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重 2.89 kg、最大功耗 12 W:珞光机载数据采集系统(小载荷)

把射频采集设备装到无人机上,对设备本身有几项直接的要求:重量要小,功耗要低,数据要能持续写入存储,地面还要能远程控制。

珞光电子的机载数据采集系统(小载荷),就是按这几项要求设计的。它面向无人机等小型、中型飞行平台,是一体化的标准产品,可实现 70 MHz~6 GHz 频段射频信号的采集、处理与存储。整机重 2.89 kg,最大功耗 12 W,适配大疆 M400 等主流无人机平台,出厂时已完成硬件整机集成联调,并配套自研的 IQ 采集控制软件,出厂即可挂载使用。

机载1

机载数据采集系统实物与挂载效果

本文看点

01

硬件轻量化设计

02

三段式采集架构

03

自研 IQ 采集控制台


01 HARDWARE

硬件:把体积、重量和功耗压下来

重量

重量与尺寸

机箱尺寸 290 × 186 × 60.5 mm,整机重量 2.89 kg。

功耗

功耗与供电

整机最大功耗 12 W,可从无人机平台的外供电接口取电,也可外接 24 V 电池组独立供电,供电接口为航插。

核心

核心单元

射频与基带处理采用 LW-B205-I 软件无线电模块,由 Xilinx Artix-7 100T FPGA 和 AD9364 RFIC 组成。

射频

射频能力

频率范围 70 MHz~6 GHz,1 发 1 收,最大信号带宽 56 MHz,噪声系数小于 2.5 dB,本振精度 ± 2.0 ppm,基带最大采样率 61.44 MSps。

接口

接口

天线接口按频段分为 Band1(L 波段)、Band2(S 波段)、Band3(C 波段)三路;另有千兆以太网口 RJ45(设备远程控制与数据传输)、UART 串口(采集参数控制的预留接口)和 Power 电源接口。


02 ARCHITECTURE

架构:三段式,各管一段

系统采用「SDR 射频前端 + 机载采集平台(本地流盘)+ 上位机(远程控制与导出)」的三段式架构:

1

信号接入

天线接收的射频信号输入 SDR 模块。

2

本地采集与存储

机载采集平台运行 UHD 驱动与采集程序,通过本地高速总线,把数据无损写入 SSD。

3

远程控制与导出

上位机通过以太网连接机载平台,远程控制采集参数,并把采集数据导出到本地做后续分析。

存储这一段,直接决定数据质量:系统支持 int16 格式的 61.44 MS/s 无损流盘,56 MHz 带宽下持续不丢点,L、S、C 波段分别自动滤波、分段接收。机载端保存为 int16 二进制 IQ 文件,导出时自动转换为 complex float32,方便后续处理。

机载2

机载数据采集系统三段式架构


03 SOFTWARE

软件:自研 IQ 采集控制台

设备挂在天上,操作都在地面完成,所以软件承担的是整个采集过程的控制。自研的 IQ 采集控制台提供图形化界面,主要能力有:

🌐

远程连接与监控

通过 IP 连接机载平台,连接后自动读取 SSD 剩余空间,支持一键远程关机。

⚙️

参数配置

在界面中配置中心频率、采样率、增益和采集时长,文件按时间自动命名。

📂

文件管理与导出

以列表方式管理 SSD 中的 IQ 文件,支持多选导出,导出时自动把 int16 转为 float32。

📝

运行日志

实时输出底层运行日志,采集过程可查可控。

机载3

机载数据采集系统 IQ 采集控制台


04 APPLICATIONS

典型应用场景

1

靶场与试验场遥测信号采集

在飞行试验中挂载采集终端,实时捕获飞行器下传的 PCM/FM 遥测信号,完成高带宽 IQ 数据的记录与存储,事后进行时频域精细分析,辅助判读飞行状态与异常事件。

2

复杂电磁环境频谱测绘与信道测量

依托无人机的高机动性,在山区、峡谷等复杂地形开展空地射频测量,提取信道特征参数,构建信道知识地图与三维地理模型,实现电磁环境可视化评估和信号盲区识别,为通信覆盖优化与网络部署提供支撑。

3

应急搜救信号搜索与定位

在灾害现场,无人机挂载采集终端升空,搜索应急信标、对讲机等微弱信号,结合测向算法锁定信号源方位,为应急指挥与搜救行动提供数据支撑。


05 SPECIFICATIONS

产品指标一览

机载4

机载数据采集系统产品指标一览


结语

珞光电子机载数据采集系统把轻量化硬件、本地无损流盘与远程控制软件整合成一套可直接挂载的无人机射频采集方案:70 MHz~6 GHz 覆盖 → 2.89 kg / 12 W 轻量功耗 → 三段式采集架构 → 机载本地 SSD 流盘 → 地面远程参数配置与数据导出 → MATLAB / Python 离线分析,一条链路走完,不需要从头集成硬件与软件。

整机基于珞光自研的 LW-B205-I SDR 模块、UHD 驱动与 IQ 采集控制台开发,深度适配无人机平台的供电、挂载与通信条件,可在靶场遥测、电磁环境测绘、应急搜救等场景中快速部署。

欲了解机载数据采集系统详情、获取样机资料或预约演示,欢迎联系珞光电子技术团队

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