深度解析：DJI Lightbridge图传与Wifi图传

海鲜白

这篇文章简要地介绍了目前消费级无人机最常用两种无线图像传输技术：DJI Lightbridge与 Wi-Fi。这两种技术都是将无人机上云台相机拍摄的画面实时传输至地面设备，以便进行地面实时的监控。需要指出的是，这里谈到的图传技术和效果与相机本身录制存储的视频效果的好坏没有关系。



Lightbridge高清远距离数字图传技术让大疆与其他无人机厂商明显区分开来，并且拉开了差距。 Lightbridge是大疆自在研发的专用通信链路技术，可实现几乎“零延时”的720p高清传输和显示，距离通常可达2公里以上，在开阔无干扰的情况下甚至可达5公里以上。Lightbridge与 Wi-Fi使用的都是2.4GHz频段，但是Lightbridge与其他无人机厂商（如Yuneec，Blade，3DR）使用的标准 Wi-Fi图传技术大不相同。

Lightbridge技术使用单向图像数据传输，类似位于高处的电视广播塔的数据传输形式。而 Wi-Fi图传的数据传输需要发送端与接收端首先建立起通讯握手机制，再传输每个大小为512字节的数据包。每个数据包的传输必须完整无误，丢失其中的一个字节都会导致整个数据包重新发送，确认完整接收一个数据包之后，才开始传输下一个数据包，而这正是导致图传延时的根本原因。对于无人机飞行来说，“实时”无线图像传输至关重要，由于一个字节而重新发送整个数据包非常浪费时间。从数据传输角度上看，Wi-Fi传输已经算是速度很快的无线传输技术，但基于TCP/IP协议的双向握手机制很容易会导致 Wi-Fi图传无法实时传输航拍画面。在无人机FPV飞行对实时性要求很高的大前提下，重新发送数据包则会让操控者无法看到实时画面。


Inspire 1 /Pro/Raw (Lightbridge Video Downlink)


Matrice 600 (Lightbridge Video Downlink)


Phantom 4 (Lightbridge Video Downlink)


Phantom 3 Pro/Adv (Lightbridge Video Downlink)

无延时的实时高清图像，是每个飞手在以FPV视角飞行时所希望看到的。即便是使用Lightbridge高清图传技术，零延时也无法100%达到，然而此项技术毫无疑问是现阶段无人机图传中最先进的，不仅可以最小化图传延时，还可以最大化传输距离。从技术实现上来讲，正是因为Lightbridge使用的是单向广播数据的方式，即使飞得远，图传延时仍能稳定保持在100-200毫秒左右。而 Wi-Fi图传的延时，视飞行距离和飞行环境而定，一般会高出25%-100%不等。高效的单向广播数据传输方式让Lightbrige轻松超越 Wi-Fi图传。

当你达到Lightbridge图传的极限距离时，屏幕中会出现条纹和信号弱的警告。在大多数情况下，即使信号中断，重新连接的速度也非常快，因为重连不需要像 Wi-Fi那样重新建立握手机制。在信号不足或者丢失时，飞手可以通过遥控器查获得提醒，及时停止飞行或让飞机悬停。而一旦图传中断，缓慢转向飞行器以调整天线的相对位置，或者拉升高度就可以改善信号的传输，重新连接的概率很高，整个过程一般通常在10秒以内。相比Lightbridge，当 Wi-Fi图传到达其传输极限距离时，画面被卡住，也没有警告提醒。飞手们会误认为图传OK，并且一般需要3-6秒的时间才能意识到图传早已中断。一旦发现 Wi-Fi图传中断，通过握手机制重新连接，也会花费30-60秒的时间。且通常需要拉升更高的高度或将飞机往返航的方向拉近，才有希望重新连接上图传。

在树木林立的环境下飞行， Wi-Fi信号易受干扰是另外一个弱点。仅仅是飞到一棵树的后面，相对于Lightbridge而言，Wi-Fi图传因为树叶阻挡更容易中断。同时，由于树上有潮湿的水蒸气等阻档了信号，很容易引起 Wi-Fi数据包丢失某些字节，整个大数据包就得重新发送，这就导致图传经常性延时。而Lightbrige图传对树叶遮挡引起的数据包丢失并不敏感，画面中可能只出现横纹，总延时能很好地控制在100-200毫秒间。

归功于Lightbridge高清图传技术的单向传输性，DJI无人机使用的距离是一般使用普通 Wi-Fi图传无人机的2-3倍。虽然，Lighbridge技术并不像 Wi-Fi那样拥有很便宜的单芯片实现方案，但距离及延时特性所带来的利好，值得消费者为之付出。

Wi-Fi技术的发明，从来就不是为了应用到“空对地”的图像传输应用场景中的，因此，其与生俱来的缺陷使得无人机 Wi-Fi图传的距离和延时问题成为硬伤，并且无法解决。 Wi-Fi图传方案的廉价性，是因为PC端市场巨大需求，给芯片制造商带来了规模效应，从而降低了生产成本。但是请记住，这个烙印在芯片身上的握手通讯机制，并不能很大程度上满足无人机图传技术的需求。

其他图像传输技术
一些不带云台相机的无人机，速度可高达80公里/小时以上，使用模拟信号传输技术。模拟图传几乎没有延时，比Lightbridge还厉害。而且模拟图传的另外一个特点是，当达到极限距离时，不会突然出现卡屏或者完全丢失整个画面的情况。模拟图传也是单向信号传播技术，有点类似于在数字电视信号还没出现前的模拟电视广播信号的传输，当信号变弱时，会出现雪花屏，警示飞手应该调整飞行方向或者往回飞，离返航点近一些。模拟图传的功耗非常大，想达到Lightbridge 超过2公里的距离时，其发射功率已经远超出了相关部门的规定。

另一项值得关注的最新技术是Connex推出的零延时传输1080P全高清画面图传，非常惊艳的技术，可惜现阶段价格非常昂贵。

在2015年9月大疆发布了Lightbridge 2，在5公里距离内传播1080P全高清画面却仅有50~150毫秒的延时。各位航模爱好者，想想Inspire或Phantom上将会搭载这种新技术，你们会不会很兴奋呢？

本文转载自微信公众号——5iMX模友团

知己

sangdouren

有些观点不能和楼主苟同，我测试发现wifi图传的p3s图传明显比lightbridg 图传在延时方面要好很多，在ipad下 高清图传一般是1.2秒左右的延迟而wifi图传虽然距离不远但始终在100-500ms之间

yhzyhzyhzapple

wifi不一定都是tcp，可以用utp的

yhzyhzyhzapple

sangdouren 发表于 2016-6-21 00:27
有些观点不能和楼主苟同，我测试发现wifi图传的p3s图传明显比lightbridg 图传在延时方面要好很多，在ipad下 ...

数据量大了，太正常了。同样带宽下比较才有可比性

zzcjsy

connex是用什么技术的呢

liangxing1006

我自己组装一台8旋翼的飞行器，用的两块22.2V串联的，现在，电机和电调都接好了，用的好赢80A的电调，飞控还没有接的。当我把T2接通电之后，T1两端的电压是18V；当我把T1接通后,T2两端的电压是23V，两块电池电压都是23V左右。同时插上T1 T2也没有出现问题      请问单独接通T2时，T1两端应该没有电压是吧？请大神指教？

幻影旋风