[9.5] Лабораторная работа: порог подавления приёмника ExpressLRS #
Техник БПЛА · радиосвязь, РЭБ и РЭР
Работа переносит измерения со стенда на реальную аппаратуру и даёт числа, применимые непосредственно к эксплуатируемой системе.
Содержание
1. Подготовка аппаратуры
Работа выполняется по схеме C. Штатный передатчик и приёмник командной линии включаются в кабельный тракт вместо модельных источников, вторая плата формирует помеху. Показания доли потерянных пакетов и качества линии считываются со штатной телеметрии [вики], что делает результат непосредственно применимым.
Защита аппаратуры. Выходная мощность штатного передатчика достигает 1 Вт, то есть 30 дБм, что превышает предельный уровень входа платы на 35 дБ. Перед подключением передатчика к тракту мощность снижается до наименьшего значения, а в его плече устанавливается аттенюатор [вики] не менее 30 дБ. Приёмник командной линии также имеет предельный уровень входа, поэтому аттенюатор устанавливается и перед ним.
| Шаг подготовки | Действие | Контроль |
|---|---|---|
| 1 | Снять штатные антенны с передатчика и приёмника | Разъёмы свободны, тип разъёма определён |
| 2 | Установить наименьшую мощность передатчика | Значение отображается на экране аппаратуры |
| 3 | Подключить передатчик через аттенюатор 30 дБ к первому плечу сумматора | Соединения затянуты |
| 4 | Подключить плату помехи через переменный аттенюатор ко второму плечу | Начальное ослабление наибольшее |
| 5 | Подключить выход сумматора через аттенюатор 20 дБ к приёмнику | Уровень на приёмнике в рабочих пределах |
| 6 | Разместить приёмник в экранированной коробке | Исключён приём по эфиру в обход тракта |
| 7 | Убедиться в наличии связи и телеметрии | Доля потерянных пакетов близка к нулю |
Проверка отсутствия приёма по эфиру. Если приёмник принимает сигнал передатчика не через тракт, а по эфиру за счёт паразитных связей, результат измерения будет недостоверным. Проверка выполняется отключением кабеля от приёмника: связь должна пропасть полностью. Если связь сохраняется, требуется экранирование или разнесение передатчика и приёмника на большее расстояние.
2. Порядок измерения
- Установить режим передачи 500 пакетов в секунду.
- Записать исходные показания: уровень принятого сигнала, уровень шума, долю потерянных пакетов, качество линии.
- Включить плату помехи с шумовой помехой полосой 2 МГц на центральной частоте линии.
- Уменьшать ослабление в плече помехи ступенями по 3 дБ, на каждой ступени выдерживая не менее 30 секунд и записывая показания телеметрии.
- Определить три характерных значения отношения помеха-сигнал: появление первых потерь, доля потерь 5 %, полная потеря связи.
- Проверить фактическое срабатывание защиты при потере управления.
- Повторить всю серию для режимов 250, 100, 50 и 25 пакетов в секунду.
- Свести результаты в таблицу устойчивости линии.
| Режим | Первые потери | Доля потерь 5 % | Полная потеря связи | Запас относительно режима 500 |
|---|---|---|---|---|
| 500 пакетов в секунду | заполняется | заполняется | заполняется | опорное значение |
| 250 пакетов в секунду | заполняется | заполняется | заполняется | ожидается от 3 до 4 дБ |
| 100 пакетов в секунду | заполняется | заполняется | заполняется | ожидается от 6 до 8 дБ |
| 50 пакетов в секунду | заполняется | заполняется | заполняется | ожидается от 11 до 13 дБ |
| 25 пакетов в секунду | заполняется | заполняется | заполняется | ожидается от 17 до 19 дБ |
Ожидаемые значения запаса взяты из таблицы чувствительности статьи 3.2. Совпадение измеренных значений с ожидаемыми подтверждает, что устойчивость к помехе определяется той же чувствительностью приёмника, что и дальность.
↑ К оглавлению3. Дополнительные измерения
| Измерение | Что проверяется | Практическое значение |
|---|---|---|
| Порог при прицельной помехе на одной позиции | Устойчивость перестройки на штатной аппаратуре | Подтверждение выводов статьи 9.4 на реальной линии |
| Порог при включённой телеметрии с разной частотой | Влияние обратного канала на устойчивость | Выбор доли телеметрии в обмене |
| Порог при включённом динамическом управлении мощностью | Поведение автоматики при помехе | Решение о применении режима |
| Время до срабатывания защиты | Соответствие установленному значению | Проверка настройки перед вылетом |
| Восстановление связи после снятия помехи | Время повторного вхождения в связь | Оценка поведения при выходе из зоны |
Наблюдение о времени восстановления. Время повторного вхождения в связь после снятия помехи составляет от долей секунды до нескольких секунд в зависимости от режима и от продолжительности перерыва. Это время добавляется к времени нахождения аппарата вне управления и учитывается при выборе значения задержки срабатывания защиты.
4. Применение результатов
Полученная таблица устойчивости применяется при планировании полётов совместно с карточкой радиообстановки района из статьи 7.1.
- По карточке района определяется уровень шума в полосе командной линии.
- По бюджету линии из статьи 1.3 определяется уровень полезного сигнала на планируемом удалении.
- Вычисляется ожидаемое отношение помеха-сигнал.
- По таблице устойчивости определяется, какой режим передачи обеспечивает запас не менее 10 дБ до значения, соответствующего доле потерь 5 %.
- Выбранный режим устанавливается до вылета.
Пример применения
Карточка района показывает уровень шума в полосе командной линии минус 96 дБм. Расчёт бюджета линии на удалении 6 км даёт уровень полезного сигнала минус 92 дБм. Ожидаемое отношение помеха-сигнал составляет минус 4 дБ, то есть сигнал превышает помеху на 4 дБ.
Измеренная таблица устойчивости показывает, что в режиме 500 пакетов в секунду доля потерь 5 % достигается при отношении помеха-сигнал минус 2 дБ. Запас составляет всего 2 дБ, что недостаточно. В режиме 100 пакетов в секунду то же значение достигается при 5 дБ, запас составляет 9 дБ. В режиме 50 пакетов в секунду запас достигает 14 дБ.
Решение. Для полёта на удаление 6 км в данном районе выбирается режим 50 пакетов в секунду. Задержка управления возрастает до 20–30 мс, что приемлемо для полёта по маршруту.
5. Проверьте себя
- Почему перед подключением штатного передатчика к тракту снижается его мощность?
- Как проверить, что приёмник не принимает сигнал по эфиру в обход тракта?
- Какой запас по отношению помеха-сигнал считается достаточным при выборе режима?
- Как связаны устойчивость линии к помехе и её чувствительность?
- Почему время восстановления связи после снятия помехи учитывается при настройке защиты?
Контрольный перечень
6. Источники
- Документация проекта ExpressLRS, таблица чувствительности приёмника по режимам.
- Документация проекта HackRF, раздел о предельных уровнях на входе.
- Материалы статей 3.2 и 7.1 настоящего курса.
Проверено: 20.09.2026
↑ К оглавлению- мод. : Понедельник, 21 сентября 2026