در برنامه های مدرن پهپاد, انتقال ویدیوی با کیفیت بالا به یک نیاز اصلی تبدیل شده است, خواه برای نظارت, بازرسی, یا فیلمبرداری هوایی. بسیاری از مشتریان به دلیل انعطاف پذیری و سهولت ادغام ، به طور فزاینده ای دوربین های گیمالی مبتنی بر IP را اتخاذ می کنند. با این حال, دوربین های IP به طور معمول به پروتکل های TCP/IP متکی هستند, که برای حل آدرس MAC و درخواست ARP نیاز به ارتباط دو طرفه برای درخواست دستی و ARP دارد. در سناریوهای عملیاتی خاص, مانند ماموریت های پهپاد دوربرد, تهیه یک لینک بی سیم کاملاً دو طرفه برای کنترل و فیلم می تواند چالش برانگیز باشد, به منظور استفاده از آن در یک محیط پیچیده الکترومغناطیسی و جلوگیری از تداخل اسلحه های ضد سرنشین, مشتری می خواهد از دو فرکانس متفاوت برای کنترل بالایی و فیلم Downlink استفاده کند.
یک مثال معمولی مشتری است که پهپاد مجهز به دوربین شبکه و یک پیوند کنترل/داده جداگانه پهپاد در باند فرکانس 410-490 مگاهرتز است.. در چنین سناریویی, نیاز شدید به انتقال فیلم با کیفیت بالا در مسافت های طولانی-30 به 40 KM - در حالی که از تداخل در کانال های کنترل پهپاد موجود جلوگیری می کند. چالش, از این رو, ارائه یک سیستم انتقال ویدیویی یک طرفه قوی است که سازگاری با دست زدن به TCP/IP دوربین شبکه را حفظ می کند اما فقط داده های ویدیویی را در پایین دست به ایستگاه زمینی منتقل می کند. اینجا, ما دو راه حل فنی عملی را با استفاده از سیستم های انتقال ویدیویی مبتنی بر COFDM شرح می دهیم.
فهرست مطالب
راه حل 1: دوربین شبکه به رمزگذار VCAN1776-TX-4K با انتقال COFDM پایین دست
اولین راه حل از آن استفاده می کند ماژول رمزگذار ویدیویی VCAN1776-TX-4K COFDM به عنوان یک واسطه بین دوربین شبکه و فرستنده COFDM با برد بلند. گردش کار به شرح زیر است:
- کسب ویدیوی IP: دوربین شبکه UAV با استفاده از TCP/IP پخش می شود. برای اطمینان از سازگاری, رمزگذار VCAN1776-TX-4K شروع به درخواست های دستی دوربین شبکه می کند, تعیین جلسه TCP لازم. این کار را قادر می سازد هنگام تهیه فیلم برای انتقال بی سیم ، به طور عادی کار کند.
- رمزگذاری ویدیو: پس از دریافت جریان IP با موفقیت, رمزگذار محتوای ویدیوی خام را استخراج می کند, تبدیل آن به یک قالب ویدیویی استاندارد مناسب برای مدولاسیون COFDM. این فرآیند به طور موثری دست دادن به شبکه را از لینک بی سیم پایین دست جدا می کند, اجازه انتقال یک طرفه ضمن حفظ عملکرد دوربین.
- مدولاسیون و انتقال COFDM: ویدیوی رمزگذاری شده سپس با یک تقویت کننده قدرت 5W یکپارچه به یک تعدیل کننده COFDM ارسال می شود. یک فیلتر باند گذر تضمین می کند که فرکانس انتقال از لینک کنترل 410-490 مگاهرتز پهپادها جلوگیری می کند, کاهش پتانسیل تداخل. سیگنال RF مدوله شده از طریق آنتن انتقال دهنده پهپاد تابش می شود.
- پذیرایی از زمین: روی زمین, یک گیرنده COFDM Dual-Antenna, VCAN1776-RX, سیگنال ویدیویی منتقل شده را ضبط می کند. گیرنده هم خروجی HDMI و هم یک جریان ویدیوی IP را فراهم می کند, به اپراتور اجازه می دهد ویدیو را مستقیماً در صفحه نمایش HDMI یا رایانه مشاهده کند. این انعطاف پذیری طیف وسیعی از نیازهای عملیاتی را پشتیبانی می کند, از نظارت زنده گرفته تا ضبط و پردازش ویدیو.
