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RFD868 Telemetrie Modem

The RFD868 telemetry modem provides a bidirectional 64 kBit/s link via 868 MHz radio transmission.

  • Anleitung Antenne: S.9
  • Anleitung Autopilot (Pinout TELEM1)
  • Herstellerseite des Modems:
  • f眉r die Bodenstation

Um das Modem mit dem Autopiloten zu verbinden, reicht es, den TELEM1 Port auf eine 1脳8 Pin Buchsenleiste zu verbinden. Dieses Kabel muss so aussehen:
telem-anschluss-wiki.jpg
Wie wird das Adapterkabel auf das Modem gesteckt? Wenn man von oben auf das Modem schaut, wird der Stecker auf die untere Leiste gesteckt, die lt. Anleitung S. 9 die ungeraden Pins des Modems repr盲sentiert. Der Stecker ist auf einer Seite komplett schwarz, auf der anderen Seite kann man die gecrimpten Pins sehen. Die Seite mit den gecrimpten Pins muss beim Aufstecken nach unten richtung Board zeigen. Oder: Man pr眉ft den korrekten Anschluss anhand folgender Bilder鈥�
telem3.jpgtelem1.jpg

Nun muss das Modem noch mit Spannung versorgt werden. Dies erfolgt 眉ber die Pins 2 und 4 von dem BEC auf der oberen Leiste. (s. Anleitung)

Pixracer RFD900
1 rdVcc5Vusb
2 bkTX (out)7RX (in)
3 bkRX (in)9TX (out)
4 bkCTS (in)3CTS (either)
5 bkRTS (out)11RTS (either)
6 bkGnd1Gnd

Das Modem zieht in der Spitze 1A Strom. Dies kann der Pixracer nicht liefern, deshalb wird mithilfe eines die Telemetrie mit Strom versorgt. Zus盲tzlich kann der Raspberry Pi parallel von dem BEC gespeist werden, sodass der extra 1S LiPo Akku und der Lipo Shim zur Versorgung des Pi 眉berfl眉ssig werden. \\TODO: Bilder einf眉gen

Das Team 鈥淟ongrange Telemetrie鈥� in der Veranstaltung Systems Engineering 2 WS18/19 hat f眉r das 868 MHz Modem von RFDesign unternommen. Hier ist der Bericht.

Beim Flug am 27.4.2018 ist die Telemetrie ausgefallen. Um die Telemetrie zu testen, kann man die Modems als UART Bridge ohne die PX4 Firmware ausprobieren.

  • Zun盲chst muss man das Telemetrie korrekt anschlie脽en. Dazu braucht man einen Jumper und ein USB Kabel. Der Jumper verbindet Pins 4 und 6. Das USB Kabel muss mit dem Ground auf Pin 1 angeschlossen werden (schwarz), danach auf Pins 3, 5, 7, 9 und 11. Dazu ein Foto:
    Foto
  • Unter Linux oder MacOS kann man 鈥渟creen鈥� als terminal verwenden
  • Nach dem Einstecken des Modems erscheint unter /dev/ttyXXXXXXX ein neues Device. Unter Linux ist dies /dev/ttyUSB0, unter MacOS ist dies /dev/tty.usbserial-DM000IKG
  • Unter Linux muss man das terminal als root starten und die Baudrate von 57600 Baud angeben.
sudo screen /dev/ttyUSB0 57600
  • Unter MacOS ist kein sudo notwendig
  • Dann 枚ffnet sich das Terminal und man muss 鈥�+++鈥� eingeben um in den ATI Modus zu kommen. Es erscheint 鈥淥K鈥�.
  • Dann kann man benutzen um Informationen 眉ber die Linkqualit盲t angezeigt zu bekommen.
  • Man muss dazu zwei Modems gleichzeitig angeschaltet haben鈥�
  • ATI7 zeigt die aktuelle Signalst盲rke des empfangenen Signals an.
  • ATI5 zeigt die Konfigurationsparameter im EEPROM an.
ATI7
L/R RSSI: 135/142  L/R noise: 49/40 pkts: 5970  txe=0 rxe=61 stx=0 srx=0 ecc=281/192 temp=30 dco=0
ATI5
S0:FORMAT=25
S1:SERIAL_SPEED=57
S2:AIR_SPEED=64
S3:NETID=25
S4:TXPOWER=11
S5:ECC=1
S6:MAVLINK=1
S7:OPPRESEND=1
S8:MIN_FREQ=433050
S9:MAX_FREQ=434790
S10:NUM_CHANNELS=10
S11:DUTY_CYCLE=100
S12:LBT_RSSI=0
S13:MANCHESTER=0
S14:RTSCTS=0
S15:MAX_WINDOW=131

