Il sistema comprende sedici unità aeree Datalink in volo (uno per uccello), a single Datalink Ground Unit, e una stazione di controllo a terra (GCS). Lo scopo è specificare le interfacce, lunghezze dei cavi, port counts, and acceptance tests so that units delivered by suppliers will interoperate with the existing FCC (computer di controllo del volo), telecamere (cercatori), and the GCS.
È necessaria una soluzione completa per stabilire un collegamento dati tra a stazione di terra e 4 UAV air units. Il sistema dovrebbe consentire una comunicazione affidabile, controllo, and monitoring of all UAVs simultaneously. Detailed technical requirements are provided below.
Panoramica:
∙ Configurazione: 1 × Unità di controllo a terra (GCU) comunicare con 4 × Unità aeree (Fuori) ∙ Tipo di comunicazione: Collegamento bidirezionale punto-multipunto (Ethernet + UART) ∙ Gamma: ISDB-T-modulatore-encoder-Digital-HDMI-CVBS-in-DVB-T-ISDB-T-RF-out-Converter 80 km di linea di vista (LOS)
∙ Banda operativa: 1.4GHz(Banda L)
∙ Schema di modulazione: TDD-OFDM / QPSK / 16-QAM
∙ Requisiti di alimentazione: tensione operativa (12V), Soglia attuale (≤2A) ∙ Intervallo di temperatura: -20da °C a 75 °C
Velocità di trasmissione dei dati e larghezza di banda:
| PA Amplificatore di Potenza per DVB-T COFDM TX Trasmettitore di trasmissione 1 w 2 w 5 w 10 w 15 w | Requisito | Note |
| Velocità dati video (per cercatore) | 5 - 9 Mbps | 1080P @ 30 fps H.264/265 compression |
| Telemetria + Controllare (secondo la FCC) | 200 - 300 kbps | Dati di controllo bidirezionale basati su UART |
| Throughput video aggregato (4 Fuori) | 24 - 36 Mbps | Uplink video combinato |
| Telemetria/controllo aggregato | 1 Mbps | Trascurabile rispetto al video |
| Larghezza di banda totale richiesta per il collegamento in uplink | ISDB-T-modulatore-encoder-Digital-HDMI-CVBS-in-DVB-T-ISDB-T-RF-out-Converter 36 Mbps | Con 20% FEC + sopraelevato ≈ 42 Mbps |
Requisiti di latenza e qualità:
| PA Amplificatore di Potenza per DVB-T COFDM TX Trasmettitore di trasmissione 1 w 2 w 5 w 10 w 15 w | Requisito | Note |
| Tasso di errore bit | < 8×10-8 | Alla portata massima |
| Ritardo dati | < 1SM | Required for real-time seeker operation and data transmission |
| Perdita di pacchetti | < 1% | Con FEC + Meccanismi ARQ |
| Correzione degli errori | FEC + CRC + ARQ | Obbligatorio per l'affidabilità della telemetria |
Collega bilancio & Parametri RF:
| PA Amplificatore di Potenza per DVB-T COFDM TX Trasmettitore di trasmissione 1 w 2 w 5 w 10 w 15 w | Target Value | Note |
| Trasmettere potenza (Unità aerea) | 4 – 5 W | – |
| Trasmettere potenza (Unità di Terra) | 4 – 5 W | – |
| Guadagno dell'antenna (Unità aerea) | >3dB | Schema dell'antenna: Isotropico |
| Guadagno dell'antenna (Unità di Terra) | 12 - 18 dB | Antenna direzionale |
| Sensibilità al ricevitore | –103dBm @ 10 MHz | Per 10⁻⁵ BER |
| Collegamento Margine @ 80 km | > 10 dB | Garantisce video robusti + collegamento dati |
NOTA:
⮚ For seamless integration between the CUAV V5+ flight controller and external peripherals, è essenziale che il telaio UART mantenga a direct and uncomplicated wiring structure. Specificamente, il telaio dalla porta UART dovrebbe essere progettato come a single straight line connection without introducing any additional converters or intermediary boards. Ciò riduce al minimo i potenziali punti di guasto, riduce la latenza, and ensures a lightweight and reliable wiring architecture.
