无人驾驶飞翔器（UAV），俗称无人机，并不是新的。喜好者一直在规划和建造令人形象深入的遥控飞机，直升机，乃至飞翔充气鲨鱼很长一段时刻。无人机的概念能够追溯到19世纪中叶，当奥地利被罚下无人，炸弹填充气球，以此来进犯威尼斯。后来成为当今无人机开始开展起步于20世纪初，它们被用于方针的做法，在第一次国际大战期间的军事需求现已推进无人机才能，以新的高度和商业利益正在寻觅在尽力，他们怎么能够运用无人驾驶飞机练习军事人员技能。现在，亚马逊一直在测验运用GPS导航到你的方位，使自动化交给当日发货无人机。法律和公民当局还演示了怎么有用的无人机能够在比如查找和救援和边境巡查使命。本文着眼于一些挑选，咱们有规划操控和数据链无人机时。它探讨了开展和成熟的R / C单位，拓荒了路途，并在需求的安全性，抗搅扰才能强的添加和自治必定程度时呈现过错。
从玩具到东西
咱们都曾经有过一些触摸无线电遥控玩具，如小电动车。一个小的方向盘让你的方位车轮和一个根本的油门让他走了。 。极性开关，能够反向指示。虽然风趣的喜好和文娱，乃至是这个简略的功用已被证明是一个有用的耗费球探或监控体系，先于军事或法律人员进入。开始，无线电操控的轿车，直升机，飞机，和玩具，在大多数情况下，无论是运用27兆赫或49兆赫的频率。美国联邦通讯委员会颁发这些频率用于根本消费品，如玩具，车库开门器，对讲机等。的50和53兆赫的频率更高，假如操作员是一个特许业余无线电操作员以更大的答应的输出功率电平能够被运用。此外，72兆赫和75兆赫频带可被用于与附加通道（表1）更先进的通讯链路。不同的国家和国际各地区答应不同的频率和功率levels1并确认哪些是制止入内。军方能够在危机情况下运用任何他们想带的任何功率电平。发射机的输出功率，有时在口授瓦特，可是更精确地由有用辐射功率丈量2.调制技能可确认的互操作性来表明。例如，在 27兆赫和49兆赫频带，只要一个27 MHz单元能够在接近另一操作。相同的49兆赫。串扰导致每个单元的搅扰。
表1：常见的途径和频率的无线电操控。信道的数目也是一个约束要素。一般情况下，6信道用于一个简略的玩具。这是行进，撤退，行进，左，前右，后，左，右后。正如你所看到的，玩具都不是很精确，这便是为什么它需求一些兴旺的技能飞的R / C飞机和直升机。此外，无线电遥控玩具运用时刻对准脉冲编码格局（图1）。这儿的时隙被分配给每个信道。假如一个逻辑之一便是存在于位的方位，它是活跃且已翻开。相同地，假如没有位在该时刻点，它处于封闭状况。模仿电平能够表明这种方法，经过改动脉冲宽度。缺少脉冲可能是全关，而一个完好的占空比能够指示全开。之间的水平对应于脉冲的占空比。
图1：规范脉冲码调制技能无线电操控答应多个频道以经过在该信道相关联的时隙的脉冲的存在或不存在来操控。脉冲宽度可用于表明的模仿电平。较高频段不传达，只要做较低频率信号，可是，也有运用较高频带更多可用的频道。这意味着，互操作性是可行的，有点牢靠的时分，说，十几无人驾驶飞机都运用2.4 GHz频段，由于扩频技能（这也使得比较，窄带调幅和调频较高的发射功率电平）。这能够协助战胜远间隔无人机间隔的问题。较低频率有外表的更好的浸透，可是，所以关于非空中遥控较低的频率可能是抱负的。例如，照相机流动站雄蜂能够运用建筑物内找到罪犯和人质。从墙面和隔间的搅扰，即使是2.4 GHz无线网络阵列，可能使部分像Silicon Labs的EZRADIO系列有用。如315-915 MHz的Silicon Labs公司SI4313-B1-FM或240-960 MHz的SI4330-B1-FM配件供给高达128千位/秒的还算不错的数据传输速率。虽然不是高清晰度，实时视频功用;操控，遥测，数据收集和传感器接口十分合适运用这些速率。的-118 dBm的一个很好的信号灵敏度意味着，即使是弱小的信号将是可用的和规划师们的调制技能，他们能够从中挑选，包含FSK，GFSK和OOK调制的挑选。一个特别好的功用是其规划从2.6千赫至620千赫可编程带宽。这使规划人员能够挑选信道宽度和间隔，能够让更多的途径（互操作性）和窄带较轻的使命（如油门或转向，这一般发生在低数据速率）。低功率为10nA关断电流是杰出的非活动期间，和一个内置的RSSI乃至能够发送回操控点根据需求进行动态调整发射功率。另一个长处是，小（4毫米×4毫米）的20引脚部件具有跳频才能和混合信号功用，以及一个内置的低电池检测器和温度传感器。即使是规划较小的是 315兆赫 – 917 MHz的Silicon Labs公司SI4356-B1A-FM选用3毫米x 3毫米巨细的包。 Silicon Labs公司还供给了太阳能能量收集开发套件，能量HARVEST-RD演示怎么将这些低功耗（12 mA）的接收器链接能够提取满足的能量，以坚持指令通道还活着，而其独立的电源充电。
