Men sådan er det ikke i et modelfly! Når vi flyver med ofte store og hurtige modeller må der ikke være afbrydelser i kontrollen af flyet. En fejl kan blive til en ulykke med uanede konsekvenser. For at minimere risikoen må vi vide hvad der foregår mellem os og flyet. Vi skal optimere vores forbindelse til flyet. Det er både økonomi og teknik, der har indflydelse på vort valg af løsning. Forbindelsen mellem pilot og fly består af flere dele. Senderen, der omsætter styrefunktionerne til et radiosignal, modtageren der omsætter styresignalerne til servoer, der igen trækker styrefladerne og andre funktioner i flyet.

Omkring midten af 1980'rne, ved ankomsten af mikroprocessorteknik gjorde det endelig muligt at benytte CPU-teknologi til den følsomme dekodning, for at 'modtageren' kunne blive støjtolerant. (fejlkorrektion) De betød dog at både sender og modtager skulle indeholde CPU kraft for at udføre opgaven. CPU'erne skulle være meget små for at være i modtagerne og det er da også blevet tilfældet. Den simple PPM 2 tilstandsmodulation der allerede blev benyttet passede perfekt til at sende data i stedet for puls frames (længder). Digital information er ikke begrænset til servo positioner, men kan indeholde megen ekstra information, kontrolcifre og fejlsikkerhedsværdier. Endog ID koder sendes til modellen, der flyves med. Naturligvis uden at miste nøjagtighed og datamængde som PPM har. Dette gav båndbredde problemer i begyndelsen. Alt for mange data måtte klemmes ind i de 20-25 ms, som en frame optager.

PCM – masser af bits og mere plads

Positionen af joysticks, kontakter og potentiometre, oprindelig analoge signaler, der skal digitaliseres via analog til digital konvertere (A/D) til 8 eller 10 bits kodning (256 til 1024) nu også 11 bit (2048) Det giver 8 til 10 servoer 80 til 100 bits. Dertil kommer 16 eller 32 bit checksum og inden man har set sig om har man 100 til 160 bits der skal sendes i en 'frame' for at kunne styre det samme som med PPM. Ved en bitlængde op 0,3 ms. sætter man hos JR/Graupner og Futaba/Robbe til 30 til 48 ms. framelængde, betydelig længere end de 22,5 ms PPM benytter. Hvis der benyttes flere sikkerheds bits og evt. 12 kanaler, øges framelængden til 55 ms. Simprop (System 90) benytter 6 kanaler til proportional og 6 til kontakter (ON/OFF).

Så alle kan indse at nedsættelse af framelængde, uden data kompression, nedsættelse af præcision og antal kanaler, ikke er muligt.

Kompressionsteknik som benyttes på computere kan ikke anvendes på så få og små datamængder. Med PCM som sender i realtid kan der ikke benyttes beregningsteknikker der er baseret på statistik. Servoers positioner om 3 minutter kan ikke forudsiges...

PCM - data overførsel

Faktisk benytter PCM to systemer til at synkronisere overførslen. En ekstra lang startpuls med så mange '1' og '0' så den ikke kan mistolkes som data og en 'halv bits' pulse med f.eks. 2,5 bit som heller ikke kan mistolkes som data. Der sendes normalt herefter en synkroniseringssekvens til modtageren. Modtagerens 'clock' scanner midten af bit'sne ved modtagelse. Dette er forklaringen på hvorfor PPM har rækkevidde begrænsninger (der er støj indlejret i pulserne) med servoerne 'brummende' kraftigt når pulsflankerne varierer op til
+- 30 mikrosekunder, hvor PCM holder dem stille, med en margin på ½bit = 150 mikrosekund og dermed modvirker fejltolkning af en bit.

Det næste der skal over er servopositionsdata, som regel i blokke med varierende indhold. Disse data er organiseret til kanal numre, fejlreference eller fejlsikrings data. Herefter følger checksum i 16 bit CRC (Cyclic Redundancy Check) Det er en beregnet værdi af hele transmisionen i 16' ordens polynomering. Denne metode skulle sikre at en fejl ikke går upåagten hen uden behandling. Det er en kalkule som modtagerens CPU udfører let. Bitfejl detekteres, men bliver ikke korrigeret!

