Telemetri ve Video Linki Seçimi: Menzil, Gecikme ve Frekans

Saha testinde en can sıkıcı arıza, arıza gibi görünmeyendir: Mission Planner’da HUD donar, birkaç saniye sonra geri gelir, sonra yine donar. Araç uçmaya devam eder ama siz artık nerede olduğunu bilmiyorsunuzdur. Bu tabloyu ilk gördüğümüzde refleksimiz “daha güçlü telsiz alalım” oldu — yanlış refleks.

Çünkü ortada iki ayrı problem var ve ikisi aynı çözümü istemiyor. Telemetri linki saniyede birkaç kilobayt taşır ama kopmaması gerekir; video linki saniyede megabitler taşır ama tek tük kare kaybını kaldırabilir. Bu ikisini tek bir “kablosuz bağlantı” başlığı altında düşünmek, sonunda ikisini de kötü yapmanın en hızlı yolu.

Bu yazıda SUAS 2026 aracımızı kurarken izlediğimiz karar zincirini anlatıyoruz: hangi bandı neden seçtiğimizi, link bütçesini kalem kalem nasıl çıkardığımızı ve kağıt üzerindeki hesabın sahada neden tutmadığını.

İki ayrı iş, iki ayrı link

	Telemetri	Video
Tipik veri hızı	birkaç kB/s	Mbit/s mertebesi
Gecikme toleransı	yüz milisaniyeler	görev tipine bağlı, düşük istenir
Paket kaybı toleransı	düşük (komut kaybı kritik)	yüksek (kare düşer, uçuş sürer)
Kesilirse ne olur	failsafe / RTL	operatör görüntüsüz kalır
Öncelik	güvenilirlik	bant genişliği

Rakamla bakalım. ArduPilot’un varsayılan MAVLink akış hızlarında (4 Hz) uçuş kontrolcüsü yaklaşık 3,5-4 kB/s üretiyor; 57600 baud’luk bir seri hat bunun yalnızca biraz üstünü taşıdığı için link %59-69 doluluğa çıkıyor. Akışları 1 Hz’e indirmek bunu ~0,9-1,0 kB/s’ye, gereksiz grupları tamamen kapatmak ~0,6-0,8 kB/s’ye düşürüyor.

Buradaki asıl tuzak SiK telsizlerin hata düzeltmesi (ECC): açıkken taşınabilir veri hızı yaklaşık yarıya iner. Varsayılan 64 kbps hava hızında ECC açıksa efektif ~32 kbps ≈ 4 kB/s kalır — yani varsayılan akış hızlarıyla link tam sınırdadır. Menzil için hava hızını düşürüp ECC’yi açık tutacaksanız, akış hızlarını da düşürmek zorundasınız:

# Mission Planner > Config > Full Parameter List
SR1_EXTRA1   2    # ATTITUDE, AHRS2, PID_TUNING
SR1_EXTRA2   2    # VFR_HUD
SR1_EXTRA3   1    # AHRS, BATTERY_STATUS, VIBRATION, EKF_STATUS_REPORT ...
SR1_POSITION 2    # GLOBAL_POSITION_INT, LOCAL_POSITION_NED
SR1_RC_CHAN  1    # RC_CHANNELS, SERVO_OUTPUT_RAW
SR1_RAW_SENS 0    # ham IMU/basınç — yer istasyonunda gerekmiyorsa kapatın

SR1_PARAMS değiştirilmemeli. MAVLink v2 çerçeve yükü paket başına 12 bayt (imzalıysa 25), maksimum çerçeve 280 bayt; küçük mesajlarda yükün oranı yüksek olduğu için “az sayıda mesajı sık” göndermek yerine gereksiz grupları tamamen kapatmak daha çok kazandırır.

