Інструкція користувача (v0.54-0.56)

КЕРІВНИЦТВО З ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА НАЛАШТУВАННЯ ЕЛЕКТРОННИХ МОДУЛІВ

(Модифікації: tBeaconGreen та AmberВерсія 0.54-0.56)

1. ВВЕДЕННЯ ТА ПРИЗНАЧЕННЯ ПРИСТРОЮ

1.1. Електронні модулі радіовизначення бренду tBeacon (надалі — Модуль або Пристрій) є складними цивільними радіоелектронними компонентами.
1.2. Основне призначення пристрою: Дистанційне визначення координат, моніторинг локації та пошук автономних цивільних об’єктів на місцевості (агродронів, безпілотних обприскувачів, сільськогосподарської техніки, метеорологічних зондів, геодезичного обладнання та спортивних авіамоделей) у разі їх позапланової посадки, втрати керування або аварійного знеструмлення бортових систем.
1.3. Для встановлення бездротового зв’язку з Модулем використовується стандартна портативна або стаціонарна радіостанція безліцензійних цивільних діапазонів (LPD, PMR, FRS) або дозволеного радіоаматорського спектра 70 см. Рекомендовано використовувати радіостанції з підтримкою надсилання аналогового викликового тону частотою 1750 Гц (Tone burst) або субтонів системи CTCSS.
1.4. Базові методи радіовизначення об’єкта, що підтримуються архітектурою tBeacon:

• Метод точних супутникових координат (GPS): Трансляція увімкненим Модулем останніх зафіксованих навігаційних даних безпосередньо в ефір за допомогою голосового синтезатора мови.
• Режим Proximity (Ближній пошук): Спеціальний режим оцінки відносної потужності сигналу за принципом “запит-відповідь”, що відображає рівень згасання хвиль в умовних одиницях.
• Метод класичної радіопеленгації: Визначення вектору напрямку на джерело випромінювання за допомогою тритонового сигналу спадної потужності та використання спрямованих антен.

2. РЕГЛАМЕНТ ВИКОРИСТАННЯ РАДІОЧАСТОТНОГО СПЕКТРА

2.1. Електронні компоненти tBeacon постачаються із налаштуванням (за замовчуванням) на базовий цивільний канал сітки LPD: 433.075 МГц.
2.2. Користувач зобов’язаний самостійно вивчити та суворо дотримуватися національного законодавства країни експлуатації щодо розподілу радіочастот.
2.3. Перед введенням Пристрою в експлуатацію необхідно переконатися, що обрана в конфігураторі робоча частота дозволена для вільного (безліцензійного) цивільного використання у вашій місцевості, або ви маєте відповідний дозвіл (позивний) для роботи у радіоаматорському спектрі.
2.4. Перед активацією Модуля в ефірі є обов’язковим попередній моніторинг обраної частоти на предмет її зайнятості іншими цивільними чи технологічними службами зв’язку.

3. ФІЗИКА ТА ТАКТИКА РАДІОВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄКТА

3.1. Визначення локації за даними супутникової навігації (GPS)

При отриманні викликового сигналу від оператора, Модуль зчитує з оперативної або енергонезависимої пам’яті останні валідні географічні координати, отримані від бортового навігаційного модуля об’єкта, та транслює їх голосом у радіоефір.

• Важливо: Якщо бортовий навігаційний датчик об’єкта зазнав механічного пошкодження або був знеструмлений внаслідок аварії, Модуль tBeacon автоматично використовує останні коректні координати, збережені у власній енергонезалежній пам’яті безпосередньо перед інцидентом. Про використання архівних даних пристрій попереджає трьома короткими маркерами перед основним мовним блоком.
• Для візуалізації точки оператор використовує будь-яке цивільне картографічне програмне забезпечення на смартфоні (Google Maps, GeoCompass, Androzic тощо), попередньо синхронізувавши формат відображення мінут/секунд у налаштуваннях додатка та конфігуратора.

