Бюджет лінка: скільки децибел у вас у запасі
Дальність — не характеристика передавача. Це різниця між тим, скільки потужності долетіло до приймача, і тим, скільки йому мінімально треба. Ця різниця називається link margin, і поки вона додатна — зв'язок є. Крутіть повзунки: видно, як 6 дБ запасу з'їдаються одним пагорбом.
Link margin
Запас у децибелах над порогом чутливості. Менше 10 дБ — це вже політ на межі: один поворот дрона антеною вбік з'їдає більше.
FSPL
Втрати у вільному просторі. Подвоєння відстані — мінус 6 дБ. Подвоєння частоти — теж мінус 6 дБ. Ось чому 5.8 ГГц ніколи не полетить так само далеко, як 900 МГц.
Зона Френеля
Радіохвиля йде не ниткою, а «сигарою» навколо прямої. Якщо перешкода перекриває більше 40% цієї сигари — сигнал сипеться, навіть коли візуально «все видно».
Чутливість
Мінімальна потужність, яку приймач ще розбирає. Що нижча швидкість пакетів, то краща чутливість: ELRS 50 Гц бачить на 7 дБ далі, ніж 500 Гц.
Глушіння: чому виграє геометрія, а не потужність
Постановник завад не «перебиває» ваш передавач — він просто ближче. Потужність падає як квадрат відстані, тож 10-ватна станція за 2 км від дрона б'є ваш пульт за 10 км із запасом близько 30 дБ. Це не про ватти. Це про відношення сигнал/завада на вході приймача.
J/S
На скільки децибел завада сильніша за корисний сигнал на вході приймача. Все, що вище нуля, приймач має якось «перетравити» обробкою.
Десенсибілізація
Підйом шумового полу. Завада не стирає ваш сигнал — вона піднімає «підлогу», і ваш сигнал опиняється під нею.
Загороджувальна vs прицільна
Широка смуга розмазує потужність: у ваші 0.5 МГц із 40 МГц потрапляє лише 1/80 енергії. Прицільна б'є всім у канал — але має спершу цей канал знайти.
Обробний виграш
Розширення спектра дозволяє витягати пакет з-під шуму: LoRa-режими ELRS працюють при від'ємному SNR. Саме тому 50 Гц тримається там, де 500 Гц уже мовчить.
Failsafe: що прошивка зробить у ту саму секунду
Зв'язок зник — далі дрон керується не вами, а таблицею рішень, яку хтось налаштував раніше. Або не налаштував. Рвіть канали кнопками і дивіться: та сама подія у Betaflight, ArduPilot та INAV дає три різні фінали. Найцікавіше — коли GPS не «зник», а бреше.
| Ситуація | Betaflight | Betaflight + GPS Rescue | ArduPilot | INAV |
|---|---|---|---|---|
| RC зник, GPS є | Drop — мотори в стоп, борт падає | Rescue — набір висоти й політ до точки зльоту | RTL — набір, повернення, посадка | RTH — повернення за GPS |
| RC зник, GPS немає | Drop | Drop — рятувати нічим | Land — контрольована посадка на місці | Land з утриманням горизонту |
| RC зник, GPS бреше | Drop | Летить у бік фальшивого «дому» | EKF відкидає стрибок → Land; повільний відхід переживається | Залежить від жорсткості перевірок |
| Відео зникло, RC є | Політ триває — борт цього навіть не помічає. Помічає пілот, який осліп. | |||
| Батарея сіла | Сигналізація, далі просад | Rescue за порогом | RTL/Land за порогами напруги і за резервом на повернення | RTH за порогом |
| Головний ризик | Failsafe, який ніхто не перевіряв на землі. Друга за частотою причина — RTH у бік «дому», записаного до фіксації GPS. | |||
Частотний план: керування і відео не мають воювати між собою
Половина «незрозумілих втрат зв'язку» — це не завада ззовні, а власний передавач за 15 сантиметрів. Оберіть пару діапазонів і подивіться на вердикт: гармоніки, десенс, самоглушіння — усе це рахується заздалегідь, на столі.
| Діапазон | Дальність | Проникність | Смуга / що несе | Антени | Слабке місце |
|---|---|---|---|---|---|
| 433 МГц | Найбільша при рівній потужності | Добре обходить рельєф і зелень | Вузька — тільки телеметрія й керування | Довгі, ~17 см чвертьхвилі | Тіснота в ефірі, третя гармоніка сідає на 1.3 ГГц |
| 868/915 МГц | Дуже велика, робочий компроміс | Гарна | Вузька, керування й телеметрія | Компактніші за 433 | Різні регіональні плани частот |
| 1.2/1.3 ГГц | Велика для відео | Найкраща серед відеодіапазонів | Аналогове відео крізь зелень | Помітні, потребують фільтра | Друга гармоніка рівно в 2.4 ГГц — глушить власне керування |
| 2.4 ГГц | Середня | Посередня, любить пряму видимість | Керування, іноді відео | Дрібні, зручні | Найзаселеніший діапазон, перша ціль для завад |
| 5.8 ГГц | Найменша, −8 дБ проти 2.4 на тій же трасі | Погана, «бачить» лише пряму видимість | Широка — аналог і цифра HD | Мініатюрні, легко направлені | Будь-яка гілка на трасі коштує кадрів |