فناوری های ارتباطی در پهپادهای DJI

به گزارش کلیک، انتقال تصویر هم به شیوه سیگنال‌های آنالوگ و هم سیگنال‌های دیجیتالی انجام می‌گرفته است. پهپادهایی که به دوربین گیمبل دار ( برای ثابت کردن و گرفتن لرزش تصویر) مجهز نبوده‌اند از سیگنال‌های آنالوگ استفاده می‌کردند. هرچند به ندرت در این نوع جابجایی شاهد افت کیفیت ویدیو و از دست رفتن فریم بودیم اما مصرف بالای انرژی یک چالش اساسی بوده است. برای نمونه با رسیدن فاصله ( پهپاد و کنترلر) به حدود دو کیلومتر انتقال تصویر به انرژی بسیار زیادی نیاز داشت ضمن اینکه کیفیت تصویر هم به شدت پایین می آمد.
به طور کلی سه نوع فناوری اصلی در حال حاضر برای انتقال تصویر در پهپادها مورد استفاده قرار می‌گیرد. DJI Lightbridge که چندین سال است توسط شرکت DJI ثبت انحصاری شده ، OcuSync که در پهپاد Mavic Pro مورد استفاده قرار می‌گیرد و آن هم ثبت انحصاری شده و بالاخره فناوری Wi-FI که تقریبا برای همه شناخته شده می باشد و بسیاری از پهپادهای کوچک هم از آن بهره می برند. در ادامه دو تکنولوژی اصلی شرکت DJI در انتقال تصویر را به صورت کلی مورد بررسی قرار می دهیم.

DJI Lightbridge
این فناوری به Fast Communication Link هم معروف است. همانگونه که میدانیم فناوری Wi-FI از پروتوکل‌های قدیمی بهره میگیرد و به همین خاطر هر بار ارتباط از روش وای‌فای نیازمند اتصالی است که بین چند تا ۱۰ ثانیه زمان لازم دارد. این زمان تاخیر در ارتباط در پروتکل ارتباطی DJI Lightbridge بسیار کاهش یافته چون از لحاظ فنی بین لایه های فیزیکی به سرعت لینک ارتباطی برقرار می‌شود به همین دلیل به این فناوری Fast Communication Link گفته می‌شود. اما گفتنی است علاوه بر این دو مزیت دیگر هم در این فناوری ارتباطی وجود دارد و آن ایجاد ارتباط در مسافت بیشتر ( فاصله بیشتر بین کنترلر و خود پهپاد ) و امکان انتقال تصاویر شفاف‌ و واضح‌تر.

Lightbridge می‌تواند ویدیوهای با کیفیت ۱۰۸۰P را انتقال دهد. همچنین با استفاده از الگوریتم‌های فشرده سازی ویدیو می‌تواند به سادگی از طریق کانال‌های مختلف انتقال داده شود. ویژگی خاص این فناوری در این است که به دلیل استفاده از الگوریتم کدکهای پیشرفته می‌تواند حتی در حالت سیگنال تصویر ضعیف با کیفیت انتقال داده می‌شود.
نسخه پیشرفته‌تر این فناوری یعنی DJI Lightbridge 2 قادر است که تصویرهای HD را به خوبی از فواصل طولانی‌تر منتقل کند. در همین حال Lightbridge 2 خودش به طور خودکار بهترین کانال‌های فرکانسی را برای انتقال تصویر و ارتباط انتخاب کند یا میزان پهنای باند مورد نیاز برای اتصال با کیفیت را کم و زیاد نماید. این موضوع باعث کاهش امکان از دست رفتن فریم‌های تصویری و برقراری ارتباط پایدارتر برای انتقال تصویر می‌شود.
همچنین Lightbridge قادر است از ویژگی چند کنترلر برای یک پهپاد پشتیبانی کند و به همین دلیل هم هست می‌بینید که پهپادهای جدید شرکت DJI می‌تواند از بیش از یک کنترلر برای کنترل پرنده و تنظیمات مربوط به تصویر استفاده کرد.