Frekans bandı: menzil ile bant genişliği arasındaki takas

Bant	Tipik kullanım	Güçlü yanı	Zayıf yanı	Ne zaman
433 MHz	Telemetri	Engel arkasına daha iyi sızar, aynı güçte daha uzun menzil	Dar bant, amatör telsiz gürültüsü yoğun	Uzun menzil, düşük veri hızı yetiyorsa
868 / 915 MHz	Telemetri	Menzil-bant dengesi iyi, olgun ekosistem	Bölgeye göre bant farklı (868 vs 915)	Standart telemetri linki
2,4 GHz	RC + Wi-Fi video	Geniş bant, ucuz donanım	En kalabalık bant; RC ile çakışma riski	Kısa menzil, yüksek veri
5,8 GHz	Video	Çok geniş bant, RC/telemetriden uzak	Menzil kısa, görüş hattına çok bağımlı	Video linki

Kaba kural: frekans yükseldikçe bant genişliği artar, menzil ve engel aşma yeteneği düşer. Bu yüzden yaygın kurulum telemetriyi sub-GHz’de, videoyu 5,8 GHz’de, RC’yi 2,4 GHz’de tutar — üç iş üç ayrı bantta.

Somut donanım tarafında: SiK v2 telsizleri 433 modelinde 414-454 MHz, 900 modelinde 895-935 MHz aralığında çalışır ve en fazla 20 dBm (100 mW) verir; hava veri hızı 2-250 kbps arasında ayarlanır. RFD900x veri sayfası +30 dBm (1 W) çıkış, düşük hızlarda -121 dBm’den iyi alıcı hassasiyeti ve 500 kbps’e kadar hava hızı belirtiyor. Üretici anten ve ayara bağlı olarak 40 km üzeri menzilden bahsediyor; bu rakamı kendi kurulumunuz için garanti saymayın.

Düzenleme uyarısı: Türkiye’de lisanstan muaf kullanım BTK’nın Frekans Tahsisinden Muaf Telsiz Cihaz ve Sistemleri Hakkında Yönetmelik’i (27 Kasım 2018) ve buna bağlı teknik ölçütler dokümanı ile belirlenir. Hangi bandın hangi güç sınırıyla muaf olduğunu bu yazıya yazmıyoruz; bant ve güç sınırları güncellenebiliyor, satın almadan önce BTK’nın yürürlükteki teknik ölçütler dokümanını kontrol edin. Yarışma kuralları da ayrıca bant kısıtı koyabiliyor. SiK firmware’inde MIN_FREQ, MAX_FREQ, NUM_CHANNELS, DUTY_CYCLE ve LBT_RSSI kayıtları tam olarak bu uyum için vardır — modülün fabrika ayarını “nasılsa uygundur” diye kabul etmeyin.

Link bütçesi: kaç dB’imiz olduğunu bilmek

Link bütçesi tek satırlık bir toplama işlemidir. Serbest uzay yol kaybı (FSPL):

FSPL(dB) = 32,44 + 20·log10(f_MHz) + 20·log10(d_km)

P_alici(dBm) = P_verici + G_verici_anten + G_alici_anten
               - kablo/konnektör kaybı - FSPL

Pay (fade margin) = P_alici - alıcı_hassasiyeti

Örnek: 915 MHz, 3 km, RFD900x sınıfı bir telsiz.

20·log10(915) = 59,23 dB
20·log10(3)   =  9,54 dB
FSPL          = 32,44 + 59,23 + 9,54 = 101,2 dB

P_alici = 30 (verici)
        +  2 (araç dipol, dBi)
        +  3 (yer anteni, dBi)
        -  2 (kablo + konnektör)
        - 101,2
        = -68,2 dBm

Pay = -68,2 - (-121) = 52,8 dB

Elli iki dB pay. Peki neden aynı kurulumda 500 metrede bağlantı kaybedebiliyorsunuz? Çünkü bu hesaba girmeyen kalemler var: ESC ve companion computer’ın ürettiği gürültü tabanı, anten yönelimi, gövde gölgelemesi, çok yollu sönümleme. Link bütçesi size üst sınırı verir, sahadaki performansı değil.

