抑或洪澇災(zāi)害、吞云火舌的急救現(xiàn)場，都是無人機(jī)大展身手的試煉場。如何確保操作大批量無人機(jī)到準(zhǔn)確的指定位置？如何確保無人機(jī)拍攝中所獲取的圖形數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)浇K端控制？毋庸置疑，“精準(zhǔn)的信號”是決定無人機(jī)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵因素。

晶體晶振在無人機(jī)上的應(yīng)用

FAITHLONG

無人機(jī)在確保飛行精確執(zhí)行的過程中，不單是飛行的飛行姿態(tài)、速度還是高度等參數(shù)信息，都依賴于晶體晶振提供的穩(wěn)定時鐘信號。

一般來說，晶體晶振在無人機(jī)飛控系統(tǒng)和遙控器上都有相關(guān)的應(yīng)用：定位模塊位于飛控系統(tǒng)，而圖像傳輸在飛控系統(tǒng)和遙控器上都有應(yīng)用。

定位模組

無人機(jī)在使用時會受到各種環(huán)境因素（電磁干擾、溫度、惡劣天氣等）的影響，為確保定位系統(tǒng)的正常運(yùn)行、減少定位誤差和信號丟失的情況，定位模塊中的晶體晶振需要能輸出精準(zhǔn)且高穩(wěn)定的時鐘頻率，使定位模塊中的 GPS、GLONASS、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片按照準(zhǔn)確的時間間隔進(jìn)行信號采樣和處理，從而實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號的同步接收、處理和定位計算。為了實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的精確定位，一般要求晶振頻率的溫度特性達(dá)到 ±0.5ppm 甚至更高，以確保定位誤差在可接受范圍內(nèi)。

圖像傳輸

無人機(jī)的圖像傳輸系統(tǒng)一般采用2.4Ghz和5.8Ghz頻段進(jìn)行傳輸，甚至某些場合需采用4G、5G 蜂窩模式進(jìn)行圖像傳輸，高穩(wěn)定的晶體晶振是保證圖像傳輸穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié)。另外，隨著4K，8K超高清畫質(zhì)的要求，在攝像頭模組上也需要采用低抖動和低相噪的晶振，能夠確保圖像的準(zhǔn)確性和可靠性。低抖動和低相位噪聲的晶振能夠減少圖像信號的失真和噪聲，提高圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力。特別是在對圖像質(zhì)量要求較高的應(yīng)用場景，需要選擇具有優(yōu)異抖動和相位噪聲性能的晶振。

此外，晶振提供穩(wěn)定的本振源頻率，確保飛行器與地面控制中心之間的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性和可靠性，保證飛行過程中的指令傳輸和數(shù)據(jù)回傳無誤。在飛行過程中，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收需要嚴(yán)格的同步機(jī)制。晶體晶振通過提供統(tǒng)一的時鐘信號，使無人機(jī)各模塊中的發(fā)射端和接收端能夠在精確的時間點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性，減少數(shù)據(jù)傳輸錯誤和丟包現(xiàn)象。

系統(tǒng)控制

飛控系統(tǒng)可以看作無人機(jī)的大腦，無人機(jī)的飛行、懸停、避障以及姿態(tài)的變化等都需要采用大量的傳感器，通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和回傳，在有飛控的CPU 進(jìn)行分析并發(fā)出指令，在由各個部位的電機(jī)伺服做出各種動作。飛行控制模塊、通信模塊等都需要進(jìn)行協(xié)同工作，晶體晶振為整個無人機(jī)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時鐘信號，使各模塊之間能夠?qū)崿F(xiàn)精確的時間同步和數(shù)據(jù)交互，保證無人機(jī)的整體性能和飛行安全。例如，無人機(jī)的懸停動作，就需要各個旋翼具有相等的轉(zhuǎn)速，并產(chǎn)生的上升力和自身重力相等，這就需要各個電極伺服同步同頻工作，在通過氣壓傳感器計算出海拔高度進(jìn)行實(shí)時同步。