Dobór pasma radiowego dla aparatury dwukierunkowej.

Autorskie projekty naszych użytkowników

Moderatorzy: marbalon, moderatorzy2014, moderatorzy

enbyted
Posty: 4
Rejestracja: wtorek 06 maja 2014, 22:08
Lokalizacja: Bydgoszcz

Dobór pasma radiowego dla aparatury dwukierunkowej.

Post autor: enbyted »

Witam,

Zostałem przysłany tu z elektrody, mam nadzieję, że wybrałem dobry dział. Jeśli nie to przepraszam i proszę o przeniesienie do odpowiedniego.

Słowem wstępu
Jestem w trakcie projektowania dwukierunkowej aparatury dla samolotów RC, konkretnie do lotów FPV, podstawowe założenia:
- Transmisja danych z samej aparatury do samolotu
- Ręczne sterowanie - wychylenia serw, etc.
- Autopilot - punkty przelotowe, plan lotu, etc.
- Transmisja danych telemetrycznych z samolotu na ziemię
- Transmisja video z samolotu na ziemię - zajmie całe dostępne pasmom odjąć telemetrię i sterowanie.
- Transmisja wszystkich danych jednym kanałem.

Wymagania:
- Automatyczna negocjacja kanału przed lotem - jeden samolot na kanał. (realizowane preferencyjnie przez moje oprogramowanie)
- połączenie punkt-punkt
- minimalna maksymalna prędkość transmisji 115,2 kbps
- zasięg minimum 3 km przy widoczności antena-antena
- dostępność gotowych transceiverów na dane pasmo

Aby uniknąć niepotrzebnej dyskusji jaka wywiązała się na elektrodzie, od razu przedstawiam trochę danych dotyczących całego projektu, jak i legalności lotów.
Wstępnie projekt testowany będzie na modelach naziemnych (samochodach).
Docelowym odbiorcą testowych układów będzie 8 samolotów, motoszybowców, rozpiętość planujemy na 5-6m, pułap przelotowy na poziomie 1000 - 1500 ft. Zdolne do lotu silnikowego przez przynajmniej 2h, potem bez silnika (jeśli termika pozwoli :P) 6h.

Samoloty będę zdolne do autonomicznych startów, lądowań i lotu. Nawigacja będzie opierała się o system GPS, istniejące radiolatarnie. System automatycznego lądowania i startu jest zupełnie nowy, jeszcze nie dopracowany. Będzie opatentowany, w związku z czym trzymany w ścisłej tajemnicy.

Wszystkie loty będą posiadały odpowiednie zezwolenia i będą odbywać się zgodnie z obowiązującym prawem. Jednak to za minimum 2 lata - tyle prawdopodobnie zajmie opracowanie prototypowego oprogramowania całości.

Ten projekt ciągnie się już od nieco ponad roku, w międzyczasie powstał interfejs do symulatora lotów, gdzie będzie testowany autopilot. Rozplanowany został model działania systemu, komunikacji samolot-samolot, komunikacji samolot-ziemia, jak i wstępne plany i rozważania na temat modelu testowego.

A zaczęło się 2 lata temu, zadałem pytanie Boeingowi dotyczące kilku detali dotyczących działania autopilota i rozwiązań technicznych, jednak jako 14-latek zostałem wyśmiany. Od tego czasu pozbierałem zespół i budujemy własnego autopilota, który mamy nadzieję, będzie zdolny do wielogodzinnych, samodzielnych lotów, startów i lądowań. A jako, że określam siebie modelarzem RC(konkretnie samoloty FPV), to system musi mieć powiązania z tą dziedziną.

Odrobinę o docelowym systemie (jeśli kogoś to interesuje):

System, w wersji podstawowej (dla modelarzy :) ) będzie się składał z:
- odbiornika w samolocie, z zintegrowaną telemetrią, jedno-kanałową transmisją wideo, 12 kanałów serw (16-bit), max 32 kanały bistabilne(on/off) - przy użyciu rozszerzeń i oczywiście z wbudowanym autopilotem, zdolnym do sprowadzenia maszyny do 'domu'[limitacje prawne dotyczące lotów bezzałogowych nie zezwalają na loty bezzałogowe poza linią wzroku pilotującego].
- stacji naziemnej, z wbudowanym ekranem i nadajnikiem, z podłączaną aparaturą LUB
- kartą USB do laptopa, z zintegrowanym nadajnikiem zdolnym do kontroli jednego samolotu na raz i obsługi jednej aparatury (przyłączana bezprzewodowo), z oprogramowaniem do laptopa, który będzie prezentował obraz video wraz z odpowiednimi instrumentami pilota(dane telemetryczne).
- ewentualnie 'czarna skrzynka' do samolotu z rejestracją video+parametrów lotu (karta SD).

