穿越机接收机的主要作用是接收遥控器发射的信号,并将这些信号传递给飞行控制器(飞控),从而控制穿越机的飞行姿态和动作。接收机通常采用特定的无线协议,如AFHDS 2A或ANT协议,以确保与遥控器的兼容性和信号的稳定性。
接收机可以输出多种信号格式,包括标准的PPM信号、i-BUS信号和S.BUS信号,这些信号用于控制穿越机的不同功能,如电机、舵机等。接收机还具备RSSI(信号强度指示)功能,能够将信号强度数据转换为飞控可识别的通道值,从而实时反馈信号质量。
此外,接收机还具有失控保护功能,当接收机失去信号时,可以自动输出预设的安全值,防止穿越机失控,从而保护模型和操作人员的安全。这种功能在飞行过程中尤为重要,因为它能够在紧急情况下避免意外事故的发生。
总之,穿越机接收机是连接遥控器和飞控的重要桥梁,确保了飞行指令的准确传递和飞行过程中的安全性。
一、 穿越机接收机与遥控器之间的无线协议
穿越机接收机与遥控器之间的无线协议种类繁多,每种协议都有其独特的优势和局限性。以下是几种常见的无线协议及其特点:
1. AFHDS 2A(自动跳频数字系统)
优势:AFHDS 2A是一种增强版的自动跳频数字系统,具有较高的抗干扰能力和稳定性。它支持标准PPM信号输出,并且可以输出多达18个通道的i-BUS信号和16个通道的S.BUS信号。
局限性:由于其专为穿越机设计,可能在某些通用性方面不如其他协议灵活。
2. ANT协议
优势:ANT协议是一种双向传输协议,支持PWM、PPM/i-BUS/S.BUS信号输出。其设计小巧,易于安装,适用于穿越机使用。
局限性:ANT协议主要适用于特定品牌的设备,如FS-SRM接收机,因此在兼容性上可能存在限制。
3. MAVLink协议
优势:MAVLink协议支持双向通信,不仅可以进行遥控操作,还可以同时传输遥测数据,这对于需要实时数据反馈的应用非常有用。
局限性:MAVLink协议相对复杂,需要更多的配置和维护,且可能对硬件要求较高。
4. SFHSS、FASST等协议
优势:这些协议通常由特定品牌(如Futaba)开发,具有良好的品牌兼容性和技术支持。
局限性:由于是闭源协议,用户在选择时需要考虑品牌的限制和售后服务问题。
5. DSM、DSM2、DSMX等协议
优势:这些协议由Spektrum地平线品牌开发,广泛应用于RC航模领域,具有较高的稳定性和抗干扰能力。
局限性:同样作为闭源协议,用户在选择时需要考虑品牌的限制和售后服务问题。
6. R9M(900MHz)
优势:R9M协议使用900MHz频段,具有较好的穿透能力和抗干扰性能。
局限性:由于频段较低,可能会受到地形和建筑物的影响较大。
7. ELRS协议
优势:ELRS协议是一种开源协议,具有高度的兼容性和灵活性,支持多种通信方式。
局限性:由于是开源协议,用户需要自行配置和维护,可能需要一定的技术知识。
二、 穿越机接收机输出的PPM信号、i-BUS信号和S.BUS信号在实际应用中的具体区别和应用场景是什么?
穿越机接收机输出的PPM信号、i-BUS信号和S.BUS信号在实际应用中的具体区别和应用场景如下:
1. PPM信号(脉冲位置调制):
- 定义:PPM信号是一种脉冲位置调制方式,通过一系列PWM信号在同一条线上依次发送来传递信息。
- 特点:PPM信号将所有通道或舵机的信息按顺序发送在同一根线上,减少了所需的线数。
- 应用场景:适用于需要简化布线的场景,如模型飞机的遥控系统。由于其简单性,PPM信号常用于一些不需要复杂控制的设备中。
2. i-BUS信号:
- 定义:i-BUS信号是一种数字串行通信协议,通常用于航模遥控器中,通过一根信号线传输多个通道的数据。
- 特点:i-BUS信号支持多通道数据传输,并且具有较高的效率和资源节省的特点。
- 应用场景:适用于需要高效率和低资源消耗的场景,如无人机和高级航模遥控系统。i-BUS信号可以传输多达16个通道的数据,适合复杂的飞行控制需求。
3. S.BUS信号(Serial Bus):
- 定义:S.BUS信号是一种串行通信协议,由Futaba提出,通过一根信号线传输所有通道的数据。
- 特点:S.BUS信号不仅传输数据,还包含失控标志位,可以在设备失控时输出预设的失控保护值。此外,S.BUS信号基于RS232C硬件基础、TTL电平和负逻辑,波特率为100k。
- 应用场景:广泛应用于航模遥控器和无人机的飞行控制器连接中,特别适合需要高可靠性和复杂控制的场景。例如,无人机的飞行控制、高级航模的遥控等。
三、 穿越机接收机的RSSI功能是如何工作的?