3.2. Робота в інженерному режимі Proximity (Оцінка рівня згасання сигналу)

Цей режим призначений для локалізації втраченого об’єкта в умовах відсутності або відмови супутникових систем навігації, а також при сильному екрануванні об’єкта природними перешкодами (висока трава, снігові замети, складний рельєф місцевості).

• Пристрій аналізує амплітуду викликового сигналу, що надходить від радіостанції оператора, обробляє його за допомогою внутрішнього АЦП та транслює у зворотному голосовому повідомленні числове значення від 0 до 99 (де 99 — максимальний рівень сигналу, тобто найменша дистанція).
• Тактика пошуку методом екранування тілом: Оператор щільно притискає радіостанцію до тулуба (створюючи природний бар’єр для радіохвиль) і повільно повертається на 360 градусів, періодично надсилаючи тональний виклик. Напрямок, у якому Модуль фіксує та повідомляє найменше (найслабше) числове значення, вказує на те, що Пристрій tBeacon знаходиться строго за спиною оператора.

3.3. Метод класичної радіопеленгації за тритоновим маркером

Якщо активовано цей режим, Модуль у відповідь на запит генерує пачку з трьох послідовних тональних сигналів, що випромінюються із жорстко зафіксованою спадною потужністю:

1. Перший тон — 100 мВт (максимальна потужність для далекого виявлення).
2. Другий тон — 13 мВт (середній рівень для наближення).
3. Третій тон — 1.3 мВт (мінімальна потужність для точного виявлення в радіусі кількох метрів).

• Аналізуючи на слух або за допомогою S-метра радіостанції, скільки саме тонів з трьох пробиваються крізь завади та шуми, оператор отримує точне уявлення про динаміку наближення до об’єкта, або будує лінії векторів на карті до точки їх перетину.

4. ТЕХНІЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА АЛГОРИТМИ АКТИВАЦІЇ

Після подачі живлення Модуль tBeacon ініціалізує систему, видає стартовий звуковий сигнал та повідомляє поточний рівень напруги власного автономного джерела живлення. За наявності підключення до силової бортової мережі, Пристрій зумером сповіщає кількість розпізнаних банок силового LiPo акумулятора та транслює середню напругу на елементі. Після цього Пристрій переходить у енергозберігаючий циклічний режим очікування (сон/моніторинг ефіру).

4.1. Активація за бездротовим тональним викликом

• Для виведення Модуля з режиму сну оператор надсилає в ефір викликовий аналоговий тон (рекомендовано 1750 Гц або CTCSS-субтон високої частоти до 240 Гц для зниження струмоспоживання при обробці).
• Тривалість утримання кнопки виклику на рації має бути трохи більшою за встановлений у налаштуваннях “Інтервал прослуховування” (за замовчуванням — 3 секунди).
• Порядок відповіді Модуля: Обробка сигналу ➡️ Увімкнення світлозвукових маяків AUX (якщо амплітуда перевищує заданий поріг) ➡️ Трансляція тритонової пачки пеленгації ➡️ Голосове повідомлення навігаційних даних.

4.2. Активація за внутрішнім апаратним таймером

• У разі використання радіостанцій, позбавлених можливості генерації тональних сигналів, активація Модуля виконується автоматично за часом, що задається параметром «Первинна задержка».
• Після закінчення цього часового інтервалу з моменту подачі живлення, tBeacon самостійно переходить у режим безперервної циклічної трансляції тритонових пеленгів та періодичного голосового сповіщення координат із заданою частотою.

