1,5-километровый видеопередатчик UGV FHD, шифрование видео и данных COFDM H.264 AES256

Введение

LKAV-1615 — это мощный беспроводной передатчик COFDM, специально разработанный для приложений UGV/роботов. Он объединяет мультиплексирование видео, отправку видео и отправку/получение потока данных. Он поддерживает различные режимы видео, кодирование H.264, различные адаптивные режимы, разрешение до 1080P, яркие цвета, низкую задержку и плавное видео. Встроенный модуль данных может принимать данные, отправленные станцией управления, обрабатывать и выполнять их. Он также поддерживает некоторые периферийные сенсорные устройства, такие как датчики газа, детекторы и т. д. Обнаруженные данные передаются обратно на станцию ​​управления и отображаются в режиме реального времени, что удобно командирам для принятия своевременных решений.

Функции

■Частота видеопотока 200-800МГц

■Частота потока данных 410-500МГц

■Выходная мощность 2 Вт (видео)

■Дальность действия составляет 1–3 км по прямой линии.

■Регулируемая полоса пропускания 2–8 МГц

■Передовые технологии сжатия видео COFDM и H.264

■RS232/485/TTL на выбор

■Высокое качество видео и поддержка нескольких видеоформатов.

■Прочный корпус из алюминиевого сплава

Спецификация

Описание панели

1. Вход питания и порт данных — 12 В постоянного тока/5 А, RS232.

2. Порт датчика — интерфейс данных датчика газа (RS232).

3. Порт MIC – аудиовход

4. Порт VIDEO1 – интерфейс BNC, видеовход 1 (видимый свет)

5. Порт VIDEO2 – интерфейс BNC, видеовход 2 (инфракрасный)

6. Порт VIDEO3 – интерфейс BNC, видеовход 3 («рыбий глаз»)

7. Антенный интерфейс RF-D – гнездо N, отправка/прием данных

8. Интерфейс USB – подключение к блоку управления для настройки параметров.

9. Индикатор видеопотока — горит красным при включении питания и мигает зеленым во время нормальной работы. Чем сильнее сигнал, тем быстрее мигает.

10. Антенный интерфейс RF-V – гнездо N, отправка видео

Протокол связи

Протокол связи с платой водителя UGV

При использовании шины RS232 для подключения к устройству используется следующий формат протокола:

Скорость передачи данных: 19200;

Конфигурация: 1 стоповый бит, 8 бит данных, без проверки четности;

Цикл отправки: 100 мс, отправка данных осуществляется регулярно;

Примечание. Данные передаются с платы управления UGV;

Формат следующий:

Подробное определение выглядит следующим образом:

■Заголовок кадра: 1 байт, фиксированный по адресу 0x7e.

■Источник: 1 байт, фиксированный на 0x02.

■Назначение: 1 байт, фиксированный 0x03.

■Сердцебиение: 1 байт. Значение пульса увеличивается на 1 перед отправкой данных, что используется для оценки новых данных. Если контрольный сигнал принимающей стороны не меняется, данные не обновляются. Максимальное значение — 249, и оно сбрасывается в ноль после достижения максимального значения.

■Данные CMD1: 1 байт.

Бит0: бит переключателя управления движением автомобиля. Когда значение равно 1, управление движением автомобиля включено; когда он равен 0, управление движением автомобиля выключено.

Бит 1: Бит переключателя фар. Когда он равен 1, фары включены; когда он равен 0, фара выключена.

Бит 2: бит переключателя аварийной остановки. Аварийная остановка включена, когда она равна 1, и работает нормально, когда равна 0.

Бит 3: бит переключателя впускного клапана воды: когда он равен 1, клапан открыт, когда он равен 0, клапан закрыт.

Бит 4: биты высокой и низкой скорости, высокая скорость, когда 1, и низкая скорость, когда 0.

Бит5: Бит тревоги. Когда этот бит равен 1, выдается сигнал тревоги. Когда он равен 0, сигнал тревоги отменяется.

Бит6: этот бит равен 0.

Бит7: этот бит равен 0.

■Данные CMD2: 1 байт.

Бит0: режим изображения, изображение «четыре в одном» и одно изображение переключаются друг с другом. Когда этот бит равен 1, это означает, что видеорежим необходимо переключить, а когда он равен 0, это означает, что он недействителен.

Бит1: означает переключение экрана. Когда этот бит равен 1, это означает переключение следующего видеоэкрана. Когда он равен 0, это означает, что он недействителен.

Бит2: бит управления OSD. Когда этот бит равен 1, экранное меню включено, а когда оно равно 0, экранное меню выключено.

