מהו מזל"ט FPV סיב אופטי? איך זה עובד, באילו סיבים הוא משתמש, ואיפה זה נופל

FPV סיבים אופטיים הפך מניסוי נישה לארכיטקטורת מזל"ט הנדונה בהרחבה תוך זמן קצר מאוד, ורוב מה שנכתב על זה מסביר את המטוס. מעט מאוד מסביר את הסיבים.

זה הפער שהמדריך הזה ממלא. זה מכסה מהי המערכת, מדוע קשר אופטי מחליף קישור רדיו, מה שהסיב עצמו צריך לעשות כדי לשרוד את הפיתול במהירות, ו - החלק שנשאר בדרך כלל בחוץ - מה שהארכיטקטורה הזו לא יכולה לעשות.

תשובה מהירה: מה זה מזל"ט FPV סיב אופטי

מזל"ט FPV סיב אופטי הוא מזל"ט ששולח נתוני וידאו ונתוני בקרה דרך סיב אופטי דק לשיער המתפרק מסליל בזמן טיסה של המטוס, במקום לשדר דרך קישור רדיו.

ארבעה דברים מגדירים את זה:

• קשירה פיזית, לא אות. החוליה היא קווצת זכוכית רציפה בין המפעיל למטוס.
• הסיבים הם חד פעמיים. זה משתלם ככל שהרחפן מתקדם ואינו מתאושש או מוחזר לאחר מכן.
• הטווח נקבע לפי אורך הסליל, לא באמצעות כוח משדר או קו ראייה.
• הסיב אינו רגיש לכיפוף במצב יחיד, בדרך כלל קטגוריית G.657, כי הוא צריך לשרוד רדיוס מתפתל הדוק מאוד על סליל קטן.

הסחר הוא פשוט: קשר אופטי חסין בפני הפרעות רדיו ואינו יכול להיתקע, אבל זה מתכלה, שביר בדרכים ספציפיות, ומוגבל פיזית על ידי השטח שהוא חוצה.

כיצד פועלת מערכת FPV סיבים אופטיים

הסר את המטוס ומערכת FPV סיבים אופטיים היא ארבעה מרכיבים.

הקצה המוטס. מצלמה ומקלט משדר אופטי על הרחפן ממירים וידאו וטלמטריה לאור. המטרה הזו מוגבלת במשקל - כל גרם של מקלט משדר, סליל וסיבים יוצאים מתקציב המטען וזמן הטיסה.

הסיבים. גדיל בודד של זכוכית מצופה, בדרך כלל 245 מיקרומטר בקוטר כולל או פחות, ריצה ברציפות מהרחפן לקרקע. אין ג'וינטים, ללא מחברים, אין חוזרים לאורכו.

הסליל. הסיב מלופף על סליל קל משקל, בדרך כלל נישאת על המטוס, ומשתלמת כשהרחפן מתרחק מנקודת השיגור. עיצוב סליל עושה יותר עבודה ממה שרוב התיאורים מודים: הוא קובע באיזו מהירות משתחרר הסיבים, כמה מתח חווה הסיבים בזמן ההתנתקות, והאם ניתן ללפף את החפיסה בחוזקה מספיק כדי להתאים למטוס בכלל.

סוף הקרקע. מקלט משדר תואם ממיר את האור בחזרה להזנת וידאו וערוץ בקרה לתצוגה של המפעיל.

כי החוליה היא חתיכת זכוכית רציפה ללא במת רדיו בשום מקום בשרשרת, אין שום דבר בדרך ליירט, לִדחוֹס, או תחרות עם כוח אות. הקישור קיים פיזית או שהוא לא קיים.

האיכות הבינארית הזו היא כל הערעור - וכן, כפי שמסביר סעיף המגבלות, את כל הבעיה.

למה סיבים במקום רדיו

רדיו נשאר ברירת המחדל עבור רוב יישומי הרחפנים ועובד היטב ברובם. סיבים נבחרים כאשר מאפייני רדיו ספציפיים הופכים לפסול.

