作者：bbsgyd
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目 录
前 言——————————————————————2
第1节 了解ExpressLRS系统——————————2
第2节 ELRS遥控器固件与接收机对频——————–4
第3节 ELRS高频头与接收机的频率———————–6
第4节 ELRS高频头与接收机刷固件———————–7
第5节 附件1：标准常用开放频段资料—————–10
附件2：射频功率与dbm数值对照表———11
前 言
ELRS开源高频头与接收机在航模圈的使用量日渐增长，对之前的航模遥控协议有碾压之势，各遥控器厂商几乎都推出了支持ELRS协议的遥控器，以匹配更为先进的ELRS接收机。无论是老玩家还是新人，在听到ELRS时都感觉知识区一片空白，本文将关于ELRS一词的学习资料做了一个整理，为需要学习这个遥控系统的同学节约一些找资料的时间，系统地攒足ELRS相关知识点。同时也将一些无线电射频相关的知识点作为附件置于本文末尾，供大家学习时参考使用。
第一节 了解ELRS系统
什么是ELRS？ExpressLRS简写为ELRS，它是一种为飞行控制系统提供遥控链路的开源RC（遥控器发射和接收机）系统，由Alessandro Carcione率先发布。它实现了更低的通信延迟和更远的传输距离，数据刷新率高达200Hz。它基于Semtech SX127X/1280LoRa硬件，使用ESP8285、ESP32、STM32系列MCU主控芯片，硬件支持列表位于wiki维基百科https://github.com/ExpressLRS/ExpressLRS/wiki/supported-Hardware页面。
ELRS系统在对频时建立秘钥握手机制，传输的信息是加密的，无秘钥无法截获信息的内容。信息的完整性通过嵌入鉴别码MAC，使用安全哈希函数SHA/MD5计算，保证了数据的完整性。
区分遥控系统和射频：关于OpenTX有一个常见的误解，可能有人会认为既然是遥控器开源项目，那想必OpenTX应该会包括无线通信部分内容。但实际上OpenTX只是一个用户交互处理和功能管理系统，并不涉及无线通信部分。无线通信部分特别是物理层，是由各个厂家自己负责去实现的。如果不弄清楚这一点，会对遥控器开源软件项目的理解感到非常困惑，导致对遥控器系统与射频协议的混淆，影响学习的进度。
但如果每个厂家都各自实现自己的无线通信协议，那还怎么保证产品之间的兼容性？OpenTX里只定义化了若干种通道控制层面的协议，如S.BUS, PPM, PXX, Crossfire等等，用来标准化遥控器控制通道数据格式定义。至于使用何种无线传输协议，OpenTX就不管了（意思是：不论是飞机还是火车，总之把这个数据包“货箱”送到目的地就是了，后面由厂商自己拆分）。也正因为这样，我们就能看到各个遥控器厂家都极力宣传自有的特色无线传输技术，比如FrSky品牌的ACCST, Spectrum品牌的DSMX, FlySky品牌的AFHDS等等。而每个厂家的遥控器，也必须和自家的接收机配对使用才行。
（以上关于opentx开源信息来自Rolandash，链接：https://www.jianshu.com/p/5fb611ab1c67）
多协议射频模块：在使用开源软件遥控器时，遥控器可以内置一个的CC2500或者四合一硬件，这是一个多协议高频头模块。当然，也可以通过高频头扩展仓，外挂一个多协议高频头，实现对不同厂商接收机协议的兼容。但是，用户依旧要为多协议高频头掏更多的钱，学习更复杂的设置技巧，以面对各种纷繁复杂的接收机协议设置。
四合一高频头：该模块将CC2500、NRF24L01、A7105、CYRF6936 四款射频芯片集成于一块电路板，接入遥控输出的PPM信号，转为对应的无线射频协议，实现与多种协议接收机配套。多协议高频头支持的协议包括华科尔DEVO、地平线DSM2、富斯、易思凯、睿思凯、伟力、哈博森、驰远、Futaba SFHSS Assan等。