⮚ Furthermore, il telaio deve funzionare secondo la logica transistor-transistor (Ttl) voltage levels, poiché il controllore di volo V5+ comunica tramite TTL UART. Qualsiasi deviazione dal TTL (come i livelli RS-232 o RS-485) would necessitate external level shifters or converters, il che contraddice l'esigenza di un telaio diretto. By adhering to TTL standards, la compatibilità del segnale viene mantenuta, garantendo:
o Direct communication between the V5+ and connected modules.
o Reduced hardware complexity by eliminating converters or translators. o Lower weight and improved reliability, as fewer components are involved in the signal path.
o Improved signal integrity, since additional conversion stages can introduce noise or timing mismatches.
Insomma, the loom design should strictly provide a straight-through UART wiring harness operating at TTL voltages, aligning with the CUAV V5+ electrical specifications and guaranteeing optimal performance in airborne applications.
Panoramica del sistema:
Descrizione del sistema di alto livello:
1. Quattro UAV, ciascuno dotato di:
o 1 × Unità aerea di collegamento dati
o 1 × F.C.C (Computer di controllo del volo, PER ESEMPIO., FALSO V5+)
o 1 × Cercatore / Telecamera
2. 1 × Unità di terra Datalink collegata alla stazione di controllo di terra (GCS).
Flusso di dati (panoramica): Video and sensor data from each camera is provided to its associated Datalink Air Unit via the camera’s Ethernet port. Telemetry and control data between the FCC and the Air Unit is carried over a UART link. The Datalink Air Unit transmits these streams over the data link to the Ground Unit; the Ground Unit demultiplexes the streams and presents them to the GCS as a single Ethernet stream (video e dati della telecamera) e un unico seriale (UART/USB) telemetry stream.
Requisiti delle unità aeree:
Ciascuna unità aerea di collegamento dati (uno per UAV) dovranno soddisfare i seguenti requisiti obbligatori:
1. Interfacce & Porti (minimo):
o 1 × porta UART (minimo). This port shall be used for telemetry/control connectivity to the FCC (porte di telemetria Telem1 / Telem2 sulla FCC).
o 1 × porta Ethernet (minimo). This port shall be used to receive camera/seeker Ethernet data.
2. Connettività via cavo (delivered with the Air Unit):
o 1 × cavo UART (primario) - lunghezza: 1.0 m (± 5%). Il cavo dovrà trasportare TX, RX, GND and VCC. Cable must be terminated to match the Datalink UART connector on one end and the FCC telemetry connector on the other.
o 1 × cavo Ethernet (primario) - lunghezza: 1.0 m (± 5%). Cable shall be standard shielded Cat5e or Cat6 patch cable with RJ45 connectors.
o 2 × set di ricambio (per unità aerea) — i.e., two additional UART cables and two additional Ethernet cables shall be supplied with each Air Unit (total supplied per unit = 3 UART cables, 3 Cavi Ethernet).
3. Meccanico & Fisico:
o Cables should be color-coded (raccomandato) and have clear directionality markings if pinouts are not symmetric.
4. Electrical/Protocol:
o UART: Supporta velocità di trasmissione comuni almeno fino a 921600 bps. Provide user configurable UART parameters.
o Ethernet: Supporta almeno 100 Operazione a Mbps (Preferibile Gigabit). Support common transport protocols (UDP, RTSP per video e UDP per il controllo) — specific protocol selection shall be configurable.
Requisiti delle unità di terra:
The Ground Unit performs demultiplexing of data from all four Air Units and presents a unified interface to the GCS. I requisiti obbligatori sono:
1. Interfacce & Porti (minimo):
o 1 × porta UART (presentato al GCS). The Ground Unit shall aggregate telemetry streams from all four air units and present them to the GCS as a single UART/USB interface (PER ESEMPIO., l'UART dell'unità di terra collegata a un'interfaccia USB sul GCS).
o 1 × porta Ethernet (presentato al GCS). The Ground Unit shall aggregate camera/video and data streams from the four air units and present them as a single Ethernet interface to the GCS.
