無人駕駛飛行器（UAV），俗su稱cheng無wu人ren機ji
，並bing不bu是shi新xin的de。愛ai好hao者zhe一yi直zhi在zai設she計ji和he建jian設she令ling人ren印yin象xiang深shen刻ke的de遙yao控kong飛fei機ji

，直zhi升sheng機ji，甚shen至zhi飛fei行xing充chong氣qi鯊sha魚yu很hen長chang一yi段duan時shi間jian。無wu人ren機ji的de概gai念nian可ke以yi追zhui溯su到dao19世紀中葉
，當奧地利被罰下無人
，炸彈填充氣球
，以此來攻擊威尼斯。後來成為當今無人機最初發展起步於20shijichu
，tamenbeiyongyumubiaodezuofa，zaidiyicishijiedazhanqijiandejunshixuqiuyijingtuidongwurenjinengli，yixindegaoduheshangyeliyizhengzaixunzhaozainuli

，tamenruhenenggouliyongwurenjiashifeijixunlianjunshirenyuanjishu。muqian
，yamaxunyizhizaichangshishiyongGPS導(dao)航(hang)到(dao)你(ni)的(de)位(wei)置(zhi)，使(shi)自(zi)動(dong)化(hua)交(jiao)付(fu)當(dang)日(ri)發(fa)貨(huo)無(wu)人(ren)機(ji)。執(zhi)法(fa)和(he)公(gong)民(min)當(dang)局(ju)還(hai)演(yan)示(shi)了(le)如(ru)何(he)有(you)效(xiao)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)可(ke)以(yi)在(zai)諸(zhu)如(ru)搜(sou)索(suo)和(he)救(jiu)援(yuan)和(he)邊(bian)境(jing)巡(xun)邏(luo)任(ren)務(wu)。本(ben)文(wen)著(zhe)眼(yan)於(yu)一(yi)些(xie)選(xuan)擇(ze)
，我(wo)們(men)有(you)設(she)計(ji)控(kong)製(zhi)和(he)數(shu)據(ju)鏈(lian)無(wu)人(ren)機(ji)時(shi)。它(ta)探(tan)討(tao)了(le)發(fa)展(zhan)和(he)成(cheng)熟(shu)的(de)R / C單位

，開辟了道路，並在需要的安全性，抗幹擾能力強的增加和自治一定程度時出現錯誤。

 

 

我們都曾經有過一些接觸無線電遙控玩具
，如小電動車。一個小的方向盤讓你的位置車輪和一個基本的油門讓他走了。 。極ji性xing開kai關guan，可ke以yi反fan向xiang指zhi示shi。雖sui然ran有you趣qu的de愛ai好hao和he娛yu樂le
，甚shen至zhi是shi這zhe個ge簡jian單dan的de功gong能neng已yi被bei證zheng明ming是shi一yi個ge有you用yong的de消xiao耗hao球qiu探tan或huo監jian控kong係xi統tong，先xian於yu軍jun事shi或huo執zhi法fa人ren員yuan進jin入ru。最zui初chu
，無wu線xian電dian控kong製zhi的de汽qi車che，直zhi升sheng機ji，飛fei機ji，和he玩wan具ju
，在zai大da多duo數shu情qing況kuang下xia，無wu論lun是shi使shi用yong27兆赫或49兆赫的頻率。美國聯邦通信委員會授予這些頻率用於基本消費品，如玩具，車庫開門器，對講機等。的50和53兆赫的頻率更高
，如果操作員是一個特許業餘無線電操作員以更大的允許的輸出功率電平可以被使用。此外，72兆赫和75兆赫頻帶可被用於與附加通道（表1）更先進的通信鏈路。不同的國家和世界各地區允許不同的頻率和功率levels1並(bing)確(que)定(ding)哪(na)些(xie)是(shi)禁(jin)止(zhi)入(ru)內(nei)。軍(jun)方(fang)可(ke)以(yi)在(zai)危(wei)機(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)使(shi)用(yong)任(ren)何(he)他(ta)們(men)想(xiang)帶(dai)的(de)任(ren)何(he)功(gong)率(lv)電(dian)平(ping)。發(fa)射(she)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)


，有(you)時(shi)在(zai)口(kou)授(shou)瓦(wa)特(te)
，但(dan)是(shi)更(geng)精(jing)確(que)地(di)由(you)有(you)效(xiao)輻(fu)射(she)功(gong)率(lv)測(ce)量(liang)2.調製技術可確定的互操作性來表示。例如，在 27兆赫和49兆赫頻帶，隻有一個27 MHz單元可以在靠近另一操作。同樣的49兆赫。串擾導致每個單元的幹擾。

 

