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Estudio de caso n. ° 1: uso del sistema PFV de largo alcance de 16 km de Drone para obtener información en tiempo real en los puntos críticos de tráfico

Número Navegar:0     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2019-07-28      Origen:motorizado

Foto aérea de tráfico



Propósito de la presentación


Proporcionar una comprensión fundamental de las aplicaciones de UAV en el tráfico, el sistema FPV de UAV y cómo pueden operar de manera segura y efectiva en proyectos de transporte.

Lista de contenido:

  • Antecedentes

  • Diseño de sistemas

  • UAV

  • Sistema FPV

  • Estación de control de tierra

  • Conclusión

Antecedentes


El monitoreo del tráfico es importante en las zonas urbanas. Sin embargo, las soluciones de detección de tráfico basadas en cámaras estáticas no ofrecen una solución flexible y económica para estudios de tráfico a corto plazo. Para superar las limitaciones de las soluciones estáticas, desde 2013, más y más departamentos de transporte han estado utilizando drones para realizar vigilancia a gran altitud y vigilancia de patrullas en el tráfico rodado.

Mapeo de UAV

El área marcada con un círculo rojo en la Figura 1 es un punto de acceso de tráfico según YANG, un Gerente de Control de Calidad del Ministerio de Transporte con sede en Shenzhen. En esta área, a la izquierda hay un túnel y cerca del túnel hay un lugar pintoresco con grandes visitantes que fluyen todos los días. El cruce también es un importante centro de transporte para viajar en Shenzhen. Por lo tanto, esta área tiene un gran flujo de vehículos y es muy fácil tener lugar un accidente de tráfico. Sus técnicas actuales de monitoreo de tráfico adoptan sensores estáticos intrusivos en forma de detectores de bucle inductivos, detectores de infrarrojos (IR) y pistolas de radar. El monitoreo visual a menudo se realiza manualmente, con el operador mirando horas de video mientras cuenta los autos a medida que pasan por un área. Dos de los problemas importantes asociados con las técnicas mencionadas anteriormente es que requieren mucho tiempo. Para controlar el tráfico con alta precisión y flexibilidad, el Ministerio de Transporte decide utilizar un sistema de drones.

Diseño de sistemas


Rotor UAV

El sistema consta de tres partes: UAV, enlaces de radio para la transmisión de datos y

Estación de control de tierra para procesamiento de datos.

UAV

Control de flujo de tráfico

  • La cámara HD a bordo recopila automáticamente información sobre el estado de la carretera

  • El video o datos recopilados por drones transmitidos a GCS por el sistema FPV de larga distancia.

  • El sistema de control de vuelo implementa vuelo autónomo.

  • Cabezal de vuelo de suspensión de 3 ejes, que puede equiparse con luz visible, infrarrojos y otros equipos aerotransportados. La inclinación panorámica tiene estabilidad de eje de rejilla y función de corrección automática.

Sistema de control de vuelo

El UAV combina GPS, unidad de medición inercial 6-DOF, medidor de campo magnético, altímetro barométrico y otras unidades de sensor, optimiza el modelo teórico de control robótico, como el algoritmo de infinito H de alta robustez y el sistema experto, y proporciona un módulo central de control de vuelo de alta estabilidad y confiabilidad hacer del sistema de drones una plataforma de trabajo aéreo totalmente automatizada.

Múltiples modos de control de vuelo ofrecen la posibilidad de trabajar en diferentes entornos. El bloqueo preciso de la altura y el equilibrio suave de la postura se mantienen en el modo de actitud. Cuando la máquina de drones pierde la señal del control remoto, puede desplazarse automáticamente. Después de más de 10 segundos, el sistema de control de vuelo calcula la mejor ruta para regresar y ordena al dron que regrese de manera segura. Flotando con precisión, incluso en tiempo ventoso, la precisión del vuelo estacionario no se verá afectada.

Recolección de información de vehículos

reconocimiento de matrículas de vehículos

Se pueden observar y medir varios parámetros de acuerdo con los vehículos que se despliegan sobre el área de cobertura: posición, velocidad y dirección del vehículo, la cantidad de vehículos dentro de un área, la cantidad de vehículos que pasan por un punto dado (una puerta, una intersección , un cruce). Los eventos específicos se pueden detectar mediante cambios de valor de los parámetros mencionados anteriormente. Por ejemplo, la velocidad puede detectarse cuando la velocidad de un vehículo excede un límite dado. Por otro lado, se pueden detectar atascos de tráfico cuando la velocidad de varios vehículos cae por debajo de un umbral determinado.

