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2023-12-01
数据传输：小而关键的重要性
【摘要】：民用数传电台全部都是数字传输，一般作为透明串口使用，在高端无人机系统内需要传输多种设备的信息，才使用协议传输。虽然无人机领域使用ZigBee作为远距离数传已经有很长时间了，但是ZigBee协议的最大特点却很少有人用到，那就是自动组网中继功能。它是第一种带有自动组网功能的无线通信协议，多个ZigBee设备就能够自动组成一张局域网，完成相互的通信与中继，扩大通信范围和距离。
民用数传电台全部都是数字传输，一般作为透明串口使用，在高端无人机系统内需要传输多种设备的信息，才使用协议传输。简单地说，你应该感觉不到它的存在，就像一根串口线连接一样。由于无线电技术的发展，为了提高数据传输的可靠性和距离，发展出了一系列技术手段。
跳频电台
最早的无线电传输设备只使用一个频率进行传输，一旦这个频率遭到干扰，设备就会失灵，因此跳频技术被普遍采用。所谓跳频FHSS（Frequency-Hopping Spread Spectrum），就是发射和接收端在通信过程中，如果当前频率信号强度下降，则按照规则一起更换频率的技术。这就像两个人聊天，周围人多了，我们一起商量换个地方。这样一个简单的技术使得数字通信质量得到了质的飞跃，通信距离提升，误码率下降。
ZigBee组网
ZigBee协议已经是一种国际标准协议，编号IEEE 802.15.4，是用于低功耗局域网的通信协议，在无人机上一般也把它转化为透明串口使用。虽然无人机领域使用ZigBee作为远距离数传已经有很长时间了，但是ZigBee协议的最大特点却很少有人用到，那就是自动组网中继功能。它是第一种带有自动组网功能的无线通信协议，多个ZigBee设备就能够自动组成一张局域网，完成相互的通信与中继，扩大通信范围和距离。
4G网络
随着手机网络的发展，4G通信带宽和稳定程度已经可以用于低空民用无人机设备了。当前的4G网络对单个节点开放20k左右的带宽，正好够民用无人机使用，有些科研人员甚至开发低码率压缩算法使用4G网络传输图像。
4G的最大好处就是无限通信距离，缺陷就是只能在与地面相对高度200米以下的低空使用。依靠手机基站，可以在全国不限距离地控制无人机运行，并监视其状态，特别适合农业自动和无人机大数据平台化使用。但是4G信号也存在信号强度不稳定、通信延迟很高的缺陷，不过随着手机网络的不断发展，这些缺陷会慢慢改进。
我国政府多次证实将在2020年实现5G商用，如今面向5G的各类技术已经迅速升温，不少技术方案已经逐渐落地。比如，2016年8月，中国移动联合爱立信在江苏无锡，展开了全球首次5G无人机现场测试。高速度、低时延、低功耗的5G所带来的将是一个全新的互联世界。
数据卫星
一些大型通信公司，自行发射数据卫星，可以通过低廉的价格提供窄带数据卫星中继服务。而这种窄带通信所使用的设备相对较小，一般只有几百克，设备价格和信道费用相对便宜，小型民用无人机可以使用。但是这种通信信息延迟明显，一般只作为辅助通信使用，比如发送故障码或者坠机地理位置等。这种通信模块包括北斗、铱星系统等。
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2023-07-26
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2023-08-18
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2023-06-26
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