Ang system ay binubuo ng labing -anim na airborne datalink air unit (isa bawat ibon), isang solong yunit ng ground datalink, at isang ground control station (GCS). Ang layunin ay upang tukuyin ang mga interface, haba ng cable, Mga bilang ng port, at mga pagsubok sa pagtanggap upang ang mga yunit na naihatid ng mga supplier ay magkakaugnay sa umiiral na FCC (Flight Control Computer), camera (naghahanap), at ang GCS.
Ang isang kumpletong solusyon ay kinakailangan para sa pagtatatag ng isang link ng data sa pagitan ng a Ground Station at 4 UAV Air Units. Ang system ay dapat paganahin ang maaasahang komunikasyon, kontrolin, at pagsubaybay sa lahat ng mga UAV nang sabay -sabay. Ang mga detalyadong kinakailangan sa teknikal ay ibinibigay sa ibaba.
Pangkalahatang -ideya:
∙ Kumpigurasyon: 1 × yunit ng control ground (GCU) nakikipag -usap sa 4 × mga yunit ng hangin (Sa labas ng) ∙ Uri ng Komunikasyon: Point-to-Multipoint Bidirectional Link (Ethernet + UART) ∙ Saklaw: ≥ 80 KM line-of-sight (Los)
∙ Operating band: 1.4GHz(L-band)
∙ Scheme ng modulation: TDD-OFDM / QPSK / 16-QAM
∙ Kinakailangan ng Power: operating boltahe (12V), Kasalukuyang threshold (≤2a) ∙ Saklaw ng temperatura: -20° C hanggang 75 ° C.
Data throughput at bandwidth:
| Parameter | Kinakailangan | Mga Tala |
| Rate ng data ng video (bawat naghahanap) | 5 - 9 Mga Mbps | 1080p @ 30 FPS H.264/265 compression |
| Telemetry + Kontrolin (bawat fcc) | 200 - 300 kbps | Ang data ng control ng bidirectional na batay sa UART |
| Pinagsama -samang video throughput (4 Sa labas ng) | 24 - 36 Mga Mbps | Pinagsamang video uplink |
| Pinagsama -samang telemetry/control | 1 Mga Mbps | Bale -wala kumpara sa video |
| Kabuuang kinakailangang uplink bandwidth | ≥ 36 Mga Mbps | Kasama 20% FEC + overhead ≈ 42 Mga Mbps |
Mga kinakailangan sa latency at kalidad:
| Parameter | Kinakailangan | Mga Tala |
| Bit error rate | < 8×10-8 | Sa Max Range |
| Pagkaantala ng data | < 1ms | Kinakailangan para sa operasyon ng real-time na naghahanap at paghahatid ng data |
| Pagkawala ng packet | < 1% | Sa FEC + Mga mekanismo ng ARQ |
| Pagwawasto ng error | FEC + CRC + ARQ | Mandatory para sa pagiging maaasahan ng telemetry |
Mag -link ng badyet & RF Mga Parameter:
| Parameter | Target na halaga | Mga Tala |
| Magpadala ng kapangyarihan (Air unit) | 4 – 5 W | – |
| Magpadala ng kapangyarihan (Yunit ng lupa) | 4 – 5 W | – |
| Antenna Gain (Air unit) | >3dB | Pattern ng antena: Isotropic |
| Antenna Gain (Yunit ng lupa) | 12 - 18 dB | Direksyon ng antena |
| Sensitivity ng tatanggap | –103dbm @ 10 MHz | Para sa 10⁻⁵ ber |
| Link margin @ 80 km | > 10 dB | Tinitiyak ang matatag na video + Data Link |
Tandaan:
⮚ Para sa walang tahi na pagsasama sa pagitan ng CUAV V5+ flight controller at panlabas na peripheral, Mahalaga na ang uart loom ay nagpapanatili ng a Direkta at hindi komplikadong istraktura ng mga kable. Partikular, Ang loom mula sa port ng UART ay dapat na idinisenyo bilang a solong tuwid na koneksyon sa linya nang hindi nagpapakilala ng anumang karagdagang mga converter o intermediary board. Pinapaliit nito ang mga potensyal na puntos ng pagkabigo, binabawasan ang latency, at tinitiyak ang isang magaan at maaasahang arkitektura ng mga kable.