EDGE TX开源项目：Edge TX可能是一个继Open TX之后，未来主流的遥控器开源系统。由于Open TX系统开发团队在某些方面受到限制，导致软件更新缓慢，一群新的开发者合力开发了Edge TX这一新的开源遥控系统。Edge TX目前最吸引人的地方包括支持中文菜单（尽管中文翻译还不太成熟）、支持触摸功能（仅适用于有触摸屏的遥控），以及其他一些更优良的实用特性。
我们可以理解为EDGE TX是OPEN TX的后续优化版本，EDGE TX是一种遥控器用户交互处理界面软件，也是遥控器功能管理系统，EDGE TX不包含无线通信部分。
ELRS接收机硬件包括四个部分：MCU、射频PA与LNA、BEC电源、天馈线。MCU将无线传输的信息转为CRSF协议，连接到飞控的RART端口上。
ELRS高频头硬件包括四个部分：MCU、射频功放PA与LNA、BEC电源、天馈线。ELRS高频头通常内置于遥控器内部，也可以作为外挂高频头（例如JR仓高频头），作为扩展器件。ELRS高频头的信号源是遥控器，遥控器可以是各种开源openTX、EDGE TX等系统。
ELRS高频头与接收机的工作频率：ELRS高频头的发射频率通常位于开放的2.4GHz、433、868、915MHz频段，发射功率通常为25mW（14dBm）、100mW（20dBm）、250mW（24dBm）、500mW（27dBm）、1000mW（30dBm）、2000mW（33dBm）。
ELRS接收机的频率通常为2.4GHz、433、868、915MHz频段，具有同频分时回传功能，可将接收机端的数据通过无线链路发回遥控器端。回传发射功率通常高达100mw（20dBm）,由于接收机安装在飞机上，高空中的无线电发射机相较于地面发射机，具有更高的无线电信号传播优势，其传输的距离最远可达几十公里。
ELRS无线通信链路的通信速率在250bps-500kbps之间，无线电频率带宽为125kHz，发射机供电多为DC 6-8.4V，接收机供电多为DC 5V。
ELRS通信链路在航模中的使用：ELRS高频头与接收机应用在航空模型遥控上行链路中，将遥控器的指令信号发送给天空端的接收机，从而实现对飞行器的姿态控制。最新的ELRS通信链路还可以将地面站控制数据、天空端传感器数据打包传送，将遥控上行链路、数传下行链路合二为一，实现了一套硬件多项数据传输。
ELRS高频头可集成在遥控器内部，也可以做成独立的模块，外挂在遥控器外部，通过如JR扩展仓的结构安装在遥控器上。常见的外挂高频头有Micro接口的JR仓。
Micro接口的JR仓高频头
nano接口转JR仓高频头座子
一些体积较为小巧的遥控器，无法配置JR仓扩展高频头，但可以使用nano接口高频头进行扩展。具备JR仓的遥控器也可通过nano转Micro接口座子将nano高频头安装在JR仓上。
nano接口高频头
第二节 ELRS遥控器固件与接收机对频
在OPEN TX和EDGE TX遥控器上外挂和运行脚本：在开源遥控器固件中，可以通过配置LUA脚本来生成控制菜单，对高频头进行许多常用的设置，如对频、功率、刷新率等参数。脚本文档需要使用高频头调参软件正确加载固件版本后生成，将文件导入遥控器的SD卡中运行，或者拷贝对应设置脚本到SD卡中运行。如果高频头具备显示屏，则无需配置脚本，直接通过屏显对高频头进行相关的设置。无屏显的高频头可通过按钮的不同按法进入相应的设置状态。
固件版本注意事项：高频头的固件版本和接收机的固件版本，大版本数字要一致，否则无法对频。例如接收机固件版本为2.5.4，高频头固件版本为3.3.1，则无法将它们进行对频，需要将接收机升级为3.0.0以上固件，或者将高频头固件降为2.5.0版本。
VTX干扰图传频率设置问题：在3.3.0以上版本的高频头固件中，添加了VTX设置，这是对图传进行设置的功能，但常常因为开启这个功能后，图传的频点和功率发生跳变导致图传发射机无法正常锁定频率，导致无输出，如果你发现你的图传会突然变频或者无输出，关闭VTX下的所有设置项，图传消失的问题就可以得到有效解决。
