UAV sistemleri için 60KM çift fiber optik bağlantı: TTL kontrolü + Gigabit Ethernet Video iletimi

Müşteri Gereksinimleri

Profesyonel bir UAV iletişim projesinde çalışan bir müşteri, aşağıdaki özelliklere sahip uzun mesafeli fiber optik iletim çözümü gerektiriyordu:

• İletişim mesafesi: 60KM
• Optik bağlantı: ST arayüzü
• Uçuş kontrolü ve video iletimi için ayrı bağlantılar
• Uçaktaki hafif ekipman
• Sabit düşük gecikme iletişim
• Elektromanyetik müdahale karşıtı yeteneği

Müşteri, dağıtım konseptini zaten nihai hale getirmişti ve endüstriyel veya uzun menzilli drone sistemleri için uygun güvenilir çift fiber iletişim mimarisine ihtiyaç duyuyordu.

Neden Drone'da İki Bağımsız Fiber Link Kullanılır?

Drone bütünleştiricilerinden en sık sorulan sorulardan biri:

S: Neden her şeyi tek bir Ethernet bağlantısı üzerinden aktarmıyorsunuz?

Gerçek UAV dağıtımlarında, kontrol sinyalleri ve video / veri trafiği tamamen farklı önceliklere sahiptir.

1Uçuş kontrolü sinyalleri.

Kontrol protokolleri:

• CRSF (Çapraz Ateş)
• MAVLink UART
• TTL telemetri

gerektiriyor:

• ultra düşük gecikme
• istikrarlı iki yönlü iletişim
• Minimal titreşim
• yüksek güvenilirlik

En ufak bir sinyal kesintisi bile uçuş istikrarını etkileyebilir.

2Video ve yük verileri.

4K video akışları, yapay zeka yükleri, haritalama sensörleri ve gemideki bilgisayarlar çok daha büyük trafik yükleri oluşturur.

Hem kontrol hem de video aynı iletişim kanalını paylaşıyorsa, bant genişliği sıkışıklığı veya paket tamponlaması gecikme pikleri getirebilir.

Bu nedenle, birçok profesyonel drone sistemi fiziksel olarak ayrılır:

• Kontrol bağlantısı
• Video/veri bağlantısı

Çift bağımsız optik fiber kullanıyor.

Bu Projede Kullanılan Gerçek Çözüm

Uygulanan mimaride şunlar kullanılıyor:

1. CRSF / Uçuş Kontrolü için TTL Fiber Optic Modülü

Model: OM610-1V1T TTL Fiber Modülü

Ana görev:

• CRSF iletimi
• UART TTL telemetri
• Uçuş kontrolörü iletişim
• Uzaktan kumanda sinyali taşıma

Ana özellikler:

• 60KM'ye kadar uzun mesafeli optik iletişimi destekler
• ST optik arayüzü
• Geniş voltaj DC5.5-26V
• UAV kurulumuna yönelik hafif tasarım
• Düşük gecikme iki yönlü optik iletim

Modül, TTL seri sinyallerini optik sinyallere dönüştürür ve bunları tek modlu lif üzerinden aktarır.

Bu bağlantı şunlara adanmıştır:

• uzaktan kumanda
• Telemetri
• GPS verileri
• Pil durumu
• Uçuş geri bildirimi

Video trafiğinin müdahalesi olmadan.

2. Video iletim için Gigabit Ethernet fiber dönüştürücü

Model: TA510-GE-X

Ana görev:

• 4K kamera iletimi
• Ethernet yararlı yük ağlaması
• IP kamera iletişim
• Yer istasyonu video akışı

Ana özellikler:

• 10/100/1000Mbps uyarlanabilir Ethernet
• ST fiber arayüzü
• Kesim yoluyla iletme gecikmesi 0.9μs'den daha az
• Kompakt boyut 70×25×15mm
• Güç tüketimi 1W'dan az
• DC5-24V akü doğrudan giriş

Ethernet fiber dönüştürücü, aşağıdaki gibi yüksek bant genişliği uygulamalarını işliyor:

• H.264/H.265 4K video
• Yapay zekâ uç hesaplama
• Haritalama yükleri
• Sensör ağları

S: Gigabit Ethernet 4K Drone Video için yeterli mi?

