图片展示
  • AG32 MCU
  • DAP LINK
  • HIZYUAN
  • AMD/XILINX-2

基于FPGA设计的FPV 无人机专用光端机解决方案

作者:Rocky 浏览: 发表时间:2025-04-27 22:04:47 来源:HIZYUAN

基于FPGA设计的FPV 无人机专用光端机解决方案


前言:


AGM是AG32 MCU, 可编程SoC和异构MCU的解决方案提供商, 海振远科技可提供全系列的开发板及SDK资料,方便用户从0开始,快速上手开发。

AGM AG32 MCU和FPGA 目前广泛应用于工业,消费,测试测量和医疗等场景。

AG32内置的FPGA( AGRV2K) 可升级替代EP570, EPM1270, LATTICE XO2-256,XO2-640, XO2-1200 等。

AG32 的管脚可以灵活定义,引脚与STM32。并且内置2KLE FPGA, 非常适合MCU + FPGA/CPLD的应用场景。




Part1: 技术背景

        随着现在无人机广泛应用在农业、航拍,冲突前线等多个场景,受到的关注也越来越多。 那无人机跟踪系统是如何组成的呢?

       首先,无人机通过高清摄像头模块,实时采集图像数据,系统通过信号检测模块和图像预处理模块将图片信息转变成数字信息,然后通过数据采集与处理模块进行采样、量化,并对各图片参数进行分析过滤;将分析结果与设定的跟踪目标比较,进行图像识别跟踪;跟踪的图像信息可以通过网络传输到手机和电脑实时显示,后台再发出相应的操作指令,进行农药喷洒,细节拍照或者投弹等操作。

         我们再一起来梳理一下相关的技术原理。


1、FPV摄像头的基本原理

        FPV摄像头(高清摄像头模块)是一种专业用于模型航空器或模型车辆等设备的小型摄像头,其主要功能是实现图像采集和实时图像传输。该摄像头模块通过无线或有线信号,将拍摄的图像数据实时传输到控制端遥控器或显示屏,使操作者可以实时观察到摄像目标所在位置及周边的情况。

2、光端机技术的原理

        光端机(模块)是一种将光信号转化为电信号的设备。该设备主要由光模块、电模块和控制模块等构成。光模块负责接收和发射光信号;电模块负责将光信号转化为电信号或将电信号转化为光信号;控制模块主要负责控制光模块和电模块之间的交互和数据传输。


3、基于FPV摄像头的光端机技术原理

        在基于FPV摄像头的光端机技术中,FPV摄像头模块可以看作是一种光信号的源,而光端机则是一种接收和转化光信号的设备。FPV摄像头拍摄到的图像通过光信号传输到光端机中,经过光模块、电模块和控制模块的处理,***终转化为电信号传输到显示器或接收器上。


PART2:  FPV 无人机专用光端机

一、产品说明

1、产品描述

       我们***的FPV 无人机专用光端机解决方案,采用的是高性价比的国产FPGA,充分利用了FPGA并行数据处理能力和同步设计优势,采用光纤传输技术,实现CVBS视频信号与 TTL 控制信号的长距离无损传输,适用于无人机竞速、航拍、工业巡检等复杂电磁环境场景

2、产品概要

• 核心功能:支持CVBS视频信号 + TTL/UART控制信号同步传输

• 传输距离:标准 20 公里(可选定制 40-100 公里)

• 介质类型:单模光纤

• 传输延迟15ms以内

• 抗干扰特性:光通信技术有效抵御电磁干扰

• 定制服务:支持信号类型、接口标准、工作电压等定制


3、主要参数

 

参数项

天空端

地面端

尺寸

50mm×29mm×13mm

50mm×29mm×13mm

重量

12g

12g

供电范围

5V-26V

5V-26V

功耗

<5W

<5W


二、技术规格

1、***额定规定范围

• 传输距离20 公里(标准配置),可定制至 100 公里

• 工作温度-40℃~+85℃

• 存储温度-40℃~+120

• 湿度范围5%~95%(无冷凝)

• 工作电压5-28V

2、典型推荐参数

• 视频输入 / 输出插针( MX-SH1.0mm-5P)

• 光纤接口默认FC SC/LC/FT口)

• 通信接口UART/TTL/SBUS( MX-SH1.0mm-5P)

• 适用摄像头:模拟摄像头、CVBS摄像头

3、指示灯定义



4、接口定义

• 天空端(TX/A)

◦ TX/RX/GND/VCC/AVI/GND( MX-SH1.0mm-5P 接口,CVBS 视频输入)

◦ FC 光纤接口

• 地面端(RX/B)

◦ TX/RX/GND/VCC/AVO/GND( MX-SH1.0mm-5P 接口,CVBS 视频输出)

◦ FC 光纤接口

5、产品外观

• 结构:模块化设计,紧凑轻便,可以定制用户需求的版型。


三、使用说明

1. 接线步骤

◦ 天空端:连接无人机摄像头 CVBS 输出至光端机视频输入口,RX接入飞控的CRSFTX,TX接入飞控的CRSFRX

◦ 地面端:连接显示器 / 控制站至光端机视频输出口,RX接入遥控器接收机的CRSFTX,TX接入遥控接收机的CRSFRX

◦ 使用 FC 光纤跳线连接两端光口

1. 供电要求

◦ 建议使用 5V-28稳定电源供电

◦ 避免与强电设备共地

2. 注意事项

◦ 光纤弯曲半径需≥30mm

◦ 长距离传输时建议使用单模光纤

◦ 定期清洁光纤接口端面

◦ 实际传输距离受地形、天气、光纤质量等因素影响,建议在开阔地带使用以达到***效果。


四、应用场景

1. 无人机竞速:保障高速移动中视频信号的稳定传输

2. 专业航拍:支持CVBS视频信号的长距离无损传输

3. 工业巡检:适用于电力 / 石油 管道等复杂环境监测

4. 安防监控:实现远距离隐蔽式视频监控

5. 科研测试:支持视频数据和控制指令传输


 

五、定制服务:提供 40-100 公里传输模块、多接口适配、特殊电压等定制方案

            更多的资讯,欢迎联系我们,海振远科技给您提供高性价比的解决方案。



PART3:  相关推荐:AG32 NANO开发板




补充信息:


AG32概述:


AG32系列32位微控制器旨在为MCU用户提供新的自由度和丰富的兼容外设以及兼容的引脚和功能。AG32VF407产品系列提供卓越的品质、稳定性和非凡的价值。

器件特征:

■ *** CPU 速度为 248 MHZ

■ 从 Flash 执行零等待

■ SRAM 128KB.FLASH 1MB

■ 支持浮点

■ 1个CAN2.0.5个UART2个I2C

■ 2 个基本定时器,5 个高级定时器

■ 支持 SDIO 、以太网 MAC

■ 支持 USB FS+OTG

■ 看门狗

■ 3个 12 位、*** 3M SPS ADC(17 通道)、2个 DAC

■ 2x 比较器

■ RTC, SPI

■ 内置2KLE FPGA逻辑单元

暂无链接

电话:0755-2780 9180   E-mail: tech@hizyuan.com
地址:中国广东省深圳市宝安区新安街道广兴源互联网智慧科技园D栋508
Copyright 版权所有  海振远科技 All rights reserved  

在线客服
联系方式
热线电话
0755-27809180
E-mail地址
tech@hizyuan.com
二维码
二维码
微信在线客服-(添加请备注:海振远产品咨询)
在线客服
添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功!
添加微信好友,详细了解产品
我知道了
粤ICP备19051499号-1