Wersja rozbudowana będzie obejmować sterowanie do 8 samolotów na raz, które komunikują się ze sobą nawzajem i z ziemią(jeśli dostępne). Zdolne do autonomicznych, wielogodzinnych lotów, rozmawiania z kontrolą lotów(w zakresie podstawowym)[wymagane przez polskie prawo] - obecnie system działa tylko przy niskich zakłóceniach i prostych instrukcjach kontrolera (mamy nadzieję, że do czasu testów projektu wejdzie w życie elektroniczny system komunikacji kontroler-samolot, obecnie w testach i nie będzie potrzebny ten moduł), nawigacja GPS i radiolatarnie, lądowania na autorskim systemie(dla małych jednostek, ścieżka podejścia < 1000m) jak i ILS(dla dużych jednostek) .

Pragnę nadmienić iż temat nie ma być dyskusją na temat projektu, więcej informacji nie udzielę(przynajmniej na obecnym etapie - przed patentami). Temat dotyczy doboru częstotliwości pracy systemu i ewentualnie układu transceivera.
Problem
Biorąc pod uwagę powyższe założenia, polskie prawo, zaśmiecenie eteru w danym paśmie i względy cenowe poszukuję optymalnego rozwiązania jeśli chodzi o transmisję danych.
Głównie chodzi o dobór pasma na którym taki układ może pracować - nie potrafię przedrzeć się przez gąszcz rozporządzeń, załączników, etc., które regulują częstotliwości i ich zastosowania, dopuszczalne protokoły.
Nie jestem specjalistą od w.cz. i nie wiem, jakie pasma są mocno zaśmiecone i jakie są dopuszczone do tego zastosowania.

Jeśli dane rozwiązanie obsługuje szczeliny czasowe i na jednym kanale zmieści się kilka samolotów przy zachowania minimalnego bitrate'u, to jest to jak najbardziej akceptowalne.

Reasumując, poszukuję pasma częstotliwości, na którym mogę uruchomić założony system oraz ewentualnie proponowanych układów.

Moje rozważania
Z początku rozważałem zastosowanie IEEE 802.11, jednak z doświadczenia wiem, że jak już się rozłączy to mija minuta, czasem więcej zanim nawiąże połączenie ponownie.
Poza tym, obawiam się pasma 2,4 GHz ze względu na duże zakłócenia nad miastami.

Obecnie rozważam pasmo częstotliwości 868 MHz i układy RFM95W (z dopałką 5x - do 500mW), jednak nie jestem pewien regulacji prawnych dotyczących tego pasma, gdzieś czytałem, że maksymalna dopuszczalna moc nadajnika to 500 mW, jednak nie udaje mi się znaleźć pokrycia prawnego.
Możliwe, że po prostu nie wiem jak/gdzie szukać.

Jak wygląda sprawa 1,2 GHz i 5 GHz w Polsce, jak i zakłóceń na tych pasmach? Nie szukałem jeszcze nic na ten temat, w trakcie pisania tego naszło mnie, że to też popularne pasma.

Z góry dziękuję za pomoc i poświęcony czas,
Pozdrawiam,
Bartek[/b]
Awatar użytkownika
pma_
Posty: 4651
Rejestracja: sobota 08 maja 2010, 09:43
Lokalizacja: Gliwice/Katowice

Post autor: pma_ »

Dział jest ok, pytanie tylko po co? Każde radio na 2.4 to ma. eLeRes też więc jeśli nie masz naprawdę ważnego powodu by to robić samemu to szkoda czasu.


Autopilotów z otwartym kodem jest naprawdę dużo, jesteś w stanie zrobić coś lepszego?

