Ang sistema naglangkob sa napulo ug unom ka airborne Datalink Air Units (usa kada langgam), usa ka Datalink Ground Unit, ug usa ka Ground Control Station (GCS). Ang katuyoan mao ang pagtino sa mga interface, gitas-on sa kable, ihap sa pantalan, ug mga pagsulay sa pagdawat aron ang mga yunit nga gihatod sa mga suppliers mag-interoperate sa kasamtangan nga FCC (kompyuter sa pagkontrol sa paglupad), kamera (nangita), ug GCS.
Usa ka kompleto nga solusyon ang gikinahanglan alang sa pag-establisar og data link tali sa a estasyon sa yuta ug 4 Mga yunit sa hangin sa UAV. Ang sistema kinahanglan nga makahimo sa kasaligan nga komunikasyon, gahom, ug dungan nga pagmonitor sa tanang UAV. Ang detalyado nga teknikal nga mga kinahanglanon gihatag sa ubos.
Paglantaw gikan sa taas:
∙ Pag-ayo: 1 × Ground Control Unit (GCU) nakigkomunikar sa 4 × Mga Yunit sa Hangin (Gawas sa) ∙ Uri sa Komunikasyon: Point-to-Multipoint bidirectional link (Eternet + Utod) ∙ Sakup: ≥ 80 km line-of-sight (Ce)
∙ Operating Band: 1.4Ghz(L-Band)
∙ Modulasyon Scheme: TDD-OFDM / QPSK / 16-QAM
∙ Kinahanglanon sa Gahum: operating boltahe (12V), Current threshold (≤2A) ∙ Sakup sa Temperatura: -20°C hangtod sa 75°C
Data Throughput ug Bandwidth:
| Parameter | Kinahanglanon | Mga nota |
| Rate sa Data sa Video (kada tigpangita) | 5 - 9 Mbps | 1080p @ 30 fps H.264/265 compression |
| Telemetry + Gahom (kada FCC) | 200 - 300 kbps | UART-based bidirectional control data |
| Aggregate Video Throughput (4 Gawas sa) | 24 - 36 Mbps | Gihiusa nga video uplink |
| Aggregate Telemetry/Control | 1 Mbps | Negligible itandi sa video |
| Kinatibuk-ang Gikinahanglan nga Uplink Bandwidth | ≥ 36 Mbps | Uban 20% Ang FEC + ibabaw ≈ 42 Mbps |
Mga Kinahanglanon sa Latency ug Kalidad:
| Parameter | Kinahanglanon | Mga nota |
| Bit Error Rate | < 8×10-8 | Sa max range |
| Pagkalangan sa Data | < 1ms | Gikinahanglan alang sa tinuod nga oras nga pagpangita sa operasyon ug data transmission |
| Packet Loss | < 1% | Sa FEC + Mga mekanismo sa ARQ |
| Pagtul-id sa Sayop | Ang FEC + CRC + ARQ | Mandatory para sa telemetry nga kasaligan |
Link Badyet & Mga Parametro sa RF:
| Parameter | Target nga Bili | Mga nota |
| Paghatag gahum (Yunit sa hangin) | 4 – 5 W | – |
| Paghatag gahum (Yuta sa Yuta) | 4 – 5 W | – |
| Antenna gain (Yunit sa hangin) | >3dB | Pattern sa antena: Isotropiko |
| Antenna gain (Yuta sa Yuta) | 12 - 18 dB | Direksyon nga Antenna |
| Sensitibo sa Pagdawat | –103dBm @ 10 MHz | Alang sa 10⁻⁵ BER |
| Link Margin @ 80 km | > 10 dB | Gisiguro ang lig-on nga video + link sa datos |
Sulat:
⮚ Para sa seamless integration tali sa CUAV V5+ flight controller ug external peripheral, importante nga ang UART loom magmintinar a direkta ug dili komplikado nga istruktura sa mga kable. Sa partikular, ang hablanan gikan sa pantalan sa UART kinahanglan nga gidisenyo isip usa ka usa ka tul-id nga linya nga koneksyon nga wala nagpaila sa bisan unsang dugang nga mga converter o intermediary board. Gipamenos niini ang posibleng mga punto sa kapakyasan, nagpamenos sa latency, ug nagsiguro sa usa ka gaan ug kasaligan nga arkitektura sa mga kable.
⮚ Dugang pa, ang hablanan kinahanglang molihok sa Transistor-Transistor Logic (Ttl) lebel sa boltahe, samtang ang V5+ flight controller nakigkomunikar pinaagi sa TTL UART. Bisan unsang pagtipas gikan sa TTL (sama sa RS-232 o RS-485 nga lebel) manginahanglan ug external level shifters o converters, nga sukwahi sa gikinahanglan sa usa ka direkta nga hablanan. Pinaagi sa pagsunod sa mga sumbanan sa TTL, ang pagkaangay sa signal gipadayon, pagsiguro:
o Direktang komunikasyon tali sa V5+ ug konektado nga mga module.
o Pagpakunhod sa pagkakomplikado sa hardware pinaagi sa pagtangtang sa mga converter o tighubad. o Ubos nga gibug-aton ug gipaayo nga kasaligan, tungod kay mas gamay nga mga sangkap ang nalambigit sa agianan sa signal.
o Gipauswag ang integridad sa signal, tungod kay ang dugang nga mga yugto sa pagkakabig mahimong magpaila sa kasaba o timing mismatches.