5. ПРАВИЛА МОНТАЖУ ТА ІНТЕГРАЦІЇ НА ЦИВІЛЬНІ ОБ’ЄКТИ

5.1. Енергозабезпечення: Модуль живиться від автономного LiPo акумулятора ємністю 50–300 мАг. За замовчуванням налаштування енергозбереження забезпечують автономність пристрою в режимі очікування до 3–4 тижнів від акумулятора ємністю 300 мАг.
5.2. Механічний захист: Пристрій повинен бути змонтований у зоні об’єкта, яка найменш схильна до деформацій при жорсткій посадці. Модуль має бути повністю ізольований від струмопровідних, металевих та вуглецевих (карбонових) поверхонь.
5.3. Гідроізоляція: Наполегливо рекомендується обробити плату Модуля спеціалізованим діелектричним захисним лаком або мастикою для запобігання корозії від вологи та конденсату, після чого помістити плату в термоусадкову трубку.
5.4. Оптимізація антени: Для досягнення максимальної дальності стабільного радіозв’язку антену Модуля слід розміщувати вертикально, максимально віддалено від металевих елементів конструкції, силових кабелів та карбонових рам об’єкта.

6. ІНТЕРФЕЙСИ ТА ПРОТОКОЛИ СИНХРОНІЗАЦІЇ З НАВІГАЦІЙНИМИ СИСТЕМАМИ

6.1. Для автоматичного зчитування та фіксації телеметричних даних цивільних літальних апаратів та агродронів, Модулі tBeacon підтримують пряму інтеграцію з наступними інформаційними протоколами навігаційних систем:

• NMEA: Міжнародний цивільний стандарт де-факто для супутникових GPS приймачів. Використовується у більшості комерційних модулів навігації за замовчуванням.
• UBX: Бінарний протокол обміну даними приймачів сімейства UBLOX. Активно застосовується в навігаційних комплексах систем автоматизації та полетних контролерах класу APM/Pixhawk.
• NAZA: Спеціалізований закритий бінарний протокол компанії DJI. Використовується для синхронізації з лінійкою цивільних контролерів сімейства Naza.
• MAVLINK: Міжнародний відкритий протокол телеметрії, що використовується в автоматизованих інженерних комплексах керування (ArduCopter, ArduPilot, цивільні безпілотні обприскувачі).
  6.2. Актуальні схеми підключення фізичних роз’ємів, розпіновка виводів (Pinout) та параметри узгодження рівнів напруги для кожної модифікації Модуля (Target Base, Black) детально представлені на офіційній сервісній сторінці платформи: https://tbeacon.com.ua.

7. ПІДКЛЮЧЕННЯ СВІТЛОЗВУКОВОЇ ТА ДОПОМІЖНОЇ СИГНАЛІЗАЦІЇ

7.1. Окремі модифікації Модулів обладнані вбудованими засобами світлозвукової індикації для полегшення локалізації об’єкта в умовах щільної рослинності або високого снігового покриву.
7.2. Для моделей, що не мають інтегрованих індикаторів, архітектурою плати передбачено підключення зовнішнього цивільного зумера (сирени) та/або світлодіодного спалаху до програмованих допоміжних виходів AUX.
7.3. У конфігураційному софті призначення портів за замовчуванням розподілено наступним чином: Пін 5 — керування світлодіодним спалахом, Пін 6 — керування звуковою сиреною. Також доступне точне підлаштування під резонансну частоту конкретного екземпляра зумера для досягнення максимального рівня звукового тиску (параметр «Параметри сирени»).
7.4. Фізика роботи портів індикації: При активації Модуля на вивід спалаху подається високий логічний рівень напруги. На вивід сирени транслюються прямокутні імпульси заданої частоти, що відповідають міжнародному цивільному сигналу лиха SOS.
7.5. Критичне обмеження навантаження: Пряме підключення зовнішніх споживачів до виводів AUX обмежено максимальним струмом 30–40 мА. Підключення потужніших силових індикаторів, яскравих світлодіодних матриць або промислових сирен має здійснюватися виключно через транзисторний ключ (схему підключення через польові або біполярні транзистори див. на малюнку в оригінальній інструкції).

8. СЕРВІСНЕ ОБСЛУГОВУВАННЯ ТА СИСТЕМНЕ КОНФІГУРУВАННЯ

8.1. Всі сервісні та пусконалагоджувальні операції (зміна робочих параметрів, калібрування радіочастотної сітки, оновлення мікропрограмного забезпечення (прошивки), запис системного завантажувача та вивантаження збережених треків) виконуються через офіційну утиліту налаштування (конфігуратор) для ОС Windows.
8.2. Синхронізація з ПК через USB-UART адаптер: Для підключення Модуля до комп’ютера використовується стандартний конвертер інтерфейсів USB-UART.

