ExpressLRS - взгляд изнутри. Принципы, алгоритмы, форматы...

• Обсуждение протокола Express LRS и его работы.  

• Призыв к зрителям делиться информацией и комментариями.  

• Express LRS предназначен для управления дронами и другими AR/VR устройствами.  

• Различие между радиосвязью для видео и управлением.  

• Протокол должен быть открытым и дешевым.  

• Протокол должен часто обновляться и работать на максимальное расстояние.  

• Работа на открытых частотах 900 МГц, 2.4 ГГц и 5.8 ГГц.  

• Протокол должен быть дешевым благодаря открытому коду.  

• Сравнение с предыдущими протоколами и аналогия с альпийским йодом.  

• Протокол Express LRS основан на технологии LORA.  

• Объяснение модуляции и её видов.  

• Преимущества и недостатки амплитудной и частотной модуляции.  

• Введение в LORA Long Range.  

• Упрощенная модель LORA модуляции.  

• Преимущества LORA в бюджетном оборудовании.  

• Сравнение с аналоговым сигналом и его восприятие.  

• Важность формата данных и скорости передачи.  

• Аналогия с домашним интернетом и его скоростью.  

• Влияние скорости на восприятие данных.  

• Обсуждение региональных параметров и их влияния на работу протокола.  

• Различие между стандартами США и ЕС для частоты 2.4 ГГц.  

• Ограничения мощности сигнала и необходимость прослушивания эфира.  

• Скорость передачи данных в килобитах в секунду.  

• Влияние коэффициента SF на стабильность сигнала.  

• Опция пакет трейд и её влияние на частоту обновлений дрона.  

• Влияние частоты пакетов на чувствительность и дальность.  

• Примеры дальности полета на разных частотах.  

• Описание мощности сигнала и её влияние на дальность.  

• Тест с каналами и их поведением.  

• Влияние формата пакетов на плавность переключения каналов.  

• Объяснение задержки между передачей каналов.  

• Первопричина несоответствий в скорости и объеме данных.  

• Пример сообщения для дрона и его размер.  

• Объяснение бинарной алгебры и кодирования данных.  

• Кодирование значений в бинарной системе.  

• Пример кодирования числа до 255.  

• Использование десяти бит для передачи значений джойстика.  

• Пакет состоит из восьми байт, что соответствует 64 битам.  

• Используется для передачи одного сообщения.  

• Четыре типа пакетов: ресивердейта, синхронизационный пакет, телеметрия и мсп дейта.  

• Ресивердейта: данные с пульта.  

• Синхронизационный пакет: сервисные сообщения для синхронизации.  

• Телеметрия: информация от пульта, например, напряжение батарейки.  

• Мсп дейта: протокол для передачи данных, используемый бета-флайт девайсами.  

• Использование контрольной суммы для проверки целостности сообщения.  

• Пример: сравнение значений "go" и "holdon".  

• Четыре канала по десять бит для передачи значений джойстиков.  

• Один байт для значения арма.  

• Использование семи бит для передачи переключателей.  

• Передача шестипозиционных переключателей по принципу RR.  

• Использование гибридного режима для синхронной передачи.  

• Использование белого режима для плавной передачи.  

• Важность порядка передачи каналов.  

• Настройка аппаратуры и дрона для правильного порядка каналов.  

• Передача синхропакета для настройки соединения.  

• Передача телеметрии для получения информации о состоянии дрона.  

• Отправка пачки пакетов с информацией о стиках и кнопках.  

• Телеметрия как обратная связь от дрона к пульту.  

• Возможность настройки частоты передачи телеметрии.  

• Телеметрия передает сервисные данные, такие как уровень сигнала и GPS координаты.  

• Данные формируются в полетном контроллере и отправляются на пульт.  

• Отсутствие телеметрии указывает на проблемы с соединением или приемником.  

• Возможность отключения телеметрии через веб-интерфейс.  

• Важность наличия телеметрии для подтверждения соединения.  

• Переключение по частотам и необходимость телеметрии для возврата на базовую частоту.  

• Изменения в формате пакетов между версиями ERS 2 и 3.  

• Новые возможности и форматы в ERS 3, делающие их несовместимыми.  

• Бинт фраза для предотвращения коллизий между несколькими дронами или пультами.  

• Настройка бинт фразы на прошивке или веб-интерфейсе.  

• Преобразование бинт фразы в уникальный ID для синхронизации.  

• Синхропакет используется для определения соединения.  

• Возможность настройки модематча для разделения устройств по группам.  

• Настройка частоты телеметрии и других параметров в синхропакете.  

• Бинт фраза не связана с шифрованием данных.  

• Антиколлизии и их роль в предотвращении конфликтов между устройствами.  

• Для управления тремя дронами на соревнованиях нужно выделить каждому свою частоту.  

• В аналоговой видеосвязи можно заранее настроить каналы для каждого дрона.  

• В ERS используется псевдослучайная частота для предотвращения интерференции.  

• В ERS частота меняется псевдослучайным образом для каждого пульта.  

• Это минимизирует вероятность пересечения частот между пультами.  

• Алгоритм определяет последовательность переключения частот на основе ID.  

• В ERS на 2.4 ГГц предусмотрено 80 каналов.  

• Вероятность пересечения частот существует, но она минимальна.  

• Для 8 пилотов вероятность пересечения составляет 17.5%, что снижает LQ до 82%.  

• При прошивке устройства можно указать домен, определяющий юридические обязательства.  

• Домены различаются в зависимости от страны и могут включать ограничения мощности и ширины пакета.  

• Алгоритмы переключения частот могут отличаться в разных доменах.  

• ERS приемник или передатчик состоит из антенны и чипа для LORA-модуляции.  

• Технология запатентована, и чипов для ERS немного.  

• В большинстве устройств используется чип с 128-битным шифрованием.  

• Для обеспечения протокола IR требуется чип логики, который формирует пакеты данных и управляет частотой.  

• Выбран чип на базе ESP, интегрированный с Wi-Fi и Bluetooth.  

• ERC девайс общается с полетным контроллером через Serial UART на базе CP-RSF протокола.  

• CP-RSF протокол позволяет легко заменять ERC на другие устройства без изменений настроек.  

• YARS может быть интегрирован в полетный контроллер, но структура остается той же.  

• Логика и интерфейс остаются теми же, что и в отдельном чипе.  

• Pico упрощает схему, исключая чип логики и используя полетный контроллер для формирования пакетов.  

• Pico использует протокол Pico для связи с Lora чипом.  

• Pico проще, дешевле и легче, но уступает в функциональности и удобстве.  

• Wi-Fi и Bluetooth позволяют подключаться к симулятору и конфигуратору без проводов.  

• Прошивка ERC требует использования ExpressARConfig для чипа ESP.  

• Pico прошивка требует прошивки всего полетного контроллера, что усложняет процесс.  

• Pico ограничивает функциональность, например, не поддерживает все моды.  

• ERC позволяет прошивать чип через Wi-Fi или Bluetooth, что упрощает процесс.  

• ERC позволяет прошивать чип через веб-интерфейс или с телефона.  

• Pico требует прошивки всего полетного контроллера, что ограничивает возможности.  

• Для подключения ресивера используются четыре провода: питание, земля, TX и RX.  

• Внешний модуль использует только три провода: питание, земля и сигнал данных.  

• Видео охватывает множество нюансов и деталей, связанных с железом.  

• Автор просит зрителей оставлять комментарии и уточнения, если они заметили ошибки или неточности.