فرکانسهای ۲٫۴/۵٫۸GHz
می توان فرکانس های ۲.۴ گیگاهرتزی و ۵.۸ گیگاهرتزی را در پهپادی مثل اینسپایر ۲ انتخاب کرد. فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز به طور عمومی برای انتقال تصویر وای‌فای و فرکانس ۵.۸ گیگاهرتز برای ایجاد لینک بین دستگاه و کنترلر ( هدایت خود پهپاد) مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حقیقت دلیل این اختلاف در استفاده از فرکانس در این است که اگر انتقال ویدیو و ارتباط با پرنده از یک کانال فرکانسی صورت بگیرد امکان از دست رفتن ارتباط یا پایین آمدن شدید کیفیت ویدیو به علت تداخل فرکانسی با دستگاه‌های دیگر به کمترین میزان برسد با این حال در پهپادی مانند اینسپایر ۲ که از فناوری جدید Lightbridge استفاده می‌کند هم انتقال تصاویر HD و هم ارتباط برای کنترل پهپاد از طریق کنترلر از طریق یک کانال فرکانسی صورت می‌گیرد. ارتباط فرکانسی در محیط‌های شهری از طریق کانال ۲.۴ گیگاهرتز ممکن است به خاطر استفاده گسترده دستگاه‌های دیگر مورد استفاده دیگر کاربران ایجاد تداخل کند.
از روترهای خانگی گرفته تا ایستگا‌ه‌های BTS موبایل برای نسل ۴ موبایل امکان دارد به این تداخلها دامن بزند و آن را تشدید کند. به همین خاطر فرکانس ۵.۸ گیگاهرتز پهنای باند گسترده‌تر و کانال های خلوت‌تر و دردسترس‌تری را برای انتقال اطلاعات فراهم می‌نماید. اینسپایر ۲ به این امکان مجهز است که به طور خودکار کانال‌های خلوت فرکانسی برای جلوگیری از عدم تداخل انتخاب می کند.

تکنولوژی OcuSync
در پهپاد مویک پرو از سیستم انتقال توسعه داده شده OcuSync استفاده شده است که در حقیقت از خانواده فناوری Lightbridge شرکت DJI می باشد. سیستم انتقال در OcuSyncc بهتر و گسترده‌تر از وای‌فای می باشد ضمن اینکه با فشرده‌سازی دیجیتالی امکان ارسال تصاویر ویدیویی HD را حتی در محیط‌های با تداخل فرکانسی بالا به خوبی فراهم می‌کند.
OcuSync در مقایسه با سایر فناوری های تصویری آنالوگ، می تواند انتقال تصاویر با کیفیت ۷۲۰p و ۱۰۸۰p با کیفیت ۴ تا ۱۰ برابری بهتر ارائه دهد. برد انتقال تصویر با کیفیت در عین حال در این فناوری به ۷ کیلومتر می‌رسد.

مقدار تاخیر OcuSync به حداقل ممکن رسیده ۵ میلی‌ثانیه برای ریموت کنترل و ۱۰ میلی‌ثانیه برای انتقال دیتای ویدیو و ۱۳۰ میلی‌ثانیه برای انتقال خود ویدیوهاست. OcuSync قبل از پرواز با اسکن کردن اتوماتیک محیط و انتخاب باند فرکانسی با حداقل مقدار تداخل بهترین ارتباط را فراهم می نماید.
همچنین OcuSync از امکان چنددستگاه همزمان پشتیبانی میکند به همین دلیل مثلا شما میتوانید همزمان هم از Goggles ( عینک واقعیت مجازی برای پرواز ) و هم ریموت کنترل همزمان استفاده کنید. همچنین شما میتوانید یک ریموت کنترل دیگر را نیز همزمان به دستگاه متصل کنید و مثلا تنظیمات تصویر را به اپراتور دیگری بسپارید.