆以外，大魚半導(dǎo)體也在發(fā)力無人機(jī)圖傳系統(tǒng)，并根據(jù)自研芯片澎湃S1推出了最遠(yuǎn)可達(dá)40公里的圖傳系統(tǒng)。根據(jù)大魚半導(dǎo)體的介紹，這套圖傳搭配天空端的PCBA，利用了先進(jìn)的SDR技術(shù)，可通過芯片上的SDR Modem，借助軟件進(jìn)行信號傳輸?shù)呐渲?，比如帶寬、發(fā)射功率等等。

不過，這最遠(yuǎn)的40公里并非可用實(shí)時(shí)圖傳，只是極限距離的圖像傳輸。而視頻實(shí)時(shí)圖傳在FCC標(biāo)準(zhǔn)下可以做到20公里，SRRC標(biāo)準(zhǔn)下可以做到12公里，延遲最低可達(dá)70ms。更重要的是，由于強(qiáng)大的傳輸性能，大魚半導(dǎo)體的圖傳套件甚至可以做到4K 30fps的圖像傳輸，當(dāng)然此時(shí)傳輸也會受限。

基于大魚圖傳套件方案的Herelink圖傳系統(tǒng) / 大魚半導(dǎo)體

大魚這套圖傳套件最大的優(yōu)勢在于自適應(yīng)上，單憑3W超低功耗的澎湃S1，不僅實(shí)現(xiàn)了鏈路自適應(yīng)優(yōu)化、編碼自適應(yīng)優(yōu)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(yīng)用也就是影視行業(yè)，用于現(xiàn)場錄制信號的實(shí)時(shí)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(yè)發(fā)展，超遠(yuǎn)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(qiáng)悍的市場攪局者，Teradek于去年首個(gè)支持6GHz的無線圖傳方案，Bolt 6。Bolt 6使用了同一集團(tuán)下Amimon公司的BB3無線芯片組，同時(shí)結(jié)合MIMO、OFDM、JSCC等技術(shù)，在40MHz或20MHz的帶寬下實(shí)現(xiàn)1ms以內(nèi)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(nèi)，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?dāng)_ / 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?dāng)_已經(jīng)相當(dāng)多了。而U-NII 5（5.925-6.425GHz）這樣的頻段現(xiàn)如今幾乎沒有多少干擾，可選的40MHz信道也多了12個(gè)，對于無人機(jī)、視頻拍攝的信號傳輸來說，可以提供更加穩(wěn)定的畫面。

結(jié)語

從以上方案中也可以看出，現(xiàn)代的無線圖傳為了追求傳輸距離、穩(wěn)定性與低延遲，已經(jīng)開始從無線通信技術(shù)上突破了。像基于5G信號的圖傳已經(jīng)開始冒頭，6GHz的頻段也會從今年開始在全球大部分地區(qū)落地，甚至是在衛(wèi)星通信技術(shù)成熟和成本降低后，衛(wèi)星圖傳也不再只是用于救援任務(wù)等場景了，隨著機(jī)器人、智慧城市等應(yīng)用也開始跟進(jìn)這一技術(shù)，無線圖傳系統(tǒng)會迎來新一輪的增長。

審核編輯 ：李倩