Při připojení průmyslové kamery s dronem si musíte vybrat vhodné rozhraní a kabel na základě typu kamery, jeho funkcí a hardwarové architektuře dronu. Následující jsou běžná řešení připojení a klíčové úvahy:
1. Běžné typy rozhraní
1. USB 3.0/3.1 (typ-C)
- Účel: Přenos obrazových dat (až 5-10Gbps).
- Požadavky na kabely: krátká vzdálenost (<3 m), shielded twisted pair cable, lightweight design.
- Scénáře aplikací: Viditelné světelné kamery s vysokým rozlišením (jako je Sony RX0), malé multispektrální kamery.
Poznámka: Snadné útlum signálu na dlouhé vzdálenosti, musí přidat opakovač nebo použít aktivní kabel.
2. Gige (Gigabit Ethernet)
- Použití: Přenos dat na dlouhé vzdálenosti (do 100 metrů, 1 Gb / s).
- Požadavky na kabely: Síťový kabel CAT6/CAT6A, Poe (Power Over Ethernet) může snížit další napájecí kabely.
- Scénáře aplikací: Lidar (např. Velodyne), fúzní systém s více senzory.
Poznámka: UAV musí podporovat přepínače POE nebo moduly napájení.
3. HDMI/SDI
- Účel: Streamování videa v reálném čase (1080p/4K).
- Požadavky na kabel: Koaxiální linka s nízkou latencí (HDMI) nebo BNC rozhraní kabel (SDI).
- Scénář aplikace: Letecká kamera (jako je DJI Zenmuse), Monitorování živého vysílání.
Poznámka: HDMI je náchylná k elektromagnetickému rušení a vyžaduje stínění.
4. MIPI CSI-2
- Účel: Vložený fotoaparát přímo připojený k ovládání letu (jako je Raspberry Pi nebo Nvidia Jetson).
- Požadavky na kabel: Flexibilní plochý kabel (FFC/FPC), délka je obvykle<30cm.
- Scénář aplikace: Lehké výpočetní kamery AI Edge (jako jsou stereolaby Zed Cameras).
POZNÁMKA: Rozhraní CSI je vyhrazeno pro správu letu a je použitelné pouze pro vložené systémy.
5. Coaxpress (CXP)
- Použití: Průmyslová kamera s ultra vysokou rychlostí (6,25 Gbps/ kanál, vícekanálová superpozice).
- Požadavky na kabely: koaxiální čára (podpora na dlouhou vzdálenost, silná protihodnosti).
- Scénář aplikace: vysokorychlostní inspekční kamery (jako je řada Photron SA-Z).
Poznámka: Je vyžadována speciální karta pro zachycení, náklady jsou vysoké.
2. Poptávka napájení
- Nezávislý napájecí kabel:
Kamery s vysokou spotřebou energie (jako jsou tepelné zobrazovače) musí být napájeny samostatně a běžně se používají výkonové kabely 12V/24V.
Vyžaduje rozdělení baterií dronů nebo další namontované baterie.
- Poe (Power Over Ethernet):
Kamery rozhraní Gige mohou být napájeny síťovým kabelem (jako jsou FLIR Blackfly).
- Napájení napájení USB s nízkým výkonem:
USB 3.0 poskytuje napájení 5V/1A pro malé kamery.
3. synchronizace a spouštěcí rozhraní
- GPIO (obecný vstup/výstup):
Pro kontrolu letu a synchronizaci hardwaru kamery (jako je spouštěcí spoušť).
PWM/GPIO kolíky ovládání letu musí být spojeny s dráty DuPont nebo vlastní proužky.
- PPS (pulzy za sekundu):
Synchronizace časového razítka (přesnost ± 1μs) je poskytována prostřednictvím GPS modulu.
- Hardwarový spouštěcí kabel:
Když spolupracuje více kamer, je vyžadována linka signálního signálu Master/Slave (například multispektrální pole fotoaparátu).
4. Nainstalujte adaptivní komponenty
- Konektor odolný proti šokům:
Použijte leteckou zástrčku s pružinovým zámkem (například konektorem LEMO nebo M12), abyste zabránili, aby vibrace způsobila jeho spadnutí.
- Elektromagnetické stínění:
Kabel je zabalen kovovou pletenou vrstvou nebo magnetickým kroužkem, aby se snížilo rušení motoru dronu.
- Správa kabelů:
Kabely jsou upevněny nylonovými kabelovými vazbami a trubkami pro zmenšení tepla, aby se zabránilo zapletení vrtule.
5. Typické příklady konfigurace
- Aplikační scénář typu typu fotoaparátu Rozhraní Schéma kabelu Výběr kabelu
- Precision Agriculture Multispectral Camera Gige + Poe Power Cat6a Shotově síťový kabel
- Power Inspection Thermal Imaging Camera USB 3.1 + Nezávislý 12V napájecí kabel Twisted Pár stíněný kabel + napájecí kabel
- Vysokorychlostní průmyslová inspekce Vysokorychlostní kamera Coaxpress + Trigger Signal Line Coaxial Line + GPIO LINE
- Embedded AI Visual Edge Computing Camera MIPI CSI -2 + GPIO synchronizuje flexibilní zapojení FFC
6. Opatření
- Hmotnost a prostor: Příliš mnoho nebo příliš dlouhý kabel může ovlivnit vytrvalost a stabilitu dronu.
- Kompatibilita protokolu: Ověřte, že systém řízení letu podporuje komunikační protokoly kamery (např. UVC, genicam).
- Disipace tepla: Rozhraní s vysokým výkonem (jako je koaxpress) musí zvážit návrh rozptylu tepla.
- Redundantní zálohování: Duální odkazy (jako je HDMI+USB) lze použít k zabránění přerušení signálu v kritických úkolech.
Prostřednictvím přiměřeného výběru rozhraní a kabelů lze dosáhnout efektivní integrace průmyslových kamer a dronů, aby se vyhověla potřebám sběru dat různých scénářů.