İşe yarayan yanı şu: mesafe iki katına çıkınca FSPL 6 dB artar. Yani elinizdeki her 6 dB’lik iyileştirme (anten kazancı, kablo kısaltma, hava hızını düşürme) teorik menzili ikiye katlar. 3 dBi’lik bir anten yükseltmesinin “biraz iyileştirir” değil, “%40 civarı menzil ekler” demek olduğunu bu şekilde görürsünüz.

Fresnel bölgesi: “görüyorum” yetmiyor

Radyo dalgası iki anten arasında ince bir çizgi halinde gitmez; elipsoid bir hacmi doldurur. Bu hacme birinci Fresnel bölgesi denir ve en az %60’ı engelden arınmış olmalıdır. Yaklaşık %20 blokaj kayda değer kayıp yaratmaz; %40’ı geçtikten sonra kayıp hızla büyür.

r_max(m) = 17,32 · sqrt( D_km / (4 · f_GHz) )     # yolun ortasındaki yarıçap

915 MHz, 3 km:  17,32 · sqrt(3 / 3,66)   = 15,7 m  → %60'ı ≈ 9,4 m
5,8 GHz, 1 km:  17,32 · sqrt(1 / 23,2)   =  3,6 m  → %60'ı ≈ 2,2 m

915 MHz’de 3 km’lik bir yolun ortasında 9 metrelik bir temizlik istiyoruz. Ağaç sırası, tepe, park etmiş minibüs — hepsi hesaba girer. ArduPilot dokümantasyonunun yer istasyonu anteni için “engellerden uzak ve yerden birkaç metre yukarıda, gerekirse bir sehpa yapın” tavsiyesi tam olarak bunun içindir. Antenini masaya koyup yanına oturmak, kendi vücudunuzu Fresnel bölgesinin içine koymak demektir.

Anten tipleri ve polarizasyon

Tip	Kazanç	Örüntü	Ne zaman
Dipol / omni	düşük (~2-3 dBi)	Çevresel, tepede boşluk	Araç tarafında; yön bilinmiyorsa
Patch	orta	Tek yöne geniş huzme	Yer istasyonunda, uçuş alanı belliyse
Yagi / helical	yüksek	Dar huzme	Uzun menzil, hedefi takip edebiliyorsanız

Yarım dalga dipolün ışıma örüntüsü iletkene dik yönde maksimum, iletken ekseni boyunca sıfırdır. Multirotorlarda bu kritik: anteni gövdeye dikey bağlar, sonra aracı yer istasyonunun tam tepesine getirirseniz iki antenin boşluk bölgeleri karşı karşıya gelir ve sinyal en yakın mesafede çöker. “Uzakta çalışıyor, tepemde kopuyor” şikayetinin klasik nedeni budur.

Polarizasyon eşleşmesi de ayrı bir kalem: dikey polarize bir anten ile yatay polarize bir anten arasında ciddi bir uyumsuzluk kaybı oluşur. İki uçta aynı polarizasyonu kullanın; araç eğildikçe bu eşleşme zaten kendiliğinden bozulacaktır, baştan bozuk başlamayın.

Video linki ve gecikme

Video tarafında karar iki eksende verilir: analog mu dijital mi, ve gecikme bütçesi ne kadar. Analog FPV linkleri gecikmeyi çok düşük tutar ama görüntü kalitesi tespit için yetersizdir. Dijital linkler (Wi-Fi tabanlı, RTSP sunan gimbal kameralar, tescilli HD sistemler) net görüntü verir; bedeli, kodlama-paketleme-tamponlama-kod çözme zincirinden gelen gecikmedir.

Bizim kurulumumuzda bu karar kolaylaştı: SIYI A8 mini gimbal kamera 1080p RTSP akışını Ethernet üzerinden, araç içinde Jetson Orin NX’e veriyor. Tespit ve airdrop kararı araçta veriliyor; kablosuz video linki yalnızca operatörün izlemesi için var. Yani kablosuz linkin gecikmesi karar döngümüzün içinde değil. Otonom bir görevde mümkünse bu ayrımı kurun — kritik döngüyü radyo dalgasının üstüne kurmayın.

