如何將手中的ELRS高頻頭變?yōu)閿?shù)傳電臺
導(dǎo)讀
數(shù)傳電臺(簡稱“數(shù)傳”)的作用是用于飛控和地面站之間的數(shù)據(jù)傳輸,類似于一根連接飛控和地面站的數(shù)據(jù)線,只不過這條“數(shù)據(jù)線”的介質(zhì)是電磁波。
當(dāng)無人機中搭載了數(shù)傳,就可以在信號范圍內(nèi)進行飛控調(diào)參、數(shù)據(jù)回傳、遠程監(jiān)控和控制等功能,甚至可以擺脫遙控,直接在地面站中發(fā)送指令控制無人機飛行。
(注:以上功能均需要飛控固件支持)
ELRS增加數(shù)傳電臺功能的呼聲由來已久,畢竟使用同樣射頻方案的思翼FM30高頻頭就支持遙控數(shù)傳二合一鏈路,所以技術(shù)上的實現(xiàn)并不是什么難事。目前ELRS終于添加了數(shù)傳的功能,命名為:Airport(飛機場),將在不久后的3.3固件中更新。
什么是Airport?
Airport 提供了一個新的固件選項,允許您通過空中將常規(guī)的 ExpressLRS TX 和 RX 對轉(zhuǎn)換為雙向透明串行鏈路。
TX 模塊旨在通過 USB 連接到筆記本電腦,而 RX 則像往常一樣連接到 FC 上的空閑 UART。然后,這允許在對等點之間以您希望使用的任何協(xié)議進行串行通信,例如:MAVLINK(Ardupilot)、MSP(Betaflight 和 INAV)或您可能使用的任何其他遙測協(xié)議。
與思翼二合一鏈路不同的是,ELRS采用的獨立數(shù)傳鏈路,即同時需要兩套ELRS高頻頭和接收機來進行工作,一套作為RC鏈路,另一套為數(shù)傳鏈路,如圖所示。

使用方法
由于ELRS3.3還沒發(fā)布,所以想要體驗數(shù)傳功能,要下載最新的master代碼。
https://github.com/ExpressLRS/ExpressLRS/archive/refs/heads/master.zip
下載完成源代碼后,打開ELRS地面站,以本地加載的方式進行,選擇下載好的master固件,準(zhǔn)備編譯高頻頭和接收機固件。

選擇好使用的設(shè)備后,開始設(shè)置編譯選項。Airport功能要在編譯固件前勾選開啟,由于3.3正式版和配套的地面站軟件還未發(fā)布,所以要手動配置用戶選項。
切換到Manual mode模式,點擊COPY FROM STANDARD?MODE載入標(biāo)準(zhǔn)編譯選項,最后將開啟Airport的定義代碼復(fù)制進去。
-DUSE_AIRPORT_AT_BAUD=9600

設(shè)置好編譯選項后,開始編譯固件并刷入高頻頭中。接收機也同理,加入Airport定義后重新編譯和刷寫固件。

高頻頭和接收機刷好Airport固件后,就變成了一套數(shù)傳電臺。不過對頻方式還是一樣,接收機通過三次上電或?qū)懭雽︻l密碼進行對頻,高頻頭可以插入遙控用ELRS腳本或帶屏幕的操作屏幕進入對頻狀態(tài)。Airport接收機連接到飛控上的一個空余串口上,連接方式也與常規(guī)ELRS接收機相同。飛控設(shè)置方面,以INAV為例,打開對應(yīng)串口的MSP選項,波特率設(shè)置為9600。

至于為什么波特率要設(shè)為9600,開發(fā)者是這樣說的:
我應(yīng)該使用什么波特率?
您選擇使用的波特率在 TX 和 RX 上應(yīng)該相同,并且它也應(yīng)該足夠慢,以便數(shù)據(jù)包速率可以發(fā)送數(shù)據(jù)。例如,在 500hz LoRa 數(shù)據(jù)包速率和 1:2 硬編碼 TLM 速率下,我們可以發(fā)送 500hz / 2 * 5bytes = 1250bytes/s。
19200?的波特率允許 19200?*?0.8 / 8 位/字節(jié)?= 1920?字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)速率。這對于 500hz 的數(shù)據(jù)太多了,因為 1920?> 1250。9600 的波特率允許 9600*?0.8 / 8 位/字節(jié)?= 960?字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)速率。這是一個可接受的比率,因為 960?< 1250。
接著給接收機通電,等待接收機進入WIFI狀態(tài),登錄接收機的WEB網(wǎng)頁,將波特率改為9600,然后保存重啟接收機。
注:這個步驟可能會在后續(xù)版本中進行優(yōu)化。

最后,高頻頭使用USB線連接到電腦,然后給飛機通電,鏈接建立后,打開INAV地面站,選擇高頻頭對應(yīng)的端口,波特率設(shè)置為9600。

等待一會后,無特殊情況的話便可以通過Airport連接地面站了。
個人評價
Airport作為ELRS即將發(fā)布的新功能,上手體驗一下后,有幾點初步感受。
1、操作略顯復(fù)雜,不過開源就是用來折騰的。2、波特率較低,目前只能限定于9600,數(shù)據(jù)通信量較小,遠程連接地面站時比較卡頓。相比之下思翼FM30的數(shù)傳為57600,遠程連接時明顯流暢很多。不過波特率的問題后續(xù)應(yīng)該也會繼續(xù)優(yōu)化。3、需要一套額外的ELRS設(shè)備,適合有多余設(shè)備的用戶,雖然ELRS目前也挺便宜,就算重買一臺的花銷也不大。4、sx1280射頻芯片的默認(rèn)功率為17mW左右,若接收機沒有功放芯片時,數(shù)傳距離可能略短(未測試,純屬猜測),可以選擇帶高回傳功率的ELRS接收機作為數(shù)傳設(shè)備。

