Tần số của máy bay không người lái

Dải tần số của máy bay không người lái đề cập đến phạm vi tần số sóng điện từ được sử dụng để liên lạc không dây giữa máy bay không người lái và bộ điều khiển từ xa, trạm mặt đất hoặc các thiết bị khác. Việc lựa chọn băng tần của bộ điều khiển từ xa máy bay không người lái cần được đánh giá toàn diện dựa trên tình huống sử dụng cụ thể, khả năng tương thích của thiết bị và sự can thiệp của môi trường. Đồng thời, việc lựa chọn và hiệu suất băng tần ảnh hưởng trực tiếp đến khoảng cách điều khiển, độ ổn định tín hiệu, khả năng chống nhiễu và chất lượng truyền dữ liệu của máy bay không người lái.

Đặc điểm và các dải tần số phổ biến của máy bay không người lái

Máy bay không người lái chủ yếu sử dụng tần số vô tuyến để điều khiển từ xa, truyền video và truyền dữ liệu. Các băng tần phổ biến bao gồm: băng tần 2,4 GHz, băng tần 5,2 GHz, băng tần 5,8 GHz và băng tần 900 MHz. Các phần tiếp theo tập trung phân tích các ưu và nhược điểm của từng dải băng tần.

a. Băng tần 2,4 GHz‍

• ີ້Ưu điểm:
  
  • Độ xuyên thấu mạnh: Tín hiệu có thể xuyên qua các chướng ngại vật như tòa nhà và cây cối một cách hiệu quả, phù hợp với các môi trường phức tạp như thành phố và vùng núi. Phạm vi phủ sóng rộng: Trong môi trường mở, khoảng cách truyền có thể đạt tới 10 km theo tiêu chuẩn FCC (như Autel EVO Nano+) và khoảng 6 km theo tiêu chuẩn CE/SRRC.
  • Cơ chế chống nhiễu: Hệ thống Autel Skylink giúp giảm tác động nhiễu của băng tần 2,4 GHz thông qua công nghệ nhảy tần tự động.
• Nhược điểm:
  
  • Tắc nghẽn băng tần: Băng tần ISM (công nghiệp, khoa học và y tế) được sử dụng trên toàn thế giới và không cần giấy phép. Wi-Fi, Bluetooth và các thiết bị khác sử dụng băng tần này rộng rãi và dễ bị nhiễu, đặc biệt là ở trung tâm thành phố hoặc địa điểm sự kiện.
  • Tốc độ truyền thấp: Tốc độ bit tối đa khoảng 12Mbps, phù hợp với điều khiển bay cơ bản, nhưng hỗ trợ hạn chế cho truyền hình ảnh có độ phân giải cao.

b. Băng tàn 5,8 GHz‍

• Ưu điểm:
  
  • Ít nhiễu hơn: Tỷ lệ chiếm dụng thiết bị thấp, phù hợp với các môi trường mở như vùng hoang dã và bờ biển, có thể cung cấp kết nối ổn định hơn và độ trễ thấp hơn.
  • Băng thông cao: hỗ trợ chất lượng truyền hình ảnh cao hơn, chẳng hạn như truyền hình ảnh SkyLink 3.0 của dòng EVO MAX có thể đạt được truyền thời gian thực 1080p/60fps ở tần số 5,8 GHz. Khoảng cách truyền dài: lên đến 15 km theo tiêu chuẩn FCC khoảng 8 km theo tiêu chuẩn CE/SRRC.
• Nhược điểm:
  
  • Độ xuyên thấu yếu: Tín hiệu dễ bị chặn bởi các tòa nhà cao tầng và núi, và có thể thường xuyên bị ngắt kết nối trong các môi trường phức tạp. Các hạn chế về quy định: Một số quốc gia/khu vực (như Nhật Bản và Nga) có các hạn chế đối với băng tần 5,8 GHz, cần được xác minh theo các quy định của địa phương.‍

c. Băng tần 900 MHz

• Ưu điểm:
  
  • Dải tần số không phải ISM, yêu cầu phải có giấy phép cụ thể (tùy theo quy định của quốc gia).
  • Khả năng xuyên thấu cực mạnh, thích hợp cho truyền thông đường dài và môi trường phức tạp (như rừng và thành phố). Băng thông thấp, không phù hợp để truyền video độ nét cao.
• Nhược điểm:
  
  • Chỉ tồn tại ở một số máy bay không người lái FPV, máy bay không người lái công nghiệp hoặc quân sự, có chi phí thiết bị cao, hạn chế về quy định chặt chẽ và tốc độ dữ liệu thấp.

d. Đa băng tần‍

• Máy bay không người lái đa băng tần là máy bay không người lái có hệ thống băng tần kép, hệ thống ba băng tần hoặc hệ thống đa băng tần. Một số băng tần có thể đạt được chuyển mạch tự động thông minh nhanh, độ trễ thấp hơn, khả năng chống nhiễu mạnh và khả năng truyền hình ảnh tầm xa được cải thiện.
• Máy bay không người lái đa băng tần có thể được sử dụng để bay trong nhiều tình huống khác nhau, từ kiểm tra khu vực có nhiều chướng ngại vật như thành phố và rừng rậm cho đến chụp ảnh trên không hàng ngày ở các khu vực mở.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất băng tần của máy bay không người lái

Hiệu suất và khả năng áp dụng của các băng tần bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó bao gồm nhiễu môi trường bay của máy bay không người lái, khoảng cách bay và sự thâm nhập của băng tần, yêu cầu truyền dữ liệu, quy định và giấy phép, thiết kế và phần cứng ăng-ten, thời tiết và địa hình, khả năng tương thích của thiết bị, v.v. đều là những yếu tố chính.