接收机的各种进对频模式方法：ELRS接收机进入对频模式比较常见的方法，是快速将电池通断电3次，接收机工作指示灯快速双闪，接收机进入对频待机模式，开启遥控进入脚本菜单搜索即可对频，对频成功后，接收机工作指示灯常亮。外置高频头进入BINING菜单进行对频。
接收机另一种进入对频模式的方法，是将接收机通电后，过几秒钟再长按6-10秒对频按钮，接收机指示灯快速双闪，接收机进入对频待机模式。有些接收机（如某品牌的分集接收机），通电进入待机模式，并一直处于待机模式中，按压按钮3秒进入固件刷新模式，按压按钮6秒进入双闪对频模式。
模式：具备按压式状态切换开关的ELRS接收机，一般按压开关按钮3秒进入WIFI模式，或者通电后待机60秒，自动进入WIFI设置模式，在此模式下接收机工作指示灯会高频率一直闪动。如果接收机通电后60秒内没有与遥控器（高频头握手），即会自动进入WIFI模式中，如果此时需要连接遥控器（高频头），则需要断电重启接收机。
对频设置：ELRS接收机的对频秘钥，是通过进入高频头和接收机的WIFI模式，用手机或者电脑分别连接高频头和接收机的WIFI热点，访问设置页面10.0.0.1进行设置的。高频头的秘钥设置好后，再去设置接收机的秘钥，接收机的秘钥必须与遥控器（高频头）端设置的秘钥一致，否则遥控器（高频头）与接收机无法握手建立连接。
请注意：所有设置为同一秘钥的接收机，通电后都会与同一秘钥的遥控器（高频头）自动握手建立通信连接，不要将多台同一秘钥的接收机（飞机）一起通电，否则操控遥控器解锁飞机时，会将所有的飞机一起控制，这是非常危险的事情。
ELRS接收机的信号连接线与飞控端口设置：ELRS接收机的体积可以做得很小，有些通过集成的插接口用排线插头进行插接，有些需要使用电烙铁进行导线焊接。ELRS接收机的输入输出端口定义为G(GND)地线、5V（DC正）、TX(发送)、RX(接收)，共有四个焊盘点。接收机焊盘点对应飞控的一组输入输出端口，需要将G、5V分别焊接到飞控对应的G、5V上，将接收机的TX连接到飞控某个端口的RX上，将接收机的RX连接到飞控同一标识端口的TX上，也就是交叉连接。在飞控调参软件中设置正确的接收机端口，并指定为串行通信协议，再到接收机参数设置中，选择UART端口模式为串行通信模式，协议选择CRSF。当然部分ELRS接收机支持SBUS协议，就需要选择SBUS协议，这里需要要特别注意接收机支持的输出协议，只有正确选择了接收机支持的协议，才能将遥控器指令连接到飞控端口上。
RLRS接收机与穿越机飞控端口连接示意
在飞控调参软件中，需要将接收机连接的飞控端口（如T1/R1）UART1后面的串行数字接收机后的开关打开，并在接收机设置页面中选择“串行接收机通过UART”并将串行数字接收机的协议选择为CRSF。
第3节 ELRS高频头与接收机的频率
接收机频率与天线匹配：遥控接收机的因工作频率不同天线长度也不同，915MHz频率的天线明显长于2.4GHz频率的天线。安装天线需要选择远离电机、电调、飞控、图传发射天线的地方，不可安装在与图传发射天线平行和同一高度上，接收机通常装在机臂末端（需要打印件辅助安装）、机尾、机头位置。
天线的高频传导馈线不可折成直角弯度或者多圈小圈盘绕，尽可能使馈线长度减短，让传输损耗降到最低。
ELRS数传电台：高频头和接收机刷好Airport固件后,就变成了一套数传电台。
Airport 提供了一个新的固件选项，允许您通过空中将常规的 ExpressLRS TX 和 RX 对转换为双向透明串行链路，TX 模块旨在通过 USB 连接到笔记本电脑，而 RX 则像往常一样连接到 FC上的空闲UART。然后，这允许在对等点之间以您希望使用的任何协议进行串行通信，例如：MAVLINK（Ardupilot）、MSP（Betaflight 和 INAV）或您可能使用的任何其他遥测协议。
