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无人机卫星/4G图传视频传输解决方案

信息来源:成都瑞宇通信【天通卫星电话】    发布时间:2018年12月19日

一、需求分析

目前电力系统无人机巡线采集的视频数据一般通过4G网络或传统卫星(车载动中通或卫星便携站)时时回传至指挥中心,在地面网络中断或道路不通的极端情况下,单兵携带无人机到第一现场航拍视频需要在航拍后返回驻地,将视频资料导出通过4G或传统卫星网络,这将造成视频资料时效性滞后严重,在第一时间不能做出准确的决策。如果单兵携带卫星便携站(含油机)、无人机、图传系统到第一现场,由于设备重量和系统使用复杂性,而造成单兵作战的灵活性差、负重大、系统专业程度高,单兵机动作战就失去了意义。无人机Rysat卫星图传系统正好解决了单兵作战下的实时图像传输。

单兵做战下的无人机Rysat卫星图传系统及方案特点。

1.通过对无人机增加无线图传设备,将采集的视频传输回地面;

2.地面通过接收无人机视频后,通过视频编码和卫星通信设备,实现无人机视频的传输;

3.指挥中心和地面能通过互联网查看无人机传输回来的视频;

4.支持无人机地面站本地录像和监管中心远程录像,支持摄像机云台远程控制,支持远程拍照等功能;

5.单兵背负式Rysat卫星图传总重量2.5KG;手提式Rysat卫星图传4.5KG。(含卫星通信系统)

6.单兵RYSAT卫星图传支持卫星通信、4G全网通通信,支持GPS\北斗双模式定位,支持HDIM视频接口。

二、Rysat卫星图传系统

    Rysat卫星图传系统针对应急指挥行业中存在实际需求,从设备小型化,功能实用性、使用简便化、展开快速化等设计理念出发,采用国际领先的音视频技术及各种有线/无线通信网络技术研发。满足常规条件及特殊环境的正常使用,实现“静中通”和“动中通”,保证指挥调度工作全程不间断。系统平台基于C/S架构,采用独有的编码算法,基于H.264、H.264SVC、H.265的视频压缩标准,对不同链路带宽,采用智能匹配和自适应的方式进行压缩、编解码。在国内首次实现了在低带宽条件下高效传输电信级语音和视频,在移动环境中,提供流畅、高清晰度的音视频传输,指挥中心人员可使用电视墙、PC、笔记本等方式第一时间了解现场信息、更能轻松实现远程监管。系统平台经过长时间不同行业用户使用的实践证明,是一套可靠性高,管理性强,传输质量高,抗干扰性强的专业系统。

1.结构拓扑

 

(系统拓扑图)

 

指挥调度客户端主界面示意图

2.工作流程

机载发射机通过采集无人机自带摄像头高清视频信号,利用无线载波传输的方式将视频实时传输到地面接收机,接收机将接收到的视频信号传输给手持式通信终端,手持通信终端对视频进行编解码压缩后利用3G/4G/卫星网络链路将视频信号传送到互联网的通信服务器,后方指挥中心采用提供的客户端软件,可以在全球任何位置通过互联网登录通信服务器进行信息查看,同时指挥中心也可以通过客户端与地面控制人员进行双向语音交流。

3.设备参数(高清卫星编码器)

         1)音视频处理

v  支持1路HD-SDI高清输入、1路HDMI高清输入;

v  支持H.264、H.264SVC、H.265视频压缩技术:1~25 帧/秒;

v  支持的视频压缩率:D1、720P、1080P;

v  支持码流:32Kbps~10Mbps可调,默认 256Kbps;

v  支持视频参数自适应网络动态设置;

v  支持G.711、G.723等音频压缩技术、带纠错和加强功能

传输网络

v  支持卫星宽、窄带网络接入,提供RJ-45有线网络接口;

v  支持 TCP、UDP、HTTP协议;

v  具有无线通道链路自动检查、自动修复、自动重连,确保通信链路连接的可靠性;

v  根据网络带宽变化自适应传输匹配的音视频信号;

录像及存储

v  支持开机录像、定时录像、远程录像功能;

v  支持16G SD卡存储、可以选择循环或非循环存储;

v  支持水印设置及修改;

GPS和北斗双定位

v  内置GPS与北斗双定位模块,实时检测自身位置,指挥中心可实时查看和监管;

输入输出接口

v  1路音频I\O三合一接口

v  1路HD-SDI高清输入、1路HDMI高清输入

v  1个4G天线接口、1个UIM卡插口

v  1个电源(充电)输入接口、1个 USB 接口

v  1个定位天线接口、1个RJ-45接口

性能指标

v  DC 12V宽电压供电;

v  功耗 14W,电池12V/10AH,满载工作8 小时以上;

v  温度    -10 ~+70 摄氏度;

v  湿度    45%~85%;

v  产品小型化设计,尺寸165mm*88mm*38mm

v  采用金属铝合金外壳

2)      卫星通信终端

卫星数据传输终端 特点

Ü  background IP业务(共享带宽):最大带宽444Kbps 互联网接入;

Ü  streaming IP业务(专线带宽):16Kbps~384Kbps的带宽应用,如视频流;

Ü  便携式:小尺寸(A5大小);

Ü  竞争性:具有吸引力和竞争力的服务,各种资费套餐;

Ü  坚固性:符合IP55防护标准,可在户外极端天气条件下长期使用;

Ü  灵活性:易于在移动和半固定的环境下使用,即时建立局域网,支持多用户团队共享;

Ü  方便性:只需与笔记本电脑连接,朝向卫星方向,享受卫星宽带服务;

Ü  易于安装和开始工作,启动设备无需PC,嵌入式按钮和LCD显示;

Ü  安全性:GmPRS加密算法(GEA2),基于VPN应用的无缝连接。

三、实现功能

1.  远程语音对话

实现地面控制站和指挥中心之间组建语音调度网,打破距离的限制,实现远程双向清晰语音通话。

2.  高清视频查看

指挥中心通过客户端软件能同步显示巡线飞机航拍的高清视频。

3.  音频会议功能

点对点会议:支持任意两个地面控制站之间的双向语音通话。

多人会议:提供多个地面控制站之间组建语音会议,共同交流和协商。

4.  GPS/北斗定位功能

设备集成GPS和北斗双定位功能,指挥中心可实时查看地面控制站的位置。

5.  录像存储和播放功能

支持硬件终端开机本地录像和指挥中心远程录像功能,便于事后查看归档或取证等。播放录像除了可以回看有声视频,同时可以查看被录像地面控制站的位置信息。

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