无人机靠这些技术,才能实现稳定的图像传输

无线图传,是无人机最重要的其中一项技术,它的好坏决定了飞行距离、图像实时传输质量以及传输延时等。

无线图传主要有 1.2GHz、2.4GHz 以及 5.8GHz 这三个频段,其中 2.4GHz 这一频段如今已经非常拥挤了,Wi-Fi(802.11ac 以外)、蓝牙、无线鼠标都集中在这一频段区域工作,而 1.2GHz 这一频段在世界上大多数地方属于管制频段,5.8GHz 频段这一频段目前干扰非常少。因此,如今无人机无线图传大多在 2.4GHz 频段以及 5.8GHz 的频段工作。

众多数据表明 5.8GHz 频段无线数据传输性能要优于 2.4GHz,但实际上无线电的波长越高,波长会越短,虽拥有更强的穿透力,但实际的绕射能力越差 – 换句话说,在其它客观因素相同的条件下,5.8GHz 频段图传技术在空间上的物理阻挡传输能力比不上 2.4GHz 频段。

聊到无人机无线图传技术,就难免会聊到大疆。以前段时间发布的 Mavic Air 为例,大疆为其采用的是增强型 Wi-Fi 图传技术,支持 2.4GHz 以及 5.8GHz 两个频段,为降低信号干扰,大疆还特地将天线塞进前侧左旋翼下。官方称其图传技术能在 FCC 标准模式下实现最远 4km 的 720p 分辨率实时图传,在 CE 标准模式下则最远达 2km。

当然,这里说的 W-Fi 图传技术跟我曾经玩过的 Xiro 零度 Xplorer Mini、最近接触的 Tello,甚至是大疆的 Spark 这类可直接在手机上操控的 Wi-Fi 无人机不太相同,这里指的是无人机与遥控器进行无线通信传输图像的技术。

Wi-Fi 图传技术走的是普通 Wi-Fi 的 TCP/IP 协议,TCP/IP 协议的双向握手机制理论上容易导致 Wi-Fi 图传或多或少的延迟。另外,当遥控器与无人机暂时失联后重新配对时,Wi-Fi 传输技术需要重新握手重连,花费的时间也稍长些。

Mavic Air 使用 Wi-Fi 图传技术其实情有所原,毕竟需要控制成本,而 Mavic Air 实际的图传表现还是挺出色的,似乎已经超越了我原本对 Wi-Fi 图传技术固有的印象,图传延时在 170~240ms 之间,相信大疆对 Mavic Air 的 Wi-Fi 图传技术进行了优化。说 Mavic Air 用的是当今「地表最强」Wi-Fi 图传技术,似乎也不足为过。

除了 Wi-Fi 图传技术外,大疆还开发过一个名为 Lightbridge 的图传技术,它被运用在 Phantom 精灵 4 系列中,其中 Pro 版本支持 2.4GHz 频段同时还支持 5.8GHz 频段,传输距离最高可达 7km,图传延时在 220ms。

 

Lightbridge 图传技术采用的是单向图像传输的形式,数据的传输无需终端之间「握手」确认,大大提升了数据传输的效率。也正因如此,Lightbridge 图传技术的断连能力与效率也比 Wi-Fi 图传要高。

从原理上看,Lightbridge 图传技术似乎并不比 Wi-Fi 图传技术复杂,理论上造价也不会比 Wi-Fi 贵太多,但为什么不进一步推广 Lightbridge 技术呢?其实这一问题不在 Lightbridge 本身而在 Wi-Fi 技术,因为如今整个电子业的 Wi-Fi 芯片使用范围非常广、需求非常大,与只针对无人机市场的 Lightbridge 技术完全不在同一水平上,整个电子业的供需关系造成了 Wi-Fi 拥有更低的生产成本。

 

有趣的是 Mavic Air 的大哥 – Mavic Pro 使用并不是上述的 Lightbridge 图传技术,而是 OcuSync 图传技术。

OcuSync 图传技术其实是 Lightbridge 的改版,大疆甚至还将这项技术商品化销售。官方虽然称 OcuSync 在 FCC 标准下最高支持 7km 的图传距离,但实际在理想的条件下,它甚至能拥有超过 10km 的图传距离。另外 OcuSync 还能提供最高 40Mbps 码流的图传输率,延迟能做到 160ms ~ 170ms 之间。

 

OcuSync 技术还有一个特点,就是支持一机多连,以 Mavic Pro 为例,除了能与主遥控器连接外,还支持 Goggles 眼镜的连接,甚至还支持第二个遥控器同时接入。

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