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TCK教室:《关于卫星接收机你需要知道的一切》BY.TCK-卷尺(地平线SPEKTRUM接收机)

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发表于 2017-10-17 10:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
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卫星接收机是美国Horizon Hobby公司旗下SPEKTRUM系列遥控器所配备的接收机。
起初,卫星接收机是作为SPEKTRUM单体接收机的一个扩展附件而存在。它们本身带有独立的天线和接受模块,通过总线的形式接入主接收机,作为信号接收的扩展和冗余。随着小型穿越机的兴起,卫星接收由于体积超小,数据传输速度又非常快(DSMX模式下最快只有11毫秒延迟),它的传输协议很快就被各大开源系统所兼容。
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上图为大型固定翼使用的SPEKTRUM AR12120接收机,装备了4个卫星接收作为信号冗余。
这一次卫星接收是主角。
这篇文章将带你玩转卫星接收机,只要你有任何一个DSM制式的发射机,(包括SPEKTRUM的所有遥控器,它们原生支持DSM协议,或者安装了支持DSM制式的高频头的任何遥控器)。

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PART1    DSM2与DSMX
DSM2为DSM协议的早期版本,除去SPEKTRUM的遥控器外,部分早期的JR遥控器也支持这一协议。DSM2协议通用性非常强,很多发射装置甚至只要通过刷机就可以使用,与其匹配的DSM2接收机也是遍地开花,价格低廉。DSM2卫星接收具有最快22毫秒的延迟,性能足以强过任何PWM和PPM协议。但是DSM2致命的问题是它的备用频点极少,在信号受到干扰后,只有少量的频点供其跳频,一旦跳频匹配失败,就会失控。
DSMX协议为DSM2协议的升级版本,速度更快,占用的备用频点更多,稳定性更好。所以只要是设备允许,我们都强烈建议使用DSMX协议的设备。
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下面是DSM2与DSMX协议的频谱图,我们可以看到DSM2协议只有两个频点可供跳频,而DSMX的备用频点则远超DSM2。
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PART2     有哪些卫星接收供我们选择?
现在让我们回归买买买的话题。目前市面上各种卫星接收琳琅满目,到底哪些是我们需要的?这里结合我的使用经验给大家推荐。
1.SPEKTRUM原厂DSMX接收
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原厂设计,稳定性和兼容性都最好。长宽为26mm*20.5mm(不含天线),非常小巧。原生DSMX协议支持,同时向下兼容DSM2协议。连接成功后,灰色半透明的外壳下点亮橘黄色指示灯,非常漂亮。
不过虽然看似是两根天线,实则是单天线接收,另一根“天线”实际是接收天线的地端。由于天线没有屏蔽网,所以整根天线的外露部分都是有效发射部分,使用时注意保持天线平直,不要折弯,天线部分不要被金属/碳纤维遮盖。
这颗接收适合小型穿越使用,只要飞行半径不大,注意天线的放置,完全没有问题。得益于我国一些民营企业家的不懈努力,这颗卫星接收已经衍生出自带对频按钮版本,不带壳超轻版本等等,它的价格也从官网的USD的前缀变成了淘宝RMB前缀,非常非常非常的具有性价比。(此处SPEKTRUM应该手动滑稽一下233)
2.LEMON  DSMX  RX  COMPATIBLE
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柠檬出品的DSMX兼容接收机,尺寸比原厂接收更小,不含天线只有21.5mm*19mm,而且这货竟然是双天线!真正分立的两路接收单元,天线为标准的同轴电缆,可以很方便的伸出机身架设。除了价格略贵之外,我找不到任何缺点了。适合长距离使用,双天线让信号接收非常稳定,两根天线形成90度夹角使用效果更好。