Бит3: начать запись видео. Когда этот бит равен 1, это означает начало записи видео, когда он равен 0, это означает остановку записи.

Бит4: режим распыления. Когда этот бит равен 1, режим распыления включен, а когда он равен 0, режим распыления выключен.

Бит5: режим автоматического обнаружения пожара. Когда этот бит равен 1, это означает, что режим автоматического поиска огня включен, а когда он равен 0, это означает, что он выключен.

Бит6: этот бит равен 0.

Бит7: этот бит равен 0.

■Данные CMD3: 1 байт.

Бит0-Бит7: 0.

■Данные диска 1: 1 байт, данные 0 ~ 127 означают движение назад, 128 ~ 255 означают движение вперед. Фактически, чтобы предотвратить неправильную работу, значение данных движения назад составляет 0 ~ 100, а значение данных движения вперед — 150 ~ 250. Конец синтаксического анализа может оценивать данные вперед или назад. Это значение можно настроить как значение скорости (100 уровней). Если он предназначен для движения с постоянной скоростью, можно определить только направление.

■Данные диска 2: 1 байт. Данные от 0 до 127 указывают на ходьбу влево, а от 128 до 250 — направо. На самом деле, чтобы предотвратить неправильную работу, значение данных для ходьбы влево составляет 0 ~ 100, а значение данных для ходьбы вправо составляет 150 ~ 250. Конец синтаксического анализа может оценивать данные влево или вправо. Размер значения можно регулировать как значение скорости (100 уровней). Если он предназначен для движения с постоянной скоростью, можно определить только направление.

■Данные управления PTZ: 1 байт.

Бит0: бит переключателя управления PTZ. Когда он равен 1, PTZ контролируется. Когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит 1: когда он равен 1, подвес вращается влево; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит 2: когда он равен 1, подвес вращается вправо; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит 3: когда он равен 1, подвес вращается вверх; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит 4: когда он равен 1, подвес вращается вниз; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит5: значение PTZ увеличивается, когда оно равно 1; он недействителен, когда он равен 0, он останавливается.

Бит6: подвес опускается, когда он равен 1; он недействителен, если он равен 0 и останавливается.

Бит7: бит сброса PTZ. Когда он равен 1, PTZ восстанавливается до инициализации.

■Данные управления водометом: 1 байт.

Бит0: бит запуска водомета. Водомет запускается, когда он равен 1; он недействителен, если он равен 0.

Бит 1: Когда он равен 1, водомет повёрнут влево; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит 2: когда он равен 1, водомет вращается вправо; когда он равен 0, он недействителен и останавливается.

Бит3: водомет вращается вверх, когда он равен 1; он недействителен, когда он равен 0, и он останавливается.

Бит 4: Водомет вращается вниз, когда он равен 1; он недействителен, когда он равен 0, он останавливается.

Бит5: Водомет включается, когда он равен 1, и выключается, когда он равен 0.

Бит6: Водомет поднимается, когда он равен 1; он недействителен, когда он равен 0, он останавливается

Бит 7: Водомет опускается, когда он равен 1; он недействителен, когда он равен 0 и останавливается

■Резерв 1 и Резерв 2: это зарезервированные значения, и их можно установить на 0.

■Проверка: результат операции исключающего ИЛИ всех байтов данных перед проверочным байтом.

■Конец кадра: 2 байта, 0x0d и 0x0a соответственно.

Примечание. Среди данных, отправляемых платой управления со стороны автомобиля на плату привода, данные, не необходимые плате привода, возвращаются на плату управления со стороны автомобиля в том виде, в котором они есть.

Протокол связи с платой управления UGV

■Скорость передачи данных: 19200

■Конфигурация: 1 стоповый бит, 8 бит данных, без четности.

■Цикл отправки: 100 мс, регулярная отправка данных

Примечание. Данные отправляются платой водителя UGV.

Формат следующий:

Подробное описание:

■Заголовок кадра: 1 байт, фиксированный по адресу 0x7e.

■Адрес источника: 1 байт, фиксированный 0x03.

■Адрес назначения: 1 байт, фиксированный 0x02.

■Сердцебиение: 1 байт. Значение пульса увеличивается на 1 перед отправкой данных, что используется для оценки новых данных. Если контрольный сигнал принимающей стороны не меняется, данные не обновляются. Максимальное значение — 249, и оно сбрасывается в ноль после достижения максимального значения.

■CMD1:

Бит0: бит переключателя управления движением автомобиля. Когда значение равно 1, управление движением автомобиля включено; когда он равен 0, управление движением автомобиля выключено.