مزایای این راه حل:
- سازگاری کامل با دوربین های شبکه ای که به دست TCP/IP نیاز دارند حفظ می کند.
- جریان های IP وابسته به شبکه را به یک لینک ویدیویی یک طرفه تبدیل می کند, مناسب برای انتقال COFDM با برد طولانی.
- از ویدیوی با کیفیت بالا تا وضوح 4K پشتیبانی می کند, اطمینان از کیفیت عالی تصویر برای کارهای نظارتی یا بازرسی.
- فرکانس انتقال قابل تنظیم (200-860 مگاهرتز) اجازه می دهد از گروههای پیوند کنترل موجود جلوگیری شود.
ملاحظات:
- به یک ماژول رمزگذار ویدیویی پردازنده نیاز دارد, که مقداری وزن و مصرف برق را به بار پهپاد اضافه می کند.
- فرآیند رمزگذاری حداقل تأخیر را معرفی می کند; با این حال, تنظیم دقیق تضمین می کند که تأخیر در زیر باقی مانده است 150 میلی ثانیه, مناسب برای برنامه های نزدیک در زمان واقعی مانند خلبانی پهپاد یا نظارت FPV.
راه حل 2: ورودی IP شبکه مستقیم با ماژول انتقال COFDM یک طرفه VCAN1816B
راه حل دوم سیستم را با استفاده از ماژول انتقال COFDM که به طور بومی از ورودی IP شبکه پشتیبانی می کند ، ساده می کند, مانند VCAN1816B. این رویکرد نیاز به یک صفحه رمزگذاری ویدیویی جداگانه را از بین می برد و مستقیماً با دوربین IP پهپاد رابط می کند. گردش کار به شرح زیر است:
- مصرف جریان IP: ماژول VCAN1816B مستقیماً از طریق اترنت به دوربین شبکه متصل می شود, دست زدن به دست TCP/IP در داخل. ماژول ضمن نادیده گرفتن نیازهای ارتباطی بالادست ، داده های ویدئویی را استخراج می کند, به طور مؤثر ایجاد یک مسیر انتقال یک طرفه.
- مدولاسیون یکپارچه COFDM: ماژول جریان ویدیوی IP ورودی را در یک سیگنال COFDM با مدولاسیون یکپارچه رمزگذاری می کند. یک تقویت کننده قدرت 5W خروجی RF را افزایش می دهد, در حالی که یک فیلتر گذر باند تضمین می کند که فرکانس انتقال از تداخل در لینک کنترل 410-490 مگاهرتز پهپادها جلوگیری می کند.
- انتقال هوا به زمین: سیگنال ویدیویی مدوله شده از طریق آنتن پردازنده پهپاد منتقل می شود. این سیستم برای مسافت 30-40 کیلومتر در شرایط خط دید بهینه شده است, ارائه یکپارچگی سیگنال قوی حتی در محیط های چالش برانگیز.
- پذیرایی از زمین: در پایان دریافت, Dual-Antenna VCAN1776-RX سیگنال را ضبط می کند و هر دو جریان HDMI و IP را خروجی می کند. اپراتورها می توانند فیلم را در زمان واقعی کنترل کنند, ضبط فیلم, یا برای تجزیه و تحلیل جریان را به سیستم های پردازش اضافی تغذیه کنید.
مزایای این راه حل:
- طراحی سیستم ساده بدون نیاز به رمزگذار اضافی.
- از ورودی مستقیم دوربین IP ضمن ارائه یک لینک COFDM با برد طولانی ، پشتیبانی می کند.
- انتقال فیلم با کیفیت بالا با تأخیر کم (<150 خانم), ایده آل برای عملیات پهپاد در زمان واقعی.
- انتخاب فرکانس انعطاف پذیر (200-860 مگاهرتز) هماهنگی طیف را با پیوندهای کنترل پهپاد موجود اجازه می دهد.
