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UAV Navigation en profundidad: Selección del link de datos externo

INTRODUCCION

 

1.   General.   Un link de datos es un medio de transmisión de información de un punto a otro. Cuando la transmisión se realiza utilizando un medio inalámbrico, el link de datos también puede ser llamado "radioenlace" o "radio módem".

2.   Link de datos en el sistema de UAV Navigation.   Se utilizan para conectar el autopiloto a la Estación de Control en Tierra (GCS). El link de datos permite la transmisión y recepción de información entre la aeronave y la GCS de la siguiente manera:

  1. Subida: comandos de la GCS al autopiloto.
  2. Bajada: información de telemetría del autopiloto a la GCS.

3.   Una configuración estándar para la transmisión inalámbrica de datos consiste en dos radiomódems: el de a bordo y el de tierra. Ambos funcionarán en la misma frecuencia y normalmente tendrán la capacidad tanto de transmitir como de recibir datos.

Datalink

4.   Lógica de las comunicaciones.   Los fabricantes de Link de datoss normalmente usarán su propia lógica de comunicaciones patentada para sus productos, cada uno de los productos de los fabricantes tiene un inicio diferente, un procedimiento de handshaking, un tamaño de buffer, un número de reintentos de paquetes defectuosos, etc. Sin embargo, la transferencia de datos a través de este procedimiento patentado es transparente para el autopiloto y para el resto del sistema.

 

Generic Datalink

TELEM05

Módem genérico de radio, TELEM05 (right) 

 

5.   Tipos de Link de datos.   Hay tres tipos básicos de link de datos:
 

  • Simplex: comunicación en una sola dirección (por ejemplo, de GCS a autopiloto).
  • Semidúplex: comunicación en ambas direcciones, pero no simultáneamente.
  • Full Duplex: comunicación simultánea en ambas direcciones.

6.   El autopiloto VECTOR puede hacer uso de un link de datos semi o full duplex cuando utiliza los protocolos RS-232, RS-422 o Ethernet.

7.   El tipo de comunicación utilizado por el link de datos depende del transmisor y del protocolo utilizado. El sistema de UAV Navigation puede utilizarse con un link de datos que transmita telemetría utilizando una comunicación semidúplex. En este caso, aunque el VECTOR utiliza el link de datos como si fuera full dúplex, el link de datos debe tener una lógica interna con un buffer que sea capaz de gestionar los datos y enviarlos como semidúplex.

 

VECTOR Datalink


8.   Frecuencias.   Los link de datoss pueden utilizar diferentes frecuencias, dependiendo de su propósito. Estas frecuencias están estrictamente reguladas y controladas en cada país. Véase "Regulación de radiofrecuencia local" para más información.

SELECCIÓN DE UN LINK DE DATOS

9.   El primer paso para seleccionar un datalink es identificar las frecuencias permitidas en el país donde se va a utilizar el equipo.


 
10.   A continuación, se debe considerar el rango de operación.


 
11.   Características del Link de datos.   Cuando se utiliza un link de datos de terceros, UAV Navigation recomienda las siguientes características para un rendimiento óptimo:

 

CONNECTION TYPE
RS-232 Serial Ethernet
115200 bps-8N1, no flow control 10/100Mbps, auto-negotiated
MINIMUM DATA THROUGHPUT
Download Upload
4000 Bytes/s 1000 Bytes/s
AVERAGE PACKET SIZE*
Ideally 50 Bytes (max 111, min 21)
PERIODICAL PACKET RATES
Download Upload
20Hz, 5Hz, 1Hz and 0.5Hz 50Hz, 5Hz and 1Hz

*valores estadísticos de una misión estándar*

 

12.   Tipo de conexión.   RS-232 (COM_DBG, COM_0 y COM_1 en VECTOR) y Ethernet son preferibles.


 
13.   Velocidad de conexión.   El requisito de UAV Navigation para el link de datos es 115200 bps para una conexión en serie. El rendimiento normal de datos del sistema es de unos 4000 bytes/s de bajada y 1000 bytes/s de subida en promedio, por lo que el link de datos seleccionado debería asegurar idealmente la entrega a estas velocidades.


 
14.   Reintentos.   Los link de datoss pueden dividir los mensajes de telemetría más largos y también pueden necesitar hacer algunos reintentos para comunicar un mensaje completo correctamente. El tamaño promedio ideal de los paquetes para el sistema de UAV Navigation es de 50 bytes. A modo de orientación, el link de datos TELEM05 que ofrece UAV Navigation divide los datos transmitidos en un tamaño de paquete máximo de 178 bytes, y hará un máximo de 2 reintentos al transmitir. Estos parámetros son normalmente (pero no siempre) configurables en un link de datos.


 
15.   Fabricantes de link de datos.   Existen múltiples fabricantes en el mercado; UAV Navigation recomienda ponerse en contacto con un fabricante con la especificación mínima que se muestra arriba para que este proponga la mejor solución para una plataforma concreta.


 
16.   Otros periféricos.   Además de las consideraciones anteriores, deben tenerse en cuenta los periféricosy la configuración completa de las comunicaciones, ya que estos sistemas pueden tener un impacto en el rendimiento del link de datos. Véase también Configuración de la cámara para más información.


 
17.   Por último, UAV Navigation tiene una larga historia de trabajo con los mejores fabricantes de link de datos de todo el mundo. Nuestros ingenieros estarán encantados de hacer recomendaciones y ayudar en la selección del más adecuado.


 

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About

UAV Navigation is a privately-owned company that has specialized in the design of flight control solutions for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) since 2004. It is used by a variety of Tier 1 aerospace manufacturers in a wide range of UAV - also known as Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) or 'drones'. These include high-performance tactical unmanned planes, aerial targets, mini-UAVs and helicopters.