無人機檢測與維修 課件 項目六 無人機鏈路系統(tǒng)檢測與維修

無人機檢測與維修項目六無人機鏈路系統(tǒng)檢測與維修任務(wù)6.1無人機圖傳設(shè)備維修無人機通信鏈路無人機通信鏈路是指用于多旋翼無人機系統(tǒng)傳輸控制和載荷通信的無線電鏈路，是無人機與地面操縱人員之間溝通的橋梁。通信鏈路的主要構(gòu)成包括地面端與天空端。地面端需要將控制信號以及任務(wù)指令發(fā)送到無人機（天空端），無人機則需將無人機的狀態(tài)以及任務(wù)設(shè)備的狀態(tài)發(fā)送到地面端。無人機數(shù)據(jù)鏈按照傳輸方向可以分為上行鏈路和下行鏈路，如圖6-1所示。上行鏈路主要完成地面站到無人機遙控指令的發(fā)送和接收，下行鏈路主要完成無人機到地面站的遙測數(shù)據(jù)（飛行控制）以及視頻圖像（圖傳）的發(fā)送和接收，并根據(jù)定位信息的傳輸利用上下行鏈路進行測距，數(shù)據(jù)鏈性能直接影響到無人機性能的優(yōu)劣。多旋翼無人機地面操作人員不僅需要控制無人機，還需了解無人機的飛行狀態(tài)及無人機任務(wù)設(shè)備的狀態(tài)，這就要求地面端能夠接收天空端的數(shù)據(jù)，這類無人機需要上行鏈路和下行鏈路兩條數(shù)據(jù)鏈。任務(wù)6.1無人機圖傳設(shè)備維修無人機數(shù)傳設(shè)備：數(shù)傳又叫電臺，是用于飛控和地面站之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)某暰噫溌吩O(shè)備。數(shù)傳是由發(fā)送端、接收端一對兒設(shè)備構(gòu)成。與地面站相連接的叫地面端，與無人機相連接的叫天空端，天空端較小、較輕，而地面端較大。任務(wù)6.1無人機圖傳設(shè)備維修（1）無人機圖傳設(shè)備類型無人機圖傳設(shè)備可分為模擬圖傳和數(shù)字圖傳，數(shù)字圖傳所傳輸?shù)囊曨l質(zhì)量和穩(wěn)定性都要遠遠好于模擬圖傳系統(tǒng)。模擬圖像傳輸是指對時間（包括空間）和幅度連續(xù)變化的模擬圖像信號作信源和信道處理，通過模擬信道傳輸或通過模擬記錄裝置實現(xiàn)存儲的過程。數(shù)字圖像傳輸是指數(shù)字化的圖像信號經(jīng)信源編碼和信道編碼，通過數(shù)字信道（電纜、微波、衛(wèi)星和光纖等）傳輸，或通過數(shù)字存儲、記錄裝置存儲的過程。（2）無人機圖傳構(gòu)成在無人機場景時，通常將位于機載平臺上的圖傳模塊稱為天空端，位于地面控制站的圖傳模塊稱為地面端，單向大碼流數(shù)據(jù)的通信方向為天空端到地面端。天空端到地面端：通過IP網(wǎng)口支持大碼流數(shù)據(jù)發(fā)送，可用于視頻通信等業(yè)務(wù)；同時通過控制接口支持獨立的控制信道，可用于控制信息的通信。地面端到天空端：通過IP網(wǎng)口支持小碼流數(shù)據(jù)發(fā)送，可用于與天空端IP網(wǎng)口的數(shù)據(jù)形成雙向通信；同時通過控制接口支持控制信息，與天空端發(fā)送的控制信息可形成雙向通信。任務(wù)6.2無人機接收機檢測與維修接收機介紹接收機是接收遙控器發(fā)出的指令的設(shè)備，一般與遙控器配套使用。目前用于無人機主流的無線電頻率是2.4G，該無線電波的波長更長，可以通信的距離較遠，普通2.4G遙控器與接收機的通信距離在空曠的地方大概在1km以內(nèi)。2.4GHz所指的是一個工作頻段2400M-2483M范圍，已經(jīng)成為無線產(chǎn)品的主流傳輸技術(shù)，該頻段是全世界免申請使用。