Система складається з шістнадцяти повітряних блоків Datalink Air (по одному на птаха), a single Datalink Ground Unit, and a Ground Control Station (GCS). The purpose is to specify interfaces, cable lengths, port counts, and acceptance tests so that units delivered by suppliers will interoperate with the existing FCC (flight control computer), камери (seekers), and the GCS.
A complete solution is required for establishing a data link between a ground station і 4 UAV air units. The system should enable reliable communication, КОНТРОЛЬ, and monitoring of all UAVs simultaneously. Detailed technical requirements are provided below.
Огляд:
∙ Конфігурація: 1 × Ground Control Unit (GCU) communicating with 4 × Air Units (AUs) ∙ Communication Type: Point-to-Multipoint bidirectional link (Ethernet + UART) ∙ Діапазон: ≥ 80 km line-of-sight (LOS)
∙ Operating Band: 1.4ГГц(L-Band)
∙ Modulation Scheme: TDD-OFDM / QPSK / 16-QAM
∙ Power Requirement: operating voltage (12В), Current threshold (≤ 2A) ∙ Temperature Range: -20°C to 75°C
Data Throughput and Bandwidth:
| Параметр | Requirement | Notes |
| Video Data Rate (per seeker) | 5 – 9 Мбіт/с | 1080p @ 30 fps H.264/265 compression |
| Телеметрія + КОНТРОЛЬ (per FCC) | 200 – 300 кбіт/с | UART-based bidirectional control data |
| Aggregate Video Throughput (4 AUs) | 24 – 36 Мбіт/с | Combined video uplink |
| Aggregate Telemetry/Control | 1 Мбіт/с | Negligible compared to video |
| Total Required Uplink Bandwidth | ≥ 36 Мбіт/с | с 20% FEC + overhead ≈ 42 Мбіт/с |
Latency and Quality Requirements:
| Параметр | Requirement | Notes |
| Bit Error Rate | < 8×10-8 | At max range |
| Data Delay | < 1РС | Required for real-time seeker operation and data transmission |
| Packet Loss | < 1% | With FEC + ARQ mechanisms |
| Error Correction | FEC + CRC + ARQ | Mandatory for telemetry reliability |
Link Budget & RF Parameters:
| Параметр | Target Value | Notes |
| Потужність передачі (Повітряний блок) | 4 – 5 В | – |
| Потужність передачі (Ground Unit) | 4 – 5 В | – |
| Посилення антени (Повітряний блок) | >3дБ | Antenna pattern: Isotropic |
| Посилення антени (Ground Unit) | 12 – 18 дБ | Directional Antenna |
| Чутливість приймача | –103dBm @ 10 MHz | For 10⁻⁵ BER |
| Link Margin @ 80 км | > 10 дБ | Ensures robust video + data link |
ПРИМІТКА:
⮚ For seamless integration between the CUAV V5+ flight controller and external peripherals, it is essential that the UART loom maintains a direct and uncomplicated wiring structure. Specifically, the loom from the UART port should be designed as a single straight line connection without introducing any additional converters or intermediary boards. This minimizes potential points of failure, reduces latency, and ensures a lightweight and reliable wiring architecture.
⮚ Furthermore, the loom must operate at Transistor-Transistor Logic (TTL) voltage levels, as the V5+ flight controller communicates via TTL UART. Any deviation from TTL (such as RS-232 or RS-485 levels) would necessitate external level shifters or converters, which contradicts the requirement of a direct loom. By adhering to TTL standards, signal compatibility is maintained, ensuring:
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.
На закінчення, 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.
Огляд системи:
Опис системи високого рівня:
1. Чотири БПЛА, кожен оснащений:
o 1 × Datalink Air Unit
o 1 × FCC (Flight Control Computer, напр., CUAV V5+)
o 1 × Шукач / Камера
2. 1 × Наземний блок Datalink, підключений до наземної станції керування (GCS).
Потік даних (огляд): 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 (відео та дані камери) і один серіал (UART/USB) telemetry stream.