2. Comportamento di aggregazione:
o The Ground Unit shall accept four independent incoming data streams (one from each Air Unit) and demultiplex them to a combined Ethernet stream and a combined serial stream. Dal GCS’ perspective there shall be only one Ethernet link and one UART link to configure and monitor.
o Aggregation must preserve source addressing, so the GCS can identify which stream is from which Bird. The Ground Unit shall not lose per-bird identification information.
3. Connettività via cavo (consegnato con l'Unità di Terra):
o 1 × cavo UART (primario) - lunghezza: 400 mm (0.4 m). Cable shall allow connection from the Ground Unit UART port to the GCS USB port (if the Ground Unit UART is a direct UART, fornire un cavo adattatore USB-UART). The cable must carry TX, RX, GND and VCC.
o 1 × cavo Ethernet (primario) - lunghezza: 400 mm (0.4 m). Cable shall be shielded Cat5e/Cat6 patch cable with RJ45 connectors.
o 2 × spare sets — two additional UART and two additional Ethernet cables supplied as spares with the Ground Unit.
4. Electrical/Protocol:
o Aggregation shall be transparent with respect to Ethernet frames for video; where needed the Ground Unit may repackage streams into a single transport stream but must preserve timing information and per-bird source identification.
o Multiplexing di telemetria: The Ground Unit shall time-multiplex or packetize telemetry streams into a single UART stream with clear framing and optional tags to distinguish messages by bird ID. The protocol used for multiplexing must be documented and supported by the GCS software.
Connettività & Specifiche del cavo
This section lists the recommended cable and connector specifications to ensure reliable performance in the airborne and ground environments.
1. Cavi Ethernet (Air Unit -> Camera and Ground Unit -> GCS): Standard shielded Cat5e or Cat6 patch cables with RJ45 terminations. Utilizzare completamente schermato (STP) cable if the installation has high EMI.
2. Ethernet length (Unità aerea): 1.0 m ±5%.
3. Ethernet length (Unità di Terra): 400 mm ±5%.
4. Cavi UART (Air Unit -> FCC telemetry): 4-cavo conduttore (TX, RX, GND, RTS/CTS opzionale). Lunghezza: 1.0 m ±5%.
5. UART cable (Ground Unit -> GCS USB/UART): 400 mm±5% (include USB-UART adapter if required by the GCS).
6. Schermatura e messa a terra dei cavi: Provide common ground and ensure shielding is terminated at one end per best-practice to avoid ground loops. Use locking RJ45 or latching connectors if vibration is expected.
7. Fornire cavi adattatori per interfacciare Datalink UART con connettori di telemetria CUAV V5+ (se l'unità Datalink non espone nativamente un connettore compatibile).
8. Dove la fotocamera supporta Power-over-Ethernet (PoE) but the Datalink Air Unit does not supply PoE, provide a PoE injector.
Funzionale & Requisiti del protocollo
Requisiti funzionali chiave e raccomandazioni:
1. Identificazione per uccello: Ogni flusso di dati (video o telemetria) MUST be tagged with a unique Bird ID so the GCS can map streams to vehicles.
2. Multiplexing Scheme: The Ground Unit shall implement a deterministic multiplexing scheme for telemetry (UART) allowing GCS to parse and route messages by Bird ID. 3. Latency and Throughput: The system shall minimize additional aggregation latency. 4. Affidabilità: Ground Unit must handle temporary loss of one or more air units gracefully and continue to present remaining streams to the GCS.
5. Interfaccia di configurazione: Fornire un metodo di configurazione (un documento dettagliato) to set Bird IDs, Velocità di trasmissione UART, e priorità per flusso.
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