穿越机接收机的RSSI(接收信号强度指示)功能通过测量接收信号的功率来工作。RSSI是一个重要的无线通信指标,用于量化无线信号的强弱。在IEEE 802.11系统中,RSSI表示无线环境中的相对接收信号强度,它指示天线接收到的功率水平,因此较高的RSSI值对应于更强的信号。
RSSI值的测量是连续进行的,并且使用单极IIR滤波器对值进行过滤。在信号电平变化后,RSSI会在大约RSSISETTLE的时间内稳定下来。RSSI值可以通过特定的SL命令本地请求,例如SL@R?,并且在接收到消息后7秒内可用,然后返回零。
在穿越机的应用中,RSSI输出通道可以由飞控读取并发送至OSD设备显示信号强度。这对于确保飞行过程中的信号质量至关重要,因为RSSI值不仅反映了信号的传输效率,还直接关系到无线通信的稳定性和质量。
四、 穿越机接收机的失控保护功能是如何设计的?
穿越机接收机的失控保护功能设计旨在确保在信号丢失或接收机失控的情况下,能够采取预设的安全措施以保护模型和人员的安全。根据不同的接收机型号,失控保护功能的具体实现方式可能有所不同。
例如,FS-A8S接收机采用AFHDS 2A协议,其失控保护功能在信号丢失时无输出,通过防止信号丢失时的意外行为来保护车辆。这意味着当接收机失去信号时,所有通道将停止输出,从而避免模型因不受控制的指令而发生危险行为。
另一方面,FS-SRM接收机基于ANT协议,支持两种失控保护模式:[无输出]和[有输出]。在[无输出]模式下,PWM通道接口为无输出状态;而在[有输出]模式下,接收机会输出设置的固定值。对于PPM/i-BUS/S.BUS等总线信号类型,不允许单个或其中几个通道为[无输出]模式,实际信号会保持最后输出值。
此外,Noble NB4+遥控器的失控保护功能允许用户对所有通道单独设置,包括[未设置(无输出)]、[无输出]、[保持]和[固定值]四种输出状态。当模型失控后,发射机关闭高频输出,模型进入失控状态,所有通道按失控保护设置输出。
在紧急情况下,如信号中断、干扰或其他突发状况,提前设置好失控保护功能和返航参数能在紧急情况下发挥重要作用。例如,ardupilot固件的失控保护逻辑为飞控未检测到接收机给飞控输出的油门值低于1000时,飞控则执行失控保护动作。
穿越机接收机的失控保护功能通过预设的安全措施,在信号丢失或接收机失控时,能够自动采取行动以保护模型和人员的安全。
五、 如何选择适合自己穿越机模型的接收机?
选择适合自己穿越机模型的接收机时,需要考虑以下几个关键因素:
- 协议兼容性:确保接收机支持与遥控器相同的通信协议。例如,FS-SRM 接收机基于ANT协议,而FS-A8S 接收机采用AFHDS 2A协议。SBUS协议也是一个常见的选择。不同协议的接收机可能不兼容,因此在购买前务必确认。
- 安装位置:接收机应远离电机、电子调速器或任何产生大量电子噪声的设备。此外,接收机天线需远离导电材料,如金属棒和碳物质,以避免干扰。
- 电源管理:在关闭设备时,务必先关闭接收机电源,再关闭发射机电源,以防止失控。同时,确保接收机的电源供应能够满足模型飞行时各动力机的负载消耗变化。
- 环境适应性:根据飞行环境选择合适的接收机。例如,35 MHz接收机通常设计用于室内使用,其范围和抗干扰能力可能不适合户外飞行。2.4 GHz接收机虽然便携,但通常具有有限的范围。
- 通道数量和灵敏度:接收机的关键指标包括通道数量和接收灵敏度。通道数量通常在6-18个之间,灵敏度越高越好。支持ppm、ibus、sbus等主流通信模式的接收机能满足穿越机飞控的配套要求。
- 耐用性和易用性:对于初期入门的穿越机配置,选择上以耐用和好用为原则。例如,FS-T6接收机提供了全程性能和美观的人体工学外壳设计。