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标题: 打造一体化无人机系统 。APM 3G数传、图传、遥控三合一实施试验！！！ [打印本页]
作者: zjs100    时间: 2013-6-5 20:15
标题: 打造一体化无人机系统 。APM 3G数传、图传、遥控三合一实施试验！！！
本帖最后由 zjs100 于 2014-12-9 16:34 编辑

一、学习吸收前辈的一些经验
1、gault

http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=755376


2、zxy7906052

http://bbs.5imx.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=632065&extra=&page=1

二、实验前的材料准备
1、APM四旋翼一套
2、TTL串口转网口模块一个
3、tp-link wr720n mini无线路由器（主要它有双网口）
4、3G上网卡一个
5、数字高清模块一个
6、其他跳线若干线7、服务器软件：必须安装NET4.0，这个您的自己百度解决。端口设置8233。或是自己改源码。
http://yunpan.cn/cfAaRAjkhWzyx （提取码：0dc3）
三、实验进程
1、编写TCP Server数据转发服务器
     由于APM地面站里有TCP 和UDP 两种模式，要在公网上传送数据，决定采用TCP模式；
     TTL串口转网络模块虽然具有TCP Server的功能，但它必须通过3G上网，无法知道它的IP地址；且无线路由器具有花生壳的功能，可以通过域名访问，但由于3G可能会出现断线，容易造成APM地面站的连接中断，因此要设立一个TCP Server数据转发服务器，用来转发APM主控与地面站的的数据交换，同时支持多个地面站控制APM主控。     建立TCP Server数据转发服务器的好处在于可以不管APM主控与地面站在哪里，只要向它发送数据，服务器自己向除了收到数据的IP外，向其它IP进行数据转发。并且可以建立长效的TCP连接、具有自动删除无效的TCP连接，保留有数据传送的有效TCP连接。
(, 下载次数: 103)

[post]2、先在局域网内测试APM主控与地面站的TCP连接与数据交换
   (1)通过APM主控析上的数传接口连接到TTL串口转网模块。
       设置模块的工作方式，与串口速率。
(, 下载次数: 96) (, 下载次数: 106)
将模块接到调试板上，这样接线比较容易弄。还没进行焊。

(, 下载次数: 97)
去掉主控上的3DR数传的接线。接到TTL网络模块，各个模块上电。
(, 下载次数: 105)
启动TCPServer服务器器、网络调试助手，查看数据收包情况
可以清楚的看到APM数据包都是按MAV协议传送的。数据包的开头都是以FE开头的。
(, 下载次数: 123)    (, 下载次数: 102)

   (2)地面站启动，通过TCP连接
(, 下载次数: 108)

(, 下载次数: 106)

(, 下载次数: 110)

(, 下载次数: 107)

(, 下载次数: 107)



下面图可以看出TCP服务器上有三个连接，134.142.255.222是模块与主控连的IP。134.142.255.152：3920是网络调试助手的连接。134.142.255.152：3944是地面站的连接。
(, 下载次数: 128)
成功实现局域网的连接，随机摇动机架，感觉时延不大，目前的连接速率应该还是毫秒级的。局域网的连接成功的实现，在3G网络的连接基本上没有问题，主要可能是在时延上，由于建立的是有效的长连接，不用担心APM主控与地面站的断线，因为TTL模块提供了自动断线的重新连接的功能，TCP服务器会自己进行数据转发。
目前长距离通信的功能基本实现，[/post]写于2013-06-06.。。。。。。
下次准备进行3G网卡的连接测试。
作者: zjs100    时间: 2013-6-5 20:29
先占着。。
作者: rediker    时间: 2013-6-5 21:08
占楼  围观
作者: msduo    时间: 2013-6-5 21:18
占个座
作者: ejing1998    时间: 2013-6-5 21:41
有催更票没，我投一张
作者: fbp2013    时间: 2013-6-5 21:51
顶一个
作者: 大沙漠999    时间: 2013-6-5 22:54
预祝你能成功
作者: heuyck    时间: 2013-6-6 00:49
数传不能用来遥控，图传不能用来监控。
都一个原因，延迟和稳定性。

