La tasko pliigi la komunikadon per senpilota aerveturilo (UAV) restas grava. Ĉi tiu artikolo diskutas metodojn por plibonigi ĉi tiun parametron. La artikolo estis skribita por UAV-programistoj kaj funkciigistoj kaj estas daŭrigo de serio de artikoloj pri komunikado kun UAVoj (por la komenco de la serio, vidu .
Kio influas la komunikan gamon
La komunika gamo dependas de la modemo uzata, antenoj, antenkabloj, radioondaj disvastigkondiĉoj, ekstera interfero kaj iuj aliaj kialoj. Por determini la gradon de influo de aparta parametro sur la komunika gamo, konsideru la intervalekvacion
(1)
kie
— bezonata komunika distanco [metroj];
— lumrapideco en vakuo [m/sec];
— frekvenco [Hz];
— modema dissendila potenco [dBm];
— elsenda antena gajno [dBi];
— perdoj en la kablo de la modemo al la dissendila anteno [dB];
— ricevila antena gajno [dBi];
— perdoj en la kablo de la modemo al la ricevila anteno [dB];
— sentemo de la modema ricevilo [dBm];
— mildiga multipliko, konsiderante pliajn perdojn pro la influo de la Tera surfaco, vegetaĵaro, atmosfero kaj aliaj faktoroj [dB].
De la ekvacio povas esti vidita ke la intervalo estas determinita per:
- la modemo uzata;
- frekvenco de la radiokanalo;
- antenoj uzataj;
- perdoj en kabloj;
- influo sur la disvastigo de radiondoj de la Tera surfaco, vegetaĵaro, atmosfero, konstruaĵoj, ktp.
Poste, la parametroj influantaj la gamon estas konsiderataj aparte.
Modemo uzata
La komunika gamo dependas nur de du parametroj de la modemo: dissendila potenco kaj ricevila sentemo , aŭ pli ĝuste, de ilia diferenco - la energibuĝeto de la modemo
(2)
Por pliigi la komunikadan gamon, necesas elekti modemon kun granda valoro . Pliigas siavice, ĝi eblas per pliigo aŭ reduktante . Oni preferu serĉi modemojn kun alta sentemo ( kiel eble plej malalta), prefere ol pliigi la dissendilpotencon . Ĉi tiu afero estas detale diskutita en la unua artikolo. .
Krom materialoj Ĝi valoras konsideri ke iuj fabrikantoj, kiel Microhard , indiku en la specifoj de iuj aparatoj ne la mezumon, sed la pintan potencon de la dissendilo, kiu estas plurfoje pli granda ol la mezumo kaj kiu ne povas esti uzata por kalkuli la intervalon, ĉar ĉi tio kondukos al la kalkulita intervalo multe superi la veran. valoro. Tiaj aparatoj inkluzivas, ekzemple, la popularan pDDL2450-modulon [,]. Ĉi tiu fakto rekte sekvas el la rezultoj de testado de ĉi tiu aparato farita por akiri FCC-atestilon (vidu paĝon 58). Testrezultoj por FCC-atestitaj sendrataj aparatoj povas esti viditaj sur la FCC ID retejo enigante la taŭgan FCC-ID en la serĉbreton, kiu devus esti sur la etikedo indikanta la tipon de aparato. La FCC-ID de la modulo pDDL2450 estas NS916pDDL2450.
Frekvenco de radiokanalo
El la gamo-ekvacio Evidente sekvas, ke ju pli malalta estas operacia frekvenco , des pli granda estas la komunika gamo . Sed ni ne rapidu al konkludoj. La fakto estas, ke aliaj parametroj inkluzivitaj en la ekvacio ankaŭ dependas de frekvenco. Ekzemple, gajnoj de anteno и dependos de la frekvenco en la kazo kiam la maksimumaj dimensioj de la antenoj fiksita, kio estas ĝuste kio okazas en la praktiko. Anteno-gajno , esprimita en sendimensiaj unuoj (tempoj), povas esti esprimita laŭ la fizika areo de la anteno en la sekva maniero
(3)
kie - antena aperturefikeco, t.e. la rilatumo de la efika antenareo al la fizika (depende de la antena dezajno) .
De Estas tuj klare, ke por fiksa antenareo, la gajno pliiĝas proporcie al la kvadrato de la frekvenco. Ni anstataŭu в , antaŭe reverkinte uzante sendimensiajn unuojn por antengajnoj , , kabloperdoj , kaj malfortiga faktoro , kaj ankaŭ uzante Vatojn por и anstataŭ dBm. Tiam
(4)
kie estas la koeficiento estas konstanto por fiksaj antenaj dimensioj. Tiel, en ĉi tiu situacio, la komunika gamo estas rekte proporcia al la frekvenco, t.e., ju pli alta la frekvenco, des pli granda la intervalo. Konkludo Kun fiksaj dimensioj de la antenoj, pliigi la frekvencon de la radio-ligo kondukas al pliigo de la komunika gamo plibonigante la direktajn ecojn de la antenoj. Tamen oni devas konsideri, ke laŭ la ofteco pliiĝas, ankaŭ pliiĝas la mildigo de radiondoj en la atmosfero, kaŭzita de gasoj, pluvo, hajlo, neĝo, nebulo kaj nuboj. . Krome, kun kreskanta padlongo, malfortiĝo en la atmosfero ankaŭ pliiĝas. Tial, por ĉiu padlongo kaj averaĝaj vetercirkonstancoj sur ĝi, ekzistas certa maksimuma valoro de la portanta frekvenco, limigita per la permesebla nivelo de signalmalfortiĝo en la atmosfero. Ni lasu la finan solvon al la demando pri la influo de la frekvenco de radiokanalo sur la komunika gamo al la sekcio, kie la influo de la surfaco kaj atmosfero de la Tero sur la disvastigo de radiondoj estos konsiderata.
