PACKET RATE вопросы (часть 1)

Вопрос из зрительного зала:
А что происходит за период одной радиопередачи? Например, при частоте 50 Гц и 500 Гц период радиопередачи будет 20 мс и 2 мс соответственно. Объем передаваемой информации в двух случаях одинаковый? Или реализуется несколько сеансов радиопередачи, т.е. повторов одной команды в рамках одного периода радиопередачи?

Большое спасибо за ваш интерес и глубокое погружение в наш проект!

Для нашей команды это невероятно ценно.

Мы видим, что вы не просто пробежали глазами по материалу, а действительно вдумались в него, проанализировали и задали такие точные и цепляющие суть вопросы.

Именно ради таких моментов — ради диалога, совместного разбора сложных тем и обмена знаниями — мы и задумывали этот проект. Знать, что наш контент становится не просто информацией, а поводом для размышлений, гипотез и дальнейшего изучения — это лучшая обратная связь, которую мы можем получить.

Спасибо, что делаете этот проект живым и осмысленным. Такое отношение вдохновляет нас на дальнейшую работу.

Теперь перейдем к ответам. В каждом сеансе радиопередачи, независимо от Packet Rate, передается полный и самодостаточный пакет данных (команда). Повторов одной и той же команды в рамках периода не происходит.

Давайте разберем, что происходит за эти 20 мс или 2 мс и почему объем информации практически одинаков.

📦 Структура и содержимое радиопакета

Каждый отправляемый пакет — это законченный «конверт» с данными. Его структуру можно условно разделить на две части:

1. Полезная нагрузка (Payload): Это сама команда управления. Она содержит актуальные значения для всех каналов (руль, газ, крен, тангаж, переключатели). Её объем фиксирован и не зависит от выбранной частоты (Packet Rate). Например, в ExpressLRS это 10-12 байт.
2. Служебные данные (Overhead): Это обязательная «обертка» пакета, которая обеспечивает его доставку. Сюда входит:
   Синхронизация: Помогает приемнику понять, где начинается пакет.
   Адресация: Идентификатор передатчика и приемника (код модели).
   Контрольная сумма (CRC): Для проверки целостности данных.
   Служебные флаги: Информация о типе пакета, режиме работы и др.

⚖️ Сравнение режимов 50 Гц и 500 Гц

Несмотря на одинаковую полезную нагрузку, ключевые отличия в реализации радиопередачи кардинальны:

🔍 Что это означает на практике?

1. Нет «накопления» команд: Контроллер не ждет 20 мс, чтобы отправить более «полную» команду. Он отправляет актуальное положение стиков прямо сейчас, просто делает это с разной периодичностью.
2. Задержка (Latency) определяется периодом: При 50 Гц задержка между движением стика и моментом, когда эта команда может быть отправлена, в среднем составляет 10 мс (полпериода). При 500 Гц — всего 1 мс. Это основное преимущество высокой частоты.
3. Почему страдает дальность на 500 Гц? Причина не в объеме данных, а в физике радиосвязи:
   Чтобы втиснуть полный пакет в 2 мс вместо 20 мс, протокол (например, ExpressLRS) переключается в режим быстрой модуляции, который требует более широкой полосы пропускания.
   Более широкая полоса более уязвима к шумам и имеет худшую чувствительность приемника (выше значение в дБм), что и сокращает максимальную дистанцию.

💎 Итог и аналогия

Представьте, что вы диктуете текст помощнику:

• На 50 Гц вы диктуете одно законченное предложение каждые 20 секунд. Помощник успевает все четко записать, даже если вы шепчете (сигнал слабый).
• На 500 Гц вы диктуете такое же по длине предложение, но каждые 2 секунды. Чтобы успеть, вы говорите очень быстро. Помощнику сложно разобрать быструю речь на расстоянии или в шумной комнате, поэтому вам нужно быть ближе и говорить четче (сигнал должен быть сильнее).

Таким образом, при переходе с 50 Гц на 500 Гц вы не «дробите» команду, а просто «произносите» ее целиком и полностью гораздо чаще, жертвуя помехоустойчивостью ради скорости.