Исправленная версия. Раньше здесь был условный общий индекс, который складывал RSSI, LQ, packet rate, задержку и мощность. Такой балл нельзя считать универсальной характеристикой радиоканала. В реальных системах сначала разделяют два плеча ретрансляции и измеряют каждый участок отдельно.
Ниже используется измеримая схема: НСУ ↔ ретранслятор и ретранслятор ↔ борт. Для каждого плеча фиксируются LQ или PDR, RSSI, SNR и задержка. Затем отдельно показываются оценка PDR всего пути, ETX пути и end-to-end задержка. Мощность оставлена только как контекст: изменение мощности само по себе не доказывает улучшение канала.
Что используют на практике
- ExpressLRS. Официальная документация разделяет RSSI и LQI: RSSI показывает уровень сигнала в dBm, а LQI показывает долю понятых пакетов. Для управления LQI важнее, но RSSI нужен для оценки приближения к пределу чувствительности.
- MAVLink. Стандартное сообщение
RADIO_STATUSпередаёт локальный и удалённый RSSI, шум, буфер передатчика, ошибки приёма и исправленные пакеты. СообщениеPINGпредназначено для измерения round-trip latency на последовательном порту, радиомодеме или UDP. - Сети UAV и mesh. Научные работы используют не один RSSI, а комбинации PDR, SNR, ETX, задержки, времени ожидания в буфере и стоимости дополнительных hops. Целевые показатели выбираются под задачу.
- IETF. RFC 6551 описывает link/node metrics и constraints, допускает аддитивные, мультипликативные, минимальные и максимальные метрики. Это подтверждает: путь нужно считать по определённой политике, а не по одному универсальному баллу.
Почему прошлый индекс был неверным
- RSSI не равен качеству. Сильный сигнал может соседствовать с помехами и потерями пакетов. И наоборот, слабый RSSI ещё может работать при хорошей чувствительности и низком шуме.
- Мощность не является качеством. Она меняет условия передатчика, но не заменяет измерение LQ, SNR, PDR, ошибок и задержки. В ELRS Dynamic Power сама логика использует обратную связь от приёмника и LQ/SNR.
- Packet rate не должен просто вычитать баллы. Он меняет режим радиолинии, airtime и предел чувствительности. Его нужно фиксировать как режим испытания и сравнивать только с результатами в том же режиме.
- Ретранслятор нельзя описывать одним участком. Потери двух плеч перемножаются для оценки PDR пути, а задержки и ETX накапливаются. Одно хорошее плечо не скрывает плохое второе.
- Управление и видео имеют разные требования. Для них нужны отдельные направления, критерии PDR и допустимой задержки. Значение «связь есть» не является приёмочным тестом.
Интерактивная модель двух плеч канала
Сначала выберите справочный профиль и задайте свои критерии PDR и end-to-end задержки. Профиль ELRS нужен только для ориентира по пределу чувствительности; для другого протокола задайте собственное значение. Значения M1 и M2 должны быть получены на входе каждого плеча, а M3 — отдельным end-to-end тестом.
?
Профиль задаёт диапазон, packet rate и ориентир чувствительности. Это справочная настройка, а не автоматическое определение протокола.
Справочный предел чувствительности: −108 дБм. Для другого протокола задайте свой предел ниже.
?
Предел зависит от диапазона, packet rate, ширины канала и реализации. RSSI сравнивается с ним для оценки запаса, но не превращается в универсальный score.
RSSI оценивается относительно этого предела, а не по универсальной шкале.
?
Порог приёмки для всего пути. В модели два независимых плеча дают оценку PDR1 × PDR2. Значение выбирается под задачу, а не является общей нормой.
Рабочий критерий вашей задачи, не норматив для всех протоколов.
?
Предел для суммы задержек плеч. Для управления и видео требования различаются; итог подтверждается прямым M3-тестом или timestamp-измерением.
Укажите предел из требований управления, телеметрии или видео.
?
Мощность оставлена контекстом. После её изменения нужен новый замер; сама мощность не пересчитывает PDR, ETX или задержку.
Изменение мощности не пересчитывает PDR, ETX или задержку: после изменения нужен новый замер.
Оценка построена по двум плечам. Подтвердите её прямым end-to-end тестом и логами.