Бит1: стартовый бит PTZ. Значение 1 означает, что PTZ запускается, значение 0 означает, что PTZ останавливается.

Бит 2: Бит запуска водяной пушки. Когда значение равно 1, водомет запускается, а когда оно равно 0, водомет останавливается.

Бит3: биты высокой и низкой скорости, высокая скорость, когда 1, и низкая скорость, когда 0.

Бит4: бит режима автомаятника. Когда он равен 1, это означает, что режим автомаятника включен, а когда он равен 0, это означает, что он выключен.

Бит5: бит режима распыления. Когда он равен 1, это означает, что режим распыления включен, а когда он равен 0, это означает, что он выключен.

Бит6: Положение автоматического обнаружения пожара. Когда он равен 1, это означает, что режим автоматического обнаружения пожара включен, а когда он равен 0, это означает, что режим автоматического обнаружения пожара выключен.

Бит7: этот бит равен 0.

■CMD2:

Бит0: сигнал выключателя фар. Когда значение равно 1, фары включены. Когда значение равно 0, фары выключены.

Бит 1: Бит переключения сигнала тревоги. Когда значение равно 1, это указывает на то, что сигнализация включена. Когда он равен 0, это означает, что сигнализация выключена.

Бит2 ~ Бит7: зарезервировано, это 0.

■Процент заряда батареи: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100. Единица измерения:%, который указывает процент заряда батареи.

■Температура батареи: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100, единица измерения: °C, которое представляет значение температуры батареи.

■Температура окружающей среды: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100, единица измерения: °C, что представляет значение температуры окружающей среды.

■Ток батареи: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100, единица измерения: A, которое представляет значение тока батареи.

■Скорость автомобиля: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 50, единица измерения: м/с, которое представляет значение скорости автомобиля. Обратите внимание, что для представления десятичного значения это значение представляет собой фактическое значение скорости, умноженное на 10. После значения.

■Диапазон радара: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 500, единица измерения: м, которое представляет значение расстояния. Обратите внимание, что для представления двух десятичных знаков это значение представляет собой фактическое значение скорости, умноженное на 100. После значения.

■Угол наклона влево и вправо: 2 байта, целое число со знаком, диапазон значений: -1000 ~ + 1000, единица измерения °, что означает значение угла наклона влево и вправо. Примечание. Чтобы представить десятичное значение, это значение является истинным значением угла. Умножил на 10.

■Угол наклона вперед и назад: 2 байта, целое число со знаком, диапазон значений: -1000 ~ + 1000, единица измерения °, что означает значение угла наклона. Примечание. Чтобы представить десятичное значение, это значение является истинным значением угла. Умножил на 10.

■Проверка: результат операции исключающего ИЛИ всех байтов данных перед проверочным байтом.

■Конец кадра: 2 байта, 0x0d и 0x0a соответственно.

Протокол связи датчика газа UGV

■Данные: можно подключить данные 6 датчиков газа (типы газа могут быть увеличены)

■Формат:

Скорость передачи данных: 9600.

Конфигурация: 1 стоповый бит, 8 бит данных, без четности.

■Цикл отправки: 100 мс, отправка данных осуществляется регулярно.

Примечание. Данные датчика газа предоставляются заказчиком.

Формат следующий:

Подробное определение выглядит следующим образом:

■Заголовок кадра: 1 байт, фиксированный по адресу 0x7e.

■Источник: 1 байт, фиксированный по адресу 0x05.

■Назначение: 1 байт, фиксированный 0x04.

■Сердцебиение: 1 байт. Значение пульса увеличивается на 1 перед отправкой данных, что используется для оценки новых данных. Если контрольный сигнал принимающей стороны не меняется, данные не обновляются. Максимальное значение — 249, и оно сбрасывается в ноль после достижения максимального значения.

■Кислород: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 1000. Значение по умолчанию — 0, что означает процентное значение концентрации кислорода, единица измерения — %. Примечание. Чтобы выразить точность до одного десятичного знака, это значение умножается на 10, а затем передается.

Угарный газ: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 1000. Значение по умолчанию — 0, что означает концентрацию угарного газа. Единица измерения — ppm.

■Газообразный аммиак: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100. Значение по умолчанию — 0, что указывает на концентрацию газообразного аммиака. Единица измерения — ppm.

■Сероводород: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100. Значение по умолчанию — 0, что указывает на концентрацию сероводорода. Единица измерения — ppm.

■Диоксид серы: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 200. Значение по умолчанию — 0, что указывает на концентрацию диоксида серы, единица измерения — ppm. Примечание. Чтобы выразить точность до одного десятичного знака, это значение умножается на 10, а затем передается.