Вимоги до повітряної установки:
Кожен повітряний блок Datalink (по одному на БПЛА) повинен відповідати наступним обов'язковим вимогам:
1. Інтерфейси & Ports (minimum):
o 1 × порт UART (minimum). This port shall be used for telemetry/control connectivity to the FCC (телеметричні порти Telem1 / Telem2 на FCC).
o 1 × порт Ethernet (minimum). This port shall be used to receive camera/seeker Ethernet data.
2. Cable connectivity (delivered with the Air Unit):
o 1 × кабель UART (первинний) — довжина: 1.0 м (±5%). Кабель повинен передавати 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 × кабель Ethernet (первинний) — довжина: 1.0 м (±5%). Cable shall be standard shielded Cat5e or Cat6 patch cable with RJ45 connectors.
o 2 × запасні комплекти (за повітряну одиницю) — тобто, two additional UART cables and two additional Ethernet cables shall be supplied with each Air Unit (total supplied per unit = 3 UART cables, 3 Кабелі Ethernet).
3. Механічний & фізичний:
o Cables should be color-coded (рекомендований) and have clear directionality markings if pinouts are not symmetric.
4. Electrical/Protocol:
o UART: Підтримка загальної швидкості передачі принаймні до 921600 біт/с. Provide user configurable UART parameters.
o Ethernet: Підтримати хоча б 100 Операція Мбіт/с (Бажано гігабіт). Support common transport protocols (UDP, RTSP для відео та UDP для керування) — specific protocol selection shall be configurable.
Вимоги до наземного пристрою:
The Ground Unit performs demultiplexing of data from all four Air Units and presents a unified interface to the GCS. Обов'язковими вимогами є:
1. Інтерфейси & Ports (minimum):
o 1 × порт UART (представлені до 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 (напр., UART наземного блоку, підключеного до інтерфейсу USB на GCS).
o 1 × порт Ethernet (представлені до 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. Aggregation behavior:
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. З 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. Cable connectivity (delivered with the Ground Unit):
o 1 × кабель UART (первинний) — довжина: 400 мм (0.4 м). Cable shall allow connection from the Ground Unit UART port to the GCS USB port (if the Ground Unit UART is a direct UART, надайте перехідний кабель USB-UART). The cable must carry TX, RX, GND and VCC.
o 1 × кабель Ethernet (первинний) — довжина: 400 мм (0.4 м). 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 Мультиплексування телеметрії: 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.
Підключення & Технічні характеристики кабелю
This section lists the recommended cable and connector specifications to ensure reliable performance in the airborne and ground environments.
1. Кабелі Ethernet (Повітряний блок -> Камера і наземний блок -> GCS): Standard shielded Cat5e or Cat6 patch cables with RJ45 terminations. Використовуйте повністю екранований (STP) cable if the installation has high EMI.
2. Ethernet length (Повітряний блок): 1.0 m ±5%.
3. Ethernet length (Ground Unit): 400 mm ±5%.
4. кабелі UART (Повітряний блок -> Телеметрія FCC): 4-провідний кабель (TX, RX, GND, додатковий RTS/CTS). Довжина: 1.0 m ±5%.
5. UART cable (Ground Unit -> GCS USB/UART): 400 мм ±5% (include USB-UART adapter if required by the GCS).
6. Екранування та заземлення кабелю: 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. Надайте кабелі-перехідники для підключення телеметричних роз’ємів Datalink UART до CUAV V5+ (якщо блок Datalink не надає початкового доступу до сумісного роз’єму).
8. Де камера підтримує Power-over-Ethernet (PoE) but the Datalink Air Unit does not supply PoE, provide a PoE injector.
Функціональний & Вимоги до протоколу
Основні функціональні вимоги та рекомендації:
1. Ідентифікація кожного птаха: Кожен потік даних (відео або телеметрія) 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. Надійність: Ground Unit must handle temporary loss of one or more air units gracefully and continue to present remaining streams to the GCS.
5. Інтерфейс конфігурації: Укажіть метод конфігурації (докладний документ) to set Bird IDs, Швидкість передачі UART, і пріоритети для кожного потоку.
Задайте питання
Дякуємо за вашу відповідь. ✨