数传作者：1柏洋 https://www.bilibili.com/read/cv22471128/ 出处：bilibili
ELRS高频头软件资源经过收集测试无误，放置在我的网盘中，需要可下载，链接https://pan.baidu.com/s/1yL6x9HAQd1BF17qzn0Tbgw?pwd=ojqu 提取码：ojqu ，包含ELRS高频头、接收机地面站、线刷端口驱动，一些样板固件。在使用地面站刷固件前，需要搞清楚欲刷新高频头或接收机的品牌和型号，下载对应固件，输入非匹配固件将导致硬件变砖。
第4节 ELRS高频头与接收机刷固件
ELRS高频头固件刷写（以BETAFPV915高频头为例）：
使用手机Wifi或者电脑无线网卡连接高频头热点，ELRS高频头固件在线刷写地址https://expresslrs.github.io/web-flasher/，进入后在Select Device页面选择Version固件版本如3.4.0，在Vendor选择厂商名如BETAFPV，在Device Type选择设备类型如900Hz Transmitter，在Device Model选择设备型号如BETAFPV 900MHz Micro TX，点击NEXT进入下一页Options设置页。
如果你需要使用脚本文件运行到遥控器里，配置高频头设置菜单界面，可点击脚本生成按钮DOWNLOAD ELRS LUA SCRIPT下载保存脚本文件，再进行下一步操作。
在Binding Phrase处设置高频头对频秘钥，如123456，UID为自动计算，在Regulatory domain处设置无线电射频规范，如FCC915,这是一个地区规定。
如EU868和EU433是欧洲标准，US915是美国标准，CN779、CN470是中国标准，AU915是澳大利亚标注，AS923是亚洲其余国家标准，KR923是韩国标准，IN865是印度标准，RU864是俄罗斯标准,FCC是美国联邦通信委员会。这些制定的各种标准，为确保与生命财产有关的无线电和电线通信产品的安全性，限定了无线射频的输出功率。
WIFI SSID为高频头开启WIFI模式时广播热点的名称，WIFI Password为连接WIFI热点的密码，这是使用无线网卡或者手机连接高频头时需要使用的参数。WIFI auto on interval设为60秒后自动进入WIFI热点模式，TLM毫秒数设为240。
勾选UART inverted选项，fan runtime风扇开启延迟设为30秒，Flashing Method选Serial UART，即通过USB转串口的UART签协议来连接高频头刷写固件，需要用USB数据线将高频头和电脑USB端口连接起来，还需要安装高频头设备的电脑连接端口驱动。然后点击NEXT后进入端口设备选择，如果设备的端口驱动没有正确安装会提示no Device selected没有发现硬件设备，点击CONNECT选择正确的高频头端口。
如果刷写黑框中无文字出现，重复多次点击CONNECT选择端口，或者拔插数据线再试。如果出现FLASH按钮，即可开始烧写固件，Erase flash first复选框是清除存储的接收机信息，清空所有已经记录的接收机ID。
等待刷写过程进行直到完成，弹出成功更新Firmware提示框，固件刷写成功。
基于ExpresLRS开源技术的软件版本以及相关配套网页功能和界面，可能因发布者修改有所变化，本文中的一些按钮、截图仅供参考。
ELRS接收机固件刷写
在刷写接收机固件前，应当先下载好接收机对应的固件文件，再进行刷写。
通常使用电脑无线网卡或者手机的WIFI连接到接收机WIFI热点上，当无线网卡扫描发现一个ExpressLRS热点时，连接它并输入连接密码小写的expresslrs，手机自动登入10.0.0.1页面，也就是ELRS接收机的设置页面。如果使用电脑浏览器访问接收机则需要在地址栏输入10.0.0.1连接接收机。通常在这个页面中可以进行两项工作，一项是刷写新的固件，一项是为现有固件设置一个连接高频头的密码，密码必须要与高频头预置的密码一致，否者无法连接。接收机刷写固件时，加载已经下载好的固件，进行WIFI名称和密码设置，写入固件，提示完成。