任務(wù)6.2無人機接收機檢測與維修1.PWMPWM是PulseWidthModulation的縮寫，意思是脈寬調(diào)制，如圖6-5所示。這是一種通用的工業(yè)信號，是最常見的控制信號。該信號主要原理是通過周期性跳變的高低電平組成方波，來進行連續(xù)數(shù)據(jù)的輸出。由于傳輸過程全部使用滿電壓傳輸，非0即1，很像數(shù)字信號，所以其擁有了數(shù)字信號的抗干擾能力。脈寬的調(diào)節(jié)是連續(xù)的，使得它能夠傳輸模擬信號。PWM信號的發(fā)生和采集都非常簡單，現(xiàn)在的數(shù)字電路則使用計數(shù)的方法產(chǎn)生和采集PWM信號。信號值與電壓無關(guān)，這在電壓不恒定的條件下非常有用，如電池電壓會隨消耗而降低，AC/DC都會存在紋波等，這些因素不會干擾信號的傳輸。PWM相對于PPM等協(xié)議最大的不同在于，它的每條物理連線里只傳輸1路信號。也就是，需要傳輸幾個通道就需要幾組物理連線。任務(wù)6.2無人機接收機檢測與維修2.PPM（CPPM）PPM是PulsePositionModulation的縮寫。因為PWM每路只能傳輸一路信號，在分別直接驅(qū)動不同設(shè)備時沒問題。有時不需要直接驅(qū)動設(shè)備，而是先獲取接收機多通道值。要將接收機的信號傳輸給飛控時，每個通道一組物理連線的方式就顯得非常煩瑣和沒有必要。PPM簡單地將多個通道的數(shù)值一個接一個合并進入一個通道，用兩個高電平之間的寬度來表示一個通道的值。任務(wù)6.2無人機接收機檢測與維修3.S-BUS/SBUSS.BUS的全稱是SerialBus，是個串行通信協(xié)議。最早由日本廠商FUTABA引人，隨后FrSky的很多接收機也開始支持。S.BUS是全數(shù)字化接口總線，數(shù)字化是指該協(xié)議使用現(xiàn)有數(shù)字通信接口作為通信的硬件協(xié)議，而且使用專用的軟件協(xié)議，這使得該設(shè)備非常適合在單片機系統(tǒng)中使用，也就是適合與飛控連接。總線是指它可以連接多個設(shè)備，這些設(shè)備通過一個Hub與這個總線相連，得到各自的控制信息。S.BUS使用RS232C串口的硬件協(xié)議作為自己的硬件運行基礎(chǔ)，使用TTL電平，即3.3V；使用負邏輯，即低電平為“1”，高電平為“0”。任務(wù)6.3無人機遙控器維修遙控器的基本原理遙控器是一種用來遠控機械的裝置，是多旋翼無人機的必備設(shè)備。為熟練使用多旋翼無人機遙控器，需要了解遙控器的基本原理、操作手法、各類遙控器的對頻操作。遙控器是主要用于視距內(nèi)駕駛員對無人機的手控操縱，也有人稱其為RC遙控，RC是RadioControl的縮寫，意思是“無線電控制”。遙控器是主要用于地面人員對無人機進行視距內(nèi)操縱，也是目前大多數(shù)多旋翼無人機必備的一條數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)。遙控器想到達到與無人機通信的功能需要有兩部分配合完成，即發(fā)射器與接收機。遙控發(fā)射機就是俗稱的遙控器，行業(yè)里也叫“控”。任務(wù)6.3無人機遙控器維修遙控器的控制方式遙控器模式有美國手和日本手，油門的位置在左邊是美國手，右邊是日本手。美國手遙控器的左邊遙桿上下控制油門、左右控制為方向舵，右邊遙桿的上下控制升降舵、左右控制副翼。日本手遙控器的左遙桿上下控制為升降舵、左右控制為方向舵，右遙桿的上下控制為油門，左右