Оба плеча имеют одинаковый PDR; проверьте второй показатель по RSSI, SNR и задержке.
Что именно считается
PDR всего пути показан как произведение PDR плеч при предположении независимых потерь: PDR1 × PDR2. ETX каждого плеча — приближение 1/PDR, ETX пути — сумма ETX плеч. Задержка пути складывается из измеренных задержек плеч. Для реальной системы предпочтительнее прямой end-to-end тест: коррелированные потери, буферы, повторные передачи и обработка ретранслятора могут изменить результат.
RSSI и SNR здесь остаются диагностическими наблюдениями. RSSI сравнивается с выбранным пределом чувствительности; SNR нельзя оценивать одной универсальной шкалой, потому что его рабочие пороги зависят от packet rate, диапазона и реализации радиолинии.
Формулы и допущения
Если потери на плечах можно считать независимыми, оценка PDR пути равна PDR1 × PDR2. Например, 98% × 98% = 96,04%. Это только оценка: коррелированные помехи, повторные передачи, буферизация и особенности реализации ретранслятора проверяются прямым тестом.
Для приближённого ETX используется ETX = 1 / PDR, где PDR записан долей от 0 до 1. Стоимость пути — сумма ETX плеч. В реальном mesh ETX получают по окну probe/ACK измерений, а не по одному мгновенному значению LQ.
End-to-end задержка в модели складывается из задержек плеч. В испытании её лучше получать по timestamp или PING: так обнаруживаются очередь, обработка, повторные передачи и задержка самого ретранслятора.
Что измерять на M1, M2 и M3
| Точка | Что фиксировать | Зачем |
|---|---|---|
| M1 | PDR/LQ, RSSI dBm, SNR, задержка плеча 1 | Состояние НСУ → ретранслятор |
| M2 | PDR/LQ, RSSI dBm, SNR, задержка плеча 2 | Состояние ретранслятор → борт |
| M3 | End-to-end PDR, round-trip или односторонняя задержка, jitter, failsafe | Фактический результат для приложения |
Как диагностировать по результатам
- Низкий RSSI и низкий PDR/LQ. Ищите геометрию, затенение, антенну, кабель, разъём и предел чувствительности.
- RSSI приемлемый, но PDR/LQ или SNR плохие. Ищите помехи, перегрузку, несовместимый режим, соседний передатчик и проблемы с частотным разносом.
- PDR приемлемый, но задержка растёт. Проверяйте очередь, буфер ретранслятора, повторные передачи, обработку и транспорт до приложения.
- M1 хороший, M2 плохой. Не увеличивайте мощность НСУ вслепую: неисправность находится во втором плече, у ретранслятора или на борту.
- Плечи по отдельности хорошие, M3 плохой. Ищите корреляцию потерь, общую перегрузку, неправильную маршрутизацию, обработку и задержку самого ретранслятора.
- Изменяйте одну переменную. Сохраняйте диапазон, packet rate, антенны, питание и нагрузку, затем повторяйте тот же тест.
Источники
- ExpressLRS: Signal Health — RSSI, LQI, предел чувствительности, SNR и зависимость от packet rate.
- ExpressLRS: Dynamic Transmit Power — обратная связь от приёмника, LQ/SNR и условия изменения мощности.
- MAVLink common.xml: RADIO_STATUS — RSSI, remote RSSI, noise, tx buffer, rx errors и corrected packets.
- MAVLink: PING Protocol — измерение round-trip latency.
- IETF RFC 6551 — link/node metrics, constraints и способы агрегации метрик пути.
- Sensors, 2023: Delay-Aware and Link-Quality-Aware Geographical Routing Protocol for UANET — SNR, ETX, waiting time, PDR и end-to-end delay.
- Springer, 2026: A multi-criteria association policy for scalable auxiliary drone networks — RSSI, PDR и communication delay вместо решения только по RSSI.
Связанные материалы FPV Club
Схема измерительных точек и границы тракта описаны в статье «НСУ FPV: схема тракта, питание, измерения и отказоустойчивость». Если симптом уже проявился, используйте диагностическую карту ретранслятора.
Ограничение: модель не выдаёт разрешение на полёт и не заменяет логи, стендовый тест и требования конкретного протокола. Для управления и видео проверяйте направления и критерии отдельно.