1. Sự can thiệp của môi trường:‍

• Môi trường đô thị: Băng tần 2,4 GHz dễ bị nhiễu từ Wi-Fi, Bluetooth và các thiết bị điện tử khác, dẫn đến mất tín hiệu hoặc trễ. Băng tần 5,8 GHz ít bị nhiễu hơn, nhưng khoảng cách bị hạn chế.
• Nông thôn hoặc ngoài trời: 900 MHz hoặc 433 MHz phù hợp hơn vì khả năng thâm nhập mạnh và ít nhiễu.‍

2. Khoảng cách và độ thâm nhập:‍

• Băng tần thấp (như 900 MHz, 433 MHz): bước sóng dài, khả năng xuyên vật cản mạnh (như tường, cây cối), phù hợp với khoảng cách xa hoặc địa hình phức tạp.
• Băng tần cao (như 5,8 GHz): bước sóng ngắn, suy giảm nhanh, thích hợp cho môi trường mở nhưng không tốt về khả năng thâm nhập.

3. Yêu cầu truyền dữ liệu:‍

• Video độ nét cao: yêu cầu băng tần có băng thông cao (như 5,8 GHz), hỗ trợ phát trực tuyến video 4K/8K. Tín hiệu điều khiển từ xa: băng tần có băng thông thấp (như 433 MHz) đủ để truyền lệnh điều khiển.
  
• Tác động: Loại nhiệm vụ sẽ quyết định lựa chọn băng tần, ví dụ, máy bay không người lái đua FPV thích tần số 5,8 GHz và máy bay không người lái nông nghiệp có thể sử dụng tần số 900 MHz.‍

4. Quy định và giấy phép:‍

• Băng tần ISM (2,4 GHz, 5,8 GHz): Không được cấp phép trên toàn thế giới, nhưng công suất và kênh bị hạn chế. Băng tần không phải ISM (900 MHz, 433 MHz): Cần có giấy phép cụ thể và các quy định khác nhau tùy theo từng quốc gia. Ví dụ, Trung Quốc hạn chế nghiêm ngặt việc sử dụng 900 MHz.‍

5. Thiết kế và phần cứng ăng-ten:‍

• Loại ăng-ten: Ăng-ten định hướng (độ lợi cao) phù hợp cho khoảng cách xa, ăng-ten đa hướng phù hợp cho vùng phủ sóng đa hướng. Công suất phát: Công suất cao giúp tăng khoảng cách nhưng bị hạn chế bởi quy định và tiêu thụ nhiều điện năng.‍

6. Thời tiết và địa hình:‍

• Thời tiết: Mưa, sương mù hoặc gió mạnh sẽ làm suy yếu các tín hiệu tần số cao (như 5,8 GHz), trong khi tần số thấp (như 900 MHz) ít bị ảnh hưởng hơn. Địa hình: Cần có dải xuyên thấu mạnh ở vùng núi hoặc rừng, và có thể sử dụng dải cao ở vùng bằng phẳng.‍

7. Khả năng tương thích của thiết bị:‍

• Hỗ trợ nhiều tần số: Các máy bay không người lái cao cấp hỗ trợ chuyển mạch bốn tần số 900MHz/2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz, tự động chọn băng tần tốt nhất. Khả năng tương thích của giao thức: Các giao thức độc quyền (như hệ thống Skylink) có thể không tương thích với các thiết bị khác, hạn chế khả năng mở rộng.

Kết luận

Dải tần số của máy bay không người lái (như 2,4 GHz, 5,8 GHz, 900 MHz, v.v.) quyết định khoảng cách liên lạc, khả năng truyền dữ liệu và hiệu suất chống nhiễu của nó. 2,4 GHz và 5,8 GHz là tần số chính cho máy bay không người lái phổ thông, phù hợp cho khoảng cách ngắn và truyền hình ảnh độ nét cao; 900 MHz và 433 MHz phù hợp cho khoảng cách xa và môi trường phức tạp; trong tương lai, các công nghệ mới nổi như 4G/5G và 6 GHz sẽ xuất hiện để mở rộng thêm nhiều kịch bản ứng dụng.

Khi mua máy bay không người lái, hãy thử chọn máy bay không người lái đa băng tần. Máy bay không người lái sẽ tự động chuyển sang các băng tần khác khi tín hiệu kém và tự động tối ưu hóa tình huống nhiễu. Toàn bộ sản phẩm máy bay không người lái của Autel hỗ trợ truyền đa băng tần, tín hiệu ổn định và khoảng cách truyền hình ảnh dài.