如何将手中的ELRS高频头变为数传电台

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如何将手中的ELRS高频头变为数传电台

2024-07-09 02:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

导读

数传电台(简称“数传”)的作用是用于飞控和地面站之间的数据传输,类似于一根连接飞控和地面站的数据线,只不过这条“数据线”的介质是电磁波。

当无人机中搭载了数传,就可以在信号范围内进行飞控调参、数据回传、远程监控和控制等功能,甚至可以摆脱遥控,直接在地面站中发送指令控制无人机飞行。

(注:以上功能均需要飞控固件支持)

ELRS增加数传电台功能的呼声由来已久,毕竟使用同样射频方案的思翼FM30高频头就支持遥控数传二合一链路,所以技术上的实现并不是什么难事。目前ELRS终于添加了数传的功能,命名为:Airport(飞机场),将在不久后的3.3固件中更新。

什么是Airport?

Airport 提供了一个新的固件选项,允许您通过空中将常规的 ExpressLRS TX 和 RX 对转换为双向透明串行链路。

TX 模块旨在通过 USB 连接到笔记本电脑,而 RX 则像往常一样连接到 FC 上的空闲 UART。然后,这允许在对等点之间以您希望使用的任何协议进行串行通信,例如:MAVLINK(Ardupilot)、MSP(Betaflight 和 INAV)或您可能使用的任何其他遥测协议。

与思翼二合一链路不同的是,ELRS采用的独立数传链路,即同时需要两套ELRS高频头和接收机来进行工作,一套作为RC链路,另一套为数传链路,如图所示。

使用方法

由于ELRS3.3还没发布,所以想要体验数传功能,要下载最新的master代码。

https://github.com/ExpressLRS/ExpressLRS/archive/refs/heads/master.zip

下载完成源代码后,打开ELRS地面站,以本地加载的方式进行,选择下载好的master固件,准备编译高频头和接收机固件。

选择好使用的设备后,开始设置编译选项。Airport功能要在编译固件前勾选开启,由于3.3正式版和配套的地面站软件还未发布,所以要手动配置用户选项。

切换到Manual mode模式,点击COPY FROM STANDARD MODE载入标准编译选项,最后将开启Airport的定义代码复制进去。

-DUSE_AIRPORT_AT_BAUD=9600

设置好编译选项后,开始编译固件并刷入高频头中。接收机也同理,加入Airport定义后重新编译和刷写固件。

高频头和接收机刷好Airport固件后,就变成了一套数传电台。不过对频方式还是一样,接收机通过三次上电或写入对频密码进行对频,高频头可以插入遥控用ELRS脚本或带屏幕的操作屏幕进入对频状态。Airport接收机连接到飞控上的一个空余串口上,连接方式也与常规ELRS接收机相同。飞控设置方面,以INAV为例,打开对应串口的MSP选项,波特率设置为9600。

至于为什么波特率要设为9600,开发者是这样说的:

我应该使用什么波特率?

您选择使用的波特率在 TX 和 RX 上应该相同,并且它也应该足够慢,以便数据包速率可以发送数据。例如,在 500hz LoRa 数据包速率和 1:2 硬编码 TLM 速率下,我们可以发送 500hz / 2 * 5bytes = 1250bytes/s。

19200 的波特率允许 19200 * 0.8 / 8 位/字节 = 1920 字节/秒的数据速率。这对于 500hz 的数据太多了,因为 1920 > 1250。9600 的波特率允许 9600* 0.8 / 8 位/字节 = 960 字节/秒的数据速率。这是一个可接受的比率,因为 960 < 1250。

接着给接收机通电,等待接收机进入WIFI状态,登录接收机的WEB网页,将波特率改为9600,然后保存重启接收机。

注:这个步骤可能会在后续版本中进行优化。

最后,高频头使用USB线连接到电脑,然后给飞机通电,链接建立后,打开INAV地面站,选择高频头对应的端口,波特率设置为9600。

等待一会后,无特殊情况的话便可以通过Airport连接地面站了。

个人评价

Airport作为ELRS即将发布的新功能,上手体验一下后,有几点初步感受。

1、操作略显复杂,不过开源就是用来折腾的。2、波特率较低,目前只能限定于9600,数据通信量较小,远程连接地面站时比较卡顿。相比之下思翼FM30的数传为57600,远程连接时明显流畅很多。不过波特率的问题后续应该也会继续优化。3、需要一套额外的ELRS设备,适合有多余设备的用户,虽然ELRS目前也挺便宜,就算重买一台的花销也不大。4、sx1280射频芯片的默认功率为17mW左右,若接收机没有功放芯片时,数传距离可能略短(未测试,纯属猜测),可以选择带高回传功率的ELRS接收机作为数传设备。



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