听我建议，用udp吧，tcp长连接用在移动网络会很杯具的。地面站这里开端口映射，照tcp 的思路，同样可以写udp server
作者: dongfang    时间: 2013-6-6 09:37
heuyck 发表于 2013-6-6 00:49
数传不能用来遥控，图传不能用来监控。
都一个原因，延迟和稳定性。

非常认同，不过作为实验，值得一试，至少失败了也知道问题在哪里。
另外有点好奇US的无人机，指挥部在本土，飞机在阿富汗，稳定性还好说，延迟问题他们是怎么解决的呢。还是遥控的人根本不是在飞飞机，而是在设航点和攻击坐标？
作者: zjs100    时间: 2013-6-6 10:29
dongfang 发表于 2013-6-6 09:37
非常认同，不过作为实验，值得一试，至少失败了也知道问题在哪里。
另外有点好奇US的无人机，指挥部在本 ...

无人机通过网络一定存在时延的。它一定有自己的智能控制系统的。指挥部发出简单的压缩指令。无人机的控制系统再对指令进行解码的。
作者: 揽月射天狼    时间: 2013-6-6 12:40
zjs100 发表于 2013-6-6 10:29
无人机通过网络一定存在时延的。它一定有自己的智能控制系统的。指挥部发出简单的压缩指令。无人机的控制 ...

可是很多攻击视频都显示的是实时攻击呀，而且是下达命令后立即执行的，光速传播？
作者: 揽月射天狼    时间: 2013-6-6 12:42
另外，钦佩楼主的创新精神和分享精神，希望尽快给广大摩友提供一条新途径，祝楼主成功
作者: 潜水员D    时间: 2013-6-6 13:02
好贴！支持LZ，希望这个能在更多的飞控上应用。
作者: zjs100    时间: 2013-6-6 14:48
揽月射天狼 发表于 2013-6-6 12:40
可是很多攻击视频都显示的是实时攻击呀，而且是下达命令后立即执行的，光速传播？

一定有些时延的。不可能光速度的。一般采用高度压缩比的视频输出的。两端都有高信能的计算机进行解码的。传输的数据量越小。速度会快很多的。
作者: tortoi001    时间: 2013-6-6 15:28
好顶一个~！
作者: 疯狂的小羊    时间: 2013-6-7 21:32
顶帖
作者: zjs100    时间: 2013-6-8 08:14
本帖最后由 zjs100 于 2013-6-8 08:18 编辑

今天进行多用户测试，特别感谢洛阳的一个朋友，他帮我进行远程连接APM测试。1、连接好相关设备，开放对公网的端口（端口映射）
2、开启TCP Server，我这边地面站连接APM，洛阳的朋友也同时连接Apm
(, 下载次数: 42)
洛阳的连接状态
(, 下载次数: 55)
IP Ping包情况
(, 下载次数: 53)
本地的连接状态
(, 下载次数: 61)
多用户连接。。
(, 下载次数: 66) (, 下载次数: 67)
总结：
1、连接状态良好，远程姿态反映迅速，时延在可控范围内，说明TCP Server 服务器数据转发高效。
2、多用户地面站连接目前还存在一些小问题，有时会连接不上，原因目前还没找到。后期继续跟踪。
3、数字图传与3G无线网卡在路上，到货后开始测试3G连接和图传的连接，并在地面站OSD显示。
有兴趣的朋友可以联系QQ:11255681，大家一起交流技术。
写于2013-6-8



作者: mrduke    时间: 2013-6-8 23:23
顶起！
作者: 蛋蛋的大拿    时间: 2013-6-9 17:57
太厉害了，顶起...
作者: neki    时间: 2013-6-10 11:06
好好学学，顶起...
作者: zjs100    时间: 2013-6-11 08:08

今天进行3DR数传与3G传输时延比对。
由于昨天摇控器没有关机。我的控电报废了。郁闷呀。。最后想了一个办法，找了一个12.3V1.5A的直流充电器来当电源了。继续进行测试
[size=0.85em]3 天前 上传
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上图显示的是3DR连接中，由于软件的关系图片中显示的应是两个包的时延是295MS