I jeszcze jedno, zamiast pytać boeinga wystarczyło użyć google
samolot max 4579/1293 analog, DJI do końca zasięgu :)
coper max 1729(na 5.8)
enbyted
Posty: 4
Rejestracja: wtorek 06 maja 2014, 22:08
Lokalizacja: Bydgoszcz

Post autor: enbyted »

Dziękuję za odpowiedź.
pma_ pisze:pytanie tylko po co?
Po pierwsze, żeby zrealizować duży projekt w grupie.
Po drugie, żeby pokazać, że grupka zapaleńców może zrobić to, co ludzie uważają za zarezerwowane dla wielkich światowych korporacji i rządów.
Po trzecie, żeby poznać nowe technologie, których normalnie nigdy byśmy nie użyli.
pma_ pisze:Autopilotów z otwartym kodem jest naprawdę dużo, jesteś w stanie zrobić coś lepszego?
To są autopiloty dla samodzielnych jednostek, nasz system zakłada obsługę lotów od 1 do 8 samolotów na raz (wspólne podejmowanie decyzji, monitorowanie stanu 'kolegów', etc.). Oraz obawiam się, że żaden z dostępnych autopilotów nie oferuje pewnych elementów.
pma_ pisze:I jeszcze jedno, zamiast pytać boeinga wystarczyło użyć google
Nie wystarczyło, to były szczegółowe pytania, dotyczące wykonania i implementacji pewnych elementów - zwyczajnie nie ma tego w sieci.

Co do tematu,
znalazłem odpowiednie rozporządzenie Ministra Transportu ---> http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet? ... 0071380972

Sądzę, że ten system można podciągnąć pod dowolne ISM, w końcu po prostu przesyłam dane cyfrowe co za różnica jakie? Gdyby miało to znaczenie, to pewnie musiałbym mieć pozwolenie na strumieniowanie video przez wi-fi (przecież to też działa w paśmie ISM).

Co myślicie o paśmie 24 GHz, jakie problemy możemy spotkać przy używaniu tego pasma? Zgodnie z normą EN 300 440 jest to pasmo do ogólnego zastosowania, a ustawa określa e.i.r.p. na poziomie 100 mW. Jednak, czy na tak wysokiej częstotliwości nie będzie np. znacznie większego tłumienia?
Awatar użytkownika
Zbig
Posty: 2268
Rejestracja: czwartek 13 gru 2012, 20:48
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: Zbig »

Chcecie sami robić urządzenia łączności na 24GHz? :shock:
Chyba powinniśmy odesłać Cię spoworotem na elektrodę :roll:
enbyted
Posty: 4
Rejestracja: wtorek 06 maja 2014, 22:08
Lokalizacja: Bydgoszcz

Post autor: enbyted »

Tak też sądziłem, to jest temat dotyczący techniki radiowej, a nie modelarstwa :)
Zbig pisze:Chcecie sami robić urządzenia łączności na 24GHz?
A dlaczego sami? Nie będziemy bawić się w w.cz. od tego są gotowe transceivery.
Jak pomysł wypali to wtedy możemy myśleć o własnych układach w.cz. i niestandardowej częstotliwości, ale najpierw testy na czymś co nie będzie kosztować całęgo majątku.
Awatar użytkownika
cobra
Posty: 2876
Rejestracja: poniedziałek 01 lut 2010, 22:07
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: cobra »

Już częstotliwość 5,8GHz jest czuła na chociażby wilgotność powietrza. Co będzie przy 24 GHz :roll: :?:
________________
Cobra
enbyted
Posty: 4
Rejestracja: wtorek 06 maja 2014, 22:08
Lokalizacja: Bydgoszcz

Post autor: enbyted »

No właśnie nie wiem tego, dlatego pytam :)
Awatar użytkownika
Zbig
Posty: 2268
Rejestracja: czwartek 13 gru 2012, 20:48
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: Zbig »

No to pytaj radiowców, np tu:

http://sp7pki.iq24.pl/

tam najszybciej dowiesz się jakie pasmo jest w PL legalne dla celów transmisji amatorskiej TV, oraz jaka licencja jest potrzebna do legalnego nadawania i gdzie można zdać stosowny egzamin.
Awatar użytkownika
cebulator
Posty: 1432
Rejestracja: poniedziałek 10 wrz 2012, 08:16
Lokalizacja: Mielec

Post autor: cebulator »

Dla częstotliwości powyżej 2 GHz to już nie w. cz. tylko b.w.cz.
Pozdrawiam Sławek

... jeśli nie wiesz co robić, nabieraj wysokości. Jeszcze nikt nie zderzył się z niebem...
majek
Posty: 267
Rejestracja: czwartek 20 wrz 2012, 22:38
Lokalizacja: Wrocław
Kontakt:

Post autor: majek »

enbyted pisze:pma_ napisał/a: Autopilotów z otwartym kodem jest naprawdę dużo, jesteś w stanie zrobić coś lepszego?

