Απαιτήσεις του πελάτη
Ένας πελάτης που εργάζεται σε ένα επαγγελματικό σχέδιο επικοινωνίας UAV απαιτούσε μια λύση μετάδοσης οπτικών ινών μεγάλης απόστασης με τις ακόλουθες προδιαγραφές:
- Απόσταση μετάδοσης: 60KM
- Οπτικός σύνδεσμος: διεπαφή ST
- Διαχωρισμένοι σύνδεσμοι για τον έλεγχο πτήσης και τη μετάδοση βίντεο
- Ελαφρύ εξοπλισμό επιβατών
- Σταθερή επικοινωνία χαμηλής καθυστέρησης
- Ικανότητα αντιηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής
Ο πελάτης είχε ήδη οριστικοποιήσει την ιδέα ανάπτυξης και χρειαζόταν μια αξιόπιστη αρχιτεκτονική επικοινωνίας διπλών ινών κατάλληλη για βιομηχανικά ή συστήματα μη επανδρωμένων αεροσκαφών μεγάλης εμβέλειας.
Γιατί να Χρησιμοποιούμε Δύο Ανεξάρτητους Σύνδεσμους Φυτικών ινών σε Ένα Δρόνο;
Μια από τις πιο κοινές ερωτήσεις από τους συνδυαστές drones είναι:
Ε: Γιατί να μην μεταδίδουμε τα πάντα μέσω μιας ενιαίας σύνδεσης Ethernet;
Σε πραγματικές αποστολές UAV, τα σήματα ελέγχου και η κίνηση βίντεο / δεδομένων έχουν εντελώς διαφορετικές προτεραιότητες.
1Σήματα ελέγχου πτήσης.
Πρωτόκολλα ελέγχου όπως:
- ΚΡΣΦ (Καταστασιακή πυρκαγιά)
- MAVLink UART
- Τηλεμετρία TTL
απαιτούν:
- εξαιρετικά χαμηλή καθυστέρηση
- σταθερή αμφίδρομη επικοινωνία
- ελάχιστο άγχος
- υψηλή αξιοπιστία
Ακόμα και μικρές διακοπές μετάδοσης μπορεί να επηρεάσουν τη σταθερότητα της πτήσης.
2Δεδομένα βίντεο και ωφέλιμου φορτίου
Οι ροές βίντεο 4K, τα ωφέλιμα φορτία τεχνητής νοημοσύνης, οι αισθητήρες χαρτογράφησης και οι επιβαίνοντες υπολογιστές δημιουργούν πολύ μεγαλύτερα φορτία κυκλοφορίας.
Εάν τόσο ο έλεγχος όσο και το βίντεο μοιράζονται το ίδιο κανάλι επικοινωνίας, η συμφόρηση του εύρους ζώνης ή η αποθήκευση πακέτων μπορεί να εισαγάγει κορύφους καθυστέρησης.
Για τον λόγο αυτό, πολλά επαγγελματικά συστήματα drones διαχωρίζονται φυσικά:
- Σύνδεσμος ελέγχου
- Σύνδεση βίντεο/δεδομένων
χρησιμοποιώντας διπλές ανεξάρτητες οπτικές ίνες.
Πραγματική λύση που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το έργο
Η εγκατεστημένη αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί:
1. TTL Μονάδα οπτικών ινών για CRSF / έλεγχο πτήσης
Σχήμα: Μονάδα TTL ινών OM610-1V1T
Κύριος στόχος:
- Διαβίβαση CRSF
- Τηλεμετρία UART TTL
- Επικοινωνία του ελεγκτή πτήσης
- Μεταφορά σήματος τηλεχειρισμού
Βασικά χαρακτηριστικά:
- Υποστηρίζει οπτική επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων έως 60 χλμ.
- Οπτική διεπαφή ST
- Μεγάλη τάση DC5.5-26V
- Ελαφρύ σχεδιασμό για εγκατάσταση UAV
- Μικρή καθυστέρηση αμφίδρομη οπτική μετάδοση
Η ενότητα μετατρέπει τα σειριακά σήματα TTL σε οπτικά σήματα και τα μεταδίδει μέσω ινών μονοτρόπου.
Αυτός ο σύνδεσμος είναι αφιερωμένος σε:
- τηλεχειριστήριο
- τηλεμετρία
- Δεδομένα GPS
- κατάσταση της μπαταρίας
- ανατροφοδότηση πτήσης
χωρίς παρεμβολές από την κίνηση βίντεο.
2. Μετατροπέας Gigabit Ethernet για μετάδοση βίντεο
Σχήμα: TA510-GE-X
Κύριος στόχος:
- Μεταφορά κάμερας 4K
- Δίκτυο χρήσιμου φορτίου Ethernet
- Επικοινωνία με κάμερα IP
- Ειδικότερα, η εικόνα του σταθμού εδάφους
Βασικά χαρακτηριστικά:
- 10/100/1000Mbps προσαρμοστικό Ethernet
- Διασύνδεση ST ινών
- Η καθυστέρηση προώθησης διακοπής κάτω των 0,9μs
- Συμπληρωματικό μέγεθος 70 × 25 × 15 mm
- Κατανάλωση ενέργειας κάτω από 1 W
- Άμεση είσοδος μπαταρίας DC5-24V
Ο μετατροπέας ινών Ethernet χειρίζεται εφαρμογές υψηλού εύρους ζώνης όπως:
- H.264/H.265 4K βίντεο
- Ηλεκτρονική νοημοσύνη
- Χαρτογράφηση ωφέλιμων φορτίων
- Δίκτυο αισθητήρων
Ε: Αρκεί το Gigabit Ethernet για 4K βίντεο από Drone;
Ναι, ναι.β) χρήση UAV 4K συστημάτων βίντεοΧ.264/Χ.265 κωδικοποίηση συμπίεσης.