上图显示的是3G连接中，由于软件的关系图片中显示的应是两个包的时延是378MS

通过比对、总结。
1、3G与3DR之间的时延差只有80MS，
2、3G不会由于距离的变化增加时延，3DR会由于距离的变长，性能的下降，时延会有增加。
3、说明3G与3DR时延不存在问题。
后期的计划与想法。
1、由于上网卡的内置天线在高空接收性能会下降，会影响数据传输。
2、制作较高增益的3G定向天线，我们飞机在天下飞，只要制作向下的增益天线就可以了。因为手机基站分布区域最多2Km左右。
3、这样就不用去弄云台跟踪天线了。

写于2013-6-8

作者: hulandy    时间: 2013-6-11 11:24
收藏。留着以后用
作者: 寂寞菩提    时间: 2013-6-11 19:51
可以吗？
作者: wzh    时间: 2013-6-15 22:51
楼主的试验，很有实用价值！ 有几个问题：
1：利用3G上网卡，把飞机作为TCP的client端，挂在3G网络上？
2：若干地面站也是都作为TCP的client端，挂在3G网络上上？
3：有一个TCP的server端，挂在3G网络上，控制和监控所有的飞行活动？


作者: hitawang    时间: 2013-6-15 23:15
要考虑基站的信号发射方向。我一个在联通工作的朋友告诉我他们的基站信号都是朝地面打的。空中高度在40m左右。你可以等飞机飞上天后验证这个。
作者: wzh    时间: 2013-6-15 23:17
空中高度在40m左右----如果在200高的楼房，是不是手机信号就很差？
作者: Sahara    时间: 2013-6-16 10:18
heuyck 发表于 2013-6-6 00:49
数传不能用来遥控，图传不能用来监控。
都一个原因，延迟和稳定性。

模拟的图传，基本没有延时；数字的图传，延时一般都很明显。
如果你有模拟图传还感觉到有延时的话，那是因为用的视频采集卡比较渣。

作者: Sahara    时间: 2013-6-16 10:21
wzh 发表于 2013-6-15 23:17
空中高度在40m左右----如果在200高的楼房，是不是手机信号就很差？

200米高的楼房，手机信号不是靠基站，而是靠建筑内的放大器，就好像你在电梯里面也有手机信号，那不是因为基站很强大，而是因为电梯里面有信号放大器。
作者: wzh    时间: 2013-6-16 21:25
Sahara 发表于 2013-6-16 10:21
200米高的楼房，手机信号不是靠基站，而是靠建筑内的放大器，就好像你在电梯里面也有手机信号，那不是因为 ...

下次有机会，我用动力伞飞到150米的空中，然后给地面打电话，看看效果如何。



作者: wzh    时间: 2013-6-16 21:27
APM 上的单片机是什么，微芯的16位单片机？
作者: 心有多远    时间: 2013-6-16 21:52
牛人，顶起！
作者: gault    时间: 2013-6-20 10:45
果断尝试wifi吧，公网必然丢机。
作者: sswgii    时间: 2013-6-20 14:38
zjs100 发表于 2013-6-11 08:08
今天进行3DR数传与3G传输时延比对。
由于昨天摇控器没有关机。我的控电报废了。郁闷呀。。最后想了一个办 ...

切换基站怎么办

作者: zjs100    时间: 2013-6-20 21:48
sswgii 发表于 2013-6-20 14:38
切换基站怎么办

切换基站跟上网卡有关。由于建立的长效连接。断线会自动连上的。

作者: 爱不释手'    时间: 2013-6-20 23:27
哥们的！顶一个！
作者: quentinzt    时间: 2013-6-21 01:37
技术帖坚决要顶。等你更多的实验结果。
作者: wanwuying    时间: 2013-7-5 11:34
好好好
作者: 天问1    时间: 2013-7-12 00:17
很有创意，期待成功！加油！
作者: racoco    时间: 2013-7-12 02:33
頂起！日後好好學習
作者: 学习ing    时间: 2013-7-12 09:19
学习
作者: cyy2100    时间: 2013-7-14 17:42
谢谢楼主分享，我也弄了个串口转网口模块在试验，把模块设置成服务端已经成功，因没有TCP转发软件，设置成客户端还没试验!
还有就是用UDP没搞成功，点击连接可以获取瞬间姿态后立马断开连接了！
最后楼主兄，能否把TCP转发软件发我用用
350364567@QQ.COM
作者: pperson    时间: 2013-7-18 14:00
要顶牛人的贴！！！

