航拍无人机的研发趋势：图像传输系统转载自网络
当我们把目前主流的无人机的内部电路板拆解开来后，您会发现无人机的电路控制系统主要由三大部分组成：飞控系统、云台+相机、图像传输系统。而我们的这一无人机电路系统系列的三篇文章也将分别对应这三个部分。
无人机能够一跃进入大众视野并迅速在大众市场火热发展，是很多人始料未及的。从刚开始的空中摄录，到后来的实时摄录，方便的图像传输功能无疑为无人机加足了筹码，赚足了眼球。在第一篇文章中，将为您分析无人机的图传实现技术。
在无人机的视频传输方面，深圳大疆无人机早就是航拍无人机市场的领导者。他们可以无线传输1080P高清视频，这是其它众多国内娱乐无人机厂商目前没有解决的问题。一般的做法是在云台搭载相机，高空拍摄再飞回地面检查。这种方式由于不能即时看到拍摄画面，所以还不能满足航拍的要求。
目前有不少方案是采用5.8GHz频段传输模拟视频到地面，最远距离能达600多米。但这种方式需要在飞行器上将高清(1080P或4K)转码成720P，再转成数字信号传输到遥控器显示屏上，技术上也较复杂，并且画面会有马赛克、停顿或卡死。画面质量也不够好，用到专业航拍还有距离，适合普通爱好者娱乐。
2.4GHz2.4GHz是目前无人机市场比较主流采用的频段。在大疆最新发布的Phantom 3上，就搭载了使大疆在摄影行业都备受好评的DJI Lightbridg全高清数字图像传输系统，内置 2.4G 遥控器链路。图像传输系统的性能是区分无人机档次的一个关键因素。图像传输距离的远近，图像传输质量的好坏，图像传输的稳定性等是衡量无人机图传性能的关键因素。
以DJI Lightbridg全高清数字图像传输系统为例，来看目前市场上无人机图传系统的技术水平。Phantom 3的用户只需将移动设备与遥控器相连接，即可使用 DJI Pilot App 实时查看 720P 的高清航拍画面。即使在传输距离高达2公里时，画质仍然至臻至美，无可挑剔。并且可以实现多机互联，协同拍摄，增加摄影乐趣和稳定度。
简而言之，无人机图像传输系统就是将天空中处于飞行状态的无人机所拍摄的画面实时稳定的发射给地面无线图传遥控接收设备。图像传输的实时性、稳定性是关键。如下图4所示为目前主流的无人机遥控器/高清图传线路框图。其组成部分主要由发射端、接收端和显示端三部分组成。
图传系统对内部器件的选型要求2.4GHz传输器是无人机图传系统的核心器件。虽然433MHz频段穿透性强，通讯距离远，可以最远传输达2公里，但由于其抗干扰能力弱，遥控无人机或飞行器上都不太采用。目前专业WiFi芯片厂商(包括博通与高通)都还没有开发出这种远距离无线高清视频传输的芯片。但是无人机市场如此火热，无线芯片厂商已经在着手计划推出专用芯片。未来我们也许会看到能同时与控制器和显示器建立链路的双模芯片组。
在专用芯片推出之前，RF工程师可以通过分立器件去实现远距离高带宽的无线视频传输。应用于无人机上的2.4GHz传输器IC必须具备高接收灵敏度、低功耗、小体积以及各种先进的信道管理能力。此外我们还需要高性能的PA/LNA/ FILTER IC与2.4GHz的传输器IC相配合。据悉，Avago的一系列PA/LNA/ FILTER IC已经广泛应用于大疆无人机图传系统中。
另一方面，采用分立器件去实现远距离高带宽的无线传输的方案既复杂成本也很高，开发时间太长，不太适合用于消费类的产品上。目前市面上比较成熟的是ADI公司的软件定义无线电(SDR)技术能够解决无线远距离和高带宽传输的矛盾。
例如AD9561/64系列集成式RF收发器已经被大量应用到无人机。AD9561/64拥有高性能2x2I/Q收发器，可以实现 70MHz至6.0GHz可调频率范围，200kHz至56HHz的通道带，可轻松实现无人机的较远距离的高清无线图传。同时它还可以传输指令，无人机的无线传输可省去2.4GHz的RF收发IC。
电源和晶体振荡器为电路系统提供动力和时钟参考。而无人机对电源的要求十分苛刻，除了要确保低功耗高效率外，在无人机图传系统中，还必须具有高的纹波抑制比。
另一方面，由于飞行器的应用场景一般都是户外，客户势必会做全温范围内的温度补偿，目前晶体振荡器行业里比较领先的是EPSON(爱普生)的高精度温补晶振(TCXO)技术，它也是无人机图传系统的理想选择，其精度高达2ppm，完全能够满足无人机工作场景的环境要求。
尽管现在的无人机市场还比较小众，不过自2014年已经开始了爆发式增长的阶段。在大疆之后，更多的企业进入了这一高速成长的市场。出货量从以前的百K级以内增长到现在的百K/年，相比以前已经有10倍的增长。不过，续航时间，载重能力仍然是现在无人机厂商需要面对的挑战。但可以预见，无人机市场的潜力仍然巨大，前途依旧不可估量。