表1：常見的渠道和頻率的無線電控製。信道的數目也是一個限製因素。通常情況下，6信xin道dao用yong於yu一yi個ge簡jian單dan的de玩wan具ju。這zhe是shi前qian進jin，後hou退tui，前qian進jin，左zuo，前qian右you，後hou，左zuo，右you後hou。正zheng如ru你ni所suo看kan到dao的de，玩wan具ju都dou不bu是shi很hen準zhun確que
，這zhe就jiu是shi為wei什shen麼me它ta需xu要yao一yi些xie發fa達da的de技ji能neng飛fei的deR / C飛機和直升機。此外，無線電遙控玩具使用時間對準脈衝編碼格式（圖1）。這(zhe)裏(li)的(de)時(shi)隙(xi)被(bei)分(fen)配(pei)給(gei)每(mei)個(ge)信(xin)道(dao)。如(ru)果(guo)一(yi)個(ge)邏(luo)輯(ji)之(zhi)一(yi)就(jiu)是(shi)存(cun)在(zai)於(yu)位(wei)的(de)位(wei)置(zhi)
，它(ta)是(shi)積(ji)極(ji)且(qie)已(yi)打(da)開(kai)。同(tong)樣(yang)地(di)，如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)位(wei)在(zai)該(gai)時(shi)間(jian)點(dian)，它(ta)處(chu)於(yu)關(guan)閉(bi)狀(zhuang)態(tai)。模(mo)擬(ni)電(dian)平(ping)可(ke)以(yi)表(biao)示(shi)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)，通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)脈(mai)衝(chong)寬(kuan)度(du)。缺(que)乏(fa)脈(mai)衝(chong)可(ke)能(neng)是(shi)全(quan)關(guan)，而(er)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)可(ke)以(yi)指(zhi)示(shi)全(quan)開(kai)。之(zhi)間(jian)的(de)水(shui)平(ping)對(dui)應(ying)於(yu)脈(mai)衝(chong)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)。

圖1：標準脈衝碼調製技術無線電控製允許多個頻道以通過在該信道相關聯的時隙的脈衝的存在或不存在來控製。

脈(mai)衝(chong)寬(kuan)度(du)可(ke)用(yong)於(yu)表(biao)示(shi)的(de)模(mo)擬(ni)電(dian)平(ping)。較(jiao)高(gao)頻(pin)段(duan)不(bu)傳(chuan)播(bo)，隻(zhi)要(yao)做(zuo)較(jiao)低(di)頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)，但(dan)是(shi)，也(ye)有(you)使(shi)用(yong)較(jiao)高(gao)頻(pin)帶(dai)更(geng)多(duo)可(ke)用(yong)的(de)頻(pin)道(dao)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)，互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)
，有(you)點(dian)可(ke)靠(kao)的(de)時(shi)候(hou)，說(shuo)

，十(shi)幾(ji)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)飛(fei)機(ji)都(dou)使(shi)用(yong)2.4 GHz頻段，由於擴頻技術（這也使得相比，窄帶調幅和調頻較高的發射功率電平）。這zhe可ke以yi幫bang助zhu克ke服fu遠yuan距ju離li無wu人ren機ji距ju離li的de問wen題ti。較jiao低di頻pin率lv有you表biao麵mian的de更geng好hao的de滲shen透tou，然ran而er，所suo以yi對dui於yu非fei空kong中zhong遙yao控kong較jiao低di的de頻pin率lv可ke能neng是shi理li想xiang的de。例li如ru，照zhao相xiang機ji流liu動dong站zhan雄xiong蜂feng可ke以yi使shi用yong建jian築zhu物wu內nei找zhao到dao罪zui犯fan和he人ren質zhi。從cong牆qiang壁bi和he隔ge間jian的de幹gan擾rao，即ji使shi是shi2.4 GHz無線網絡陣列，可能使部分像Silicon Labs的EZRADIO係列有用。如315-915 MHz的Silicon Labs公司SI4313-B1-FM或240-960 MHz的SI4330-B1-FM配件提供高達128千位/秒的還算不錯的數據傳輸速率。雖然不是高清晰度，實時視頻功能;控製
，遙測
，數據采集和傳感器接口非常適合應用這些速率。的-118 dBm的一個很好的信號靈敏度意味著，即使是微弱的信號將是可用的和設計師們的調製技術，他們可以從中選擇，包括FSK，GFSK和OOK調製的選擇。一個特別好的功能是其範圍從2.6千赫至620千赫可編程帶寬。這使設計人員能夠選擇信道寬度和間距，可以讓更多的渠道（互操作性）和窄帶較輕的任務（如油門或轉向，這通常發生在低數據速率）。低功率為10nA關斷電流是良好的非活動期間，和一個內置的RSSI甚至可以發送回控製點根據需要進行動態調整發射功率。另一個優點是，小（4毫米×4毫米）的20引腳部件具有跳頻能力和混合信號功能，以及一個內置的低電池檢測器和溫度傳感器。即使是規模較小的是 315兆赫 - 917 MHz的Silicon Labs公司SI4356-B1A-FM采用3毫米x 3毫米大小的包。 Silicon Labs公司還提供了太陽能能量采集開發套件，能量HARVEST-RD演示如何將這些低功耗（12 mA）的接收器鏈接可以提取足夠的能量，以保持命令通道還活著，而其獨立的電源充電。