Antenoj
La komunika gamo estas determinita per tia antena parametro kiel la gajno (gajno en angla terminologio), mezurita en dBi. Gajno estas grava kunmetita parametro ĉar ĝi enkalkulas: (1) la kapablon de la anteno enfokusigi la energion de la dissendilo direkte al la ricevilo komparite kun izotropa emitilo (izotropa, tial la indekso i en dBi); (2) perdoj en la anteno mem [,]. Por pliigi la komunikadan gamon, vi devas elekti antenojn kun la plej alta ebla gajnvaloro el tiuj, kiuj taŭgas laŭ pezo kaj grandeco parametroj kaj la kapabloj de la gvidsistemo. La kapablo de anteno enfokusigi energion ne estas donita senpage, sed nur per pliigo de la dimensioj (aperturo) de la anteno. Ekzemple, ju pli granda estas la ricevanta anteno, des pli granda la areo, kiun ĝi povos kolekti energion por provizi al la ricevilo-enigo, kaj ju pli da energio, des pli forta la ricevita signalo, t.e. la komunika gamo pligrandiĝas. Tiel, vi unue devas decidi pri la maksimumaj antenaj dimensioj, kiuj taŭgas por la problemo solvita kaj limigi la serĉareon per ĉi tiu parametro, kaj poste serĉi specifan antenan modelon, koncentriĝante al la maksimuma gajno. La dua grava antenparametro por praktiko estas la radiolarĝo [,], mezurita en angulaj gradoj. Tipe, la radiolarĝo estas difinita kiel la angulo inter du spacaj indikoj de la centro de la anteno ĉe kiu la antengajno estas reduktita je 3 dB de la maksimumo por tiu anteno. La larĝo de la ŝablono en azimuto kaj alteco povas multe varii. Ĉi tiu parametro estas proksime rilata al la dimensioj de la anteno laŭ la regulo: pli grandaj dimensioj - pli malgranda faskolarĝo. Ĉi tiu parametro ne estas rekte inkludita en la intervalekvacio, sed estas ĉi tiu parametro kiu determinas la postulojn por la grundstacio (GS) antena gvidsistemo sur la UAV, ĉar la GS, kiel regulo, uzas tre direktajn antenojn, almenaŭ en kazoj kie gamo estas maksimumigita komunikado kun la UAV estas prioritato. Efektive, kondiĉe ke la NS-spura sistemo certigas la angulan precizecon direkti la antenon al la UAV egala al duono de la larĝo de la ŝablono aŭ malpli, la nivelo de la ricevita/elsendita signalo ne falos sub 3 dB de la maksimumo. Sub neniuj cirkonstancoj duono de la radiolarĝo de la elektita anteno devus esti malpli ol la angula eraro de la NS-antena indika sistemo en azimuto aŭ alteco.
Kabloj
Por maksimumigi komunikadan gamon, vi devas uzi kablojn kun la plej malalta ebla lineara malfortiĝo (kablomalfortiĝo aŭ kabloperdo) sur laborante frekvenco de la radioligo NS-UAV. La linia malfortiĝo en kablo estas difinita kiel la rilatumo de la signalo ĉe la eligo de 1 m kablosegmento (en la metrika sistemo) al la signalo ĉe la enigo de kablosegmento, esprimita en dB. Kablo-perdoj inkluzivita en la intervalekvacio , estas determinitaj per multobligado de la lineara malfortiĝo per la kablolongo. Tiel, por akiri la maksimuman eblan komunikadan gamon, vi devas uzi kablojn kun la plej malalta ebla lineara malfortiĝo kaj minimumigi la longon de ĉi tiuj kabloj. Sur la NS, modemunuoj devas esti instalitaj rekte sur la masto apud la antenoj. En la UAV-korpo, la modemo devas esti lokita kiel eble plej proksime al la antenoj. Ankaŭ indas kontroli la impedancon de la elektita kablo. Ĉi tiu parametro estas mezurita en Ohmoj kaj kutime egalas al 50 aŭ 75 Ohmoj. La impedanco de la kablo, la antena konektilo de la modemo kaj la konektilo sur la anteno mem devas esti egalaj.
