Протоколы управления для FPV дронов: ELRS и TBS Crossfire

1
2
Протоколы управления
Протоколы - язык, на котором общаются, устройства
между собой. Разные компоненты используют разные
протоколы.
Ввиду большого количества существующих систем приёма
передачи, управления и протоколов, на которых они
ELRS (он же ExpressLRS – Express Long Range System)
работают, рассмотрим широко применяемых на данный
- система с открытым исходным кодом. Есть версии на 900
момент именно FPV дронах камикадзе.
МГц и на 2,4 ГГц. Бывают как внешние передачки
(устанавливаются во внешний JR-модуль аппаратуры), так
и внутренние. Работает на протоколе CRSF.
TBS Crossfire
ELRS
Сигнал управления
ELRS или TBS Crossfire
TBS Crossfire (GRSF) - патентованный протокол дальней
связи на 915Mhz/868MHz, созданный TBS. Он прост в
плане
установки
и
конфигурации,
кроме
того,
предназначает отличную дальность действия благодаря
низкой частоте.
Протоколы управления
TBS Crossfire
TBS Crossfire – дальнобойная (свыше 20 км),
двусторонняя система радиосвязи от компании Team Black
Sheep. Её приемники обладают чувствительностью до 130дБ и миниатюрные размеры. Среди прочих система
выделяется наивысшей скоростью передачи пакетов
данных и одной из самых низких задержек по отклику
поведения радиомодели.
Линейка от ТБС имеет полноценную радиоаппаратуру
TBS Tango II и внешние модули для других аппаратур – JR
модули Standart(Lite) TX, Micro, а также модуль Tracer
Nano.
Каждый из них способен обеспечить полёт свыше 25
км в соответствующих условиях. Старшая модель
Standart(Lite) имеет динамическую мощность до 2 Вт с
дальностью свыше 40 км, модуль Micro до 1 Вт.
Главные особенности TBS в том, что они создали
открытый универсальный проводной протокол связи, и
проприетарное ПО управления связью.
Частотный диапазон технологии Crossfire - 868 и 915 МГц,
Tracer - 2.4ГГц
3
4
Протоколы управления
TBS Crossfire
Подключение приемника к
полётному контроллеру
RX
TX
5V
GND
Состояние светодиода приёмника:
5V к 5V
GND к GND
CH1 (Crossfire TX – T2) к UART RX (FC)
CH2 (Crossfire RX – R2) к UART TX (FC)
•
•
•
•
Информацию о распиновке ПК и приёмников ищем в поиске
картинок через запрос: название платы + «Wiring»/
«распиновка»
Горит зеленым – связь установлена;
Горит красным – нет принятых пакетов от
передатчика, failsafe.
Мигает зелёным медленно – биндинг;
Мигает красным медленно – необходимо
обновление;
Провод, припаянный на RX-пин от приемника должен идти
к TX-пину полетника. TX-пин от приемника должен идти к
RX-пину полетника. Нумерация TX и RX должна совпадать, то
есть нельзя припаять TX приемника к RX1, а RX приемника к TX3.
Протоколы управления
Бинд TBS Crossfire
Binding – процедура сопряжения (привязки)
передатчика и приёмника для совместной работы.
Перед процедурой «бинд» убедиться, что версии
пульта, скрипта и передатчика актуальны. Обновить ПО
передатчика
TBS
возможно
через
специальный
конфигуратор:
https://www.team-blacksheep.com/products/prod:agentx
Через меню TBS Agent Lite
1. Пульт--Menu (SYS)-->TOOLS-->TBS Agent Lite.
2. Для радиоаппаратуры Tango выбираем Tango II XF
3. Нажимаем -- > BIND
4. На приёмнике нажимаем единственную кнопку, приёмник
переходит в режим Bind, начинает медленно мигать зеленым
(если не начинает мигать зелёным -> выключаем, зажимаем
кнопку, подаём питание, появляется быстрое мигание зелёным
светодиодом, выключаем, повторяем с начала п.4
5. Происходит сопряжение – binding
6. Пульт может предложить обновить приёмник – соглашаемся.
7. После обновления зелёный светодиод на приёмнике и
логотипе передатчика будет гореть постоянно. Перезагрузить
питание приёмника.