Sa konklusyon, ang disenyo sa hablanan kinahanglang estrikto nga maghatag ug tul-id nga UART wiring harness nga naglihok sa TTL voltages, pag-align sa CUAV V5+ electrical specifications ug paggarantiya sa labing maayo nga performance sa airborne applications.
Overview sa Sistema:
Deskripsyon sa taas nga lebel sa sistema:
1. Upat ka UAV, matag usa gisangkapan sa:
o 1 × Datalink Air Unit
o 1 × FCC (Kompyuter sa Pagkontrol sa Paglupad, E.g., BAKAK V5+)
o 1 × Tigpangita / Kamera
2. 1 × Datalink Ground Unit nga konektado sa Ground Control Station (GCS).
Daloy nga datus (overview): Ang data sa video ug sensor gikan sa matag camera gihatag ngadto sa iyang kaubang Datalink Air Unit pinaagi sa Ethernet port sa camera. Ang data sa telemetry ug kontrol tali sa FCC ug sa Air Unit gidala sa usa ka link sa UART. Ang Datalink Air Unit nagpadala niini nga mga sapa sa ibabaw sa data link ngadto sa Ground Unit; gi-demultiplex sa Ground Unit ang mga sapa ug gipresentar kini sa GCS isip usa ka Ethernet stream (camera video ug data) ug usa ka serial (UART/USB) telemetry stream.
Mga Kinahanglanon sa Air Unit:
Ang matag Datalink Air Unit (usa kada UAV) kinahanglan makatagbo sa mosunod nga mandatory nga mga kinahanglanon:
1. Mga Interaces & Mga pantalan (minimum):
o 1 × UART nga pantalan (minimum). Kini nga pantalan gamiton alang sa telemetry/kontrol nga koneksyon sa FCC (telemetry ports Telem1 / Telem2 sa FCC).
o 1 × Ethernet nga pantalan (minimum). Kini nga pantalan gamiton aron makadawat sa data sa Ethernet sa camera/seeker.
2. Pagkonektar sa cable (gihatag uban sa Air Unit):
o 1 × UART nga kable (panguna) - gitas-on: 1.0 m (± 5%). Ang cable magdala sa TX, RX, GND ug VCC. Kinahanglang tapuson ang kable aron maparehas ang Datalink UART connector sa usa ka tumoy ug ang FCC telemetry connector sa pikas.
o 1 × Ethernet nga kable (panguna) - gitas-on: 1.0 m (± 5%). Ang cable kinahanglan nga standard shielded Cat5e o Cat6 patch cable nga adunay RJ45 connectors.
o 2 × ekstra nga mga set (kada Air Unit) - i.e., duha ka dugang nga UART nga mga kable ug duha ka dugang nga Ethernet nga mga kable ang ihatag sa matag Air Unit (total nga gihatag kada yunit = 3 UART cables, 3 Ethernet nga mga kable).
3. Mekanikal & Pisikal:
o Ang mga kable kinahanglan adunay kolor nga code (girekomendar) ug adunay klaro nga mga marka sa direksyon kung ang mga pinout dili simetriko.
4. Elektrisidad/Protokol:
o Utod: Suportahi ang kasagarang baud rate hangtod sa labing menos 921600 bot. Paghatag ug mga parameter sa UART nga ma-configure sa user.
o Eternet: Suportahi labing menos 100 Mbps nga operasyon (Gigabit gipalabi). Pagsuporta sa kasagarang mga protocol sa transportasyon (UDP, RTSP alang sa video ug UDP alang sa kontrol) — ang piho nga pagpili sa protocol mahimong ma-configure.
Mga Kinahanglanon sa Yuta sa Yuta:
Ang Ground Unit naghimo sa demultiplexing sa datos gikan sa tanang upat ka Air Units ug nagpresentar sa usa ka hiniusang interface ngadto sa GCS. Ang mga kinahanglanon nga mandatory:
1. Mga Interaces & Mga pantalan (minimum):
o 1 × UART nga pantalan (gipresentar sa GCS). Ang Ground Unit kinahanglang mag-aggregate sa telemetry streams gikan sa tanang upat ka air units ug ipresentar kini ngadto sa GCS isip usa ka UART/USB interface. (E.g., ang Ground Unit UART nga konektado sa USB interface sa GCS).
o 1 × Ethernet nga pantalan (gipresentar sa GCS). Ang Ground Unit kinahanglang mag-aggregate sa camera/video ug data streams gikan sa upat ka air units ug ipresentar kini isip usa ka Ethernet interface ngadto sa GCS.
