-为什么别人Mavic 3能拉很远,而我飞不到1km就断图传了?

2022-02-23 00:45

我们知道,影响图传距离的主要影响是信号发射功率、信号衰减、信号遮挡以及电磁干扰,下面分别针对这几点来介绍一下。


信号发射功率

信号发射功率首先受到各个国家和地区的无线电法规制约,一般情况下FCC(美国)可发射功率最高,大概可到33dBm左右;SRRC(中国)次之,大概在20/30dBm左右;CE(欧洲)发射功率最小,只有14/20dBm左右。其次,信号发射功率还受飞机和遥控器天线和射频硬件能力的限制,比如FCC的发射功率比较高,常用的天线和射频器件往往达不到法规的最大限额;而SRRC/CE地区的发射功率较低,法规的限制导致飞机和遥控器无法充分发挥出天线和射频硬件的最大能力。那么,不同发射功率对图传距离到底有什么样的影响呢?无线电传播的理论显示,理想情况下,发射功率增大6dB,图传距离理论上可增大一倍;反之,发射功率降低6dB,图传距离理论上降低为原来的一半。可见,发射功率对图传距离的影响很大,所以不同国家和地区,标称的最大图传距离也会相差比较大,例如,Mavic 3标称的最大图传距离在美国有15km,但是国内只有8km。

信号衰减

无线电信号在空中传播过程中会发生信号衰减,和发射功率一样的道理,一般距离增加一倍,信号衰减6dB。反过来说,信号每衰减6dB,图传距离会降低一半。那么,我们常见的一些遮挡会使得图传信号衰减多少呢?马路边常见的一棵香樟树冠遮挡大概能使信号衰减5~10dB,茂密的树林遮挡可使得信号衰减30dB以上;当飞机在人背后飞,人体的遮挡能使信号衰减10dB;一堵钢筋混泥土墙的遮挡大概能使信号衰减30dB左右。衰减30dB是什么概念?图传距离直接降低为原来的1/(2(30/6))=1/32;本来能飞8km,经过墙遮挡后只能飞250m左右就可能断图传了。除了这些常见的遮挡,一些隐晦的因素如空气中的雾霾、水汽等也增加信号衰减,因此,大雾天,穿云等飞行都会影响图传距离。

信号遮挡

除了上文提到的一些常见的导致信号衰减的遮挡外,一旦飞机飞远后,飞机到遥控器直线和地平线的夹角就会变得极小,地平线上的房屋,树木,甚至地面坡度的起伏都可能遮挡信号,从而限制图传距离。一般在城市公园或者郊区飞无人机,飞远后就可能被树木或者楼房遮挡,是导致图传距离短的重要因素。

售后我们也收到一位热心的用户给我们反馈一个图传突然中断的问题,用户check了当前的干扰水平,也没有干扰,但是在飞到2km的时候图传信号就突然陡降并最终断图传返航,经过我们的工程师针对log以及上传的视频进行定位和分析,原因是因为中间一片居民楼遮挡了信号传输:

电磁干扰

除了遮挡,影响图传系统工作距离的重要因素往往还有电磁干扰,干扰包含遥控器端所受的干扰和飞机端所受干扰,两种干扰都会直接影响图传的性能表现。图传系统工作在各个国家和地区规定的无线电公共频段,大量的电子产品和无线电设备也都共享这些有限频段资源。在一些拥挤的地点,它们就会相互干扰,从而严重影响图传距离;就好比在人声鼎沸的菜市场,只有2个人靠的足够近,才能倾听到对方的话语;离得远了,声音就完全被环境嘈杂声淹没了。对图传系统产生影响的常见的干扰主要有WIFI信号干扰、各种基站信号塔干扰、其他无人机干扰,甚至是某些人为的干扰枪干扰等。干扰的具体影响大小是相对的,主要看遥控器/飞机接收的信号强度和干扰强度相对大小如何;如果遥控器和飞机离得近,即使有大干扰图传也往往能正常工作;一旦飞远,遥控器/飞机接收的信号强度降低后,特别是经历树木和楼房遮挡后信号已经变得很脆弱,就很容易被干扰所压制而无法正常工作。一般地,在楼顶飞行,或者飞手附近有商场、写字楼或者居民小区的,遥控器端往往易受到WIFI的信号干扰;此外,飞手的手机开着蓝牙和WIFI,汽车上未断电的行车记录仪发出的WIFI信号也会对遥控器产生干扰。飞友们飞行过程中可以调出图传菜单下的实时干扰显示图来大致了解当前的干扰情况(注意:干扰示意图只是大致显示了遥控器端的干扰情况,不会显示一些短时突发干扰,也不会显示飞机侧的干扰情况),以对当前的飞行环境影响有正确的预期,从而增加飞行安全。

另外,相对于飞手所在的位置而言,飞机端的干扰往往具有不确定性和变化性(随飞机所在的位置变化而变化)。当飞机段收到较大干扰的时候,会影响飞机的飞行控制信号的接收,严重的时候会造成飞机飞控链路中断,而成无人机失控返航。一般而言,写字楼、商场、小区上空,有较多的电磁信号辐射,干扰往往更大;飞得较多的朋友可能会发现,有时候飞到一个特定地点信号会变得很差,等越过该区域,信号又突然变得很好,这往往是因为飞机端干扰在作祟。


通过以上介绍,我们可以知道,遮挡和干扰是影响无人机图传工作距离的最大影响因素;有长距离图传需求的飞友们需要注意:

1.    注意飞场附近的树木,房屋等遮挡情况,飞远后注意地平线附近的遮挡;保证目视无人机方向无可见建筑物,树丛的遮挡;

2.    当飞机和遥控器正常连接后,可以在APP图传菜单里了解遥控器所在环境的干扰情况,飞机尽量避开高楼、信号塔和一些有人为施放干扰的区域。操作的时候,飞行员自身也尽量避免或远离一些信号发射设备(e.g., 路由器,带WIFI的行车记录仪,其它无人机设备,etc),尽可能关闭身上携带的一些暂时不使用的电磁信号设备(e.g., 蓝牙耳机),一旦发现信号格陡降,可做及时规避;

3.    一般地,带屏控天线打开并垂直于地面时信号最好,普通控水平持握时信号最好;环境复杂信号较弱时,可以适当调整遥控器天线或者手持姿势来改善信号。

本文为作者 郭子铭 分享,影视工业网鼓励从业者分享原创内容,影视工业网不会对原创文章作任何编辑!如作者有特别标注,请按作者说明转载,如无说明,则转载此文章须经得作者同意,并请附上出处(影视工业网)及本页链接。原文链接 https://cinehello.com/stream/143661