ExpressLRS donne accés à différentes informations concernant le lien radio en ‘temps réel’, de sa configuration à l’état du lien radio.
Commençons par quelques définitions :
Les sigles d’ELRS
LQ et RSSI
Les 2 informations les plus importantes pour juger pendant le vol de l’état de la liaison radio sont le LQ (Link Quality) et le RSSI (Received Signal Strengh Indicator). Dans le tableau précédent ont les retrouve sous les appellations 1RSS, 2RSS, RQly.
Les deux informations sont de préférence à afficher dans l’OSD, LQ en 100 % et RSSI en dBm.
Le RSSI donne le niveau du signal reçu. Il est en dBm, échelle logarithmique qui permet d’exprimer des niveaux très faibles de façon lisible. Calcul dBm / mW.
A titre d’exemple :
- 10 dBm = 10 mW
- 0 dBm = 1 mW
- -10 dBm = 0.1 mW (100 µW)
- -50 dBm = 0.00001 mW (10 nW)
- -90 dBm = 0.000000001 mW (1 pW)
Le LQ (Qualité du lien radio) donne le pourcentage de paquets de données intègres reçues par le récepteur. A 50%, 1 paquet sur 2 est perdu !
La valeur est affichée dans l’OSD sous la forme ‘RFMD:LQ’. Par exemple 3:98, signifiant, RFMD 3, soit le mode 100 Hz et LQ 98%.
Tableau des Modes RF (RFMD) et sensibilités associées
LQ ou RSSI ?
Les 2 informations doivent être utilisées conjointement pour juger de l’état courant du lien radio.
Le LQ donne une bonne information sur la qualité du lien radio, mais il ne permet pas de juger si on est proche de la limite de portée. Le LQ peut chuter brutalement en limite de portée alors que le RSSI diminue progressivement avec la distance.
La sensibilité du récepteur est liée au mode RF choisi (RFMD). Le tableau précédent donne pour chaque mode la sensibilité du récepteur. En vol, il est souhaitable de garder une marge de l’ordre de 10 dBm sur cette valeur. Par exemple, en 500 Hz, la limite se situe à -104dBm, il est donc préférable de ne pas dépasser un RSSI de -94 dBm. Il y a un rapport de 10 entre ces 2 valeurs ( -104 dBm = 0.0398 pW et -94 dBm = 0.398 pW).
Un écart de sensibilité de 6 dBm correspond en théorie à doubler la portée.
Le LQ doit être à 100% ou proche de cette valeur, lorsque la valeur LQ passe (de façon stable) sous les 70%, si le RSSI est faible, il est temps de faire demi-tour. Un LQ faible de façon stable ou sporadique avec un bon RSSI indique un environnement électromagnétique perturbateur.
Si le RSSI est faible (proche de la limite de sensibilité) et que le LQ reste correct la limite de portée radio approche, il faut faire demi-tour.
Si les 2 valeurs sont faibles, le ‘Failsafe’ approche …
Réglage des alarmes dans l’OSD Betaflight
Les valeurs par défauts ne sont pas adaptées à ELRS qui peut fonctionner avec un RSSI très faible.
Alarme RSSI :
Choisir la valeur à partir de la limite de sensibilité du tableau + 10dBm, en fonction du mode utilisé (RFMD)
Pour régler le seuil à -95 dBm par exemple, dans CLI :
set osd_rssi_dbm_alarm = -95
save
Alarme LQ
Régler le seuil à 60%, dans CLI :
set osd_link_quality_alarm = 60
save
La portée
ExpressLRS permet des portées très importantes que ce soit en 900MHz ou en 2.4GHz grâce à l’utilisation de la modulation LoRa (‘Long Range’). Cette modulation de fréquence à été développée en France par Cycleo (à Grenoble).
La plupart des autres systèmes radio utilisés en modélisme sont basés sur du FSK (frequency-shift keying) ne permettent pas ce genre de performance.
Le 2.4GHz permet l’utilisation d’antennes 2.5x plus petites que le 900MHz (868 ou 915 MHz) et offre en plus un spectre plus large. Le 900 MHz permet de son coté une meilleure pénétration (obstacles, feuillages …)
Le point fort d’ELRS est son extrême sensibilité. (> -104 dBm dans le pire des cas)
Oscar Lang propose une calculatrice de portée initialement prévue pour le retour vidéo en 5.8Ghz. Il suffit de changer la fréquence et d’éventuellement adapter le gain des antennes pour avoir une idée de la portée.
Exemple à 20 dBm (100mW), sensibilité à -110 dBm, les gains d’antennes à 2 dBi correspondent à des omnidirectionnelles : 15 km en 2.4 GHz.
Nota : La portée peut être fortement impactée par le relief, l’humidité de l’air, les feuillages, et des signaux RF sur la même fréquence …