Det betyder at hvis én bit ud af 100 til 160 bits er forkert, bliver hele 'framen'  afvist og modtageren holder servoerne i samme stilling indtil en 'pakke' er modtaget OK.

Da servoerne bliver hvor sidste 'pakke' blev modtaget korrekt indtil en ny er modtaget, skal der gå over 0,25 til 1 sekund, før fejlsikker tilstand aktiveres af modtageren eller bliver den sidst korrekte modtagne stilling, hvis den af en eller anden grund ikke får en ny OK frame.

Det er uheldigt at en enkelt 'bitfejl' stopper hele informationen, men dette kunne kun løses ved at sende mere komplicerede data med 'feedback' fra modtageren, hvilket betyder en sender i flyet eller mange data med fejlkorrektion indbygget. F.eks en CD med en 17 bit fejl, kan ikke registreres, men det kræver 30% flere data end der ellers ville være nødvendig.

Vore RC udstyr kompenserer ved en høj 'frame' hyppighed. Servoerne kan ikke behandle mere end 10-15 positioner i sekundet. De får dog 45 - 60 pulser i sekundet. Det er derfor ikke kritisk hvis en 'frame' må gentages på grund af et udfald i datamængden. For at mindske tiden mellem 'genudsendelse' har JR/Graupner udviklet og benyttet S-PCM og Futaba/Robbe PCM 1024 med opdeling af 'frame' med hver sin CRC check. Så kan modtageren nøjes med at afvise den fejlbehæftede del.

Lad os se på den ofte benyttede PCM hos RC udstyrsproducenter.

PCM - forskellige PCM systemer

JR/Graupner har 2 PCM systemer på markedet. Z-PCM (512) benytter kanalspring, f.eks. hver 21,77 ms sendes kanal 1 eller 5, til 2 eller 6 osv. lidt a la TV der sender 2 ½billede på 50 Hz for at få 25 billeder pr. sekund. Det betyder, at der skal 2 'frames' til en fuld styring eller på en anden måde. Det skal 43,5 ms til for en fuld sekvens styresignal. Nøjagtigheden er 9 bit = 512 positioner. En bitfejl resulterer i 21,77 ms styringstab. Ved at lægge de hurtige kanaler i blok 1 til 4 og de langsomme i blok 5 til 8 optimeres datastrømmen.
S-PCM (1024) er en udvikling af foregående system. For at reducere 'nedetid' sendes mindre blokke på 10,65 ms. 4 af disse, 44 ms, giver en fuld styresekvens, men med 2 sekvenser til servoerne (21,30 ms pr. 'frame') Nøjagtighed er 10 bits (1024).

Simprop PCM (System 90) benytter en direkte metode. En frame tager 55 ms og indeholder 6 datablokke med 8 bit for hver proportiona kanal og 3 bits for hver digital switch kanal. Hver blok er sikret separat, så der er ikke grund til at afvise hele 'framen' ved bitfejl. Denne sikring retter kun hvis der er én fejl, men ved 2 fejl overses 'fejlkorrektionen', men disse dobbeltfejl er dog sjældne.

Multiplex havde et PCM system, men benytter nu et forbedret PPM som de kalder IPD (intelligent Pulse Decodning)

Siden 2006/7 er det muligt at købe og benytte 2,4 GHz båndet. Dette indebærer nye former for digital kontrol med modelfly. SPEKTRUM er den første til at benytte denne mulighed og de øvrige fabrikater har efterfølgende fulgt trop. FUTABA kalder deres FASST, IFT. Hvad der er bedst eller om alle er lige gode, det må tiden vise. Alle benytter dog 'Spread Spectrum' teknologi og 100 mW udstråling i EU med CE mærkning. SPEKTRUM er i FCC anmeldt med 128 mW i henhold til FCC godkendelse af sendertrinet, der så benyttes i flere færdigprodukter f.eks. DX-6, DX-6i og DX-7

Princippet er at benytte en båndbredde, der er langt større end nødvendigt for at overføre data i frekvensområdet. Der efter filtrerer man signalet fra støjen til et rent signal. Alt dette forgår i en kompliceret algoritme, men nemt for moderne computerchips. Metoden er gammelkendt, men er først 'genopdaget' af SPEKTRUM.