Beyond Line of Sight BLOS FANET

시스템 설계 및 통합 서비스 전문 스타트업입니다.. Our focus lies in providing innovative electronic and mechanical design solutions for small businesses. As part of our ongoing projects. We are seeking your assistance with a service that aligns with the products and offerings provided by your company. Below, we have outlined the specific details of our requirements.

산불 측량 드론 시스템 설명:

Lately one of our costumers asked for a feasible solution to set up a Drone network for wildfire surveying a beyond line of sight, by providing real-time data and video, and operate over long distances. For the reason to cover large areas since we are such a big country, 우리는 이 아키텍처를 제안했습니다:

최대 비행이 가능한 모체 UAV 6 고도는 km이고 거리는 다음과 같습니다. 50 km, 시선을 통해 직접 제어 (로스) 지상 관제소에서 (GCS). 모체 UAV에는 고품질 비디오 스트림 다운링크를 GCS로 전송하는 고해상도 검사 카메라가 장착되어 있습니다., 전이중 방식으로 GCS와 명령 및 원격 측정 데이터를 교환합니다., 양방향 통신.

추가적으로, there are six daughter quadcopter drones that connect exclusively to the mother UAV via two-way telemetry data and send their video streams to the mother UAV, 모든 데이터를 GCS로 전송하는 중계 역할을 합니다.. 딸 드론은 동시에 작동할 수 있습니다., 모체 UAV와 보조 드론 모두 GCS에서 명령을 내릴 수 있습니다.. 어머니 UAV와 딸 쿼드콥터 사이의 최대 거리는 다음과 같이 설정됩니다. 15 km LOS which make it possible to cover a large area and establish beyond line-of-sight system.

무화과. overview of the working scenario with all the communication links.

효과적으로 적용하는 방법은 다음과 같습니다.:

1. 명령 및 제어 센터 역할을 하는 어머니 UAV

고지대, 장거리 감시: 어머니 UAV, 위로 날아갈 수 있는 능력으로 6 고도 및 피복 km 50 km, 전체 화재 지역에 대한 고고도 관측 플랫폼 역할을 할 수 있습니다.. 고해상도 이미지와 비디오를 캡처할 수 있습니다., which can be streamed in real time to the ground control station (GCS).
도터 드론을 위한 조정 허브: 어머니 UAV는 딸 드론을 관리하기 위한 중계 지점 역할을 할 수 있습니다., 화재의 특정 부분을 덮기 위해 비행 경로를 조정합니다..

2. 상세한 데이터 수집을 위한 도터 드론

동시 다지점 감시: 딸 드론은 낮은 고도에 배치되어 화재 구역의 여러 구역에서 자세한 비디오 및 원격 측정 데이터를 수집할 수 있습니다.. 고품질 카메라로, 활성 화재 전선에 대한 집중된 시야를 제공할 수 있습니다., 핫스팟, 또는 주의가 필요한 부분.
실시간 매핑 및 원격 측정: 실시간 화재 행동 매핑을 위해 딸 드론의 데이터를 모체 UAV를 통해 GCS로 전달할 수 있습니다.. 이를 통해 지상 팀은 격리 및 대피에 관해 빠른 결정을 내릴 수 있습니다..

3. 지상 관제소의 실시간 데이터 처리

임무 계획 및 조정: GCS는 모체 드론과 딸 드론 모두로부터 원격 측정 및 비디오 스트림을 수신할 수 있습니다., 운영자가 드론 비행 경로를 조정하고 중요한 영역에 집중할 수 있도록 함.
화재 진행 분석: 드론의 고해상도 비디오 스트림은 화재가 어떻게 확산되는지 평가하는 데 도움이 될 수 있습니다., 핫스팟 식별, 리소스를 어디에 배포해야 하는지에 대한 통찰력을 제공합니다..
지리정보시스템과의 통합 (GIS): 드론’ 화재 확장을 시각화하기 위해 데이터를 지도에 오버레이할 수 있습니다., 지역, 지상 직원을 위한 안전한 경로.

4. 산불 조사를 위한 드론 네트워크의 이점

넓은 지역 범위: 엄마와 딸 드론이 함께 일하는 모습, 짧은 시간에 넓은 면적을 커버할 수 있습니다., 화재 확산 추적 및 여러 구역 모니터링.
실시간 인텔리전스: 실시간 비디오 및 원격 측정을 제공하는 시스템 기능을 통해 소방관과 응급 구조원은 화재 상태에 대한 최신 정보를 얻을 수 있습니다..
안전과 효율성: 드론을 이용해서, 위험 지역에서 유인 항공기나 지상 인력의 필요성을 최소화하여 인명에 대한 위험을 줄일 수 있습니다..
장거리 작전: 시스템 범위, 먼 거리에 걸쳐 데이터를 중계하는 모체 UAV, GCS는 드론에 대한 완전한 제어를 유지하면서 화재로부터 안전한 거리에서 작동할 수 있습니다..