חסינות הפרעות. סיב אופטי אינו נושא פליטת רדיו ואינו מגיב לאף אחד. בסביבות עמוסות מבחינה אלקטרומגנטית - אזורים עירוניים צפופים, אתרי תעשייה עם מכונות כבדות, מיקומים עם תעבורת RF רוויה - קישור אופטי אינו מושפע מתנאים שמדרדרים או שוברים רדיו.

רוחב פס והשהייה. נתיב אופטי ייעודי נושא נתוני וידאו וחיישנים בחדות גבוהה עם חביון הנשלט בעיקרו על ידי עיכוב התפשטות ולא על ידי תקורה של פרוטוקול או מחלוקת עם משתמשים אחרים באותו ספקטרום.

אין פליטה. משדר רדיו מכריז על עמדה משלו. קשירת סיבים אינה מקרינה, מה שחשוב בהקשרים שבהם הפליטה עצמה אינה רצויה.

מבצע שבו הרדיו לא יכול להגיע. מנהרות תת קרקעיות, מוקשים, צינורות, מבנים מחוזקים וסביבות מוגנות אחרות חוסמות את התפשטות הרדיו לחלוטין. קשר אופטי אינו מושפע מהחסימה מכיוון שהוא עובר דרכו פיזית.

טווח מנותק מקו הראייה. טווח הרדיו תלוי בעוצמת המשדר, גיאומטריית אנטנה ושטח. טווח החיבורים האופטי תלוי בכמות הסיבים שיש על הסליל.

אף אחד מהיתרונות הללו אינו בחינם. כל אחד מהם נרכש עם האילוצים המתוארים להלן.

המגבלות שאף אחד לא מדבר עליהן

כמעט כל תיאור שפורסם של FPV סיבים אופטיים הוא רשימה של יתרונות. זה תמרור אזהרה, כי לארכיטקטורה הזו יש חסרונות אמיתיים ומובנים היטב, וכל מי שמעריך את זה ראוי לשמוע אותם לפני ולא אחרי.

הסיבים נשברים. 

זה זכוכית, עובי של בערך רבע מילימטר כולל הציפוי שלו. תפס אותו על ענף, חוט, פינה של קיר, או קצה חד על מסגרת האוויר עצמה והקישור נעלם באופן מיידי. אין מצב מושפל ואין חיבור מחדש - קשר שבור הוא טיסה שהופסקה.

זהו חומר מתכלה טהור. 

הסיב משתלם ככל שהרחפן מתקדם ואינו ניתן לשחזור. כל טיסה מבלה את כל הסליל שלה. זוהי עלות חומר לטיסה שפשוט אין למערכות רדיו.

השטח קובע את הטווח האמיתי, לא הסליל. 

הקשירה עוקבת אחר דרכו של המל"ט. מכשולים, שינויי כיוון חדים והכפלה לאחור יוצרים נקודות סתירה ושחיקה. כל אורך שמפותל על הסליל הוא מקסימום תיאורטי, לא מה שסביבה עמוסה באמת תאפשר.

התמרון מוגבל.

פניות הדוקות, היפוכים ומסלולים מסכנים את המטוס לחצות או לעכל את הסיבים שלו. הקשירה כופה משמעת טיסה שאין לרחפן המעופף בחופשיות.

לתשלום יש הגבלת מהירות. 

סיבים יכולים רק להירגע כל כך מהר לפני שהמתח עולה עד כדי שבירה. האצה אגרסיבית היא מצב כשל אמיתי, וכאן איכות הסליל נפרדת ממחיר הסליל.

משקל חותך לסבולת. 

הסליל והסיבים נישאים. המסה הזו מחליפה סוללה או מטען, וסליל ארוך יותר פירושו מטוס כבד יותר וזמן טיסה קצר יותר - רווח הטווח מבטל את עצמו בחלקו.

סיבים שנשלמו נשארים היכן שהם נוחתים. 

קילומטרים של חוט זכוכית נשארים על פני אזור ההפעלה לאחר כל טיסה. זה לא מתכלה, ובחקלאיות, סביבה וסביבה מאוכלסת זה חשש לגיטימי ולא טכני.

קישורים חד-פעמיים אינם מתאימים לעבודה שחוזרת על עצמה. 

לשגרה, בדיקה חוזרת, מערכת רדיו או קווית ניתנת לשימוש חוזר היא כמעט תמיד התשובה ההנדסית והכלכלית הטובה יותר.