5
Протоколы управления
Бинд TBS Crossfire
Через кнопку на модуле Micro TX
1.На модуле Micro TX c обратно стороны нажимаем
круглую кнопку.
2.На приёмнике нажимаем единственную кнопку,
приёмник переходит в режим Bind, начинает медленно
мигать зеленым (если не начинает мигать зелёным ->
выключаем, зажимаем кнопку, подаём питание,
появляется быстрое мигание зелёным светодиодом,
выключаем, повторяем с начала п.2
3.Происходит сопряжение – binding
4.Если приёмник начал медленно мигать красным –
приёмник просит обновления – нажимаем на кнопку на
Micro TX
5.После обновления зелёный светодиод на приёмнике и
логотипе
передатчика
будет
гореть
постоянно.
Перезагрузить питание приёмника.
6
Протоколы управления
Бинд TBS Crossfire
Шифрование. Защита от «угона»
TBS Crossfire для аппаратуры TBS Tango 2:
На телефоне или ПК:
1. Запускаем TBS Agent desktop версии 4.3.8 или новее и
обновляем пульт на прошивку не ниже 6.19 (с
предыдущими версиями работать не будет)
2. Привязываем
приемник
без
включенного
шифрования, после этого пройдет обновление
прошивки.
На аппаратуре:
3. Заходим в настройки пульта Tango 2XF - > Radio
Settings ищем там пункт encryption и переводим его в
enabled. Приемник отвалится от пульта
4. Повторно привязываем приемник к пульту !!! В таком
режиме не получится привязать более одного
передатчика к приёмнику - что практически
гарантирует, что дрон не поменяет оператора в
воздухе
7
Протоколы управления
Бинд TBS Crossfire
Настройка конфигуратора Betaflight раздела Betaflight Ports Tab
На строке того порта UART, к которому припаяны RX и TX от Приёмника выставить галку Serial RX
Настройка конфигуратора Betaflight раздела Betaflight Configuration Tab
После, в конфигураторе обязательно нажать кнопку «Сохранить» и «Перезагрузить полётный контроллер»
8
9
Протоколы управления
ELRS
ELRS (ExpressLRS) — это вид дальнобойной
радиосвязи,
программно-аппаратный
комплекс,
обеспечивающий передачу сигнала с пульта на приёмник
для управления дроном.
Разрабатывается и поддерживается как open-source
проект, исходный код которого открыт и может быть
изучен и модифицирован всеми желающими.
Отличается высокой частотой обновления пакетов,
обеспечивая
внушительную дальность
радиосвязи.
Официально существует в двух вариантах частотного
диапазона: 2,4ГГц и 900МГц. Неофициально от 150 до
2700МГц.
Некоторые преимущества ELRS:
Бурное
развитие.
Разработчики
постоянно
дорабатывают протокол, что делает ELRS всё более
стабильным и функциональным.
Дешевизна. Производителям ELRS-оборудования не
нужно платить лицензионные отчисления, что позволяет
удерживать цены на конечную продукцию на минимально
возможном уровне.
Дальнобойность.
ELRS
продолжает
улучшать
стабильность и дальнобойность связи.
Скорость и низкая задержка. При выборе частоты
обмена данными 1000 Гц (передатчик отправляет
команды на приёмник 1000 раз в секунду) на ELRS 2,4 ГГц
задержка в передаче сигнала составляет 2 миллисекунды.
Протоколы управления
10
ELRS
Используя особенности открытой архитектуры,
противник модифицировал ELRS в MILELRS, что при
7.Технология
ELRS
backback.
полном использовании штатного функционала ELRS
Переключение видео каналов на видеоприемнике и
дополнительно даёт ему следующие возможности:
видеопередатчике через пульт.
*должно
поддерживаться
оборудованием
1. Работа в двух диапазонах одновременно (на (видеоприемник с ELRS-модулем).
одном приемнике).
8. Отдельный канал для телеметрии.
Пример: половина пакетов 750-760 МГц, вторая
9. Добавлены новые частоты обмена пакетами на
половина 950-960 МГц
управление (84 Гц, 42 Гц, 24 Гц, 14 Гц).
2. Изменение частот с пульта (в lua скрипте).