Evet.UAV 4K video sistemleri kullanımıH.264/H.265 Sıkıştırma kodlaması.

Tipik bit oranları şunlardır:

• 8 Mbps.
• 15 Mbps.
• 25 Mbps.

Hatta yüksek kaliteli akışlar için bile.

Bir gigabit optik Ethernet bağlantısı, aşağıdakiler için önemli bant genişliği marjı bırakarak yaklaşık 900Mbps kullanılabilir işlem hızını sağlar:

• Çoklu video kanalları
• Telemetri
• AI verileri
• Sensör yararlı yükleri

Müşteri neden ST fiber konektörlerini seçti?

S: Neden SC veya LC yerine ST kullanıyorsunuz?

Birçok endüstriyel ve saha uygulama projesi için ST bağlantıları tercih edilir çünkü:

• Güvenli bükme kilitli yapı
• titreşime dayanıklı
• Dış mekanlarda güvenilir
• kolay saha işleme
• endüstriyel lif sistemlerinde yaygın olarak kullanılan

Bu ST konektörlerini şu amaçlar için kullanışlı kılar:

• Bağlı UAV sistemleri
• Mobil yer istasyonları
• Dışarıda kullanmak
• Endüstriyel denetim platformları

Çift Fiber Bağlantıları için Tipik UAV Uygulamaları

Bu tip mimari yaygın olarak şu alanlarda kullanılır:

• Bağlı uçaklar
• Uzun menzilli FPV UAV'lar
• Endüstriyel denetim dronları
• Elektrik hattı denetimi
• Sınır gözetimi
• Madencilik ve petrol sahası UAV'leri
• Müdahale karşıtı askeri iletişim sistemleri

Fiber optik iletişim, geleneksel RF bağlantılarına göre önemli avantajlar sunar:

• Elektromanyetik müdahale yok.
• istikrarlı uzun mesafe iletimi
• düşük gecikme
• Daha yüksek güvenlik
• RF spektrumunun tıkanıklığı yok

Son Gönderim Yapısı

Son müşteri çözümü:

• Çifte çekirdekli Kevlar güçlendirilmiş fiber kablosu
• TTL/CRSF kontrolü için bir optik çekirdek
• Gigabit Ethernet video için bir optik çekirdek
• 60KM tek modlu optik iletim
• ST optik bağlantıları
• Bağımsız ve izole iletişim yolları

Bu mimari, iletişim güvenilirliğini önemli ölçüde artırır ve özellikle karmaşık elektromanyetik ortamlarda çalışan profesyonel UAV platformları için uygundur.

Sıkça Sorulan Sorular (FAQ)

S: TTL optik modülü CRSF'yi destekleyebilir mi?

Modül TTL UART iletişimini destekler ve FPV ve profesyonel UAV sistemlerinde kullanılan CRSF iletimi için uygundur.

S: Ethernet dönüştürücü 4K video gönderebilir mi?

Evet, Gigabit Ethernet bant genişliği sıkıştırılmış 4K H.264/H.265 video akışları için yeterlidir.

S: Hangi iletim mesafesi desteklenir?

İsteğe bağlı mesafeler şunlardır:

• 20 km.
• 40 km.
• 60KM
• 80KM

Optik konfigürasyona göre.

S: Sistem doğrudan drone pillerinden çalışabilir mi?

Evet, her iki modül de geniş DC voltaj girişini destekler ve doğrudan UAV pil sistemlerinden güçlendirilebilir.

S: Neden kontrol ve video bağlantıları ayrı?

Çünkü uçuş kontrolü ultra düşük gecikme ve yüksek istikrar gerektirirken, video trafiği çok daha büyük bant genişliği tüketir.Fiziksel izolasyon güvenilirliği artırır ve sinyal türleri arasındaki müdahaleyi önler.