קראו ביחד, אלה מגדירים לאן שייכת הארכיטקטורה: משימות שבהן הרדיו באמת לא יכול לעבוד, כאשר ערכה של טיסה מוצלחת בודדת עולה על עלות הסיבים שהושקעו בה, והיכן מבינים את סביבת ההפעלה מראש.

מה מייחד את הסיבים

קישור FPV סיב אופטי אינו משתמש בסיב טלקום רגיל. הדרישות האופטיות אינן ראויות לציון; המכניים והגיאומטריים אינם.

חוסר רגישות לכופף. 

מתפתל על סליל קומפקטי, הסיב יושב ברדיוס צר מאוד על פני כל סיבוב של החבילה - הדוק הרבה יותר מכל דבר במתקנת רשת קונבנציונלית. סיבים סטנדרטיים במצב יחיד מאבדים אור ברדיוסים האלה. קטגוריית G.657 קיימת במיוחד בשביל זה, כאשר A1 ו-A2 מציעים רדיוסי כיפוף מינימליים שונים ו-B3 הדוקה יותר. איזו כיתה צריכה יישום תלוי בגיאומטריית הפיתול בפועל, ולהחלטה הזו יש פשרות משלה - אנו מכסים את ההשוואה בפירוט בG.657.A1 לעומת G.657.A2, והעיקרון הבסיסי בעצות חיוניות על רדיוס כיפוף סיבים.

קוטר ציפוי. 

הזכוכית תמיד 125 מיקרומטר, אך ציפוי המגן סביבו אינו קבוע. ציפוי מופחת מכניס יותר אורך על אותו סליל ומוריד את משקל האריזה, במחיר של שכבת הגנה דקה יותר והתנהגות טיפול ושחבור שונה. במטוס מוגבל משקל זהו משתנה עיצובי אמיתי, לא פרט.

התנהגות מכנית בתשלום. 

זה החלק המובן לרוב לא נכון. דרגת כיפוף שולטת בביצועים האופטיים בזמן כיפוף - היא לא קובעת אם הסיב שורד את הפיתול תחת מתח במהירות. התנהגות מתיחה, עמידות בפני עייפות ושלמות הציפוי נקבעות על ידי הציפוי ותהליך השרטוט, לא לפי ייעוד G.657. שני סלילים המשתמשים בדרגת סיבים זהה יכולים לתפקד בצורה שונה לחלוטין אם הם נפצעים בצורה שונה.

בניית סליל. 

שיטת סלילה (פנימי או חיצוני), חומר ומשקל סליל, ובקרת מתח בתשלום קובעים אם הסיבים יורדים בצורה נקייה. סיב שצוין היטב על סליל בנוי בצורה גרועה אינו חוליה עובדת. מכאן בעצם מקורם של רוב כשלי השטח, וזה כמעט אף פעם לא מה שהשוואת גיליון מפרט בוחנת.

התבנית על פני כל הארבעה: דרגת סיבים היא הקלט שאנשים משווים, ולעתים רחוקות המשתנה הוא זה שקובע את התוצאה.

היכן נעשה שימוש ב-FPV סיבים אופטיים

הערה כיצד כתוב סעיף זה. אנו מספקים סיבים; אנחנו לא בחדר כשהוא פרוס, ואנחנו לא שואלים את הקונים מה הם עושים עם זה. להלן תיאור של היכן דווח על שימוש בטכנולוגיה זו, לא טענה לגבי הלקוחות שלנו.

תגובת חירום ואסון. תשתית פגומה, מבנים שקרסו וסביבות שלאחר אסון פירושם לעתים קרובות שאין תשתית רדיו שמישה וספקטרום לא אמין. קישור אופטי קשור מספק ערוץ זמני ברוחב פס גבוה שאינו תלוי באף אחד ממנו.

בדיקה תת קרקעית וחלל סגור. מנהרות, מוקשים, ביוב, צינורות ומבנים תעשייתיים מחוזקים חוסמים את התפשטות הרדיו. קשירה אופטית עוברת פיזית דרך החסימה, וזה אחד המקרים המובהקים שבהם הסיבים אינם רק טובים יותר אלא הכרחיים.