作者: 宇浩轩杰    时间: 2013-7-18 14:50
厉害厉害
作者: gtspeed    时间: 2013-8-27 22:05
多谢楼主。希望多些楼主这样的肯于钻研的模友
作者: 静静的回忆    时间: 2013-12-23 22:06
楼主继续啊
作者: 乡里土匪    时间: 2013-12-25 20:10
延时不是问题，并不需要直接遥控飞机，而是偶发一些指令。

思路太好了！
作者: sobug    时间: 2013-12-26 17:16
能上个3G网卡的图片不？
是3G模块吗？
作者: 将军不下马6    时间: 2014-1-2 20:23
学习了
作者: zhengyiuestc    时间: 2014-6-4 01:04
zjs100 发表于 2013-6-8 08:14
今天进行多用户测试，特别感谢洛阳的一个朋友，他帮我进行远程连接APM测试。1、连接好相关设备，开放对公网 ...

请问你这个TCPServer是自己写的么？能否提供更多细节？谢谢。

作者: culapple    时间: 2014-6-4 08:56
揽月射天狼 发表于 2013-6-6 12:40
可是很多攻击视频都显示的是实时攻击呀，而且是下达命令后立即执行的，光速传播？

军用卫星数据链哦！

作者: gzwsc2007    时间: 2014-7-4 00:06
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: flylinux    时间: 2014-7-5 02:06
为什么不用4g
作者: yanxiao    时间: 2014-7-5 11:16
能不能，在路由器上再挂载USB摄像头，高分辨率拍照，低分辨率实时回传。也经过TCP的长效链接，地面站直接采集就可以了

作者: yanxiao    时间: 2014-7-5 11:17
能不能，在路由器上再挂载USB摄像头，高分辨率拍照，低分辨率实时回传。也经过TCP的长效链接，地面站直接采集就可以了。

作者: yanxiao    时间: 2014-7-5 11:20
能不能，在路由器上再挂载USB摄像头，高分辨率拍照，低分辨率实时回传。也经过TCP的长效链接，地面站直接采集就可以了

作者: flylinux    时间: 2014-7-5 15:02
揽月射天狼 发表于 2013-6-6 12:40
可是很多攻击视频都显示的是实时攻击呀，而且是下达命令后立即执行的，光速传播？

那么多通信卫星，那么多巨星微波基站，还用了纳税人那么多的钱，都吃干饭的？

作者: zjs100    时间: 2014-8-4 20:06
yanxiao 发表于 2014-7-5 11:20
能不能，在路由器上再挂载USB摄像头，高分辨率拍照，低分辨率实时回传。也经过TCP的长效链接，地面站直接采 ...

这个跟数字摄像头有关。正常情况下没有问题。。但现在由于3G的IP不是提供固定IP的。是一个虚拟网IP，在读取图像数据上得转发一次。。

作者: zjs100    时间: 2014-8-4 20:28
zhengyiuestc 发表于 2014-6-4 01:04
请问你这个TCPServer是自己写的么？能否提供更多细节？谢谢。

这个TCPServer是根据需求自己编写的，实际也是网上抄的，只是改了一起数传所的东西。
作者: lihanyu201    时间: 2014-8-4 20:37
牛逼
作者: 龍眼樹    时间: 2014-8-5 10:57
钦佩，祝楼主成功
作者: 我要飞得更高fzb    时间: 2014-8-5 17:39
非常强大的一说
作者: 飞越天际    时间: 2014-8-6 10:02
路过学习
作者: blazexc    时间: 2014-9-29 08:17
关注，希望楼主不断公布进展
作者: blazexc    时间: 2014-9-29 09:00
关注进展，…………
作者: 驭风者    时间: 2014-9-29 16:52
强帖留个印
作者: yan989824    时间: 2014-11-30 16:50
请问波特率57600是怎么确定的呀？按说通过APM的USB口出来的数据应该是115200波特率啊。。。。
作者: Andy1999    时间: 2014-11-30 17:57
还真有人做到了 膜拜
作者: jkd_405    时间: 2014-12-2 13:00
留下脚印以备学习
作者: yan989824    时间: 2014-12-2 21:39
楼主，能给我发一份TCPServer的软件的（yanchaofeng@mcce.com.cn），我找了半天没找到，多谢~
作者: tjcdq    时间: 2014-12-3 09:50
这是专业技术帖，必须要顶
作者: fryefryefrye    时间: 2014-12-5 23:07



