Gemini вмещает два радиотракта для одного RC-канала

Передатчик поставили на башню, четыре приёмника увезли на велосипеде и раз в секунду записывали координаты, уровень сигнала, SNR и качество канала. На маршруте появился холм: прямая видимость исчезла, а вместе с ней у простого 2.4-ГГц приёмника начал рушиться линк. Именно в таких местах становится понятно, зачем маленькому RC-приёмнику два радио.

OpenDrone выпустила семейство открытых приёмников OpenRX для существующей прошивки ExpressLRS. Самый необычный вариант называется Gemini: плата 17.0 × 15.7 мм несёт ESP32-C3, два трансивера Semtech LR1121 и два разъёма U.FL. Два тракта работают в Xrossband-режиме ExpressLRS, то есть строят резервированные пути в разных частотных диапазонах. Если замирание, экранирование рельефом или деревья испортили один из них, второй может удержать управление.

Это другой способ бороться за устойчивость, чем просто поднимать мощность передатчика. На 2.4 ГГц удобно получать высокую частоту пакетов и компактные антенны, но волна сильнее страдает от препятствий. Sub-GHz диапазоны обычно лучше проходят через растительность и рельеф, расплачиваясь габаритами антенны, доступной полосой и скоростью обновления. LR1121 позволяет собрать оба характера канала в одном приёмнике. В прошивке ExpressLRS полезная нагрузка передаётся с chirp spread spectrum: символы выглядят как частотные свипы, а корреляционный приёмник способен извлечь их при очень слабом отношении сигнал/шум. Частотное разнесение добавляет к этому запас против провала конкретной полосы.

В заявленном велотесте OpenDrone максимальная точка с живым каналом находилась в 5307 м от башни. Для Gemini команда указывает сохранение связи на 99% маршрута и самый долгий одиночный обрыв в 3 с. У Lite с керамической антенной связь была на 55% маршрута; после холма он полностью потерял линк уже на 2.89 км. Эти цифры принадлежат разработчикам: опубликованы описание маршрута, графики и видео, однако сырые логи, измерения чувствительности, блокирования и повторяемый тест другой лаборатории пока не представлены. Их следует читать как иллюстрацию поведения на одной трассе, а не как паспортную дальность.

Gemini — верхняя точка набора из четырёх плат. Lite и Lite-UFL используют SX1281 только для 2.4 ГГц и имеют размеры 10.0 × 11.5 мм; первая несёт керамическую SMD-антенну, вторая выводит RF через U.FL. Mono размером 10.0 × 17.3 мм ставит один LR1121 и работает в sub-GHz и 2.4 ГГц режимах. Набор плат показывает, как меняется конструкция приёмника вместе с требованиями к каналу: от минимального однодиапазонного узла до двухрадиочастотной схемы, переживающей исчезновение одного пути.

Это именно открытое железо, а не готовый модуль со скрытым RF-трактом. В репозитории опубликованы отдельные проекты KiCad, схемы и материалы по всем четырём вариантам; аппаратная часть лицензирована CERN-OHL-S-2.0. OSHWA зарегистрировала Lite, Lite-UFL, Mono и Gemini как отдельные open-source hardware изделия. Поэтому интерес проекта выходит за пределы конкретной модели: можно проверить разводку питания и ВЧ-части, заменить антенную часть под корпус или собрать собственный эксперимент с разнесёнными диапазонами.

Источники

OpenDrone / Incutec BV, первичный анонс и описание полевого теста: https://opendrone.be/newsletter/openrx-range-test

Репозиторий OpenRX с KiCad-исходниками и схемами: https://github.com/OpenDrone-hw/OpenRX

OSHWA, регистрация OpenRX Gemini: https://certification.oshwa.org/be000033.html

Документация ExpressLRS о выборе диапазона и аппаратуры: https://www.expresslrs.org/hardware/hardware-selection/