4G图传模块的主要作用是通过4G网络实现图像的实时传输,特别是在传统图传信号不佳或受到干扰的情况下,提供稳定的图像传输功能。这种模块通常用于无人机等设备,以确保在远距离或信号遮挡严重的环境中仍能保持图像传输的连续性和稳定性。
具体来说,4G图传模块可以作为备用链路,在主图传链路(如O4或O3)受到干扰或遮挡时自动切换到4G网络进行图像传输。此外,当主图传链路断开后,4G图传模块可以独立工作,完全依赖4G网络进行数据传输。这种技术的应用场景包括无人机航拍、消防救援、环境监测等多个领域,能够实现高清晰度图像的实时传输,为指挥中心提供强大的数据支持。
需要注意的是,使用4G图传模块会消耗一定的数据流量,因此在长时间使用时需考虑流量消耗的问题。
一、 4G图传模块的技术原理是什么?
4G图传模块的技术原理主要基于4G网络技术,结合了无线通信和图像传输技术。在无人机等设备中,4G图传模块通常与传统的图传技术(如O3图传)结合使用,以提供更可靠的图像传输功能。
具体来说,当O3图传信号良好时,4G图传模块保持基础连接但不进行数据传输,这样可以降低流量消耗并实现高画质与低延迟。然而,在O3图传受到干扰或遮挡,或者在远距离传输场景下,4G图传模块会自动开启并进入增强传输阶段,此时完全通过4G网络进行图像传输。
此外,使用4G增强图传功能需要DJI Cellular模块以及nanoSIM卡,飞行器和遥控器都需要正确安装这些模块才能正常工作。开启增强图传后,用户需留意图传信号强度,并注意飞行安全。
二、 4G图传模块在不同环境下的图像传输质量?
评估4G图传模块在不同环境下的图像传输质量需要综合考虑多个因素,包括网络信号强度、基站拥塞程度以及飞行器所在位置等。根据大疆创新科技有限公司的用户手册,为了保证清晰流畅的图传体验,4G网速应保持在5Mbps以上。实际传输体验与4G信号强度、基站拥塞程度及飞行器所在位置密切相关。地面和空中网速不同,任何一个点的信号弱或无信号都可能导致4G传输体验下降。
为了获得更好的增强图传体验,务必选择遥控器或手机上4G信号接近满格的地方操作。在使用增强图传时,应选择4G信号满格的地方操作,谨慎飞行并保持合适的高度,尤其是在城市高楼林立的环境中。当DJI Pilot 2提示4G图传信号弱时,务必谨慎飞行。
此外,图像质量评估算法可以快速测试图像传输各个模块的功能,并实时评估图像质量。基于PSNR的图像质量评价分析是一种常用的客观评价方法,其计算方法简单,便于操作,同时可以大致反映图像质量。然而,需要注意的是,基于深度学习的图像通信系统不会因”悬崖效应”而遭受大幅的性能下降。
评估4G图传模块在不同环境下的图像传输质量需要综合考虑网络信号强度、基站拥塞程度、飞行器所在位置以及图像质量评估算法等因素。在实际操作中,应选择信号满格的地方操作,谨慎飞行并保持合适的高度,以获得更好的增强图传体验。
三、 4G图传模块与传统图传技术相比有哪些优势和劣势?
4G图传模块相较于传统图传技术具有以下优势和劣势:
1. 优势:
提升图像传输的稳定性和可靠性:4G模块通过结合4G网络技术,在原有图传技术的基础上提供增强的图传功能,显著提升图像传输的稳定性和可靠性。
高画质与低延迟:在O4图传信号良好的情况下,4G图传保持基础连接但不传输数据,以达到高画质与低延迟的目的。当信号受到干扰或遮挡时,它会自动进入增强传输阶段,实现高画质低延迟的传输。
自动增强图传技术:结合了O3+和4G自动增强图传技术,旨在提高画质和降低延迟。当O3+图传信号良好时,4G链路将保持连接但不传输数据;而在O3+图传受到干扰或远距离传输时,4G图传将自动开启,实现高画质低延迟的传输。
支持多种网络协议和通信技术:4G模块支持多种网络协议和通信技术,能够与不同设备和系统兼容。
2. 劣势:
数据流量消耗:使用4G图传功能会消耗一定数据流量,完全切换到4G传输会消耗约1GB流量。在完全使用4G链路进行图传的情况下,飞行30分钟内,飞行器端和遥控器端将消耗约1GB流量。
安装和设置复杂性:安装4G图传套件需要使用DJI Cellular模块和nano SIM卡,并将其对准机身螺孔固定。该功能将消耗流量,完全使用4G链路进行图传业务时,飞行30分钟内分别会消耗最大1GB左右的流量。
成本问题:对于大多数用户来说,4G图传可能没有太大作用,因为大疆御三数字图传图传流畅性、清晰度已经非常足够用了。对于部分用户来说,需要在非常多的高楼附近进行拍摄,可能会用到4G图传。
四、 4G图传模块的能耗和数据流量消耗情况如何?
在实际应用中,4G图传模块的能耗和数据流量消耗情况如下:
1. 数据流量消耗:
在完全使用4G链路进行图传业务的情况下,飞行器端和机场端使用4G增强图传功能时,单架次作业30分钟将最大消耗约1GB左右的流量。
完全使用4G链路进行图传业务时,飞行30分钟内分别消耗最大1GB左右的流量。
当图传完全切换到4G链路上,飞行30分钟大约需要消耗1GB*流量。
2. 能耗:
4G模块与2G和NB模块不同,其功耗较高,主要是由于高频传输和RF发射功率较大。但在休眠状态下,功耗会降至最低。
业界最小的4G高清图传模块典型功耗为4W。
在完全使用4G链路进行图传业务的情况下,飞行器端和机场端在30分钟内将消耗约1GB左右的流量。
五、 市场上有哪些主流的4G图传模块产品,它们的性能参数和应用场景分别是什么?
目前市场上主流的4G图传模块产品主要包括大疆的增强图传模块和飞米4G增强图传模块。这些模块结合了先进的无线传输技术,以提高无人机在复杂环境下的图传性能。
1. 大疆增强图传模块
大疆的增强图传模块结合了O4和4G自动增强图传技术。其主要特点如下:
- 信号切换机制:在O4图传信号良好时,4G图传保持基础连接但不传输数据,以实现高画质与低延迟;当O4图传受到干扰或遮挡时,4G图传自动开启并进入增强传输阶段;当O4图传断开后,4G图传独立工作。
- 数据流量消耗:完全使用4G链路进行图传业务时,飞行30分钟大约会消耗约1GB流量。
- 支持eSIM或实体nanoSIM卡:推荐使用eSIM以免安装实体nanoSIM卡。
- 应用场景:适用于城市、山区及低空等信号有遮挡的场景,能够智能选择更优的链路,确保飞行安全。
2. 飞米4G增强图传模块
飞米的4G增强图传模块也具有类似的功能,支持在无人机图传受限时通过4G网络进行安全掌控。其主要特点包括:
- 双频图传:支持2.4/5.8GHz双频图传,能够在不同频率下切换以优化传输效果。
- 最远图传距离:最远图传距离可达9千米,适合长距离航拍应用。
- 应用场景:同样适用于城市、山区及低空等信号有遮挡的场景,能够提供稳定的图传服务。
3. 总结
大疆和飞米的4G增强图传模块均采用了先进的无线传输技术,能够在复杂环境中提供稳定的图传服务。