■Хлор: 2 байта, целое число без знака в диапазоне от 0 до 100. Значение по умолчанию — 0, что указывает на концентрацию газообразного хлора в частях на миллион. Примечание. Чтобы выразить точность до одного десятичного знака, это значение умножается на 10, а затем передается.

■Проверка: 1 байт, который является результатом операции исключающего ИЛИ всех данных перед проверочным байтом.

Конец кадра: 2 байта, 0x0d и 0x0a соответственно.

Содержимое упаковки

Преимущества COFDM
Модуляция COFDM имеет очень высокую устойчивость к затуханию, модуляция COFDM обеспечивает передачу от конечного пользователя на множество поднесущих, и сигнал может храниться намного дольше, чем сигнал, хранящийся в системе с одной несущей, соответственно, поэтому COFDM имеет более сильное сопротивление. сопротивление импульсному шуму и быстрому затуханию канала. COFDM обеспечивает более эффективное использование частоты и позволяет перекрывать волны ортогональных поднесущих в качестве подканалов вместо традиционного использования защитных полос, разделяющих подканалы, что повышает эффективность использования частоты и максимизирует использование ресурсов спектра.

Что касается высокоскоростной передачи данных, COFDM имеет свой самоадаптирующийся механизм модуляции, который позволяет поднесущим выбирать различные методы модуляции, такие как QPSK, QAM, 16QAM или 64QAM, в соответствии с различными условиями канала и фоновыми шумами. Если условия хорошие, то адаптируйтесь к высокоэффективной модуляции, если условия плохие, то адаптируйтесь к помехоустойчивой модуляции. Поэтому он может надежно адаптироваться к высокоскоростной передаче данных.

Он обладает сильной способностью к межсимвольным помехам (ISI), ISI является основным источником помех, помимо шума, в цифровой связи. COFDM с использованием циклического префикса обладает сильными возможностями ISI.

Простота использования в сочетании с множеством других методов, COFDM можно использовать в качестве метода модуляции, кроме того, его можно легко комбинировать со многими видами технологий множественного доступа, обеспечивая доступ для нескольких пользователей одновременно. Вы можете разрешить нескольким пользователям одновременно использовать информационную технологию COFDM для передачи.

Применение устройства COFDM
Модуляция COFDM решила сложные проблемы беспроводной широкополосной передачи «вне прямой видимости» и «мобильной» связи, когда скорость превышает 2 Мбит/с, поэтому она широко применяется в системах мобильной связи, передачи видео и мониторинга, таких как проект цифрового аудиовещания. (DAB), телевещание высокой четкости (HDTV), здравоохранение, мобильная связь (CDMA + OFDM), беспроводная локальная сеть (IEEE 802.1la), широкополосный беспроводной доступ (BWA), высококачественное видео в режиме мониторинга в реальном времени (военные , радиовещание, безопасность, морская оборона и другие отрасли).

Высокоскоростная мобильная беспроводная передача в реальном времени
Система может собирать в режиме реального времени видео, голос, данные и т. д. с места происшествия через сеть связи общего пользования или систему частной сети связи, доставляемую в каждый центр наблюдения. Офицеры всех уровней командования могут понимать ситуацию непосредственно с помощью компьютера, чтобы принимать эффективные меры в режиме реального времени. Поэтому он широко применяется в службах экстренной помощи при стихийных бедствиях. Система может помочь сэкономить много времени на обработку и уменьшить потери, вызванные стихийными бедствиями.

Морская беспроводная передача в реальном времени
Мониторинг морской беспроводной передачи в режиме реального времени полезен для береговой обороны, морского судоходства, портовой инспекции и других отраслей. Мониторингом зоны морского наблюдения в режиме реального времени можно управлять на протяжении всего процесса с помощью видео в реальном времени, голоса, данных и управления. Эта система может помочь повысить эффективность морского командования и мониторинга.

Прямая трансляция видео
При прямой трансляции спортивных игр четкость видео можно значительно улучшить за счет передачи COFDM.

Общественная система мобильной связи
IEEE 802.1la уже присматривается к диапазону 5 ГГц и обеспечивает высокоскоростную передачу данных по OFDM.

В заключение, модуляция COFDM решила сложные проблемы беспроводной широкополосной передачи «вне прямой видимости» и «мобильной» связи, когда скорость превышает 2 Мбит/с. COFDM может захватывать видео на высокой скорости и передавать высококачественное видео в реальном времени, что дает пользователям исключительные преимущества. свобода в сборе новостей, прямом вещании, приложениях для мониторинга в реальном времени.