Tecnologia di collegamento dati wireless per UAV e droni

Tecnologia di collegamento dati

Amplificatore di potenza RF per comunicazioni wireless di Triad RF Systems

I collegamenti dati wireless trasmettono dati da un punto all’altro senza l’uso di cavi o altri sistemi fisicamente cablati e utilizzano tipicamente frequenze nella porzione radio e microonde dello spettro elettromagnetico.

La tecnologia di comunicazione wireless è una parte essenziale dei sistemi aerei senza pilota (UAS) e di altri veicoli senza pilota, svolgendo compiti quali l’invio di comandi da una GCS (stazione di controllo a terra) all’autopilota di un drone, la trasmissione di dati telemetrici da un drone al GCS e la trasmissione di video, immagini e altri dati dai sensori del drone.

I droni più piccoli possono essere dotati di un ricetrasmettitore Wi-Fi che consente loro di formare un collegamento wireless. Tuttavia, il Wi-Fi ha una portata limitata inferiore a un chilometro e, al di fuori delle aree urbane che possono avere una copertura Wi-Fi estesa, potrebbero essere necessarie portate maggiori. I droni che devono operare BVLOS (oltre la linea di vista) o essere controllati in aree remote su grandi distanze richiederanno una soluzione diversa.

Collegamento dati wireless per la comunicazione dei droni

Soluzione di collegamento dati UAV Austars

Oltre alla lunga portata, la comunicazione datalink dei droni deve anche essere in grado di gestire le elevate velocità di volo dei velivoli senza pilota, poiché queste velocità possono influire sull’efficienza spettrale del datalink. Il metodo di comunicazione wireless deve inoltre disporre di una larghezza di banda sufficiente a supportare i requisiti di velocità di trasmissione dati dell’applicazione. I sofisticati sensori dei droni possono trasmettere video in tempo reale in alta definizione, richiedendo un notevole throughput di dati. Un collegamento dati per droni deve inoltre avere un tempo di attività il più lungo possibile, in particolare per i droni che utilizzano tecnologie sense-and-avoid in tempo reale che richiedono una disponibilità quasi costante per funzionare.

Le bande di frequenza più basse, come HF (3-30 MHz) e VHF (30-300 MHz), sono diventate molto congestionate con l’aumento del numero di velivoli, quindi i collegamenti dati degli UAV si sono spostati sempre più nella banda L (1-2 Ghz). La banda più ampia consente canali più ampi in grado di supportare le elevate velocità di trasmissione dati dei sensori moderni.

Collegamenti dati tattici per droni

Gli UAV militari e governativi possono avere requisiti aggiuntivi per i loro collegamenti dati wireless. Questi includono la crittografia avanzata dei dati per la massima sicurezza, nonché funzionalità anti-jamming e anti-spoofing. Il collegamento dati dovrebbe anche essere difficile da rilevare al fine di ridurre la probabilità che l’UAV venga localizzato.

Tecnologia di collegamento dati tattico di Radionor

Capacità di collegamento dati degli UAV

Le funzionalità del collegamento dati dei droni possono essere ampliate utilizzando radio con tecnologia wireless MIMO (multiple-input multiple-output). La tecnologia MIMO consente di aumentare sia l’affidabilità che la capacità di un collegamento radio utilizzando più antenne sia sul trasmettitore che sul ricevitore. Questa diversità di antenne introduce ulteriori percorsi di segnale che possono essere utilizzati per migliorare il rapporto segnale/rumore del collegamento. Le antenne aggiuntive possono essere utilizzate anche per il multiplexing, in cui i diversi percorsi vengono utilizzati per trasportare più flussi di dati.