* стандартные 25 Гц, 50 Гц, 100 Гц, 200 Гц.
3. Нет заданных диапазонов, в настройках нужно
10. Есть сканер частот приемников в дроне и
указывать самому начало и конец диапазона.
передача на пульт.
4. Дублирование связи в нескольких параллельных
11. Убрана бинд фраза – заменено уникальным
диапазонах – 433/900/2400 МГц.
RX_KEY/TX_KEY, создается под каждую прошивку
5. Подключение нескольких приемников к отдельно.
полетному контролеру и нескольких передатчиков к
12. Апробирована технология поиска источников
пульту.
сигналов от станций РЭБ
*возможно нужен отдельный LUA-скрипт для пульта.
6. Режим FailSafe – автоматическое переключение
между несколькими параллельными диапазонами, при
глушении одного из них. Например, между 900 и 2400
МГц.
11
Протоколы управления
Бинд (связь) приемника и передатчика ELRS
Проверить правильность подсоединения приемника
к полетнику.
Приемник — это крохотная плата с антенной,
которая установлена в дрон. От этого приемника к
полетному контроллеру идут провода, всего их должно
быть четыре. Они должны быть припаяны в правильном
порядке, не перепутаны. На полетнике каждая площадка
имеет цифро-буквенное обозначение. На приемнике ELRS
иногда тоже, но из-за микроскопических размеров бывает
и так, что площадки не подписаны. В таком случае, нужно
отыскать инструкцию (wiring diagram) на приемник в
описании к товару
RX-пин от приемника должен идти к TX-пину
полетника. TX-пин от приемника должен идти к RX-пину
полетника. Нумерация TX и RX должна совпадать, то есть
нельзя припаять TX приемника к RX1, а RX приемника к
TX3.
•
•
•
•
GND на GND
5V на 5V
TX на RX
RX на TX
Протоколы управления
12
Бинд (связь) приемника и передатчика ELRS
Состояние светодиода приёмника:
•
•
•
•
Медленное мигание – ожидание подключения к
передатчику;
Двойное мигание – режим бинда.
Быстрое мигание – режим WiFi.
Постоянно горит – режим бутлоадера.
От этого приемника к полетному контроллеру идут провода, всего их должно быть четыре. Они должны быть припаяны в
правильном порядке, не перепутаны. На полетнике каждая площадка имеет цифро-буквенное обозначение. На приемнике ELRS иногда
тоже, но из-за микроскопических размеров бывает и так, что площадки не подписаны. В таком случае, нужно отыскать инструкцию
(wiring diagram) на приемник в описании к товару на Aliexpress.
Провод, припаянный на RX-пин от приемника должен идти к TX-пину полетника. TX-пин от приемника должен идти к RXпину полетника. Нумерация TX и RX должна совпадать, то есть нельзя припаять TX приемника к RX1, а RX приемника к TX3.
Протоколы управления
ELRS
Прошивка приёмника RX через WiFi
1. Подключаем кабель Type-C к ПК или АКБ к дрону –
приёмник запитывается;
2. Через 20-60с (в зав. от настроек) диод начнёт быстро
мигать, значит активировался свой WiFi;
3. Подключаемся на телефоне компьютере к сети
ExpressLRS RX с паролем expresslrs;
4. Открываем в браузере адрес 10.0.0.1;
5. Смотрим на версию прошивки: «Firmware Rev. X.Y.Z»,
где:
X – мажорная
Y – минорная
Z – патч
Передатчик и приёмник можно забиндить только при
совпадении мажорной версии, например:
• приёмник RX 3.2.1 забиндится с TX 3.0.2
• приёмник RX 3.1.0 не забиндится с TX 2.4.1
13
14
Протоколы управления
ELRS
Прошивка приёмника RX через WiFi
Прошиваем передатчик TX через WiFi
6. В поле Binding Phrase вы должны задать бинд-фразу 1.
(кодовое слово). Позднее вы установите такую же
бинд-фразу в пульт и они соединятся автоматически. 2.
Нажать кнопку SAVE, перезагрузить приёмник (дрон);
3.
4.
5.
