Як заважати безпілотному зв'язку?

Система зв'язку є важливою частиною БПЛА, її основним завданням є встановлення двонаправленого каналу передачі даних повітря-земля, який використовується для завершення дистанційного керування, телеметрії та передачі інформації про завдання.БПЛА наземною станцією управління. Дистанційне керування реалізує дистанційне керування безпілотниками та місійним обладнанням, а телеметрія реалізує моніторинг стану дронів.

Передача інформації про місію передає відео, зображення та іншу інформацію, отриману бортовим датчиком місії, на станцію вимірювання та керування через низхідний бездротовий канал, який є ключовим для виконання завдання БПЛА, а якість безпосередньо пов’язана зі здатністю знаходити та ідентифікувати ціль.

Склад системи зв'язку БПЛА

Повітряна частинаБПЛА посилання включаєбортовий термінал даних (ADT) і антену. Бортові термінали даних містять радіочастотний приймач, передавач і модем для підключення приймача та передавача до решти системи. Деякі бортові термінали даних також забезпечують процесори для стиснення даних, щоб відповідати обмеженням пропускної здатності низхідної лінії зв’язку. Антена є всеспрямованою, іноді потрібна спрямована антена з посиленням.

Наземну частину каналу також називають наземним терміналом даних (GDT). Термінал містить одну або кілька антен, радіочастотний приймач і передавач, а також модем. Якщо дані датчика стискаються перед передачею, наземний термінал даних також потребує використання процесора для реконструкції даних. Наземний термінал даних можна розділити на кілька частин, які, як правило, включають локальне з’єднання даних, що з’єднує наземну антену та наземну станцію керування, а також кілька процесорів та інтерфейсів у наземній станції керування.

Для довготривалих БПЛА, щоб подолати вплив таких факторів, як блокування місцевості, кривизна землі та атмосферне поглинання, а також збільшити відстань дії ланок, ретрансляція є звичайним способом. Коли використовується ретрансляційний зв’язок, платформа ретрансляції та відповідне обладнання для пересилання також є одним із компонентів системи зв’язку БПЛА. Робоча відстань між дроном і наземною станцією визначається зоною прямої видимості.

Смуга частот каналу зв'язку БПЛА

У процесі передачі даних БПЛА «земля-повітря» на бездротові сигнали впливатимуть такі фактори, як рельєф, наземні об’єкти та атмосфера, що призводить до відбиття, розсіювання та дифракції радіохвиль, утворюючи багатошляхове поширення, а каналу заважатимуть різні шуми, що призведе до погіршення якості передачі даних.

При вимірюванні та керуванні зв’язком вплив каналів бездротової передачі змінюється залежно від різних діапазонів робочих частот, тому необхідно розуміти основні діапазони частот, які використовуються вимірюванням і керуванням БПЛА. Діапазон несучих частот каналу вимірювання та керування БПЛА дуже широкий. Низькодіапазонне обладнання має нижчу вартість і може вмістити обмежену кількість каналів і швидкість передачі даних, тоді як високодіапазонне обладнання має вищу вартість і може вмістити більшу кількість каналів і вищу швидкість передачі даних.

Основним частотним діапазоном для застосування БПЛА є мікрохвильовий (300 МГц ~ 3000 ГГц), оскільки мікрохвильовий канал має більшу доступну смугу пропускання, може передавати відеозображення, а використовувана антена з високою смугою пропускання та високим коефіцієнтом підсилення має хороші характеристики захисту від перешкод. Різні мікрохвильові діапазони підходять для різних типів зв'язку.

Загалом, діапазони VHF, UHF, L і S більше підходять для недорогих ліній прямої видимості БПЛА малої дальності; Діапазони X і Ku підходять для ліній прямої видимості та повітряних ретрансляційних ліній БПЛА середньої та великої дальності; Діапазони Ku і Ka підходять для супутникових ретрансляційних ліній середньої та великої дальності.

Якщо розглядаються перешкоди лініям зв’язку безпілотного літального апарату (БПЛА), необхідно враховувати об’єкт перешкод. Безпілотник має канал керування від станції керування до дрона, який також називається висхідним зв’язком; Він також має канал передачі даних від дрона до станції керування, також відомий як низхідний канал.

Перешкоди в ланці управління

Лінія управління є висхідною, тому об’єктом постановки перешкод є БПЛА. Сценарій глушіння показаний на малюнку нижче, і наведено деякі загальні припущення щодо параметрів: посилення антени-метелика контрольної станції становить 20 дБі, ізоляція бічної пелюстки становить 15 дБ, а потужність передавача становить 1 Вт. БПЛА знаходиться на відстані 20 км від наземної станції, а коефіцієнт посилення штирьової антени БПЛА становить 3 дБі.