• ⚠️ ВАЖЛИВО: Підключення виконується за перехресною схемою: вивід TX Модуля з’єднується з виводом RX адаптера, а вивід RX Модуля — з виводом TX адаптера. Лінія GND (заземлення) з’єднується строго з GND адаптера. Порушення полярності або помилка підключення ліній живлення може призвести до виходу електронних компонентів Модуля з ладу.
• Після підключення адаптера до ПК та інсталяції відповідних драйверів у диспетчері пристроїв операційної системи з’явиться віртуальний COM-порт, номер якого необхідно обрати у верхньому меню конфігуратора.

8.4. Оновлення прошивки Модуля (Firmware Update)

Процедура оновлення внутрішнього коду до поточної стабільної версії (наприклад, актуальної версії 2.49) запускається натисканням кнопки «ПРОШИВКА» після вибору відповідного COM-порту.

8.5. Інженерне калібрування частотної сітки

Кожен Модуль проходить обов’язкове заводське налаштування під еталонну сітку цивільних частот. Для проведення повторного індивідуального підлаштування під конкретну радіостанцію користувача:

1. Встановіть з’єднання з Модулем та натисніть кнопку «КАЛИБРОВКА ЧАСТОТЫ».
2. Налаштуйте радіостанцію на ідентичну з Модулем частоту цивільного діапазону.
3. Після попередження програми безперервно утримуйте кнопку надсилання викликового тону (1750 Гц) на радіостанції до повного завершення процесу (зазвичай процедура займає 30–40 секунд). Не підносіть антену радіостанції впритул до плати та кабелів зв’язку під час калібрування.

8.6. Считування та аналіз збереженого треку локації

Енергонезалежна пам’ять Модуля здатна фіксувати до ~100 останніх валідних географічних координат. Це дозволяє у разі виникнення інциденту вивантажити трек руху цивільного об’єкта для подальшого аналізу причин аварії чи відмови бортових систем.

• Інтервал запису точок регулюється параметром «Частота збереження GPS». Вивантаження треку виконується натисканням кнопки «СКАЧАТЬ ТРЕК», дані зберігаються у стандартному міжнародному картографічному форматі .KML для візуалізації в Google Earth або Google Maps.

9. ТЕХНІЧНИЙ ОПИС ТА КЛАСИФІКАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ КОНФІГУРАТОРА

9.1. Основні системні параметри

• Частота (Гц): Робоча частота цивільного спектра, на якій функціонує Модуль. Задається в Герцах (наприклад, для першого каналу цивільної сітки LPD 433.075 МГц вноситься значення 433075000). Основні безліцензійні канали доступні у зручному випадаючому B2B-меню програми.
• Поправка: Індивідуальний коефіцієнт корекції частоти конкретного прийомопередавального чіпа плати, що розраховується автоматично під час процедури калібрування.

9.2. Параметри автономного таймерного режиму

Цей блок параметрів керує роботою Модуля у разі його автоматичної активації за часом (без зовнішнього радіозапиту):

• Первинна затримка (сек): Час до автоматичного переходу Пристрою в активний режим трансляції після подачі живлення. При значенні 0 таймер вимкнено.
• Інтервал на початку / в кінці (сек): Часові паузи між радіопосилками на початку поискового періоду (за замовчуванням — 10 сек) та в його кінці (за замовчуванням — 60 сек).
• Пошуковий період (мін): Загальний час активної роботи таймерного Модуля (за замовчуванням — 240 хвилин / 4 години), протягом якого інтервал між посилками плавно збільшується для економії заряду.
• Затримка до наступного періоду (мін): Час глибокого сну Модуля (за замовчуванням — 1200 хвилин / 20 годин) після завершення активної фази, що дозволяє Пристрою автоматично прокидатися в один і той самий час наступної доби.