PART3  卫星接收机的接口定义
卫星接收使用SPEKTRUM总线协议(在BETAFILGHT/CLEANFILGHT等地面站中被称为SPEKTRUM-SAT),类似于Futaba的S-Bus,各个通道的操作数据通过一根信号线进行传输,由于省略了PPM的打包/解包操作,所以响应速度就变得更快。
有一点要尤其注意的是,卫星接收的供电电压为3.3V,如果直接接入飞控的5V串口会直接损坏接收机。
下面是卫星接收的引脚定义:
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卫星接收使用的是1.5mm间距的3Pin接线端子,其中橙色线接入3.3v直流电,为接收机供电,黑色GND为供电和信号的公用地极,灰色线为信号线,接入飞控串口的RX端。大部分的卫星接收,只要使用这种连接器,基本都遵从这个接线定义。
以SPRacing F3飞控来举个例子,接线的方式就像下图这样:
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此外,也可以DIY一个简单的5V转3.3V电路,这样卫星接收就可以直插在飞控的5V串口上了
电路原理图如下,只需要一颗1117-3.3线性稳压芯片和额外的几颗小电容即可,有兴趣的小伙伴可以试一试。
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PART4  卫星接收的对频方法
如开头所说,由于卫星接收原本的设计是为了配合主接收机使用,所以大部分的卫星接收并没有设计实体的对频按键。现在我们已经把卫星接收与飞控连接上,下面我们通过在地面站的CLI命令控制台里输入代码的方式打开和关闭它的对频功能。
这里还是以SPRF3,BETAFILGHT地面站为例,其他飞控和地面站的搭配也大同小异。
首先我们将卫星接收连接至飞控。由于SPRF3飞控已经集成了3.3V供电,所以当我们把USB插入电脑时,飞控通过USB供电启动,这时卫星接收同样也已经启动。
在Ports界面中,我们打开一个闲置端口的Serial RX,这里我打开了UART3。因为1,2号端口已经被USB与OSD占用了。
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设置完成点击右下角Save and Reboot。
接下来打开Configuration界面,进行端口的配置。
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在Receiver Mode选项里选择RX_SERIAL,指的就是基于串行总线的接收机模式。
接下来在Serial Receiver Provider选项里选择SPEKTRUM2048,即DSMX卫星接收协议。
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如果连接的是DSM2接收机,请选择SPEKTRUM1024。
接下来右下角Save and Reboot,自此,我们已经完成了卫星接收的配置。
最后我们打开地面站的CLI控制台,在代码框中输入
setspektrum_sat_bind=9              //设置卫星接收对频模式打开,bind值只要在1-9之间对频模式都会打开,这步操作相当于给SPEKTRUM接收机插上了对频线。
这时控制台反馈# set spektrum_sat_bind=9    spektrum_sat_bind set to 9就说明输入代码正确。

此时再输入
save            //保存对频模式设置,地面站开始重启。
这时拔下USB线,当再次上电时,卫星接收的橘红色信号灯就会快速闪烁,表示此时已经准备进行对频。
打开遥控器进行对频,当对频结束后,卫星接收机的信号灯就会由闪烁转为长亮,这时就已经对频成功。
我们再连接地面站,进入CLI控制台,此时再输入
setspektrum_sat_bind=0              //设置卫星接收对频模式关闭,bind值为0时对频功能关闭,这步操作相当于给SPEKTRUM接收机拔掉了对频线。
再输入
save       //保存对频模式设置
飞控重启,我们的对频操作就完成啦。



BY:TCK-卷尺


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发表于 2017-10-17 10:59 | 显示全部楼层
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发表于 2017-10-18 16:24 | 显示全部楼层
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发表于 2017-11-10 23:29 | 显示全部楼层
学习了,正好我是dsm2制式的dsx11遥控,请问f4飞控支持卫星接收机吗?
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发表于 2017-11-12 21:58 | 显示全部楼层
野狼 发表于 2017-11-10 23:29
学习了,正好我是dsm2制式的dsx11遥控,请问f4飞控支持卫星接收机吗?

不建议使用dsm2,dsm2毕竟不够稳定,建议升级到dsmx
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