楼主你好，我准备用下图的设备安装在飞机上，发送数据到自己的服务器上。然后MP也同时连接服务器。

服务器上的软件我实在懒得写了，既然楼主写好了，能不能共享给大家呢。看此贴的回复，还是很多人有这个需求的。

把服务器软件上传个百度网盘，给大家下载吧？谢谢了。

(, 下载次数: 49)

作者: fryefryefrye    时间: 2014-12-5 23:09
另外关于流量消耗的问题，我直接连接数传口测试了一下，标准的MP刷新率，每小时5兆左右。如果降低所有的刷新率到1Hz，那么大概每小时900k的流量。

不知道楼主用的什么卡，是否在乎流量的消耗。
作者: zjs100    时间: 2014-12-5 23:35
fryefryefrye 发表于 2014-12-5 23:07
楼主你好，我准备用下图的设备安装在飞机上，发送数据到自己的服务器上。然后MP也同时连接服务器。

...

我用到的硬件贴子里都有介绍了。

作者: zjs100    时间: 2014-12-5 23:40
本帖最后由 zjs100 于 2014-12-5 23:45 编辑

服务器软件：必须安装NET4.0，这个您的自己百度解决。端口设置8233。或是自己改源码。
http://yunpan.cn/cfAaRAjkhWzyx （提取码：0dc3）

作者: wenstop    时间: 2014-12-7 13:17
技术达人 必须顶
作者: tjcdq    时间: 2014-12-19 07:55
钦佩楼主的创新精神和分享精神
作者: ericgty1994    时间: 2015-3-18 16:53
楼主，能给个qq么，我也想弄一基于架3g网络通信的无人机，想请教您一些问题
作者: 老笨鹅    时间: 2015-3-18 16:57

作者: atemphot    时间: 2015-3-22 11:36
佩服，佩服。我一直想弄一架4G LTE通信的超视距无人机。。。
作者: 武武武    时间: 2015-6-12 10:55

作者: 红嘴鸥    时间: 2015-6-12 15:17
现在可以考虑用4G了
作者: husthgx    时间: 2015-6-12 18:55
楼主这种通过网络来实时控制飞机并传输图像的方式，我们也尝试过，但是远程控制的风险太大，我们只实现了通过网络图传的方式。
3G传图像基本不太行，H.264的编码，576 50i的视频流大概要500K到1Mbps的稳定带宽，国内的三家运营商的3G网络，移动3G不用提了，电信3G上行带宽最高也就1Mbps左右，联通信号好的话可以传到2Mbps，稳定性也堪忧。挂在飞机上的3G网卡确实会存在信号问题，飞高了以后信号明显变差。目前我们是使用4G多卡的方式来传输图像，捆绑了电信、移动、联通三个运营商的网络来得到一个比较高的上行带宽和比较好的覆盖范围，另外加入了FEC和码率自适应功能来确保画面的流畅性，而图像的获取是从遥控器，以此来解决高空网络不稳定的问题。如下图：
(, 下载次数: 16)
悟的mini HDMI输出接口的输出格式是1280*720 59.94帧，编码的时候变换到30帧，使用了联通电信移动的4张卡，内置2张外置2张，码率大概稳定3Mbps，FEC冗余率大概30%，对于普通的直播来说已经足够了。这个方案目前的主要问题是两个：悟自带的图传容易受干扰以及摄像头无法变焦。


作者: 柳暗花明    时间: 2015-6-12 19:09
不错





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