ملاحظات:
- انعطاف پذیری کمی کمتر در گزینه های رمزگذاری در مقایسه با استفاده از یک صفحه رمزگذار اختصاصی.
- برای اطمینان از پردازش دستی قابل اعتماد TCP/IP و حداقل از دست دادن بسته در هنگام انتقال یک طرفه ، به پیکربندی دقیق سیستم نیاز دارد.
برنامه ریزی فرکانس و مدیریت تداخل
در هر دو راه حل, انتخاب دقیق فرکانس بسیار مهم است. از آنجا که پهپاد در حال حاضر از 410-490 مگاهرتز برای فرمان و کنترل استفاده می کند, انتقال ویدیو باید از این باند جلوگیری کند. سیستم های COFDM از فرکانس گسترده ای از دامنه پشتیبانی می کنند 200 مگاهرتز به 860 مگاهرتز, به اپراتورها اجازه می دهد کانال موجود را با حداقل تداخل انتخاب کنند. فیلترهای باند پاس بیشتر سیگنال های ناخواسته را سرکوب می کنند, افزایش قابلیت اطمینان پیوند کلی.
ملاحظات تأخیر و کیفیت فیلم
برای عملیات پهپاد, ویدیوی کم تأخیر ضروری است, مخصوصاً وقتی از جریان برای خلبانی استفاده می شود, برنامه های FPV, یا تصمیم گیری در زمان واقعی. هر دو راه حل برای حفظ تأخیر در زیر بهینه شده اند 150 میلی ثانیه, حتی بیش از 30-40 کیلومتر فاصله. مدولاسیون COFDM تحمل چند برابر قوی را فراهم می کند, ساخت این سیستم ها برای محیط های پیچیده مانند مناطق شهری یا مناطق دارای زمین متغیر ایده آل است.
وضوح HD کاملاً پشتیبانی می شود, از جمله جریان 1080p و 4K, اطمینان از دریافت اپراتورها تصاویر واضح و عملی. گیرنده زمین دو آنتنا ثبات پذیرش را افزایش می دهد و خطر ترک تحصیل ویدیویی را کاهش می دهد.
خلاصه و توصیه ها
به طور خلاصه, دو راه حل فنی مناسب برای انتقال ویدیوی دوربین شبکه مبتنی بر IP از پهپاد در مسافت های طولانی با استفاده از پیوندهای COFDM یک طرفه وجود دارد:
- راه حل مبتنی بر رمزگذار VCAN1776-TX-4K: مناسب برای اپراتورهایی که می خواهند کنترل کامل بر رمزگذاری ویدیو و حداکثر انعطاف پذیری در کنترل پروتکل. این راه حل ویدیوی IP را به یک جریان ویدیویی خالص برای انتقال تبدیل می کند, حفظ سازگاری با دوربین های TCP/IP در حالی که ارتباطات COFDM با برد طولانی را ارائه می دهد.
- ماژول ورودی مستقیم IP VCAN1816B: با رابط مستقیم با دوربین شبکه یک رویکرد ساده ارائه می دهد, ادغام مدولاسیون و تقویت COFDM در یک ماژول واحد. این راه حل ضمن اطمینان از کمبود کمتری ، پیچیدگی سیستم را کاهش می دهد, انتقال فیلم با کیفیت بالا.
هر دو راه حل برای ارائه پیوندهای ویدیویی 30-40 کیلومتری قابل اعتماد طراحی شده اند, از تداخل در کانال های کنترل پهپاد خودداری کنید, و خروجی های HDMI و IP را در ایستگاه زمینی با استفاده از گیرنده VCAN1776-RX تحویل دهید. انتخاب بین این دو به اولویت های عملیاتی بستگی دارد: این که آیا مشتری انعطاف پذیری رمزگذاری اضافی را ترجیح می دهد یا جمع و جور تر, سیستم یکپارچه.
با این راه حل های COFDM, اپراتورهای پهپاد می توانند به برد دور برسند, باکیفیت, انتقال فیلم با تأخیر کم از دوربین های IP در حالت تک جهت, اطمینان از ایمن بودن عملیات هوایی, کارآمد, و از نظر بصری آموزنده.
سوال بپرسید
از پاسخ شما سپاسگزاریم. ✨