На пульте -- > SYS -- > Tools -- > ExpressLRS -- > WiFi
Connectivity -- > Enable WiFi;
Заходим в сеть ExpressLRS TX c паролем
expresslrs;
Заходим на 10.0.0.1, проверяем версию прошивки,
чтобы совпадала минорная версия;
Задаём такую же бинд-фразу как и у приёмника;
Нажимаем SAVE.
Протоколы управления
ELRS
Настройка конфигуратора Betaflight раздела Betaflight Ports Tab
На строке того порта UART, к которому припаяны RX и TX от Приёмника выставить галку Serial RX
Настройка конфигуратора Betaflight раздела Betaflight Configuration Tab
После, в конфигураторе обязательно нажать кнопку «Сохранить» и «Перезагрузить полётный контроллер»
15
Протоколы управления
ELRS
Прошивка передатчик TX через Type-C
1. Скачиваем с оф.сайта ExpressLRS Configurator;
1. Задаём бинд-фразу;
2. Подключаем пульт через USB-шнур в ПК и на пульте 2. Остальные пункты оставляем как есть;
выбираем режим USB Serial (VCP);
3. Нажимаем «Прошить».
3. В ExpressLRS Configurator. В выпадающем списке под
заголовком «Категория устройства» нам нужно
выбрать категорию своего устройства и в категории
«Устройство» свою модель с учётом того внешнее оно
или внутреннее;
16
Протоколы управления
ELRS
Прошивка приёмник (от 2024г.) RX через кнопку, если бинд фраза не вводилась
1. На приёмнике нажимаем единственную кнопку на 2с,
приёмник переходит в режим Bind, начинает
медленно мигать двойной вспышкой;
2. Пульт -- > Menu (SYS) -- > TOOLS -- > ExpressELRS -> BIND
3. Происходит сопряжение – binding.
4. Перезагрузить питание.
17
18
Протоколы управления
Прошивка ELRS
Radiomaster TX12
На сегодняшний день одной из самых популярных и
недорогих систем радиоуправления является ExpressLRS.
Она имеет открытый исходный код, низкую задержку и
возможность дальнего радиуса действия.
Настройка ExpressLRS может быть довольно сложной
задачей для начинающих. Однако, если немного
разобраться в прошивке аппаратуры ExpressLRS на FPVдронах,
перед
нами
открываются
возможности,
несопоставимо большие, нежели в том же TBS.
Сразу хочется отметить все передатчики, с
поддержкой ELRS и приемники с прошивкой ExpressLRS
совместимы независимо от марки. Для данного примера
используется радиопередатчик Radiomaster TX12 для
частоты 2.4 ГГц и внешний модуль Radiomaster Bandit
Micro для частоты 915 МГц.
К
ним
подходят
приемники
ELRS
разных
производителей
при
условии
совпадения
версии
прошивки с радиопередатчиком. Основными отличиями
являются качество сборки, размер и поддержка Wi-Fi для
обновлений прошивки и настройки
Radiomaster Bandit Micro
Протоколы управления
19
Прошивка ELRS
1. Проверить прошивку модуля ELRS передатчика.
2. На этом этапе бывает проблема пульт зависает с
Для этого зажимаем кнопку SYS и выбираем ExpressLRS.
надписью - Loading. Еще раз проверяем в настройках
модели - должен выставлен Internal CRSF для
внутреннего передатчика 2.4 ГГц, либо External CRSF для
внешнего 915 МГц. Если загрузка прошла нормально - в
самом низу мы можем проверить версию прошивки
передатчика.
Протоколы управления
20
Прошивка ELRS
3. Версия прошивки ELRS использует систему с
номерами из трех частей: A.B.C
A: номер основной версии
B: второстепенный номер версии
C: номер патча
Все выпуски с одинаковым основным номером версии
являются кросс-совместимыми, но не с разными
основными версиями. Например, 2.0 будет работать с 2.1,
2.2, 2.5 и т. д., но прошивка 2.x не будет привязываться к
3.x.
Так же важно обратить внимание на регион
прошивки, он должен совпадать и на приемнике и на
передатчике и быть ISM2G4 (на примере модуля 2.4 ГГц).
Если же Ваш радиопередатчик будет иметь прошивку
2.X.X. то его потребуется прошить.