⮚ Bukod dito, Ang loom ay dapat gumana sa Transistor-Transistor Logic (Ttl) Mga antas ng boltahe, Tulad ng pakikipag -usap ng V5+ Flight Controller sa pamamagitan ng TTL UART. Anumang paglihis mula sa TTL (tulad ng mga antas ng RS-232 o RS-485) ay nangangailangan ng mga panlabas na antas ng shifter o mga convert, na sumasalungat sa kahilingan ng isang direktang pag -loom. Sa pamamagitan ng pagsunod sa mga pamantayan ng TTL, Ang pagiging tugma ng signal ay pinananatili, tinitiyak:
o Direktang komunikasyon sa pagitan ng V5+ at konektadong mga module.
o Nabawasan ang pagiging kumplikado ng hardware sa pamamagitan ng pagtanggal ng mga converter o tagasalin. o mas mababang timbang at pinahusay na pagiging maaasahan, Tulad ng mas kaunting mga sangkap ay kasangkot sa landas ng signal.
o Pinahusay na integridad ng signal, Dahil ang mga karagdagang yugto ng conversion ay maaaring magpakilala ng ingay o tiyempo na mga mismatches.
Sa konklusyon, Ang disenyo ng loom ay dapat na mahigpit na magbigay ng isang tuwid na through uart wiring harness na nagpapatakbo sa mga boltahe ng TTL, Pag -align sa mga pagtutukoy ng CUAV V5+ Electrical at ginagarantiyahan ang pinakamainam na pagganap sa mga application ng airborne.
Pangkalahatang -ideya ng system:
Paglalarawan ng High-level System:
1. Apat na UAV, bawat gamit:
o 1 × Datalink Air Unit
o 1 × fcc (Flight Control Computer, Hal., Mali V5+)
o 1 × Seeker / Camera
2. 1 × Datalink ground unit na konektado sa ground control station (GCS).
Daloy ng data (Pangkalahatang -ideya): Ang data ng video at sensor mula sa bawat camera ay ibinibigay sa nauugnay na datalink air unit sa pamamagitan ng Ethernet port ng camera. Ang data ng telemetry at kontrol sa pagitan ng FCC at ang Air Unit ay dinala sa isang uart link. Ang yunit ng air datalink ay nagpapadala ng mga stream na ito sa link ng data sa yunit ng lupa; Ang yunit ng lupa ay nag -demultiplexes ng mga sapa at ipinakita ang mga ito sa GCS bilang isang solong stream ng Ethernet (video at data ng camera) at isang solong serial (Uart/usb) stream ng telemetry.
Mga Kinakailangan sa Air Unit:
Bawat yunit ng air datalink (isa bawat uav) dapat matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan sa ipinag -uutos:
1. Mga interface & Mga port (minimum):
o 1 × port ng uart (minimum). Ang port na ito ay dapat gamitin para sa koneksyon sa telemetry/control sa FCC (Telemetry Ports Telem1 / Telem2 sa FCC).
o 1 × Ethernet port (minimum). Ang port na ito ay gagamitin upang makatanggap ng data ng Camera/Seeker Ethernet.