Τα τυπικά bitrates είναι:
Ακόμα και για ρεύματα υψηλής ποιότητας.
Μια οπτική σύνδεση Ethernet gigabit παρέχει σχεδόν 900Mbps χρησιμοποιήσιμη απόδοση, αφήνοντας σημαντικό περιθώριο εύρους ζώνης για:
- πολλαπλά κανάλια βίντεο
- τηλεμετρία
- Δεδομένα AI
- ωφέλιμα φορτία αισθητήρων
Γιατί ο πελάτης επέλεξε τις συνδέσεις ST Fiber;
Ε: Γιατί χρησιμοποιείτε ST αντί για SC ή LC;
Για πολλά βιομηχανικά έργα και έργα εγκατάστασης πεδίου, προτιμούνται οι συνδέσεις ST επειδή:
- ασφαλής δομή στροφής-κλειδώματος
- ανθεκτικό στις δονήσεις
- αξιόπιστο σε εξωτερικά περιβάλλοντα
- εύκολη χειρισμός στο πεδίο
- Συνήθως χρησιμοποιείται σε βιομηχανικά συστήματα ινών
Αυτό καθιστά τους συνδετήρες ST πρακτικούς για:
- συστήματα UAV που συνδέονται
- κινητές επίγειες σταθμοί
- Εξωτερική ανάπτυξη
- βιομηχανικές πλατφόρμες επιθεώρησης
Τυπικές εφαρμογές UAV για διπλές συνδέσεις ινών
Αυτός ο τύπος αρχιτεκτονικής χρησιμοποιείται συνήθως σε:
- Δρόνοι που συνδέονται
- ΔΕΑ FPV μεγάλης εμβέλειας
- Δρόνοι βιομηχανικής επιθεώρησης
- Επιθεώρηση γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας
- Παρακολούθηση των συνόρων
- ΑΜΠ για εξορυκτικούς και πετρελαϊκούς τομείς
- Συστήματα επικοινωνίας στρατιωτικού τύπου για την καταπολέμηση παρεμβολών
Η επικοινωνία με οπτικές ίνες παρέχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών συνδέσεων ραδιοσυχνοτήτων:
- χωρίς ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές
- σταθερή μετάδοση μεγάλων αποστάσεων
- χαμηλή καθυστέρηση
- υψηλότερη ασφάλεια
- χωρίς συμφόρηση του ραδιοφάσματος
Τελική δομή ανάπτυξης
Η λύση για τον τελικό πελάτη χρησιμοποιεί:
- Καλώδιο διπλής πυρήνας ενισχυμένης ινώδους ύλης από Kevlar
- Ένας οπτικός πυρήνας για τον έλεγχο TTL/CRSF
- Ένας οπτικός πυρήνας για βίντεο Gigabit Ethernet
- Οπτική μετάδοση μονότροπου 60KM
- Οπτικοί συνδετήρες ST
- Ανεξάρτητες και απομονωμένες διαδρομές επικοινωνίας
Η αρχιτεκτονική αυτή βελτιώνει σημαντικά την αξιοπιστία της επικοινωνίας και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για επαγγελματικές πλατφόρμες UAV που λειτουργούν σε περίπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα.
Συχνές ερωτήσεις (FAQ)
Ε: Μπορεί η οπτική μονάδα TTL να υποστηρίξει το CRSF;
Η ενότητα υποστηρίζει επικοινωνία TTL UART και είναι κατάλληλη για μετάδοση CRSF που χρησιμοποιείται σε FPV και επαγγελματικά συστήματα UAV.
Ε: Μπορεί ο μετατροπέας Ethernet να μεταδίδει βίντεο 4K;
Το εύρος ζώνης του Gigabit Ethernet είναι επαρκές για συμπυκνωμένες ροές βίντεο 4K H.264/H.265.
Ε: Ποια απόσταση μετάδοσης υποστηρίζεται;
Οι προαιρετικές αποστάσεις περιλαμβάνουν:
- 20 χλμ.
- 40 χλμ.
- 60 χλμ.
- 80 χιλιόμετρα
ανάλογα με την οπτική διαμόρφωση.
Ε: Μπορεί το σύστημα να λειτουργήσει απευθείας από τις μπαταρίες των drones;
Και οι δύο ενότητες υποστηρίζουν ευρεία τάση DC και μπορούν να τροφοδοτούνται απευθείας από συστήματα μπαταριών UAV.
Ε: Γιατί διαχωρίζονται οι συνδέσεις ελέγχου και βίντεο;
Επειδή ο έλεγχος πτήσης απαιτεί πολύ χαμηλή καθυστέρηση και υψηλή σταθερότητα, ενώ η κίνηση βίντεο καταναλώνει πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης.Η φυσική απομόνωση βελτιώνει την αξιοπιστία και αποτρέπει τις παρεμβολές μεταξύ των τύπων σήματος.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
