پروتکل به معنی زبان برقراری ارتباط سیگنالی بین دو یا چند قطعه می باشد. در این مقاله قصد داریم تا در مورد پروتکل های ارتباطی بین فلایت کنترل و گیرنده رادیو کنترل ها صحبت کنیم.
پروتکل های ارتباطی بین گیرنده ی رادیوکنترل ها و فلایت کنترل عبارتند از : PWM ، PPM، SBUS، DSM2 و …
پروتکل های ارتباطی بین فلایت کنترل و گیرنده
پروتکل های ارتباطی ممکن است برای افراد مبتدی گیج کننده باشد. ما سعی کردیم تا به صورت مبتدی تفاوت بین این پروتکل ها را برای شما توضیح دهیم. همچنین ما برخی از تکنولوژی ها در این زمینه را بررسی می کنیم و به شما نشان می دهیم که چگونه با استفاده از آن ها پرواز ایمن تر و قابل اعتماد تری داشته باشید.
پروتکل های ارتباطی مورد استفاده در سیستم رادیو کنترل ها که در هواپیما های مدل ( هواپیماهای بال ثابت ) و مولتی روتور ها ( عمود پرواز ) استفاده می شوند به دو گروه تقسیم می شوند :
پروتکل های گیرنده ( ارتباط بین گیرنده و فلایت کنترل )
پروتکل های فرستنده ( ارتباط بین فرستنده و گیرنده )
برخی از پروتکل های گیرنده به صورت عمومی در میان برندهای مختلف تجهیزات رادیویی استفاده می شوند و برخی نیز منحصر به برند های خاصی هستند .
PWM ( عمومی )
PPM ( عمومی )
PCM ( عمومی )
( IBUS ( Futaba،Frsky
( XBUS ( JR
( MSP ( Multiwii
( SUMD ( Graupner
( SUMH ( Graupner
( CRSF – Crossfire ( TBS
( Fport ( Frsky
SPI_RX ( عمومی )
از آن جایی که پروتکل های فرستنده غالبا در میان برندها متفاوت هستند ، برخی برند ها ممکن است بسته به گیرنده های رادیویی چندین پروتکل مختلف ارائه دهند. برخی از آن ها عبارتند از :
( D8 ( Frsky
( D16 ( Frsky
( LR12 ( Frsky
( DSM ( Spektrum
( DSM2 ( Spektrum
( DSMX ( Spektrum
( AFHDS ( Flysky
( AFHDS 2A ( Flysky
( A-FHSS ( Hitec
( FASST ( Futaba
( Hi-Sky ( Deviation
( PWM ( Pulse Width Modulation
PWM یک پروتکل پایه و رایج در کنترل رادیویی محسوب می شود. مدت ها قبل که فقط هواپیما های بال ثابت کنترلی وجود داشتند ، گیرنده ها برای کنترل مستقیم سرووها یا اسپید کنترل ها از سیگنال استاندارد PWM استفاده می کردند. هر کانال برای یک سروو یا … استفاده می شد.
مولتی روتور ها برای پرواز به حداقل 4 کانال نیاز دارند و برای اتصال تجهیزات جانبی اضافه ، شما به کانال بیشتر نیاز دارید. PWM مدلاسیون عرض پالس است که موجب تولید یک سیگنال آنالوگ می شود که طول پالس خروجی سیگنال میزان تراتل و یا زاویه دوران سروو را مشخص می کند. طول پالس سیگنال معمولا بین حداقل 1000 و حداکثر 2000 میکرو ثانیه می باشد.
پروتکل PWM برای گیرنده های رادیویی گزینه ای رایج و ارزان است. ولی به دلیل حجم و سیم کشی های زیاد ، علاقه مندان پروتکل های ارتباطی PPM یا SBUS را ترجیح می دهند
( PPM ( Pulse Position Modulation
یکی دیگر از پروتکل های ارتباطی PPM نام دارد که به عنوان CPPM یا PPMSUM نیز شناخته می شود. مزیت پروتکل PPM نسبت به PWM این است که تنها یک سیم سیگنال برای چندین کانال مورد نیاز است (به طور معمول 8 کانال). بنابراین شما نیاز است تنها سیم های منفی ، 5 ولت و سیگنال گیرنده و فلایت کنترل را به هم متصل کنید. در سیگنال PPM اساسا یک سری از سیگنال های PWM بر روی یک سیم فرستاده می شوند.