4. Следующим этапом проверим прошивку приемника.
Для этого нам потребуется на дрон подать питание вставить провод USB в полетный контроллер или
подсоединить аккумулятор и подождать, когда приемник
начнет часто мигать - приемник раздает Wi-Fi.
Протоколы управления
Прошивка ELRS
-
Режимы работы приемника:
Светодиод горит постоянным светом - означает
успешное установление соединения с передатчиком;
Двойная вспышка означает, что он находится в
режиме привязки к пульту;
Медленная вспышка означает ожидание подключения
радиопередатчика;
Быстрая вспышка означает, что он находится в режиме
точки доступа WIFI;
Тройное мигание, затем пауза - несоответствие
модели.
5. Далее подключаемся с компьютера или телефона
по Wi-Fi к сети ExpressLRS RX с паролем expresslrs и
переходим на адрес 10.0.0.1 в браузере.
Прошивка приемника указана на открывшейся
страничке.
21
22
Протоколы управления
Прошивка ELRS
6. Если в шапке мы видим версию 3.X.X, то
сопряжение с радиопередатчиком произойдет успешно.
Если версия 2.X.X - требуется прошивка приемника.
Бывают ситуации когда на приемнике прошивку не
удается определить таким способом и в шапке прописано
- ver.unknown. Такое встречается кастомных на сборках
оппонента - в таком случае приемник лучше
перепрошить.
Есть несколько методик прошивки приемника. Ввиду
того, что чаще всего мы компилируем сначала прошивку
а потом загружаем её через браузер - мы опишем ниже
сначала этот способ. Остальные добавим немного.
6. Для начала устанавливаем программу ExpressLRS
Configurator.
В программе нам потребуется ввести
модель приемника. Для определения модели мы можем
осмотреть
приемник
и
попробовать
его
идентифицировать
Приемник Happymodel ES900
на захваченном дроне
оппонента SHRIKE
Протоколы управления
23
Прошивка ELRS
Также
можно
подключиться
к
нему
по
В данном случае видно на приемнике и в прошивке
вышеописанному способу через браузер и посмотреть
указана фирма Happymodel - модель ES900. Указываем
модель в шапке.
эти данные а так же версию прошивки в ExpressLRS
Configurator.
24
Протоколы управления
Прошивка ELRS
7. Так как мы будем использовать методику
прошивки через браузер, то ставим галочку Wi-Fi. Далее •
требуется указать параметры сборки.
•
•
•
Выставление параметров сборки
Для приемников и передатчиков работающих на 2.4
ГГц всегда выбираем ISM_2400. Для 868 МГц
выбираем EU_868. Для 866 МГц выбираем IN_866.
В нашем случае для 900/915 МГц ставим галочку
у FCC_915.
Далее BINDING_PHRASE - фраза для привязки. (И
радиопередатчик и приемник ДОЛЖНЫ иметь одну и
ту же фразу для привязки, или ExpressLRS НЕ БУДЕТ
РАБОТАТЬ!)
Функции: HOME_WIFI_SSID и HOME_WIFI_PASSWORD
потребуются если вы захотите использовать другой
метод прошивки - приемник будет самостоятельно
подключаться к вашему роутеру.
Значение AUTO_WIFI_ON_INTERNAL указывает через
сколько секунд бездействия при подключенном
питании на приемник он перейдет в режим Wi-Fi.
Протоколы управления
Прошивка ELRS
8. Нажимаем - Собрать. После того как прошивка
скомпилируется, откроется проводник в папке, где будет
файл firmware.bin.gz. Не закрывая это окно сохраните
этот файл в удобное место для последующей загрузки в
приемник и обновления.
9. Снова подаем питание на полетный контроллер и
ждем перехода приемника в режим Wi-Fi (часто мигание
светодиода). Далее подключаемся с помощью компьютера
к сети Wi-Fi - ExpressLRS RX с паролем expresslrs и
переходим на адрес 10.0.0.1 в браузере. Во вкладке
Update выбираем наш новый файл прошивки и
нажимаем Update.
При успешной прошивке вы увидите зеленое окно
подтверждения.
Дождитесь
пока
приемник
перезагрузится и снова начнет медленно мигать.
После этого требуется переподать заново питание на
полетный контроллер, приемник прошит.