 

 

這些天
，任何人都可以使用商用現有的技術（COTS）做zuo一yi個ge相xiang當dang複fu雜za的de無wu人ren機ji。遠yuan程cheng控kong製zhi連lian接jie，可ke愛ai好hao和he行xing業ye，已yi經jing發fa展zhan到dao提ti供gong清qing潔jie性xing能neng
，遙yao感gan功gong能neng的de點dian，甚shen至zhi流liu媒mei體ti視shi頻pin和he音yin頻pin。現xian代dai組zu件jian使shi這zhe些xie子zi係xi統tong小xiao。普pu通tong公gong民min現xian在zai可ke以yi有you一yi點dian點dian的de間jian諜die無wu人ren機ji巡xun邏luo自zi己ji的de房fang子zi
，如ru果guo他ta們men選xuan擇ze。即ji使shi是shi袖xiu珍zhen無wu人ren機ji已yi經jing建jian立li。更geng高gao頻pin率lv的de無wu線xian電dian允yun許xu更geng寬kuan的de帶dai寬kuan。 2.4 GHz頻率有1兆赫寬的信道，允許低於49 MHz頻段的隻有15千(qian)赫(he)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)通(tong)道(dao)更(geng)高(gao)的(de)數(shu)據(ju)速(su)率(lv)。這(zhe)使(shi)得(de)數(shu)據(ju)或(huo)控(kong)製(zhi)的(de)短(duan)脈(mai)衝(chong)串(chuan)，並(bing)允(yun)許(xu)帶(dai)有(you)直(zhi)播(bo)的(de)音(yin)頻(pin)和(he)視(shi)頻(pin)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)。小(xiao)型(xing)化(hua)是(shi)當(dang)今(jin)無(wu)人(ren)機(ji)關(guan)鍵(jian)。簡(jian)單(dan)的(de)低(di)頻(pin)率(lv)的(de)無(wu)線(xian)電(dian)控(kong)製(zhi)鏈(lian)路(lu)可(ke)以(yi)是(shi)非(fei)常(chang)小(xiao)而(er)輕(qing)
，因(yin)為(wei)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)隻(zhi)使(shi)用(yong)幾(ji)個(ge)晶(jing)體(ti)管(guan)來(lai)實(shi)現(xian)。與(yu)此(ci)相(xiang)反(fan)，複(fu)雜(za)的(de)擴(kuo)頻(pin)電(dian)台(tai)是(shi)基(ji)於(yu)微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)

，並(bing)與(yu)他(ta)們(men)進(jin)行(xing)複(fu)雜(za)的(de)數(shu)字(zi)無(wu)線(xian)電(dian)的(de)所(suo)有(you)支(zhi)持(chi)電(dian)路(lu)和(he)功(gong)率(lv)要(yao)求(qiu)。較(jiao)高(gao)頻(pin)率(lv)操(cao)作(zuo)
，但(dan)是(shi)，允(yun)許(xu)使(shi)用(yong)更(geng)小(xiao)的(de)RF分立
，諸如電感器，阻抗匹配組件和天線。 2.4 GHzpinduanyeyibeidaduoshuwuxiandianyaokongaihaozhehegengtieqie，wurenjizhizaoshang。shide，nikeyimaidaoxiangduifuzadewuxiandiankongzhidewurenjiashifeiji，xianzai，tamenshiyongde2.4 GHz無線電。這意味著，大量的單芯片接收器
，發射器和收發器可以規劃自己的設計時，都是公平的遊戲。數的2.4 GHz方案很容易

，以及也可以是頻帶限製。例如，繁忙的無線網絡連接的ZigBee，藍lan牙ya
，甚shen至zhi是shi藍lan牙ya低di功gong耗hao方fang麵mian可ke能neng會hui限xian製zhi信xin號hao的de可ke靠kao性xing
，以yi及ji限xian製zhi發fa送song功gong率lv電dian平ping，以yi實shi現xian最zui大da的de距ju離li，特te別bie是shi如ru果guo有you人ren使shi用yong有you源yuan幹gan擾rao。所suo有you的de關guan鍵jian數shu據ju必bi須xu得de到dao承cheng認ren和heACK / NACK既定的協議可以確保數據包在條件許可的無差錯傳輸。此外，現代的2.4 GHzdexieyijuyoujiaogaodedaikuanshujusulvhekeyunxudeyinpinheshipinliudedulidekongzhilianlu。liru
，butongdezhizaoshangdeyinpinheshipinlianjiekeyiyuzaibutongdexindaokongzhihezhuangtaixinxibingfaliu。guanjiandeyidianshi，Wi-Fi的de平ping板ban電dian腦nao
，智zhi能neng手shou機ji
，筆bi記ji本ben電dian腦nao和he筆bi記ji本ben電dian腦nao的de可ke用yong性xing可ke以yi使shi這zhe些xie頻pin段duan可ke取qu的de，因yin為wei一yi個ge可ke靠kao和he低di成cheng本ben的de控kong製zhi平ping台tai是shi現xian成cheng的de大da多duo數shu智zhi能neng手shou機ji。一yi個ge應ying用yong程cheng序xu可ke以yi是shi你ni的de控kong製zhi器qi。 ZigBee的遙控器，也可以用作低成本的測試器。的ZigBee的de網wang狀zhuang聯lian網wang功gong能neng

