3. 水面无人艇通信链路分段排查
链路分段与测试点定义
水面无人艇的通信链路通常由三段组成:岸基基站至中继浮标(岸—标段)、中继浮标至艇载电台(标—艇段)、以及艇载电台至艇载控制计算机(艇内段)。分段排查的核心是把"整条链路失联"拆成三个可独立验证的连通性区间,逐段测量信号强度与丢包率,从而把故障锁定到具体一段。
测试前先明确各段的物理接口与可测点:岸—标段在基站侧读取发射功率与回传接收电平,在中继浮标侧读取上行接收电平;标—艇段在浮标侧读取下行发射参数,在艇载电台侧读取接收信号强度指示(RSSI)与信噪比;艇内段在电台与飞控/任务计算机之间用回环或心跳报文验证串口/网口连通。参照约定:RSSI 以 dBm 表示,越接近 0 越强;丢包率以测试窗口内丢失报文数除以发送报文数计。
分段测试执行与数据记录
按"先艇内、再标—艇、后岸—标"的顺序由近及远测试,可避免因艇内段故障误判为无线链路问题。每段测试窗口建议 60 秒,发送固定长度心跳报文(如 64 字节,1 帧/秒),记录发送数、接收数、RSSI 均值与丢包率。下表为一次示例测试的记录格式(数值为教学示例,非实测):
| 测试段 | 测试点 | RSSI/电平 | 发送帧 | 接收帧 | 丢包率 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 艇内段 | T4→T5 | — | 60 | 60 | 0% | 正常 |
| 标—艇段 | T3→T4 | -78 dBm | 60 | 57 | 5% | 正常 |
| 岸—标段 | T1→T2 | -95 dBm | 60 | 12 | 80% | 异常 |
上例中艇内段与标—艇段连通性良好,岸—标段接收电平接近接收灵敏度下限且丢包率高达 80%,故障锁定在岸—标段。此时应进一步检查基站天线朝向、浮标上行天线馈线接头与遮挡情况,而非更换艇载电台。
测试时保持艇体静止或低速直航,避免姿态变化引入天线方向图抖动;每段测试前先确认对端设备处于发射状态,防止把"对端未发"误判为"本端未收"。
RSSI 读数需在同一增益设置下比较,切换发射功率或天线增益后应重新建立基线,否则跨段比较会得出错误结论。
故障段确认与记录要点
- 记录每段的测试时间、海况、艇体姿态与设备增益设置,保证结果可复现。
- 对异常段做二次复测,排除偶发干扰;若复测仍异常,再进入该段设备与天线的细查。
- 将各段丢包率与 RSSI 一并归档,作为后续链路质量趋势对比的基线数据。