2. Koneksyon ng cable (Naihatid sa Air Unit):
o 1 × uart cable (Pangunahing) - Haba: 1.0 m (± 5%). Ang cable ay dapat magdala ng tx, RX, GND at VCC. Dapat wakasan ang cable upang tumugma sa konektor ng DataLink UART sa isang dulo at ang konektor ng telemetry ng FCC sa kabilang.
o 1 × Ethernet cable (Pangunahing) - Haba: 1.0 m (± 5%). Ang cable ay magiging pamantayang kalasag na CAT5E o CAT6 patch cable na may mga konektor ng RJ45.
o 2 × ekstrang set (bawat yunit ng hangin) - i.e., Dalawang karagdagang mga cable ng UART at dalawang karagdagang mga cable ng Ethernet ay dapat ibigay sa bawat yunit ng hangin (Kabuuang ibinibigay sa bawat yunit = 3 UART cable, 3 Ethernet cable).
3. Mekanikal & Pisikal:
o Ang mga cable ay dapat na kulay-naka-code (inirerekumenda) at magkaroon ng malinaw na mga marking ng direksyon kung ang mga pinout ay hindi simetriko.
4. Elektriko/Protocol:
o UART: Suportahan ang mga karaniwang rate ng baud hanggang sa hindi bababa sa 921600 bps. Magbigay ng gumagamit ng mga parameter ng UART.
o Ethernet: Suportahan kahit papaano 100 Operasyon ng MBPS (Mas gusto ni Gigabit). Suportahan ang mga karaniwang protocol ng transportasyon (UDP, RTSP para sa video at UDP para sa kontrol) - Ang tiyak na pagpili ng protocol ay dapat na mai -configure.
Mga kinakailangan sa yunit ng lupa:
Ang yunit ng lupa ay nagsasagawa ng demultiplexing ng data mula sa lahat ng apat na mga yunit ng hangin at nagtatanghal ng isang pinag -isang interface sa GCS. Ang mga kinakailangan sa ipinag -uutos ay:
1. Mga interface & Mga port (minimum):
o 1 × port ng uart (Iniharap sa GCS). Ang yunit ng lupa ay dapat na pinagsama -sama ang mga daloy ng telemetry mula sa lahat ng apat na mga yunit ng hangin at ipakita ang mga ito sa GCS bilang isang interface ng UART/USB (Hal., Ang ground unit uart na konektado sa isang USB interface sa GCS).
o 1 × Ethernet port (Iniharap sa GCS). Ang yunit ng lupa ay dapat na pinagsama -sama ang camera/video at data stream mula sa apat na mga yunit ng hangin at ipakita ang mga ito bilang isang solong interface ng Ethernet sa GCS.
2. Pag -uugali ng pagsasama:
o Ang yunit ng lupa ay tatanggap ng apat na independiyenteng papasok na mga stream ng data (isa mula sa bawat yunit ng hangin) at demultiplex ang mga ito sa isang pinagsamang Ethernet stream at isang pinagsamang serial stream. Mula sa GCS’ Ang pananaw ay magkakaroon lamang ng isang link ng Ethernet at isang link ng UART upang i -configure at subaybayan.
o Ang pagsasama ay dapat mapanatili ang pagtugon sa mapagkukunan, Kaya't matukoy ng GCS kung aling stream ang mula sa kung aling ibon. Ang yunit ng lupa ay hindi mawawala ang impormasyon sa pagkakakilanlan ng per-bird.
3. Koneksyon ng cable (naihatid sa yunit ng lupa):
o 1 × uart cable (Pangunahing) - Haba: 400 mm (0.4 m). Ang cable ay dapat payagan ang koneksyon mula sa ground unit uart port sa GCS USB port (Kung ang ground unit uart ay isang direktang uart, Magbigay ng isang USB-Uart adapter cable). Ang cable ay dapat magdala ng TX, RX, GND at VCC.
o 1 × Ethernet cable (Pangunahing) - Haba: 400 mm (0.4 m). Ang cable ay dapat kalasag na CAT5E/CAT6 patch cable na may mga konektor ng RJ45.
o 2 × Strange Sets - Dalawang karagdagang UART at dalawang karagdagang mga cable ng Ethernet na ibinibigay bilang mga spares sa yunit ng lupa.