使用手机或者电脑浏览器登录中国镜像站点https://elrs.bayckrc.com/刷接收机固件，速度比较快，不会因为国外托管站点服务器地址域名污染原因导致无法连接。
在首页Main RC Firmware下，Transmitter菜单是更新高频头固件页面，Receiver是更新接收机固件页面。选择接收机固件更新按钮，进入后选择接收机的固件版本、厂商名称、接收机频率、接收机型号，点击NEXT进入下一个页面继续设置。通过飞控端口数据线刷接收机的固件，需要选择Betaflight Passthrough连接方式。
设置完成后点击NEXT下一页，继续设置。选择飞控端口，点击连接，再点击CONNECT启动刷写程序，与接收机建立连接。
端口建立成功后Connect to serial UART打钩，Enter flashing mode读取接收机信息，加载接收机固件，准备完成后显示FLASH按钮，点击进行固件刷写，等待刷写进度完成。重启接收机即可对频使用。
在镜像站点更新高频头固件的过程与接收机过程类似。
刷写接收机固件时，不要开启飞控调参软件，以免不小心连接了造成端口占用，导致接收机连接刷新固件的软件失败。
附件1：各地标准常用开放频段资料
EU868频段为863-870MHz，每个信道带宽为125KHz，速录为0.25-50Kbps，不能超过MaxEIRP（16dBm）.EIRP等效全向辐射功率。默认使用869.525 MHz。
US902-928 信道频率为902.3-928.3MHz，速率0.98-21.9Kbps
CN779-787MHz频段为779.5-786.5MHz，0.3-5 kbps，不能超过MaxEIRP（12.15dBm）。
EU433频率段为433.175-434.665MHz不能超过MaxEIRP（12.15dBm）.EIRP等效全向辐射功率，频率带宽为125kHz，速率0.25-50Kbps。
AU915频段为915.2 MHz-927.8MHz，频率带宽为200-600kHz，以200khz、1.6MHz、600kHz的步长增加，不能超过MaxEIRP（30dBm）。
CN470-510MHz Band，信道频率为470.3-489.3 MHz，以步长200 kHz增长，频率带宽为125Kbps；中国电力使用500.3 -509.7MHz，步长200 kHz。
AS923 ISM 频段信道频率923.20-923.40MHz，步长125kHz，速率0.25-50Kbps，不能超过MaxEIRP（+16dBm）。
KR920-923 ISM 频段信道频率922.10、922.30、922.50三个频道其余自由使用，步长125kHz，速率0.25-5.4Kbps，频率在920.9~921.9MHz之间，不能超过MaxEIRP（+10 dBm）频率在922.1~923.3MHz之间，不能超过MaxEIRP（+14dBm）网关设备不能超过MaxEIRP（+23dBm）。
IN865-867 ISM 频段信道频率865.0625、865.4025、865.985三个频道其余自由使用，速率0.25-50Kbps，不能超过MaxEIRP（30dBm）。
RU864-870 ISM 频段信道频率868.9-869.1两个频道其余自由使用，步长125kHz，速率0.25-50Kbps，不能超过MaxEIRP（16dBm）。
LoRaWAN工作在ISM频段，不同地区的ISM频段不同，因此LoRaWAN在不同的地区有不同的参数。
附件2：射频功率与dbm数值对照表
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