Когда на приемник приходит питание, он ищет
передатчик с соответствующей Binding фразой. Как
только соединение будет установлено, оно будет
синхронизировано, и другое устройство не сможет к нему
подключиться.
25
Протоколы управления
Прошивка ELRS RX
Метод прошивки betaflightpassthrought мы выбираем
для прошивки приёмника через полётный контроллер,
путём подключения через usb-разъём
Обратите внимание, что для этого способа Ваш
приёмник должен получать питание от полётного
контроллера (плашка 4V5), либо необходимо будет перед
началом прошивки подать питание на дрон.
Метод прошивки по uart мы осуществляем через
специальный USB-модуль CH341T V3, путём подпайки к
нему соответствующих проводов от приёмника и прямого
подключения к USB-порту компьютера.
Обратите внимание, что для этого способа Ваш
модуль должен быть в режим TTL, а питание выставлено
на 5в.
26
Протоколы управления
Прошивка ELRS TX
Прошивка передатчика по Wi-Fi осуществляется
аналогично приёмнику.
Прошивка по UART имеет свои нюансы подключения.
К примеру, на передатчике от HAPPYMODEL нам
необходимо открутить крышку и прежде чем подключить
шнур с микро-USB перевести дип-свитчи (микротумблеры
находящиеся рядом со светодиодами) в положение для
подключения по USB.
Свитчи 1 и 2 перевести в положение OFF, а свитчи 5
и 6 в положение ON.
После осуществления прошивки для подключения к
приёмнику вернуть их в исходное положение.
27
Протоколы управления
28
Прошивка ELRS TX
Если наш приёмник «закирпичился», то есть не
подключается, выдаёт неадекватную индикацию и вовсе
не хочет работать делаем следующее:
1. Проверяем, что питание приёмника припаяно на
плашку 5В., если нет, то припаиваем на неё
2. Заходим в ELRS Configurator, выбираем нашу модель
приёмника.
3. Выбираем метод betaflightpasstrough.
4. Вводим необходимые нам параметры, бинд-фразы
5. После этого выбираем последовательный порт
устройства
(предварительно
подключив
к
компьютеру полётный контроллер дрона).
6. Ставим галочку на пункт «Прошить принудительно»
7. Нажимаем кнопку «Прошить»
8. Как только закончится сборка прошивки и начнётся
непосредственно сам процесс прошивки нам
необходимо внимательно следить за строками
индикации.
9. При появлении первых свободных строк с точками
(желательно, не позже третьей), с зажатой кнопкой
приёмника подключаем питание к дрону. Кнопку не
отпускаем.
10. Если началась загрузка, то дожидаемся её окончания
(с зажатой кнопкой)
11. Если не получилось, отменяем прошивку и
проделываем данные выше манипуляции заново. (Я
уже говорил, что ELRS такая штука, которая любит
делать многое далеко не с первого раза.)
29
Протоколы управления
Состояние канала связи управления
RSSI dBm (received signal strength indicator) –
индикатор уровня принятого сигнала. Единицы измерения
равны дБм и начинаются с 0 и уменьшаются по мере
снижения интенсивности сигнала (обрыв связи при - 130
дБм).
Received Signal Strength Indicator - на принимающей стороне
сила сигнала понимается как чувствительность сигнала на
приемнике.
• Это всегда отрицательное число – мы говорим здесь не о
количестве, а об отношении реального сигнала к
идеальному.
0
дБм
(1
мВт)
означает
100%
чувствительность – невозможный уровень. Реальные
уровни сигналов всегда ниже 0 дБм.
• Чувствительность сигнала находится в диапазоне от 0 dBm
до −130 dBm. Чем ближе число к нулю, тем сильнее
сигнал. Так, например, −30 dBm сильнее, чем −60 dBm.
• Поскольку dB и, следовательно, dBm не масштабируются
линейно, как большинство измерений (вес, длина и т.д.) –
они нелинейны и постоянно возрастают, – разрыв между
−30 dBm и −60 dBm является не таким значительным, как
между −60 dBm и −65 dBm.
LQI - индикатор качества связи, это показывает
соотношение полученных и потерянных пакетов.