در پروتکل PPM کانال ها به صورت همزمان ارسال نمی شوند و یکی پس از دیگری ارسال می شوند. در نتیجه دارای مقدار اندکی تاخیر زمانی در ارسال اطلاعات هستند. اما به صورت عمومی در دسترس است و توسط بسیاری از فلایت کنترل ها پشتیبانی می شود.
( PCM ( Pulse Code Modulation
پروتکل ارتباطی دیگر PCM ، مخفف Pulse Code Modulation است که این نوع داده ها به PPM شباهت دارند. اما سیگنال PCM یک سیگنال دیجیتال است (به صورت صفر و یک). در حالی که سیگنال PPM آنالوگ است.
PCM قابل اعتماد تر است و کمتر برای تداخل حساس است. اما نیاز به تجهیزاتی اضافه دارد که بسیار گران هستند.
پروتکل های سریال
گیرنده ی سریال یک پروتکل ضعیف دیجیتالی است که فقط از 3 سیم (5 ولت،سیگنال،منفی) برای چندین کانال استفاده می کند. همانطور که از نامش پیداست این نوع گیرنده نیاز به پورت سریال در فلایت کنترل دارد. پروتکل های سریال شامل SBUS ، XBUS ، MSP، CRSF ، IBUS و SUMD می باشند.
پروتکل ( SBUS ( Serial BUS برای Frsky و Futaba
پروتکل ارتباطی SBUS نوعی پروتکل ارتباط سریالی است که توسط Frsky و Futaba استفاده می شود. SBUS با استفاده یک سیم سیگنال ، به طور معمول 18 کانال را پشتیبانی می کند.
( CRSF ( Crossfire
CRSF یک پروتکل تقریبا جدید و توسعه یافته است که توسط TBS ایجاد شده است. CRSF شبیه به SBUS یا دیگر پروتکل های گیرنده های دیجیتال برای فلایت کنترل است. از مزایای اصلی CRSF می توان به سرعت بروزرسانی و قابلیت ارتباط دو طرفه ی آن اشاره کرد که اجازه می دهد داده ها را از طریق تله متری بدون نیاز به هیچ پورت اضافی انتقال یابد. پروتکل CRSF اجازه می دهد تنظیمات فلایت کنترل را از طریق رادیوی خود و تله متری تنظیم کنید.
IBUS در Flysky
IBUS پروتکل سریال جدید Flysky است ، که یک ارتباط دوطرفه است و بدین معناست که می تواند داده ها را ارسال و دریافت کند.
XBUS در JR
XBUS در رادیوکنترل های JR استفاده می شود که به طور معمول با یک سیم 14 کانال را پشتیبانی می کند. یکی از مزایای این پروتکل این است که تاخیر زمانی بسیار کمی در ارسال داده ها دارد.
( MSP ( Multiwii Serial Protocol پروتکل سریال در مولتی وی
MSP یک پروتکل است که به عنوان بخشی از نرم افزار مولتی وی ساخته شده است و اساسا اجازه می دهد تا شما از MSP به عنوان دستورات ورودی رادیو کنترل استفاده کنید و به طور معمول با یک سیم از 8 کانال پشتیبانی می کند.
SMUD در Graupner
پروتکل SMUD یک پروتکل سریال مانند SBUS است. کانال ها در یک سیگنال دیجیتال رمزگذاری می شوند و تاخیر قابل ملاحظه ای ندارند. مزایای SMUD عبارتند از :
در مقایسه با SBUS به اینورتر سطح ولتاژ نیاز ندارد.
در مقایسه با PPM از دقت بالاتری برخوردار است.
SMUH در Graupner
SMUH نیز پروتکل Graupner است. Graupner بروزرسانی های فریمور را برای بسیاری از گیرنده ها عرضه کرده است که به جای آن می توانند از SMUD استفاده کنند.