小型化是要害
这些天，任何人都能够运用商用现有的技能（COTS）做一个适当杂乱的无人机。长途操控衔接，可喜好和职业，现已开展到供给清洁功用，遥感功用的点，乃至流媒体视频和音频。现代组件使这些子体系小。一般公民现在能够有一点点的特务无人机巡查自己的房子，假如他们挑选。即使是袖珍无人机现已树立。更高频率的无线电答应更宽的带宽。 2.4 GHz频率有1兆赫宽的信道，答应低于49 MHz频段的只要15千赫规划内的通道更高的数据速率。这使得数据或操控的短脉冲串，并答应带有直播的音频和视频互操作性。小型化是当今无人机要害。简略的低频率的无线电操控链路能够是十分小而轻，由于它们能够只运用几个晶体管来完成。与此相反，杂乱的扩频电台是根据微操控器，并与他们进行杂乱的数字无线电的一切支撑电路和功率要求。较高频率操作，可是，答应运用更小的RF分立，比如电感器，阻抗匹配组件和天线。 2.4 GHz频段也已被大多数无线电遥控喜好者和更恰当，无人机制造商。是的，你能够买到相对杂乱的无线电操控的无人驾驶飞机，现在，他们运用的2.4 GHz无线电。这意味着，很多的单芯片接收器，发射器和收发器能够规划自己的规划时，都是公正的游戏。数的2.4 GHz计划很简单，以及也能够是频带约束。例如，繁忙的无线网络衔接的ZigBee，蓝牙，乃至是蓝牙低功耗方面可能会约束信号的牢靠性，以及约束发送功率电平，以完成最大的间隔，特别是假如有人运用有源搅扰。一切的要害数据有必要得到供认和ACK / NACK既定的协议能够保证数据包在条件答应的无差错传输。此外，现代的2.4 GHz的协议具有较高的带宽数据速率和可答应的音频和视频流的独立的操控链路。例如，不同的制造商的音频和视频链接能够与在不同的信道操控和状况信息并发流。要害的一点是，Wi-Fi的平板电脑，智能手机，笔记本电脑和笔记本电脑的可用功用够使这些频段可取的，由于一个牢靠和低成本的操控渠道是现成的大多数智能手机。一个运用程序能够是你的操控器。 ZigBee的遥控器，也能够用作低成本的测验器。的ZigBee的网状联网功用，还供给了一个杰出的解决计划时，交通拥堵是一个问题。裁定，路由，和信息发送体系被规划为运用其他节点作为起点，以找到一个特定的目的地的道路。一个好的解决计划在这儿能够是爱特梅尔AT86RF231夙，这是一个小的 32引脚专用收发器，可用于700，800，900兆赫和2.4GHz的规划。 Atmel的ATREB231FE2-EK参阅规划是一个杰出的初步。请记住，自始自终，RF PCB布局可能会十分扎手。
这是很好的为王
虽然政府机构和军事集体在任何他们想要的频段，选用大的权利，由于他们想要的，并选用扩频技能来悄然并存，非授权的工业和公民没有相同的才能的奢侈品。相反，咱们被约束的R / C波段和ISM频段。其他人能够经过答应运用。当它宣告30，000无人机在运用了美国大陆，虽然许多人感到惊奇，咱们能够预期这个数字迅速增长，特别是法律选用了这种技能（图2）。
图2：民事当局，特别是法律部分，边境巡查，和DEA现已运用现在很长一段时刻在美国大陆无人机。关于严峻的使命，卫星依然供给投保时最好挑选大面积的有针对性的。而贵重的操作，一个卫星链路能够是得到的视野，并取得信号经过的仅有方法。另一个要素要记住的是，自主性必定程度应该进行编程。假如你失掉操控的时刻很短，无人机应该进入安全形式。与此相关的是运用GPS模块，让您的无人机跛行回家，假如一切都失利了。无人机是日子中的现实，以及能够运用这种技能会。咱们正在进入一个个人的无人驾驶飞机商场中合法的私人和商业用处，以及法律和军事用处，肯定会加速的第一阶段。有关本文中评论的部件的更多信息，请供给拜访的Digi-Key问询网站产品页面的链接。