חיפוש והצלה. שטח מרוחק, ראות לקויה וללא כיסוי רשת. חיבור מבטיח את קישור הווידאו למשך גיחה בודדת ללא קשר לתנאי הסביבה.

בדיקת תעשייה ותשתיות. דוודים, ארובות, מיכלי אחסון, צדי הגשר, מבנים מהחוף. סביבות מרעישות חשמלית, סגור פיזית, או שניהם.

השקת רשת זמנית וקישוריות בשטח. יצירת קישור עובד במהירות במקום בו אין תשתית קבועה ואי אפשר לסמוך על הספקטרום.

מחקר ומכשור. יישומים הזקוקים לרוחב פס גבוה, זמן אחזור נמוך, טלמטריה נטולת הפרעות מפלטפורמה נעה.

דרישה הקשורה לביטחון. חלק ניכר מהגידול האחרון בקטגוריה זו נובע מרכש הקשור לביטחון, ולקבוע אחרת יהיה לא מדויק. הסיבה היא אותה חסינות הפרעה שתוארה קודם לכן: קישור אופטי אינו נושא פליטת רדיו ואינו מושפע מתחרות אלקטרומגנטית. אנו מציינים זאת מכיוון שזה מסביר מדוע הביקוש לסיבים אלה גדל כל כך מהר, לא בגלל שאנו מציבים חומר עבורו. ההיקף שפורסם שלנו מכסה ביצועי חומר ושימוש בתקשורת תעשייתית ושטח התואמים לייצוא, ואיננו מספקים הנחיות לגבי פריסה מבצעית.

אם אתה בונה אחד בעצמך

חלק משמעותי מהאנשים שחוקרים את הנושא הזה אינם צוותי רכש - הם יצרנים ואינטגרטורים קטנים המנסים לבנות קישור עובד. הדיון העומד לרשותם מפוזר על פני פורומים ווידאו, וכמעט אף אחד מהם לא מתייחס לסיב עצמו. הנה הצד החומרי.

מה שאתה באמת צריך

• סיב חד-מוד שאינו רגיש לכיפוף, קטגוריית G.657 - לא סיב טלקום סטנדרטי
• פצע סליל לתשלום מבוקר, מותאם לתקציב המשקל של המטוס שלך
• משדרים אופטיים בשני הקצוות, מותאם לאורך הגל ולפורמט הווידאו שלך
• סיום או שחבור בשני קצוות הסיבים, שצריך כלי עבודה שלרוב החובבים אין בבעלותם

שלוש טעויות שגורמות למרבית הכישלונות

1. בחירת הציון לפי שם במקום לפי גיאומטריה. מדוד את הרדיוס האמיתי שבו הסיב יישב על הסליל שלך, לאחר מכן בחר את הציון המאפשר זאת. קניית הסיב בעל הדירוג הכי חזק שקיים לא מפצה על סליל שמאלץ את הסיב מתחת לגבול העיצוב שלו.

2. התייחסות לסליל כמיכל. זה לא מקום לאחסן סיבים, זה מנגנון שצריך לשחרר אותו בשליטה. סליל שנפצע ביד עם מתח לא אחיד או שכבות מוצלבות יתקע בעת התשלום, וזו הסיבה השכיחה ביותר לטיסה ראשונה שמסתיימת מוקדם. האופן שבו החפיסה נפצעת משנה לא פחות מה נרקם עליה.

3. התעלמות ממתח התשלום. סיבים שמתפרקים מהר יותר ממה שהחבילה יכולה לשחרר אותם ישברו. בדוק תשלום על הקרקע בפרופיל המהירות המיועד שלך לפני הטיסה. אם זה יתפס על ספסל זה בהחלט יתקע באוויר.

ציפייה אחת כנה. קשה להשיג סיבים חשופים בכמויות קטנות - חומר זה מיוצר בדרך כלל ונמכר בכמויות גדולות, וכמויות הזמנה מינימליות משקפות זאת. אם אתה צריך כמה מאות מטרים עבור אב טיפוס, מצפה לעבוד דרך מפיץ או מכלול טרום פצע במקום לקנות ישירות מיצרן סיבים.