Інтегрована адаптивна система бездротового зв’язку зі стрибками частоти для груп безпілотників

Огляд

Ця система створена для забезпечення надійності, одночасна передача відео високої чіткості та телеметричних даних від кількох БПЛА до наземних станцій управління. Він оптимізований для платформ безпілотників FPV (включаючи польотні диспетчери Betaflight і Kakute) і підтримує дальні дії, зв'язок з низькою затримкою в складних електромагнітних середовищах.

---

Ключові характеристики

• Підтримка кількох вузлів: Працює з до 15 повітряно-десантних частин (повітряні вузли) одночасно.
• Високоякісна передача відео: Підтримує 1080P @ 60 fps потокове цифрове відео через Ethernet.
• Інтеграція телеметрії: Сумісний з:
  • SBUS (100000 бод, перевернутий)
  • UART TTL (460800 бод)
• Низька затримка: Наскрізна затримка < 0.2 секунди.
• Дальня: Надійна передача до 15 км.
• Адаптивне перемикання частоти: Інтелектуальне псевдовипадкове перемикання на основі аналізу радіочастотного середовища в реальному часі.
• Цифрова модуляція: Забезпечує надійне та ефективне використання спектру.

---

Архітектура системи

• Топологія: Конфігурація мережі зі зіркою
• компоненти:
  • 15 Повітряні підрозділи (БПЛА)
  • 1 або кілька наземних станцій управління
• Керування частотою: Працює на кількох діапазонах, які не перекриваються, щоб мінімізувати перешкоди.

---

Смуги частот

Підтримувані робочі діапазони включають:

• 900–1100 МГц (за бажанням: 800–1100 МГц, 950–1200 МГц)
• 1200–1400 МГц (за бажанням: 1300–1500 МГц)
• 2400–2600 МГц (за бажанням: 2100–2200 МГц)
• 3300–3500 МГц (за бажанням: 2900–3900 МГц)
• 5800–6000 МГц
• 6000–7000 МГц

---

Продуктивність & Надійність

• Стабільна робота в міське середовище і помірні радіочастотні перешкоди (SNR ≤ 0).
• Зберігає синхронізацію під час стрибків частоти.
• Безперервний багатоканальний прийом даних без перерв.

---

Характеристики живлення

Повітряний блок

• Блок живлення: Постійний струм 12-24 В
• Споживання енергії: ≤ 25 W
• Вихідна потужність РЧ: ≥ 1 W (30 дБм)

Наземна станція

• Блок живлення: Постійний струм 12-24 В
• Споживання енергії: ≤ 150 W
• Вихідна потужність РЧ: ≥ 20 W (43 дБм)

---

Фізичні характеристики

Повітряний блок

• Вага: ≤ 75 g
• Розміри: ≤ 50 × 50 × 20 мм

Наземна станція

• Вага: ≤ 2 кг
• Розміри: ≤ 240 × 240 × 75 мм

---

Екологічні умови

• Діапазон робочої температури: -30°C до +50 °C

---

Інтерфейси

Повітряний блок

• Відео вхід: 100M Ethernet (SH1.0 4-контактний)
• Телеметрія:
  • SBUS
  • UART TTL

Наземна станція

• Виведення до оператора: Ethernet (бажано цифрове)

---

Технологія адаптивної стрибкоподібної зміни частоти

• Розпізнавання спектру в реальному часі та аналіз зайнятості каналу
• Генерація динамічної псевдовипадкової послідовності стрибків
• Безперервна синхронізація між повітряними та наземними підрозділами
• Підтримує стабільну передачу відео та телеметрії в умовах перешкод

---

Відповідність & Тестування

Система перевіряється за допомогою наступних тестів:

1. Тест одночасної роботи:
   всі 15 повітряні підрозділи безперервно передають відео та телеметрію 10 хвилин.
2. Тест затримки:
   Перевірено під 15 км і смуга пропускання >10 МГц.
3. Тест на сумісність:
   Працює з SBUS, CRSF, та протоколи ELRS.
4. Відповідність частоті:
   Працює строго в межах визначених діапазонів частот.
5. Розмір & Перевірка ваги:
   Відповідає всім фізичним обмеженням.
6. Температурний тест:
   Повністю функціонує в заданому діапазоні температур.
7. Тест на енергоспоживання:
   У визначених межах як для повітряних, так і для наземних частин.
8. Втручання & Тест на стрибки:
   Демонструє стабільний зв’язок під час широкосмугових перешкод із використанням адаптивної стрибкоподібної зміни частоти.

---

Додатки

• Операції дронов
• Дальні FPV місії
• Спостереження та розвідка
• Промислова інспекція
• Аварійне реагування та пошук & порятунок

---

Висновок

Ця система забезпечує потужну комбінацію високопродуктивна передача відео, надійна інтеграція телеметрії, і передова технологія адаптивної стрибкоподібної зміни частоти, що робить його ідеальним рішенням для складних операцій з декількома БПЛА в складних умовах.