9.3. Параметри викликового режиму (Робота за запитом оператора)

• Інтервал прослуховування (сек): Періодичність, з якою енергозберігаючий Модуль прокидається для сканування ефіру на наявність тонального виклику (за замовчуванням — 3 сек). Низькі значення не рекомендуються через критичне підвищення струмоспоживання.
• Період прослуховування (мсек): Тривалість однієї сесії сканування ефіру (за замовчуванням — 50 мс). Для надійної роботи з субтонами системи CTCSS цей параметр рекомендується встановити в значення 150.
• Кількість робочих циклів (раз): Кількість повторень пачок тональних та голосових повідомлень Модуля у відповідь на один прийнятий виклик (за замовчуванням — 3 цикли).
• Інтервал посилок (сек): Тимчасова пауза між окремими інформаційними пачками повідомлень у циклі відповіді (за замовчуванням — 5 сек).
• Частота викликового тону (Гц): Точна частота аналогового сигналу, на яку реагує Модуль для активації (за замовчуванням — стандартний радіоаматорський тон Tone burst 1750 Гц або кодовані частоти субтонів CTCSS).

9.4. Налаштування інтеграції з супутниковими системами (GPS)

• Предел помилок GPS (раз): Максимально допустима кількість збоїв або порожніх пакетів при зчитуванні даних. При перевищенні ліміту (за замовчуванням — 100) констатується обрив лінії або вимкнення навігаційного модуля об’єкта, і tBeacon починає звертатися до порту в 100 разів рідше для захисту акумулятора від розряду.
• Інтервал читання GPS (сек): Періодичність звернення Модуля до супутникових даних (за замовчуванням — 10 сек).
• Таймаут GPS (мсек): Час очікування відповіді від навігаційного порту (за замовчуванням — 1500 мс). Для сучасних швидкісних приймачів з частотою оновлення даних 10 Гц цей параметр можна знизити до 150 мс для суттєвого заощадження енергії.
• Формат координат: Вибір математичного стандарту відображення географічних даних (за замовчуванням — ГГ.ГГГГГ, що забезпечує точність локалізації до 1 метра і повністю підтримується картами Google Maps).
• Мінімум супутників GPS (шт): Фізичний поріг кількості утримуваних супутників (за замовчуванням — 3), при якому Модуль вважає координати валідними та записує їх у пам’ять.

9.5. Додаткові системні конфігурації

• Економіка заряду: Функція активації переривчастого тонального сигналу для зниження навантаження на передавач Модуля (за замовчуванням вимкнено).
• Поріг увімкнення сирени та спалаху: Числове значення рівня сигналу в режимі Proximity (від 0 до 99), при досягненні якого Модуль автоматично активує зовнішню світлозвукову сигналізацію AUX для точного виявлення об’єкта на фінальних метрах пошуку (за замовчуванням — 60).
• Пороги зовнішньої батареї: Спеціальний цифровий параметр виду WWCC для моделей, що підтримують прямий моніторинг силового акумулятора агродрону. Наприклад, значення 3533 задає поріг попередження на позначці 3.5В на банку, а критичний рівень — на 3.3В. По замовчуванню функцію вимкнено (0).

10. ТИПОВІ ІНЖЕНЕРНІ КОНФІГУРАЦІЇ ДЛЯ ЦИВІЛЬНОГО СЕКТОРУ

Профілі оптимізовані під різні комерційні сценарії використання електронних плат:

1. Профіль швидкісних цивільних об’єктів з GPS: Налаштування мінімальних таймаутів зчитування та максимальної актуальності координат.
2. Профіль максимальної автономності: Режим тривалого моніторингу сільськогосподарських угідь з розширеними інтервалами сну Модуля (очікування до 4 тижнів на одному заряді).
3. Профіль систем без супутникової навігації (Автономний пеленг): Оптимізація роботи тритонового маркера та режиму Proximity для об’єктів, позбавлених бортових GPS-модулів.