Das Beispiel oben zeigt eine Signalst盲rke 鈥淩SSI:135/142鈥� an. Dies ist die Signalst盲rke des empfangen Signals auf der eigenen Seite (Local=135) und auf dem Modem auf der anderen Seite (Remote=142). Dies ist eine typische Empfangsst盲rke quer durch das Labor.

Bei den Konfigurationsparametern kann man bei S4-TXPOWER sehen, dass eine Sendeleistung von 12.5mW eingestellt wurde. Die Zuordnung ist in dieser . Man k枚nnte die Sendeleistung also noch h枚her einstellen鈥� Die 脺bertragungsrate in der Luft betr盲gt 64kBit/s (S2-AIR_SPEED). Die Baudrate der UART ist auf 57600 Baud eingestellt (S1-SERIAL_SPEED).

Die Fehleranalyse der Telemetrie vom Flug vom 27.4.2018 hat ergeben, dass die Antenne im Modem im Flugzeug defekt war. Mit der defekten Antenne lag die RSSI bei 57/58. Nach Tausch der Antenne kam ich auf die obigen Werte鈥�

14.05.18 TXPower wurde bei 2 Antennen die Leistung auf db=20 == 100mW erh枚ht und im EEPROM abgespeichert.

Parameter, die mit ATSn=XX ver盲ndert werden, werden nicht sofort permanent gespeichert. Nach dem Booten ist wieder der alte Wert eingestellt. Erst mit AT&W werden die 脛nderungen permanent gespeichert.

Siehe:

  • ATI7: Linkstatus anzeigen
  • ATI5: Parameter des lokalen Radios anzeigen
  • RTI5: Parameter des entfernten Radios anzeigen
  • ATS4=20: Parameter 4 (=TXPOWER) des lokalen Radios auf 20 (=100mW) setzen
  • AT&W: Parameter schreiben

Telemetrie Frequenz 886 Mhz (900Mhz im Datenblatt der Kabel)

Wellenl盲nge (Lambda): 34cm

Durchmesser10,2 mm6,1 mm4,95 mm
Preis6,64鈧� / m2,66鈧�/尘1,82鈧�/尘
顿盲尘辫蹿耻苍驳 12,8 dB / 100m @900Mhz25 dB / 100m @900Mhz56 dB / 100m @900Mhz
Verlust bei 20m (Mast)2,56 dB5 dB11,2 dB
Verlust bei 10m (Heckkorb)1,28 dB2,5 dB5,6 dB

Zur Orentierung:

3 dB Enspricht Faktor 2

6 dB Entspricht Faktor 4

10 db Entspricht Faktor 10

Damit sich eine 5 dBi Antenne 眉berhaupt auf dem Mast lohnt bedarf es dem Low Loss 400 Kabel (130 鈧�) und der Antennegewinn wird zur h盲fte vom Kabelverlust aufgefressen . Bei allen andern Kabel ist es sinnvoller sich mit der bei den Modems beiligenden 1/2 Lambda Dipolantenne (3dbi) auf das Deck zu stellen.

GRuns盲tzlich ist es immer Sinnvoller die nicht Verlustbehaftete Seite eines RF Modems zu verl盲ngern. Daher ist die Variante das RF-Modem direkt an der Antenne anzubringen und die Spannungsversorgung sowie die Serielle Datenverbindung des Modems zu verl盲ngern sinnvoller.

Mit einem RS422 oder Ethernet Umsetzer und einem CAT 7 Kabel (mit PoE) hoch auf den Mast w眉rden die Kabelverluste bei 0 dB liegen!#

Au脽erdem ist der Mehrgewinn durch die H枚he des Mastes bei der Verbindung zum Flieger nicht entscheidend, da das Problem der Sichverbindung zum Flugzeug durch verdeckung des Horizontes in der Einsatzreichweite nicht auftaucht.

Flugh枚he: 200m

Antennenh枚he 眉NN: 4m (Hecktr盲ger)

Sichtweite: 57,63 Km (ohne Atmospherische Reflexionen).


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  • by beckmanf