Использование современных технологий для организации командно-телеметрической радиолинии связи с беспилотным летательным аппаратом

"Научный аспект №6-2024" - Радиотехника

УДК 621.391

Пупасова Александра Сергеевна – студент Радиотехнического факультета Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники.

Аннотация. В современном мире беспилотные летательные аппараты стали неотъемлемой частью различных отраслей, таких как гражданская авиация, военная сфера и промышленность. Одним из ключевых элементов их работы является командно-телеметрическая радиолиния связи, обеспечивающая передачу информации между оператором и дроном. В данной статье мы рассмотрим современные технологии, используемые для организации командно-телеметрической радиолинии связи и возможности, которые они предоставляют.

Ключевые слова: Беспроводные технологии, Беспилотные летательные аппараты, Дальность связи, Удаленное управление, Командно-телеметрическая радиолиния.

Одной из тенденций развития беспилотной авиации является повышение интеллектуализации и автономности БЛА. В тоже время, даже БЛА, обладающий высокой степенью атономности и интеллекта должен иметь возможность дистанционного управления человеком-оператором. Для реализации дистанционного контроля необходимо иметь канал связи между БЛА и оператором для передачи команд и телеметрических данных [1]. В связи с этим, командно-телеметрическую радиолинию связи можно однозначно назвать одним из ключевых компонентов беспилотных летательных аппаратов. Она позволяет операторам удаленно управлять дронами и получать реально-временную телеметрию о их состоянии. Возможность удаленного управления является ключевой в случае выполнения сложных и опасных задач, где исполнитель может оказаться в зоне риска.

Основными принципами командно-телеметрической радиолинии связи являются передача команд от оператора на борт дрона и передача телеметрических данных с борта на землю. Удаленное управление дроном позволяет оператору управлять полетом, изменять его направление, скорость и высоту.

В системах связи с БЛА командные и телеметрические данные передаются с высоким приоритетом, а данные полезной нагрузки (видеокамеры, фотокамеры) доставляются на наземную станцию для дальнейшей обработки и использования, поэтому имеют низкий приоритет передачи [2]. Передача команд осуществляется в виде радиосигналов, которые принимаются бортовым приемником и интерпретируются соответствующим программным обеспечением. Телеметрические данные, в свою очередь, передаются от дрона на землю в виде информации о его положении, скорости, высоте, уровне заряда аккумулятора и других параметрах. Запись телеметрических данных позволяет сохранять информацию о полете дрона для последующего анализа и оптимизации его работы. Такая информация не только позволяет оператору сделать за работой аппарата в реальном времени, но и дает возможность быстро реагировать на любые проблемы или неисправности.

Одним из перспективных направлений развития командно-телеметрических радиолиний связи является использование беспроводных технологий передачи данных. Использование высокочастотных радиоволн и цифровых передатчиков позволяет достичь более стабильной связи, снизить вероятность помех и улучшить скорость передачи данных. Кроме того, современные протоколы передачи данных обеспечивают защиту информации от несанкционированного доступа. Кроме того, они способствуют уменьшению веса и размеров системы связи, что особенно актуально для миниатюрных дронов.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили радарные и лазерные системы передачи данных. Они отличаются высокой скоростью передачи информации и минимальными задержками. Благодаря этому оператор может контролировать полет дрона в режиме реального времени, а также получать данные о его состоянии без задержек. Помимо этого, данные системы обладают высокой степенью защиты от помех и перегрузок электросигналами.

Таким образом, использование современных технологий позволяет значительно повысить эффективность работы беспилотного летательного аппарата за счет оптимизации процесса передачи информации между оператором и дроном. Это способствует расширению возможностей применения таких аппаратов в различных отраслях и повышает безопасность выполнения сложных задач.

Современные технологии и инновации в области командно-телеметрической радиолинии связи

В последние годы произошел значительный прогресс в области беспилотных летательных аппаратов, благодаря обновленным и инновационным подходам.

Одним из основных достижений является разработка и использование новых радиочастот и протоколов передачи данных. Эти технологии позволяют увеличить пропускную способность и надежность связи, что особенно важно при управлении БЛА на больших расстояниях или в плохих погодных условиях. Более высокая пропускная способность влечет за собой возможность передачи более полной телеметрической информации, что позволяет оператору БЛА лучше контролировать его состояние и выполнение задач.

Еще одной важной инновацией в данной области является использование алгоритмов и искусственного интеллекта для анализа и обработки телеметрических данных. Это позволяет автоматизировать процесс контроля и анализа данных, а также принятие решений на основе полученной информации. Например, такая система может автоматически определить и предупредить оператора об отклонении параметров полета, что способствует повышению уровня безопасности и эффективности управления БЛА.

Важным этапом развития командно-телеметрической радиолинии связи является также использование современных методов шифрования данных. Использование защищенных протоколов и шифрования обеспечивает конфиденциальность и неприкосновенность передаваемой информации, что крайне актуально в контексте сохранения беспилотных аппаратов от несанкционированного доступа и вмешательства.

Перспективы развития командно-телеметрической радиолинии связи в будущих технологиях

Одной из приоритетных задач является увеличение дальности связи между беспилотным аппаратом и оператором. Современные технологии позволяют достичь значительных расстояний, однако постоянное развитие беспилотной авиации требует еще больших возможностей [3]. В будущих технологиях можно ожидать использования более мощных и дальнобойных радиочастотных диапазонов, а также применение более эффективных антенн, которые позволят обеспечить надежное соединение на больших расстояниях.

Еще одной перспективной областью развития командно-телеметрической радиолинии связи является повышение скорости передачи данных. С увеличением функциональности беспилотных аппаратов, объем передаваемой информации становится все большим. Поэтому важным шагом в развитии БЛА может стать разработка новых протоколов и методов сжатия данных, которые позволят передавать больший объем информации за более короткое время.

Кроме того, в будущих технологиях можно ожидать применение более совершенных методов обработки сигнала и шифрования для обеспечения безопасности связи. С учетом возможных угроз и атак на командно-телеметрическую радиолинию связи, разработка систем защиты информации будет очень важным направлением

Список литературы

  1. Чиров Д.С., Лобов Е.М. Выбор сигнально-кодовой конструкции для командно-телеметрической линии радиосвязи с беспилотными летательными аппаратами средней и большой дальности // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017. Том 11. №10. С. 21-28.
  2. Полынкин А.В., Ле Х.Т. Исследование характеристик радиоканала связи с беспилотными летательными аппаратами // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 7. Ч. 2. С.98-107
  3. Боев Н.М. Анализ командно-телеметрической радиолинии связи с беспилотными летательными аппаратами // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. Акад. М.Ф. Решетнева. 2012. Вып. 2 (42). С.86-91.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Автор: Пупасова Александра Сергеевна