，還hai提ti供gong了le一yi個ge良liang好hao的de解jie決jue方fang案an時shi，交jiao通tong擁yong擠ji是shi一yi個ge問wen題ti。仲zhong裁cai，路lu由you，和he信xin息xi發fa送song係xi統tong被bei設she計ji為wei使shi用yong其qi他ta節jie點dian作zuo為wei出chu發fa點dian，以yi找zhao到dao一yi個ge特te定ding的de目mu的de地di的de路lu線xian。一yi個ge好hao的de解jie決jue方fang案an在zai這zhe裏li可ke以yi是shi愛ai特te梅mei爾erAT86RF231夙
，這是一個小的 32引腳專用收發器，可用於700，800

，900兆赫和2.4GHz的設計。 Atmel的ATREB231FE2-EK參考設計是一個良好的開端。請記住，一如既往，RF PCB布局可能會非常棘手。

 

 

雖sui然ran政zheng府fu機ji構gou和he軍jun事shi團tuan體ti在zai任ren何he他ta們men想xiang要yao的de頻pin段duan，采cai用yong大da的de權quan力li
，因yin為wei他ta們men想xiang要yao的de，並bing采cai用yong擴kuo頻pin技ji術shu來lai悄qiao悄qiao並bing存cun
，非fei授shou權quan的de產chan業ye和he人ren民min沒mei有you相xiang同tong的de能neng力li的de奢she侈chi品pin。相xiang反fan，我wo們men被bei限xian製zhi的deR / C波段和ISM頻段。其他人可以通過許可使用。當它宣布30，000無人機在使用了美國大陸，盡管許多人感到驚訝
，我們可以預期這個數字迅速增長
，特別是執法采用了這種技術（圖2）。

 

對dui於yu嚴yan重zhong的de任ren務wu，衛wei星xing仍reng然ran提ti供gong投tou保bao時shi最zui好hao選xuan擇ze大da麵mian積ji的de有you針zhen對dui性xing的de。而er昂ang貴gui的de操cao作zuo，一yi個ge衛wei星xing鏈lian路lu可ke以yi是shi得de到dao的de視shi線xian，並bing獲huo得de信xin號hao通tong過guo的de唯wei一yi方fang式shi。另ling一yi個ge因yin素su要yao記ji住zhu的de是shi
，自zi主zhu性xing一yi定ding程cheng度du應ying該gai進jin行xing編bian程cheng。如ru果guo你ni失shi去qu控kong製zhi的de時shi間jian很hen短duan，無wu人ren機ji應ying該gai進jin入ru安an全quan模mo式shi。與yu此ci相xiang關guan的de是shi利li用yongGPS模(mo)塊(kuai)，讓(rang)您(nin)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)跛(bo)行(xing)回(hui)家(jia)
，如(ru)果(guo)一(yi)切(qie)都(dou)失(shi)敗(bai)了(le)。無(wu)人(ren)機(ji)是(shi)生(sheng)活(huo)中(zhong)的(de)事(shi)實(shi)，以(yi)及(ji)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)會(hui)。我(wo)們(men)正(zheng)在(zai)進(jin)入(ru)一(yi)個(ge)個(ge)人(ren)的(de)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)飛(fei)機(ji)市(shi)場(chang)中(zhong)合(he)法(fa)的(de)私(si)人(ren)和(he)商(shang)業(ye)用(yong)途(tu)，以(yi)及(ji)執(zhi)法(fa)和(he)軍(jun)事(shi)用(yong)途(tu)，肯(ken)定(ding)會(hui)加(jia)快(kuai)的(de)第(di)一(yi)階(jie)段(duan)。有(you)關(guan)本(ben)文(wen)中(zhong)討(tao)論(lun)的(de)部(bu)件(jian)的(de)更(geng)多(duo)信(xin)息(xi)，請(qing)提(ti)供(gong)訪(fang)問(wen)的(de)Digi-Key詢問網站產品頁麵的鏈接。