5G и БПЛА: Улучшеная связь БПЛА для UTM, полетов BVLOS и передачи данных телеметрии

0 605

    Современные мобильные сети 5G способны обслуживать беспилотники в воздушном пространстве на малой высоте, очевидно, они идеально подходят для этих целей, поскольку беспилотники летают довольно низко и покрытие сот над зданиями, деревьями и т. п. очень хорошее.

    Специфика параметров сетей 4G или 5G позволяет улучшить качество связи дронов при сохранении производительности мобильных устройств на земле. В принципе, для соединения дронов с помощью сотовых сетей 5G существует три основных потребности: UTM(система управления беспилотным движением), полеты BVLOS(полеты вне зоны прямой видимости) и передача данных и телеметрии.


Управление беспилотным движением (UTM)

    Одной из самых больших проблем в ближайшем будущем в экосистеме беспилотников является, как регулирование самого движения беспилотников, так и его интеграция с пилотируемой авиацией. Большое количество беспилотников уже сегодня бороздит воздушное пространство и, по прогнозам, это число будет расти.

    Для дальнейшего использования потенциала беспилотных летательных аппаратов и создания перспективных применений беспилотных летательных аппаратов важно найти справедливое и структурированное решение, которое регулирует движение беспилотных летательных аппаратов и интегрирует их в контролируемое воздушное пространство.

    Поэтому, авиарегуляторы по всему миру инициировали программы по определению правил эксплуатации беспилотных летательных аппаратов, в целях решения вопросов безопасности касающихся коммерческого использования беспилотных летательных аппаратов. Они включают в себя обязательные системы управления движением беспилотников, аналогичные системам управления воздушным движением пилотируемой авиации. 

    Например, Управление Движением Беспилотных летательных аппаратов (UTM) - это система, определяемая FAA, в то время как аналогичная концепция под названием U-Space разрабатывается в качестве совместного проекта Европейского союза. Из-за их (будущего) повсеместного охвата, их глобально стандартизированной технологии, их высокоразвитых возможностей, сотовые сети являются кандидатами на создание управляемой и надежной системы для работы дронов.

    Мобильные сети хорошо подходят для поддержки связи с беспилотными аппаратами на малых высотах и ​​могут быть интегрированы с системами Управления Движением Беспилотных летательных аппаратов,  повышая безопасность и надежность оперирования беспилотными летательными аппаратами.

Полеты вне зоны прямой видимости (BVLOS)

    Действующие правила обычно ограничиваются операциями на малой высоте (ниже 120 м или 400 футов) и в пределах прямой видимости пилота-человека, который постоянно контролирует беспилотник.

     Тем не менее, большинство случаев применения  беспилотных летательных аппаратов требуют работы вне зоны прямой видимости, при работе в автономном режиме, что  означает работу без прямого контроля пилота.

    В настоящее время системы дистанционного управления беспилотными летательными аппаратами основаны на определенных системах радиосвязи или Wi-Fi с ограниченным диапазоном, обычно дальность связи не превышает 3-5 км, либо работу по заранее запрограммированому маршруту точек пути.

    Сотовые сети могут обеспечивать соединения на неограниченных расстояниях при условии, что дрон работает в зоне покрытия сотовой сети и может управляться практически из любой точки мира. Стандартизированная сотовая сеть с большим покрытием может обеспечить всестороннюю, высококачественную и безопасную связь, которая обеспечивает эффективную работу дрона за пределами прямой видимости.

Передача полученных данных (передача телеметрии)

    Для некоторых задач решаемых с помощью беспилотников важно, чтобы данные передавались на наземные станции за пределами станции дистанционного управления пилота. Это может быть, например, прямая трансляция камеры дрона, что экономит время на обработку данных. Поскольку, зачастую это большой объем данных, требуется  широкополосный канал связи с малыми задержками, эти требования может обеспечить  покрытие сетей 5G.

Будующие проблемы

Сети широкого покрытия

    Для безопасного и эффективного использования беспилотных летательных аппаратов необходимо обеспечить полное покрытие территорий сетями. Согласно измерениям, проведенным OpenSignal.com, в Южной Корее охват сетей 4G составляет 97,5% территории,  а в Японии - 94,7%.

    Другие ведущие страны-производители беспилотных летательных аппаратов, такие как Франция или Германия, все еще нуждаются в расширении своей сотовой инфраструктуры, поскольку они охватывают только 68,3 и 65,7 процента соответственно.

    Необходимо разработать решения гарантирующие работу дрона при потери связи через сотовые мобильные сети.

    Еще одна важная вещь, которую следует учитывать, - это то, что большинство мобильных сетей спроектированы для обеспечения наилучшего покрытия на наземном уровне. Наличие покрытия и пропускной способности для нижней части воздушного пространства должно быть проанализировано и гарантировано.

Стабильная сеть

    Мобильная сеть не только должна иметь хорошее покрытие, но и должна быть стабильной. Это означает, что с расширенными возможностями трафика данных, которые предоставляет  5G, должна быть обеспечена достаточная пропускная способность, чтобы дрон не терял сеть постоянно или мог транслировать живое видео в высоком качестве.

Вывод

    Мобильные сети могут решить несколько проблем, с которыми приходится сталкиваться индустрии беспилотных летательных аппаратов, но они  должны быть полностью интегрированы в экосистему. Все беспилотники должны быть оснащены модулями мобильной связи, а инфраструктура 5G должна покрывать зону работы.

    Хотя эта технология приносит большие выгоды,  необходимо учитывать, что нет гарантии 100%-го покрытия и требуемой пропускной способности. В настоящее время мобильные сети спроектированы и оптимизированы для обслуживания пользователей на уровне земли. Ожидается, что возникнут и другие, новые и специфические проблемы беспилотных летательных аппаратов, работающих в качестве мобильных терминалов в воздушном пространстве.

   Источник: https://www.droneii.com/drones...


ОНПО-заболевание

ОНПО - острая недостаточность перемог в организме Вчера в комменты прибежало совсем какое-то безумное ципсо с нахрюком, что «украинцы массово готовы гибнуть за матькивщину, а русские поголовн...

Дипломатия бессильна. Сверхдержавы и уникальность ситуации с Украиной

Министр иностранных дел России Сергей Лавров охарактеризовал последние тенденции в американской внешней политике весьма интересной фразой. (Речь идёт о предложениях американских политик...