RubyFPV开源代码之系统简介
- 1. 源由
- 2. 工程架构
- 3. 特性介绍（软件）
- 3.1 特性亮点
- 3.2 数字优势
- 3.3 使用功能
- 4. DEMO推荐（硬件）
- 4.1 天空端
- 4.2 地面端
- 4.3 按键硬件
- Raspberry Pi
- Radxa 3W/E/C
- 5. 软件设计
- 6. 参考资料
1. 源由
RubyFPV以前是闭源的，不过Jan 26, 2023 PetruSoroaga上传了代码。详见：Github - RubyFPV
目前状态是代码已经非常好的与OpenIPC项目兼容，在地面端和天空端使用。Ruby 是一个完整的平台（硬件和软件），专为控制和管理无人机、飞行器、汽车以及其他遥控车辆而设计，同时提供多个点之间可靠的端到端数字无线电链路。
为了这个，就有必要学习和简单了解下。
rubyFPV 首页宣传视频
2. 工程架构
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├──> vehicle //天空端
│ ├──> ruby_start: .o
│ ├──> ruby_utils
│ │ ├──> ruby_logger: .o
│ │ ├──> ruby_initdhcp: .o
│ │ ├──> ruby_sik_config: .o
│ │ ├──> ruby_alive: .o
│ │ ├──> ruby_video_proc: .o
│ │ ├──> ruby_update: .o
│ │ └──> ruby_update_worker: .o
│ ├──> ruby_tx_telemetry: .o
│ └──> ruby_rt_vehicle: .o
├──> station //地面端
│ ├──> (*)ruby_start
│ ├──> (*)ruby_utils
│ ├──> ruby_controller: .o
│ ├──> ruby_rt_station: .o
│ ├──> ruby_tx_rc: .o
│ ├──> ruby_rx_telemetry: .o
│ └──> ruby_player_radxa: .o
├──> ruby_i2c: .o
├──> ruby_plugins
│ ├──> ruby_plugin_osd_ahi: .o
│ ├──> ruby_plugin_gauge_speed: .o
│ ├──> ruby_plugin_gauge_altitude: .o
│ ├──> ruby_plugin_gauge_ahi: .o
│ └──> ruby_plugin_gauge_heading: .o
├──> ruby_central: .o
└──> tests
├──> test_drm: .o
├──> test_gpio: .o
├──> test_log: .o
├──> test_port_rx: .o
├──> test_port_tx: .o
└──> test_link: .o
3. 特性介绍（软件）
3.1 特性亮点
-
支持433/868/915MHz和2.4/5.8GHz频段的多重冗余无线电链路：
不同频段（433MHz、868/915MHz、2.3GHz、2.4GHz、2.5GHz和5.8GHz）的多重冗余无线电链路可在车辆、地面控制站和中继之间同时使用，以提高连接的可靠性、链路质量和通信范围。 -
自适应视频、自适应无线电链路、重传机制：
Ruby会在无线电条件恶化时自动调整视频码率、视频编码质量、无线电数据速率和无线电调制方式，以保持视频流的稳定性。此外，Ruby还会在无线电条件过度恶化时自动执行重传和错误校正。 -
中继功能：
系统中可以添加移动（车辆）或固定中继节点，以实现更远距离的通信并突破视线范围限制。
了解更多关于Ruby中继功能的工作原理及配置方法：中继无线电链路：工作原理及配置方法。 -
加密功能：
无线电链路可实现端到端加密，确保只有授权组件能够解码无线电数据。 -
实时视频、遥测、远程控制、辅助与自定义数据流：
Ruby默认支持无人机所需的所有数据能力，包括实时视频流（最高可达4K分辨率）、遥测、控制以及用户自定义数据流。 -
丰富的用户界面和控制界面：
提供多种可配置的OSD屏幕、仪表、小部件以及第三方开发的用户界面插件，可供切换和操作。
3.2 数字优势
- 无噪声的视频传输：提供清晰的视频画面。
- 支持数据传输：可以同时发送遥测数据和其他自定义数据。
- 错误校正与数据可靠性：提升通信的稳定性和准确性。
- 可配置参数更多：不仅支持频率和频段的设置，还支持分辨率、帧率、抗干扰能力等视频链路相关参数的配置。
- 支持特殊场景：例如3D视频、摄像头切换等功能几乎无需额外配置即可实现。
3.3 使用功能
- 双向无线电链路：可根据无线电条件调整视频质量，从而提高视频流的质量；
- 视频录制功能；
- 远距离无线电链路：无线电链路的范围（根据配置）在2公里至40公里之间（这是目前测试的最大范围）；
- 低端到端视频延迟：在当前硬件上延迟最低可达40毫秒。遥测和远程控制的延迟更低，少于10毫秒；
- 多机绑定：支持绑定多个模型（类似普通的遥控器），并能实时切换；
- 车辆实时控制与遥测数据；
- 观众模式：允许其他人作为观众观看实时视频流；
- 通过无线电链路更新车辆软件；
- 多种OSD布局；
- 详细的链路质量和视频解码统计信息；
- 多摄像头配置：支持实时切换不同摄像头配置以适应不同飞行条件；
- 双向遥测和自定义数据流：遥测支持MAVLink和LTM协议，其他协议仍在开发中；
- 丰富的设置和参数：所有设置和参数均可通过OSD和菜单实时更改。
4. DEMO推荐（硬件）
- OpenIPC
SSC338Q/SSC30KQ
IMX335, IMX415
- Raspberry
Zero 2/Pi3/Pi4
Raspberry Pi v1,v2, HQ cameras
- Radxa 3W/E/C
RK3566
- Radio
433 Mhz band SiK, ELRS radio modules
868/915 Mhz band SiK, ELRS radio modules
2.3/2.5 Ghz band Atheros chipsets AR9271 cards
2.4 Ghz band Atheros chipsets AR9271 cards
5.8 Ghz band Realtek chipsets RTL8812AU, RTL8811AU, RTL8812EU cards
4.1 天空端
搭配：SBC + Camera + BEC/UBEC + RF Card(s)
- 1 SBC (Single Board Computer, ie Raspberry, OpenIPC hardware camera, see below);
- 1 camera (see below the full list of supported camera types);
- 1 BEC/UBEC or any good 5V power supply (for providing a solid, high current capable, 5V supply to the PI board and network cards);
- 1+ radio card(s) in 433/868/915Mhz, 2.4Ghz or 5.8Ghz bands(multiple can be used for Rx diversity or multiple radio links); see the list below of all supported radio cards.
4.2 地面端
搭配：SBC + BEC/UBEC + RF Card(s) + HDMI Display + 4 Button
- 1 SBC (Single Board Computer, ie Raspberry, Radxa; see below);
- 1 BEC/UBEC or any good 5V power supply;
- 1+ radio card(s) in 433/868/915Mhz, 2.4Ghz or 5.8Ghz bands(multiple can be used for Rx diversity or multiple radio links); see the list below of all supported radio cards.
- 1 HDMI display; Or any device that can display HDMI;
- 4 (+3 additional optional) Push buttons. This is for the menu navigation on the controller. If you choose to use a rotary encoder for menu navigation, or a USB keyboard, then you don’t need these push buttons.
4.3 按键硬件
类似这种5向按键就非常适用，性价比超高！
Raspberry Pi
Radxa 3W/E/C
5. 软件设计
TBD. 后续逐步给出，暂时还没有去看RubyFPV的代码。从逻辑的角度，先整体设计上看一个大概先。
6. 参考资料
- https://rubyfpv.com/
- Github - RubyFPV