Единицы измерения – это проценты, где 100%
означает, что получен каждый пакет, а 0% означает,
что пакеты не получены.
LQI
RSSI
30
Протоколы управления
Состояние канала связи управления
RSSI dBm
Поскольку dB и, следовательно, dBm не
масштабируются линейно, как большинство
измерений (вес, длина и т.д.) – они нелинейны
и постоянно возрастают, – разрыв между −30
dBm и −60 dBm является не таким
значительным, как между −60 dBm и −65 dBm.
31
Протоколы управления
Проверка качества связи FPV дрона перед полетом
1.
2.
3.
Выставить минимальную мощность на передатчике - 10мВт.
Отнести дрон на 1 метр от аппаратуры и убедимся что
антенны приемники и передатчика находятся в одной
поляризации.
Включить дрон и пульт и смотрим полученную телеметрию.
Значение RSSI - (-5) dBm - отличный показатель
(Значение RSSI начинается с 0 в качестве самого высокого
значения и падает по мере уменьшения сигнала.
Значение -130 дБм - это самый худший показатель.
- Для 900 мГц показатель должен быть около от (-5) до (-20)
- Для 2.4 ГГц показатель должен быть до от (-25) до (-40)
•
•
Значение LQ - 100% - значит что все пакеты данных
принимаются (отличный показатель).
✓ Высокое значение LQ (близкое к 100%), высокое
значение RSSI (близкое к -5 дБм) - это очень
хороший показатель - связь отличная.
✓ Низкое значение LQ (ниже 20%), высокое
значение RSSI (близкое к -5 дБм) - это значит что
то глушит наши пакеты - возможно работает РЭБ.
✓ Высокое значение LQ (близкое к 100%), низкое
значение RSSI (выше -70 дБм) - если дрон
находится очень далеко это значит что скоро связь
может отвалиться и пора бы подумать о возвращении
обратно или найти цель. А если такие показатели
возникают при запуске птички то нужно проверить
исправность антенны.
✓ Низкое значение LQ (ниже 20%), низкое
значение RSSI (выше -70 дБм) - требуется возврат
домой, птичка далеко и возможно пропадание
сигнала RXLOST.
32
Протоколы управления
Настройка и вывод телеметрии FPV дрона в OSD
1.
2.
3.
Подключить провод USB Type-c к полетному контроллеру +
FPV дрона и открыть Betaflight Configurator.
Открыть вкладку приемник.
Параметры RSSI_ADC и RSSI канал отключены.
4.
5.
Открыть вкладку OSD.
Поставить галочку напротив значения RSSI dBM и Качество
связи.
33
Индикации состояния радиосвязи в OSD
• RSSI - сила полученного сигнала (Received Signal
Strength Indicator), — насколько "громко" принимается
сигнал. Для приёмников LoRa от 0 до – 130.
• LQI - качество связи (Link Quality Indicator), —
разборчивость принятых данных. 100% — все пакеты
данных принялись, 0% — ни один пакет не принялся.
Слева значения представлены в виде: 6:100.
6 это значение RFMD, 100 - это значение LQ значит что 100% пакетов доходит до дрона.
Смотрим справа значение -89 dBm это RSSI - это
значит что дрон уже находится далеко от
оператора, но не критично.
По значению RFMD - 6 мы видим что
настройках дрона установлена частота пакетов
200Hz и максимальный лимит чувствительности
будет -112dBm.
100 – LQ – 100%
пакетов приняты
-89 dBm - RSSI
Протоколы управления
Протокол MAVLink
MAVLink (Micro Air Vehicle Link) — это лёгкий
двунаправленный протокол связи, разработанный для
обмена данными между автопилотами, наземными
станциями и другими устройствами. Он используется для
телеметрии, управления, получения состояния дрона и
передачи команд. Разработан Lorenz Meier в 2009 году и
стал стандартом в области беспилотных летательных
аппаратов (БПЛА).
•
•
•
•
•
Используется MAVLink
В большинстве автопилотов: ArduPilot, PX4 и других.
В наземных станциях управления: Mission Planner,
QGroundControl, MAVProxy.
В системах телеметрии (например, 3DR Radio, RFD
модемы, ESP8266).
