Аэрокосмические стандарты HD-SDI и видеостандарты

В свете появления новой камеры AD Aerospace HD-SDI (FV-0361) системный инженер компании AD Aerospace написал следующий блог о видеостандартах, используемых для передачи CCTV-видео в авиационной промышленности, а также о предложении AD Aerospace HD-SDI.

Системы видеонаблюдения в авиационной промышленности обычно делятся на следующие категории:

Аналоговые

.
Самая простая система. В настоящее время аналоговый сигнал наиболее широко распространен в аэрокосмической промышленности, его преимущества заключаются в низкой задержке и простой передаче на большие расстояния.

Аналоговый сигнал может передаваться как в балансном, так и в небалансном режиме. Балансная передача более устойчива к электромагнитным помехам (EMI), но сигналы обычно требуют преобразования на обоих концах. AD Aerospace предлагает камеры и мониторы, поддерживающие как балансные, так и небалансные сигналы, что позволяет клиентам легко интегрировать их с другим оборудованием.

В промышленном секторе набирает популярность аналоговый стандарт HD, но он еще не нашел своего применения на рынке аэрокосмической промышленности.

IP

IP-системы набирают популярность в аэрокосмической отрасли вслед за популярностью, которую они получили в коммерческом секторе. Основные преимущества IP-систем заключаются в следующем;

• Поскольку в аэрокосмической промышленности используются технологии Ethernet и IP для некритичной передачи данных между бортовыми системами, IP-камеры могут легко интегрироваться в эту сеть с минимальными дополнительными проводами и весом.
• Для новых установок IP обеспечивает большую гибкость сетевых топологий, позволяя системным интеграторам оптимизировать их под выбранные параметры.
• IP-камеры сжимают изображение перед передачей. Это позволяет снизить пропускную способность канала передачи данных, повысить масштабируемость и уменьшить вычислительную мощность видеохранилища LRU, что, в свою очередь, снижает требования к SWaP системы.
• Камеры IP позволяют более гибко управлять сетью, что позволяет системным интеграторам выбирать нужные параметры.
• С помощью алгоритмов сжатия следующего поколения, таких как HEVC, можно будет передавать видео 4K UHD с приемлемым качеством со скоростью менее 10 мб/с[1], что позволит использовать его в старых спицевых сетях 10BaseT, экономя вес, стоимость и время замены.
• IP-системы легко являются двунаправленными, и сигналы конфигурации и управления могут легко передаваться от других LRU к камерам без дополнительных поддерживающих проводов.

Однако IP-системы не лишены компромиссов;

• Алгоритмы сжатия и декомпрессии требуют времени для обработки, что вносит задержку в систему. Чрезмерная задержка между захватом и отображением изображения может привести к значительной рабочей нагрузке на оператора. Задержка может внести неопределенность в приложения позиционирования, увеличивая риск маневра.
• На сжатие IP-камер влияет видеосцена. В сценах, где много объектов движутся независимо друг от друга, качество видео может пострадать, или требуемая пропускная способность может быть значительно выше. Это означает, что производительность IP-камер будет отличаться в сценах, где присутствуют осадки.
• Качество сжатия IP-камер зависит от видеосцены.

ARINC 818

Единственный из перечисленных здесь стандартов, который был разработан специально для аэрокосмической отрасли. ARINC 818 обеспечивает низкую задержку и высокую надежность, которые необходимы для дисплеев авионики. Этот стандарт предназначен для критически важных систем или систем, где от видео зависит безопасность самолета.

Система видеонаблюдения обычно не попадает в эту категорию критически важных систем. Поэтому AD Aerospace в настоящее время не поставляет никаких продуктов с входами или выходами ARINC 818.

HD-SDI

Хотя HD-SDI не получил широкого распространения в аэрокосмической промышленности, он обладает преимуществами аналогового интерфейса в отношении задержки, обеспечивая при этом передачу видео высокой четкости. Компания AD Aerospace предлагает авиационной промышленности совершенно новую камеру FV-0361 HD-SDI для аэрокосмической отрасли.

Будучи цифровым сигналом, изображение может быть восстановлено без усиления шума. В ситуациях, когда видеосигнал подвержен воздействию электромагнитных помех, HD-SDI можно сделать дифференциальным. Компания AD производит FV-0877 и FV-0477 в виде согласованной пары камеры и видеомонитора, которые используют эту дифференциальную передачу.

Работающий на частоте 1,5 ГГц HD SDI требует более высоких технических характеристик кабельного жгута, передающего видеосигнал, чем аналоговый. Для новой модели FV-0361 AD может поставлять кабельные жгуты длиной до 10 м, подходящие для подключения питания и видеосигнала к блоку видеосервера FV-0591 или 22D и контактов размера 8 для других блоков LRU.