Sistema FPV


FIM-2410es un mini sistema COFDM de transmisión de datos y video HD para UAV que ofrece video HDMI, señal TCP / UDP y transmisión de datos bidireccional TTL en 1 canal de RF. Desarrolla la tecnología de codificación y decodificación CABAC (h.264) para lograr una transmisión de alta resolución ultra alta (1080P), larga distancia (aire a tierra 12 km) y baja demora (30-50 ms). El sistema también admite comunicación bidireccional (datos e imágenes), resolución de video ajustable y salida de velocidad de bits con el software TPlayer. Puede realizar la decodificación suave con bajo retraso para emitir video Rx a la PC.


Diagrama de aplicación de UAV

Procesamiento de imágenes

1. Diseño de circuito FPV de alta estabilidad y alta sensibilidad para obtener imágenes estables y de alta calidad.

2. Cada cuadro está codificado a casi el mismo tamaño para que no haya latencia adicional en el canal inalámbrico causada por un gran cuadro I.

3. Codificación de entropía CABAC y alta tasa de compresión para garantizar una alta calidad de video a baja tasa de bits

TRANSMISOR FPV DE LARGO ALCANCE



TDD-COFDM ventajas de enlaces de datos de video inalámbricos:

1. Distancia de transmisión de largo alcance 8-12 km

2. Tiempo de retraso muy corto menos de 25 ms

3. Calidad de imagen perfecta, colores más brillantes y suavidad de imagen.

4. Micro y ligero menos de 100g

Características clave del sistema

  • Bajo tiempo de retraso inferior a 30 ms

  • Ligero, solo 93 g de peso neto

  • Talla pequeña

  • 8 km a 12 km de distancia LOS en el aire

  • Transmisor de video COFDM de alta calidad y costo

  • Carcasas con cuerpo de aluminio, buena resistencia al impacto y disipación de calor.

  • Diseño especial para drones económicos.

Estación de control de tierra


La estación de control en tierra (GCS) es una solución flexible y universal para controlar vehículos no tripulados y cargas útiles. Mediante el uso de un compartimento electrónico modular único (MEC), se puede instalar rápidamente hardware específico de la aplicación. Esta flexibilidad permite que el GCS se configure para controlarEstación de control de tierravehículos aéreos no tripulados (UAV), robots terrestres, robots de eliminación de bombas, vehículos operados a distancia (ROV) y otros dispositivos robóticos. El GCS también se puede configurar para controlar y monitorear equipos de medición y detección.


Foto aérea de vehículos aéreos no tripulados

  • Dos baterías de litio intercambiables en caliente.

  • Compartimento de electrónica modular dedicado al usuario

  • Dos salidas de potencia de 12V para enlaces de datos

  • Conjunto completo de conexiones

  • Pantallas táctiles súper brillantes de 17 \"y 13 \"

  • Rango de entrada de 10−32 VCC Pantalla de monitoreo de potencia intuitiva

  • Protección contra sobretensión, sobrecorriente, polaridad inversa

  • Protección contra sobredescarga de la batería

  • Fusibles reparables por el usuario

  • Bolsa CORDURA extraíble para accesorios.

  • Lleve asas, ruedas y correa para el hombro para un transporte conveniente

  • Diseño robusto y ligero.

Conclusión

Los vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) se están convirtiendo en una solución atractiva para el monitoreo del tráfico por carretera debido a su movilidad, bajo costo y amplio rango de visión. Sugerimos un sistema de monitoreo basado en UAV para extraer información sobre vehículos y rastrear puntos de movimiento en el campo de visión de UAV. También generamos UAVs.UAVs que monitorean el tráfico en una carretera de la ciudadson responsables de recopilar y enviar, en tiempo real, información del vehículo a un centro de procesamiento de tráfico para fines de regulación del tráfico. Mostramos que el rendimiento de nuestro sistema es mejor que el rendimiento del sistema de monitoreo de tráfico de cámaras CCTV fijas en términos de tasas de cobertura y tasas de detección de eventos.


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