통신 링크에 대한 자세한 정보는 다음 표에 나와 있습니다.:

		기능	보내는 사람 / 목표	방향	데이터 유형	비트레이트
	모체 UAV와 딸 UAV 간의 통신	비행 관제 및 비행 상태	자동 조종 장치	업링크 및 다운링크	Tele command and Telemetry	≤ 200 Kbps
	모체 UAV와 딸 UAV 간의 통신	비디오 링크	딸 드론 온보드 마이크로 카메라	다운링크	시각화 720P 해상도 이하.	약 5 각각 Mbps
Communication between Mother’s UAV and CGS		비행 관제 및 비행 상태	자동 조종 장치	업링크	Tele command and Telemetry	로우 프로파일 200Kbps 이하
		비디오 링크	마더 UAV 온보드 HD 카메라	다운링크	시각화 1080P 해상도	약 16 Mbps
		MUX 비디오 링크	딸 드론 미니 트랜시버	다운링크	MUX의 6 비디오 스트림	약 30 Mbps

우리의 요청:

우리의 아이디어는 아직 디자인 단계이기 때문에, our startup company currently lacks sufficient expertise in drone Datalink technology. After thoroughly reviewing your company’s expertise and proven track record in the field of drone Datalink solutions, 우리는 당신의 능력에 깊은 인상을 받았습니다. 프로젝트의 복잡성과 특정 기술 요구 사항을 고려하여, 귀하의 기존 제품 제공을 기반으로 실용적인 솔루션을 제안하는 데 도움을 요청하고 싶습니다.. 우리는 귀하의 광범위한 지식과 기술이 우리 프로젝트의 성공을 크게 향상시킬 수 있다고 믿습니다., and we look forward to your expert guidance in developing a reliable and efficient Datalink system for our drone network.

Your insights and recommendations will be invaluable in helping us move forward with the project.

“Beyond Line of Sight” (BLOS) communication is critical for FANETs (Flying Ad-Hoc Networks) due to the decentralized nature of drone networks and their operational range. Expanding BLOS in FANETs involves techniques and technologies that enhance communication, 제어, and performance.

1. Communication Technologies

Satellite Communication (위성통신): Using satellites for drone communication provides robust coverage over large areas, including remote and oceanic regions.
High-Frequency (HF) 라디오: HF bands enable long-distance communication, especially useful in areas without cellular networks.
Mesh Networking: FANETs use mesh networks to relay data between drones, bypassing the need for direct line-of-sight to a base station.
LoRa WAN and LPWANs: Low-power wide-area networks are beneficial for energy-efficient long-range communication.

2. Relay Systems

Intermediate Drones: Drones can act as relay points for others, forming multi-hop networks.
Ground Relays: Deploying ground stations in remote locations extends the communication range.
Airborne Platforms: High-altitude platforms (예를 들어, balloons, larger UAVs) serve as relays to enhance coverage.

3. Advanced Antenna Systems

Directional and Phased-Array Antennas: Improve range and reduce interference by focusing signals.
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): Enhances throughput and reliability in non-line-of-sight conditions.
Beamforming: Dynamically steers signals toward drones to maintain connectivity.

4. AI and Machine Learning

Routing Optimization: AI-driven algorithms select the best paths for communication dynamically.
Predictive Maintenance: Analyzes patterns to prevent link failures before they occur.
Dynamic Frequency Allocation: AI identifies the best frequency bands to minimize interference and maximize range.

5. Protocols and Standards

Dynamic Spectrum Sharing: Efficiently allocates spectrum among FANETs and other users.
Adaptive Protocols: Protocols like AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector) can be tailored for FANETs to ensure optimal performance in BLOS scenarios.
5G and Beyond: Integration with 5G NR (New Radio) for ultra-reliable low-latency communication (URLLC).

6. 에너지 효율성

Energy-Aware Routing: Minimizes power consumption in relays.
Harvesting Energy: Utilizing solar-powered drones or energy beams to recharge UAVs.

7. 보안

End-to-End Encryption: Ensures data security across the network.
Intrusion Detection Systems (IDS): Monitors and identifies malicious activities.
Blockchain: Secure, decentralized communication management in FANETs.