2. Paggawi sa panagsama:
o Ang Ground Unit modawat ug upat ka independenteng umaabot nga data streams (usa gikan sa matag Air Unit) ug demultiplex kini ngadto sa usa ka hiniusa nga Ethernet stream ug usa ka hiniusa nga serial stream. Gikan sa GCS’ perspective kinahanglan adunay usa lamang ka Ethernet link ug usa ka UART link aron ma-configure ug mamonitor.
o Ang aggregation kinahanglang magpreserbar sa source addressing, para mailhan sa GCS kung asa nga sapa gikan kung asa nga Bird. Ang Ground Unit dili mawad-an og impormasyon sa pag-ila sa matag langgam.
3. Pagkonektar sa cable (gihatag uban sa Ground Unit):
o 1 × UART nga kable (panguna) - gitas-on: 400 mm (0.4 m). Ang cable magtugot sa koneksyon gikan sa Ground Unit UART port ngadto sa GCS USB port (kung ang Ground Unit UART usa ka direkta nga UART, paghatag ug USB-UART adapter cable). Ang kable kinahanglang magdala ug TX, RX, GND ug VCC.
o 1 × Ethernet nga kable (panguna) - gitas-on: 400 mm (0.4 m). Ang kable kinahanglang panalipdan ang Cat5e/Cat6 patch cable nga adunay RJ45 connectors.
o 2 × spare sets — duha ka dugang nga UART ug duha ka dugang nga Ethernet nga mga kable nga gihatag isip mga spare sa Ground Unit.
4. Elektrisidad/Protokol:
o Ang pagtipon kinahanglan nga transparent kalabot sa Ethernet nga mga frame para sa video; kung gikinahanglan ang Ground Unit mahimong mag-repackage sa mga sapa ngadto sa usa ka sapa sa transportasyon apan kinahanglang magpreserbar sa impormasyon sa panahon ug pag-ila sa tinubdan sa matag langgam.
o Telemetry multiplexing: Ang Ground Unit kinahanglang mag-time-multiplex o mag-packet sa telemetry streams ngadto sa usa ka UART stream nga adunay klaro nga framing ug opsyonal nga mga tag aron mailhan ang mga mensahe pinaagi sa bird ID.. Ang protocol nga gigamit alang sa multiplexing kinahanglan nga dokumentado ug suportado sa GCS software.
Pagkadugtong & Mga Detalye sa Kable
Kini nga seksyon naglista sa girekomendar nga mga detalye sa cable ug connector aron masiguro ang kasaligan nga performance sa airborne ug ground environment.
1. Ethernet nga mga kable (Air Unit -> Camera ug Ground Unit -> GCS): Ang standard nga gipanalipdan nga Cat5e o Cat6 nga mga kable sa patch nga adunay mga pagtapos sa RJ45. Gamita ang bug-os nga panagang (STP) cable kung ang pag-install adunay taas nga EMI.
2. Ang gitas-on sa Ethernet (Yunit sa hangin): 1.0 m ± 5%.
3. Ang gitas-on sa Ethernet (Yuta sa Yuta): 400 mm ± 5%.
4. UART nga mga kable (Air Unit -> FCC telemetry): 4-konduktor nga kable (Tx, RX, Gnd, opsyonal nga RTS/CTS). Taas: 1.0 m ± 5%.
5. UART nga kable (Ground Unit -> GCS USB/UART): 400 mm ± 5% (ilakip ang USB-UART adapter kon gikinahanglan sa GCS).
6. Cable shielding ug grounding: Paghatag og komon nga yuta ug siguruha nga ang panagang natapos sa usa ka tumoy matag labing maayo nga praktis aron malikayan ang mga galong sa yuta. Gamita ang locking RJ45 o latching connectors kung gipaabot ang vibration.
7. Paghatag ug mga kable nga adaptor para sa pag-interfacing sa Datalink UART ngadto sa CUAV V5+ telemetry connectors (kung ang yunit sa Datalink dili lumad nga nagbutyag sa usa ka compatible connector).
8. Kung diin gisuportahan sa camera ang Power-over-Ethernet (Poe) apan ang Datalink Air Unit wala maghatag ug PoE, paghatag ug PoE injector.
Munal & Mga Kinahanglanon sa Protocol
Panguna nga mga kinahanglanon ug rekomendasyon sa pag-andar:
1. Kada-Bird Identification: Ang matag data stream (Video o Telemetry) KINAHANGLAN nga adunay tag nga talagsaon nga Bird ID aron ang GCS makamapa sa mga sapa ngadto sa mga sakyanan.
2. Multiplexing Scheme: Ang Ground Unit kinahanglang mopatuman ug deterministic multiplexing scheme para sa telemetry (Utod) nagtugot sa GCS sa pag-parse ug pagruta sa mga mensahe pinaagi sa Bird ID. 3. Latency ug Throughput: Ang sistema kinahanglan nga maminusan ang dugang nga latency sa panagsama. 4. Kasaligan: Ang Ground Unit kinahanglang modumala sa temporaryo nga pagkawala sa usa o daghan pang air units nga nindot ug magpadayon sa pagpresentar sa nahibiling mga sapa ngadto sa GCS.
5. Interface sa Configuration: Paghatag usa ka paagi sa pag-configure (usa ka detalyado nga dokumento) aron itakda ang Bird ID, UART baud rates, ug kada-stream nga mga prayoridad.
Pangutana
Gipadala ang imong mensahe