FPort
FPort یک پروتکل گیرنده ی جدید است که توسط توسعه دهندگان Frsky و Betaflight توسعه یافته است. این سیستم هر دو سیگنال کنترل و داده های تله متری را با یک سیم به فلایت کنترل متصل می کند که باعث می شود آن را فشرده تر و راحت تر مدیریت کند.
از چه پروتکل گیرنده ای باید استفاده کنیم ؟
قبل از هر چیز به فرستنده ی رادیوکنترل شما بستگی دارد. اما در حالت کلی برای مولتی روتورها PPM یا SBUS به علت سیم کشی راحت و بی درسر توصیه می شوند. در کواد کوپتر های ریس (سرعتی) SBUS بهتر است. زیرا میزان تاخیر ارسال داده ی کمتری نسبت به PPM دارد.
پروتکل های فرستنده در رادیوکنترل Spektrum (اسپکتروم): DSMX و DSM2
Spektrum اغلب در موضوعات مربوط به رادیو مطرح است، که اساسا یک شرکت تجاری است که در رادیو تخصص دارد .تا کنون ما هر آنچه بحث کردیم درباره ی ارتباط بین گیرنده و فلایت کنترل بوده است اما DSMX و DSM2 پروتکل های ارتباطی میان فرستنده و فلایت کنترل می باشند که توسط تجهیزات Spektrum استفاده می شوند .
پروتکل بین گیرنده و فلایت کنترل ( نقطه مقابل SBUS ) برای DSM2 ، SPEKTRUM 1024 و برای DSMX ، SPEKTRUM 2048 نامیده می شوند .
پروتکل های DSM2 و DSMX در Spektrum
سیگنال DSM2 نسبت به نویز، تداخل و فرستنده های دیگر با فرکانس مشابه مقاومت بیشتری دارد.همچنین فرکانس پشتیبان در هنگام راه اندازی به این پروتکل کمک میکند تا در صورت عدم موفقیت فرکانس اصلی، فرکانس جایگزینی وجود داشته باشد . DSMX شانس از دست دادن سیگنال را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، با این حال اگر هر دو کانال غیر قابل استفاده شوند،شما ممکن است اتصال را از دست بدهید.
DSMX به صورت اساسی تر نسبت به DSM2 بهبود یافته است ، که همچنین از همان طرح رمزگذاری استفاده می کند . تفاوت بین این دو پروتکل در این است که سیگنال DSMX در صورت قطع ارتباط در عرض چند میلی ثانیه قادر به تغییر کانال فرکانسی جدید است .
DSM2 تکنولوژی ای محبوب است . اگر شما از اشیاء مولد امواج رادیویی ( WiFi،میکروموج ها،دوربین های امنیتی بی سیم ) دور باشید ، DSM2 بَه خوبی DSMX کار می کند ،اما DSMX فقط قابل اعتماد تر است .
پروتکل های فرستنده ی Frsky
بسته به نوع ماژول ها و گیرنده های رادیویی Frsky ، پروتکل فرستنده ی متفاوت مورد نیاز است .
D16 : برای گیرنده های سری X مانند XSR ، X8R و …
D8 : برای گیرنده های سری D و V مانند D4R-II ، VD5M و….
LR12 : برای گیرنده های دور برد مانند L9R
در یک سیستم کنترل رادیویی، به طور معمول تاخیر در چندین مکان اتفاق می افتد .مقداری تاخیر در بین استیک های شما و ماژول رادیو فرکانسی در فرستنده وجود دارد ( قبل از این که در هوا پخش شود ). همچنین در بین گیرنده و فلایت کنترل نیز تاخیری وجود دارد .
طبق تحقیقات انجام گرفته بر روی میزان تاخیر ارسال داده های رادیو کنترل ها ، شما می توانید این اعداد و ارقام را بیابید و مسلما این که یک رادیو کنترل تاخیر کمتری داشته باشد بهتر است اما این دلیل کافی برای خرید رادیوکنترل نمی باشد.باید قابلیت اتصال ، ویژگی های دیگر رادیوکنترل و … را نیز مد نظر داشته باشید .
معمولا رادیوکنترل های Flysky کمترین میزان تاخیر را دارند اما در حقیقت این اختلاف چند میلی ثانیه ای چیزی نیست که انسان بتواند روی آن مانور بدهد .