4. Elektriko/Protocol:
o Ang pagsasama ay dapat na transparent na may paggalang sa mga frame ng Ethernet para sa video; Kung kinakailangan ang yunit ng lupa ay maaaring mag-repackage ng mga stream sa isang solong stream ng transportasyon ngunit dapat mapanatili ang impormasyon sa tiyempo at pagkilala sa per-bird na mapagkukunan.
o Telemetry Multiplexing: Ang yunit ng lupa ay dapat mag-time-multiplex o mag-packetize ng mga stream ng telemetry sa isang solong stream ng uart na may malinaw na pag-frame at opsyonal na mga tag upang makilala ang mga mensahe ng bird id. Ang protocol na ginamit para sa multiplexing ay dapat na dokumentado at suportado ng software ng GCS.
Pagkakakonekta & Mga pagtutukoy ng cable
Inililista ng seksyong ito ang inirekumendang mga pagtutukoy ng cable at konektor upang matiyak ang maaasahang pagganap sa airborne at ground environment.
1. Ethernet cable (Air Unit -> Camera at ground unit -> GCS): Karaniwang mga kalasag na cat5e o cat6 patch cable na may mga pagtatapos ng RJ45. Gumamit ng ganap na kalasag (STP) cable kung ang pag -install ay may mataas na EMI.
2. Haba ng Ethernet (Air unit): 1.0 M ± 5%.
3. Haba ng Ethernet (Yunit ng lupa): 400 mm ± 5%.
4. Uart cable (Air Unit -> FCC Telemetry): 4-conductor cable (TX, RX, GND, Opsyonal na RTS/CTS). Haba: 1.0 M ± 5%.
5. Uart cable (Yunit ng lupa -> GCS USB/UART): 400 mm ± 5% (Isama ang USB-Uart adapter kung hinihiling ng GCS).
6. Ang kalasag ng cable at saligan: Magbigay ng karaniwang lupa at matiyak na ang kalasag ay natapos sa isang dulo bawat pinakamahusay na kasanayan upang maiwasan ang mga ground loop. Gumamit ng pag -lock ng RJ45 o latching connectors kung inaasahan ang panginginig ng boses.
7. Magbigay ng mga cable ng adapter para sa interface ng DataLink UART sa CUAV V5+ Telemetry Connectors (Kung ang yunit ng datalink ay hindi katutubong naglalantad ng isang katugmang konektor).
8. Kung saan sinusuportahan ng camera ang power-over-ethernet (Poe) Ngunit ang yunit ng Air Datalink ay hindi nagbibigay ng POE, Magbigay ng isang poe injector.
Functional & Mga Kinakailangan sa Protocol
Pangunahing mga kinakailangan sa pag -andar at rekomendasyon:
1. Pagkilala sa Per-Bird: Bawat stream ng data (video o telemetry) Kailangang mai -tag sa isang natatanging bird ID upang ang mga GC ay maaaring mag -mapa ng mga sapa sa mga sasakyan.
2. Multiplexing scheme: Ang yunit ng lupa ay dapat magpatupad ng isang deterministikong multiplexing scheme para sa telemetry (UART) pinapayagan ang mga GC na mag -parse at mga mensahe ng ruta ng Bird ID. 3. Latency at throughput: Ang system ay dapat mabawasan ang karagdagang latency ng pagsasama -sama. 4. Pagiging maaasahan: Ang yunit ng lupa ay dapat hawakan ang pansamantalang pagkawala ng isa o higit pang mga yunit ng hangin na maganda at patuloy na ipakita ang natitirang mga sapa sa GCS.
5. Interface ng pagsasaayos: Magbigay ng isang paraan ng pagsasaayos (isang detalyadong dokumento) upang itakda ang mga bird ID, Mga rate ng Uart Baud, at mga priyoridad sa per-stream.
Magtanong
Ipinadala ang iyong mensahe