Увлечение RC-техникой требует определенных знаний в области радиоэлектроники. И если вы начинающий моделист, то наверняка аббревиатуры PWM, PPM, DSM2, DSMX, SBUS, которые упоминали при обсуждении аппаратуры управления опытные пилоты, вас вводили в ступор. 

Что это, как работает и где применяется, попробуем объяснить в этой статье простыми словами.

О том, что такое приемник для радиоуправляемой модели и какой лучше выбрать мы рассказывали ранее. Сегодня углубимся в тему и пойдем дальше.

Основные определения и аббревиатуры

Итак, система радиоуправления — это передатчик (пульт ДУ) и приемник (пластиковая коробочка, которая устанавливается на модели).

Приемник принимает радиоволны с пульта (от передатчика) по TX-протоколу (TX — от англ «transmitter» — передатчик), обрабатывает их и посылает на полетный контроллер — устройство с электронной микросхемой, которое управляет процессом пилотирования по RX-протоколу (RX — от англ «receiver» — приемник).

Наиболее распространенные:

• D8, D16, LR12 (Frsky);

• DSM, DSM2,DSMX (Spektrum);

• Flysky (Flysky);

• A-FHSS (Hitec);;

• FASST (Futaba);

• Hi-Sky (Deviation).

Среди RX-протоколов встречаются универсальные (PWM, PPM и PCM) и закрытые, то есть использующиеся только в приемниках определенных марок:

• SBUS (Futaba, Frsky);

• FPort (Frsky);

• IBUS (Flysky);

• XBUS (JR);

• MSP (Multiwii);

• CRSF – Crossfire (TBS);

• SUMD, SUMH (Graupner).

Общая тенденция такова: универсальные протоколы — это пока распространенная и еще использующаяся, но, увы, уже устаревшая версия.

PWM, PPM и PCM — универсальные протоколы передачи сигнала

Pulse Width Modulation (PWM-протокол)

Родоначальник в RC.  С него все начиналось, когда появились первые авиамодели. Каждый сервопривод управлялся по отдельному каналу, сигнал по которому передавался согласно PWM-протоколу. То есть один кабель = один канал.  Сейчас такой принцип тоже используется, поэтому PWM остается актуальным.

Pulse Width Modulation переводится как «широтно-импульсная модуляция» (ШИМ), импульс  аналоговый,  от длины волны зависит как сильно отклонится в сторону сервомашинка или сколько газа пойдет на мотор.

Современным мулькоптерам требуется минимум 4-5 каналов,  следовательно, придется использовать 4-5 проводков (как минимум)  для подключения такого приемника. Слишком много проводов — поэтому и не очень эффективно.

Pulse Position Modulation (PPM-протокол, другие названия: PPMSUM и CPPM)

В PPM-протоколе один провод используется для передачи нескольких каналов (стандартно до 8). В этом варианте передачи сигнала импульсы идут последовательно один за другим по единому проводу (не одновременно). Сигнал аналоговый, передача информации может быть не точной и наблюдается задержка передачи.

Но поскольку PPM-протокол не предусматривает нагромождения соединений (подключить нужно только 3 провода: питание, «землю» и сам сигнал), он широко используется во многих полетных контроллерах.

Pulse Code Modulation (PCM-протокол)

Pulse Code Modulation переводится как «импульсно кодовая модуляция» и принцип его работы аналогичен PPM, но  PCM-сигнал цифровой и его можно отследить на предмет выявления ошибок и даже исправлять эти ошибки путем кодирования.

PCM более надежен и устойчив к помехам, в сравнении с PPM и PWM. Но поскольку PCM требует дополнительного преобразования сигнала, то оборудование, которое его использует,  оказывается несколько дороже.

Последовательные протоколы  передачи сигнала SBUS, XBUS, MSP, IBUS, SUMD

Все, указанные выше протоколы передачи данных, — цифровые, то есть работают без потерь. Для подключения приемника требуется последовательный порт на полетном контроллере и всего 3 провода: питание, заземление и непосредственно сигнал.

SBUS

Протокол используется в оборудовании брендов  Futaba и Frsky. Удобен и хорош тем, что через 1 провод может проводить до 18 каналов.

XBUS

Протокол для оборудования бренда JR.  Демонстрирует малую задержку по времени между 14 каналами, которые поддерживает.

MSP

Разработан для аппаратуры Multiwii. Поддерживает до 8 каналов в одном проводе.

IBUS

Цифровой протокол бренда Flysky. Двунаправленный, то есть и управление сервоприводами и считывание данных с датчиков телеметрии происходит по одному проводу.

SUMD, SUMH

Цифровые протоколы оборудования марки Graupner.

SUMH — устаревшая версия. Для оборудования, на котором она работает, выпущено обновление по преобразованию SUMH в SUMD.

SUMD — это протокол, подобный SBUS, когда все каналы работают по одному проводу без заметных задержек по времени.

Что лучше и что выбрать?

Все зависит от вашего передатчика. Обычно рекомендуют протоколы PPM (аналоговый сигнал) или SBUS (цифровой сигнал). В этом случае, как мы уже знаем, по одному проводу можно передавать от 8  до 18 каналов. Но если речь идет о гоночном коптере, то предпочтение следует отдать цифровому протоколу передачи данных. В нем задержка передачи по времени будет меньше.

TX-протоколы: связь передатчика (пульта ДУ) и приемника

DSM, DSM2, DSMX (Spektrum)

Об особенностях и преимуществах аппаратуры Spektrum мы рассказывали в одной из статей ранее.

DSM, DSM2, DSMX — это сигналы, хорошо защищенные от помех и работающие без задержек.

Для оборудования Spektrum, протокол передачи сигнала от приемника к контроллеру называется SPEKTRUM1024 (копия SBUS  для DSM2) и SPEKTRUM2048 (копия SBUS  для DSMX).

D8, D16, LR12 (Frsky)

Обозначение протокола зависит от типа модуля и приемника, которые используются вместе с передатчиком:

• D8: для приемников D- и V-серий (D4R-II, D8R-II+, V8FR-II, VD5M и прочих);

• D16: для приемников X-серии (X4R-SB, XSR, X8R);

• LR12: для аппаратуры L9R.

Задержка передачи у протоколов: рейтинг приемников

Тестирование самых популярных приемников показало их место в рейтинге по степени задержки передачи сигнала:

1. Flysky i6X – 13,7 мс

2. Turnigy Evolution – 14,6 мс

3. Crossfire (X10) – 19,5 мс

4. Frsky Horus X10 – 31,5 мс

5. Frsky QX7 – 36,3 мс

6. Spektrum DX6i – 41,5 мс

Круто иметь дело с задержкой 13,7 мс, но нужно помнить, что не этот критерий должен определять ваш выбор аппы. Следует учитывать также качество самой аппаратуры и качество сигнала, особенности модели и многое другое.

Всегда руководствуйтесь инструкциями производителя модели и обязательно спрашивайте совета у опытных моделистов.

Выслушаем, ответим, расскажем, проконсультируем. Обращайтесь!

Статьи в тему:

Приемники радиоуправления: какой выбрать

Полетный контроллер: для чего нужен и какой лучше купить

Кратко о Spektrum и перевороте в мире RC-технологий

Как выбрать пульт управления для авиамодели: особенности аппаратуры для вертолетов, квадрокоптеров и самолетов

Какой выбрать пульт дистанционного управления для автомодели