كيف تتدخل في رابط الطائرة بدون طيار؟

يعد نظام الارتباط جزءًا مهمًا من الطائرات بدون طيار ، وتتمثل مهمته الرئيسية في إنشاء قناة نقل بيانات ثنائية الاتجاه جوًا أرضيًا ، والتي تُستخدم لإكمال التحكم عن بُعد والقياس عن بُعد ونقل معلومات المهمة الخاصة بـالطائرات بدون طيار بواسطة محطة التحكم الأرضية. يحقق جهاز التحكم عن بعد التشغيل عن بُعد للطائرات بدون طيار ومعدات المهمة ، ويدرك القياس عن بُعد مراقبة حالة الطائرات بدون طيار.

يقوم نقل معلومات المهمة بنقل الفيديو والصورة والمعلومات الأخرى التي حصل عليها مستشعر المهمة المحمولة جواً إلى محطة القياس والتحكم عبر القناة اللاسلكية للوصلة الهابطة ، والتي تعد المفتاح لإكمال مهمة الطائرة بدون طيار ، وترتبط الجودة ارتباطًا مباشرًا بالقدرة على العثور على الهدف وتحديده.

تكوين نظام ارتباط الطائرات بدون طيار

الجزء المحمول جوا منيتضمن رابط الطائرات بدون طيارمحطة البيانات المحمولة جوا (ADT) والهوائي. تشتمل محطات البيانات المحمولة جواً على مستقبل RF وجهاز إرسال ومودم لتوصيل جهاز الاستقبال والمرسل ببقية النظام. توفر بعض محطات البيانات المحمولة جواً أيضًا معالجات لضغط البيانات لتلبية قيود عرض النطاق للوصلة الهابطة. الهوائي هو هوائي شامل الاتجاهات ، وفي بعض الأحيان يكون الهوائي الاتجاهي مطلوبًا.

يسمى الجزء الأرضي من الارتباط أيضًا محطة البيانات الأرضية (GDT). يشتمل الجهاز على هوائي واحد أو أكثر ، وجهاز استقبال وجهاز إرسال ومودم. إذا تم ضغط بيانات المستشعر قبل الإرسال ، فإن محطة البيانات الأرضية تحتاج أيضًا إلى استخدام معالج لإعادة بناء البيانات. يمكن تقسيم محطة البيانات الأرضية إلى عدة أجزاء ، والتي تشمل عمومًا اتصال بيانات محلي يربط الهوائي الأرضي ومحطة التحكم الأرضية ، والعديد من المعالجات والواجهات في محطة التحكم الأرضية.

بالنسبة للطائرات بدون طيار طويلة التحمل ، من أجل التغلب على تأثير عوامل مثل حجب التضاريس ، وانحناء الأرض وامتصاص الغلاف الجوي ، وإطالة مسافة عمل الروابط ، يعد الترحيل طريقة شائعة. عندما يتم اعتماد اتصال الترحيل ، فإن منصة الترحيل ومعدات إعادة التوجيه المقابلة هي أيضًا أحد مكونات نظام ارتباط الطائرات بدون طيار. يتم تحديد مسافة التشغيل بين الطائرة بدون طيار والمحطة الأرضية بواسطة خط الرؤية اللاسلكي.

تردد قناة Uav link

في عملية نقل البيانات من الأرض إلى الجو بدون طيار ، ستتأثر الإشارات اللاسلكية بعوامل مثل التضاريس والأجسام الأرضية والغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى انعكاس وتشتت وانحراف موجات الراديو ، وتشكيل انتشار متعدد المسارات ، وستتداخل القناة بضوضاء مختلفة ، مما يؤدي إلى انخفاض جودة نقل البيانات.

في اتصالات القياس والتحكم ، يختلف تأثير قنوات الإرسال اللاسلكي باختلاف نطاقات تردد التشغيل ، لذلك من الضروري فهم نطاقات التردد الرئيسية المستخدمة بواسطة القياس والتحكم في الطائرات بدون طيار. نطاق تردد الموجة الحاملة لوصلة القياس والتحكم الخاصة بالطائرات بدون طيار واسع جدًا. تتميز المعدات منخفضة النطاق بتكلفة أقل ويمكن أن تستوعب عددًا محدودًا من القنوات ومعدل نقل البيانات ، في حين أن المعدات عالية النطاق لها تكلفة أعلى ويمكن أن تستوعب عددًا أكبر من القنوات ومعدل نقل بيانات أعلى.

نطاق التردد الرئيسي لتطبيق رابط الطائرات بدون طيار هو الميكروويف (300 ميجاهرتز ~ 3000 جيجاهرتز) ، لأن رابط الميكروويف لديه نطاق ترددي أعلى متاح ، ويمكنه نقل صور الفيديو ، وعرض النطاق الترددي العالي والهوائي عالي الكسب الذي يستخدمه لديه أداء جيد ضد التداخل. نطاقات الميكروويف المختلفة مناسبة لأنواع الوصلات المختلفة.

بشكل عام ، تعد نطاقات VHF و UHF و L و S أكثر ملاءمة لوصلات خط الرؤية قصيرة المدى للطائرات بدون طيار قصيرة المدى ؛ نطاقي X و Ku مناسبان لوصلات خط الرؤية ووصلات الترحيل الجوي للطائرات بدون طيار متوسطة وطويلة المدى ؛ نطاقي Ku و Ka مناسبان لوصلات ترحيل الأقمار الصناعية المتوسطة والطويلة المدى.

إذا تم النظر في التداخل مع روابط المركبات الجوية غير المأهولة (UAV) ، فيجب مراعاة كائن التشويش. تحتوي الطائرة بدون طيار على رابط تحكم من محطة التحكم إلى الطائرة بدون طيار ، ويسمى أيضًا الوصلة الصاعدة ؛ كما أن لديها ارتباط بيانات من الطائرة بدون طيار إلى محطة التحكم ، والمعروفة أيضًا باسم الوصلة الهابطة.

التدخل في ارتباط التحكم

رابط التحكم هو رابط صاعد ، لذا فإن هدف التشويش هو الطائرة بدون طيار. يظهر سيناريو التشويش في الشكل أدناه ، ويتم تقديم بعض افتراضات المعلمات العامة: كسب هوائي الفراشة لمحطة التحكم هو 20 ديسيبل ، وعزل الفص الجانبي 15 ديسيبل ، وقدرة المرسل 1 واط. الطائرة بدون طيار على بعد 20 كم من المحطة الأرضية ، وكسب الهوائي السوطي للطائرة بدون طيار هو 3dBi.