Gecikme zinciri şöyle işler: kamera kodlaması → paketleme → kablosuz aktarım → alıcı tamponu → kod çözme → ekran. Bunların içinde en çok şaşırtanı alıcı tarafındaki tampon, çünkü RF ile hiç ilgisi yoktur ve saniyeler ekleyebilir. RTSP tarafındaki tampon birikimini ve çözümünü RTSP video akışını Python’da işlemek yazısında ayrıntısıyla anlattık. Linki suçlamadan önce yazılım tarafını ölçün.

Sık düşülen tuzaklar

• Anten takmadan güç vermek. Telsizi antensiz çalıştırmak çıkış katını kalıcı olarak bozabilir. Bağlantıyı besleme vermeden önce yapın; test sırasında bile “bir saniyeliğine” antensiz açmayın.
• Aracı yer istasyonunun tepesinden geçirmek. Dipolün ekseni boyunca ışıma sıfırdır. Kalibrasyon uçuşunda antenin tepesinden geçip RSSI’yi izleyin; çukuru göreceksiniz.
• Telemetri ve video antenlerini yan yana bağlamak. Farklı bantta olsalar bile yakın antenler birbirini bozar. Mümkün olduğunca ayırın, video vericisini GPS ve pusuladan da uzak tutun.
• RC, telemetri ve video için aynı bandı kullanmak. 2,4 GHz’de hem RC hem Wi-Fi video çalıştırmak, kritik komut kanalını en kalabalık bandın içine sokmaktır.
• Kabloyu uzatıp kaybı hesaba katmamak. İnce koaksiyel kabloda birkaç metre, kolayca birkaç dB yer. Bütçede kazandığınız anten kazancını kabloda geri vermeyin.
• Sadece RSSI’ye bakmak. ArduPilot dokümantasyonu rssi, remrssi, noise, remnoise değerlerini birlikte grafiklemeyi öneriyor: rssi ile noise eğrileri buluştuğunda link kopar. Gürültü tabanı yüksekse sinyali artırmak değil, gürültüyü azaltmak gerekir.
• Sahada sorunu kör aramak. Önce “bir metre testi”: iki telsizi bir metre arayla koyup yerel ve uzak RSSI’ye bakın. Burada bile sayılar kötüyse sorun menzilde değil, kurulumda.
• Aktarım hızını yükseltip menzil beklemek. Hava hızını düşürmek menzili artırır, veri hızını azaltır. İkisini aynı anda isteyemezsiniz.

Pratik özet

1. Telemetriyi ve videoyu ayrı tasarlayın, ayrı bantlara koyun. Telemetri sub-GHz, video 5,8 GHz, RC 2,4 GHz tipik ve iyi çalışan bir bölüşümdür.
2. Link bütçesini yazın, tek bir kağıtta: verici gücü + anten kazançları − kablo kaybı − FSPL. Mesafenin iki katı = 6 dB; her 6 dB’lik kazanç teorik menzili ikiye katlar.
3. Fresnel bölgesinin %60’ını temiz tutun. Yer istasyonu antenini yerden birkaç metre yukarı, engellerden uzağa alın; kendinizi antenin önüne koymayın.
4. Bant genişliğini akış hızlarıyla yönetin. ECC açıkken hava hızının yarısını kaybediyorsunuz; SR1_* parametrelerini düşürüp SR1_RAW_SENS’i kapatmak linki rahatlatır.
5. Uçmadan ölçün: bir metre testi, sonra alanda RSSI/noise grafiği. Bağlantı kaybının nedenini uçuş sırasında değil, kayıtta arayın.
6. Frekans ve güç sınırları için BTK’nın yürürlükteki teknik ölçütlerine ve yarışma şartnamesine bakın. Modülün fabrika ayarı uyum garantisi değildir.