To są autopiloty dla samodzielnych jednostek, nasz system zakłada obsługę lotów od 1 do 8 samolotów na raz (wspólne podejmowanie decyzji, monitorowanie stanu 'kolegów', etc.). Oraz obawiam się, że żaden z dostępnych autopilotów nie oferuje pewnych elementów.
Żeby latać w grupie najpierw trzeba umieć latać (utrzymać się w powietrzu) samodzielnie.
Lepiej zmodyfikować/rozszerzyć przetestowane rozwiązanie niż zmagać się z wynajdowaniem koła na nowo.
To samo dotyczy linku radiowego.
Jeżeli chcesz wykorzystywać tylko jeden kanał, to w zasadzie nie masz innego wyboru jak zwrócić sie do UKE o przyznanie częstotliwości. Koszta pewnie będą podobne jak linku na 24G :-)
Awatar użytkownika
zenon
Posty: 57
Rejestracja: piątek 10 sty 2014, 09:49
Lokalizacja: Polska :-)

Re: Dobór pasma radiowego dla aparatury dwukierunkowej.

Post autor: zenon »

Również szukam rozwiązania do uzyskania większego zasięgu w linku apka - model i może tak nieskromnie - jestem stary krótkofalowiec. Generalnie im większe F, to większe tłumienie fali przez przeszkody terenowe. Dlatego 2,4GHz i 5,8GHz nie bardzo się nadają do zdalnego sterowania, jak model ma znikać z oczu (chyba, że będzie ktoś sterować z wieży 100m). Urządzenia między sobą, gdy się "widzą" to nawet kilka km będzie spoko, ale jak polecą kilometr za drzewo, to kret murowany. Lepsze znacznie jest 433MHz, już nie jest tak silnie tłumione, jak 2,4GHz. Wada tego taka, że jest więcej urządzeń na tym paśmie o mocach kilku watów. Czyli dochodzą zakłócenia. Trudno powiedzieć co jest gorsze, czy zakłócenia, czy może słaby sygnał (efekt w sumie jest chyba podobny). Interesującą zatem opcją jest 868MHz, które nie jest tak silnie tłumione jak 2,4GHz, a jednocześnie jest na nim mniej zakłóceń. Na "bimaju" można spoko kupić niedrogo transceiver na taką F (http://www.ebay.com/itm/RFM23BP-915Mhz- ... 1220483041), o mocy 1W, a to już dużo. Wynika z tego że eleres w opcji 868MHz jest jakimś rozwiązaniem, które pewnie zainteresuje modelarza, ale jak ma być proff. to moim skromnym zdaniem dodałbym dodatkowe, równoległe linki na np. 35, 40 i 144MHz (ta ostatnia do pasmo krótkofalarskie i przy 4W można mieć bardzo bezpieczne łącze na min 50km). Fakt, że zakłóceń na niższych F jest dużo (trajzegi, telewizory, odkurzacze itp.), ale przy kilku watach mocy zasięgi mogą być na poziomie kilkuset km. Wszystko zależy od tego, jaki ma być docelowy zasięg i pasmo. Osobiście wybiorę sobie do nowego linku 868MHz, choć mam już nadajniki na 433MHz. Jest znacznie mniej zakłóceń, a przy 100mW można teoretycznie uzyskać dobre kilka km (kiedyś, nie pamiętam, nie znajdę strony, zapoznałem się z opracowaniem dot. właśnie zasięgów odnośnie używanego pasma i na 868MHz spoko szło 10km przy 100mW).
Tyle moich wypocin i chętnie poczytam opinie innych, dot. pasma na którym się spoko i daleko lata.
Hej all.
ODPOWIEDZ