При интеграции с Companion-компьютерами (Raspberry
Pi, Jetson и др.).
В FPV-дронах, исследовательских и военных БПЛА, в
робототехнике.
34
Протоколы управления
Примечания:
• MAVLink не передаёт видео, но может
Протокол MAVLink
использоваться
для
управления
видеопотоками и синхронизации миссий.
Основные характеристики и принцип работы:
• MAVLink — это бинарный протокол: данные передаются в виде • Протокол часто работает совместно с GCS
сжатых байтов, что делает его быстрым и эффективным для
(Ground Control Station), обеспечивая полный
радиоканалов с ограниченной пропускной способностью.
контроль над дроном в автоматическом и
• Протокол работает по схеме «вопрос-ответ» или «стриминг».
ручном режимах.
•
•
•
•
•
Он может передавать состояние полёта, GPS-координаты,
уровень заряда батареи, сообщения об ошибках, команды
управления и прочее.
MAVLink поддерживает маршрутизацию и адресацию: каждое
устройство имеет свой идентификатор.
Протокол легко интегрируется с внешними компьютерами и
программным
обеспечением,
позволяя
автоматически
планировать миссии, управлять дроном в реальном времени и
анализировать полетные данные.
Существует две основные версии MAVLink: 1.0 и 2.0. Вторая
версия поддерживает шифрование, подписи, расширенные
команды и больше полей.
MAVLink можно передавать по радиомодему, Wi-Fi, Bluetooth,
USB, UART, CAN и даже LTE.
Одно из ключевых преимуществ — открытая архитектура:
разработчики могут добавлять собственные сообщения и
команды.
35
36
Протоколы управления
Протокол управления SBUS
SBUS (Serial Bus) — это проприетарный цифровой
протокол от Futaba, позднее адаптированный другими
производителями, такими как FrSky. Используется для
передачи до 16 каналов управления по одному проводу в
виде цифрового потока данных.
Основные характеристики SBUS:
• Количество каналов - 16 (обычно до 18)
• Тип сигнала - Цифровой (инверсный TTL, 100 000 бод)
• Задержка - ~10–20 мс
• Частота обновления - 7–9 мс
• Уровень сигнала - TTL (3.3V–5V), инверсный
• Failsafe - Поддерживается
• Подключение - Один сигнальный провод + питание
Приемники с поддержкой SBUS:
- FrSky: X8R, X4R-SB, R-XSR, XM+, Archer серия
- Futaba: R7008SB, R3008SB
- Radiomaster/ELRS: Некоторые модели с SBUS-выходом
- FlySky/Turnigy: iA6B (через конвертер или SBUS-выход)
FrSky X8R
Futaba R7008SB
FlySky iA6B
37
Протоколы управления
Протокол управления SBUS
Сравнение: SBUS vs Crossfire vs ELRS
Характеристика
SBUS
Тип сигнала
Диапазон
Задержка
Обратная связь
Поддержка LUA
Гибкость
настроек
Ширина канала
цифровой
Ограничен
~15–20 мс
Иногда
Нет
Низкая
цифровой
До 100+ км
<5 мс
Да
Да
Высокая
ExpressLRS
(ELRS)
цифровой
До 100+ км
<2.5 мс
Да
Да
Очень высокая
100 кбит/с
~400 кбит/с
до 2.4 Мбит/с
TBS Crossfire
Примечания:
• SBUS — односторонний протокол. Телеметрия требует
отдельного подключения.
• Failsafe обрабатывается приёмником.
• В Betaflight/INAV необходимо включить Serial RX и
выбрать SBUS на порту.
Настройка SBUS на аппаратуре управления:
1. Выбор протокола модуля:
• В меню Model Setup выбрать Internal/External RF →
FrSky D16 (если FrSky).
• Для Futaba: SBUS активен по умолчанию.
2. Настройка каналов:
• Назначить каналы (Roll, Pitch, Throttle, Yaw и др.).
• Диапазон: 1000–2000 мкс.
3. Подключение:
• Приемник SBUS → контроллер полёта (INAV,
Betaflight).
• Выбрать Serial RX на нужном порту UART.
1. Инверсия сигнала:
• Требуется инверсный UART.
• Старые контроллеры могут требовать SBUS-inverter.