RubyFPV开源代码之系统简介

[1. 源由](#1. 源由)
[2. 工程架构](#2. 工程架构)
[3. 特性介绍（软件）](#3. 特性介绍（软件）)
- [3.1 特性亮点](#3.1 特性亮点)
- [3.2 数字优势](#3.2 数字优势)
- [3.3 使用功能](#3.3 使用功能)
[4. DEMO推荐（硬件）](#4. DEMO推荐（硬件）)
- [4.1 天空端](#4.1 天空端)
- [4.2 地面端](#4.2 地面端)
- [4.3 按键硬件](#4.3 按键硬件)
- - [Raspberry Pi](#Raspberry Pi)
  - [Radxa 3W/E/C](#Radxa 3W/E/C)
[5. 软件设计](#5. 软件设计)
[6. 参考资料](#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.