Efiko de la Tera surfaco
En ĉi tiu sekcio ni rigardos la disvastigon de radiondoj super ebenaĵo aŭ mara surfaco. Ĉi tiu situacio ofte okazas en la praktiko uzi UAVojn. UAV-monitorado de duktoj, elektraj linioj, agrikulturaj kultivaĵoj, multaj militaj kaj specialaj operacioj - ĉio ĉi estas bone priskribita de ĉi tiu modelo. Homa sperto pentras al ni bildon en kiu komunikado inter objektoj eblas se ili estas en la kampo de rekta optika videbleco de unu la alian, alie komunikado estas neebla. Tamen, radiondoj ne apartenas al la optika gamo, do la situacio kun ili estas iom malsama. Ĉi-rilate, estas utile por la UAV-programisto kaj funkciigisto memori la sekvajn du faktojn.
1. Komunikado en la radioamplekso eblas eĉ en foresto de rekta videbleco inter la NS kaj la UAV.
2. La influo de la suba surfaco sur komunikado kun la UAV estos sentata eĉ kiam ne estas objektoj sur la optika linio NS-UAV.
Por kompreni la specifaĵojn de disvastigo de radio-ondoj proksime de la surfaco de la Tero, estas utile konatiĝi kun la koncepto de grava areo de disvastigo de radio-ondoj. . En foresto de iuj objektoj en signifa zono de radioonda disvastigo, intervalkalkuloj povas esti faritaj uzante formulojn por libera spaco, t.e. в povas esti prenita egala al 0. Se estas objektoj en la esenca zono, tiam tio ne povas esti farita. En Fig. 1 ĉe punkto A estas punkta elsendilo situanta ĉe alteco super la surfaco de la Tero, kiu elsendas elektromagnetan energion en ĉiuj direktoj kun egala intenseco. Je punkto B je alteco estas ricevilo por mezuri la kampan intensecon. En tiu modelo, la esenca regiono de radioonda disvastigo estas elipsoido kun fokusoj ĉe punktoj A kaj B.
Rizo. 1. Signifa areo de disvastigo de radio-ondoj
La radiuso de la elipsoido en ĝia "plej dika" parto estas determinita per la esprimo
(5)
De estas klare ke dependas de frekvenco inverse proporcia, des malpli , des pli "dika" la elipsoido ( en Fig. 1). Krome, la "dikeco" de la elipsoido pliiĝas kun kreskanta distanco inter komunikadobjektoj. Por radiondoj povas havi sufiĉe imponan valoron, do kiam 10 km, Ni ricevas 2.45 GHz 50÷60 m.
Ni nun konsideru la maldiafanan objekton prezentitan per la griza triangulo en Fig. 1. Ĝi influos la disvastigon de radiondoj kun frekvenco , ĉar ĝi situas en signifa disvastigzono kaj praktike ne havos efikon al la disvastigo de radiondoj kun frekvenco . Por radiondoj en la optika gamo (lumo), la valoro estas malgranda, do la influo de la Tera surfaco sur la disvastigo de lumo ne estas sentata en la praktiko. Konsiderante ke la surfaco de la Tero estas sfero, estas facile kompreni tion kun kreskanta distanco , la subesta surfaco ĉiam pli moviĝos en la signifan disvastigzonon, tiel blokante la fluon de energio de punkto A al punkto B - fino de rakonto, komunikado kun la UAV estas interrompita. Aliaj objektoj sur la itinero, kiel malebena tereno, konstruaĵoj, arbaroj ktp., simile influos komunikadojn.
Ni nun rigardu Fig. 2 en kiu maldiafana objekto tute kovras signifan areon de disvastigo de radiondo kun frekvenco , farante komunikadon sur ĉi tiu frekvenco malebla. Samtempe, komunikado sur la ofteco estas ankaŭ ebla ĉar parto de la energio "saltas" super la maldiafana objekto. Ju pli malalta la frekvenco, des pli preter la optika horizonto la radiondo povas disvastigi, konservante stabilan komunikadon kun la UAV.
Rizo. 2. Kovrante gravan areon de disvastigo de radioondaj
La grado de influo de la tera surfaco sur komunikadoj dependas ankaŭ de la alteco de la antenoj и . Ju pli granda estas la alteco de la antenoj, des pli granda estas la distanco, ke punktoj A kaj B povas esti disigitaj sen permesi al objektoj aŭ la subesta surfaco fali en signifan areon.
Ĉar la objekto aŭ subesta surfaco moviĝas en signifan areon, la kampa forto ĉe punkto B oscilos , t.e. ĝi estos aŭ pli granda aŭ malpli ol la meza kampa forto. Ĉi tio okazas pro la reflektado de energio de la objekto. La reflektita energio povas esti aldonita ĉe punkto B kun la ĉefa energio en fazo - tiam pliiĝo okazas en la kampa forto, aŭ en kontraŭfazo - tiam malkresko (kaj sufiĉe profunda) okazas en la kampa forto. Gravas memori ĉi tiun efikon por kompreni la specifaĵojn de komunikado kun UAVoj. Perdo de komunikado kun la UAV je certa distanco povas esti kaŭzita de loka malkresko de kampa forto pro osciladoj, t.e. se vi flugas iom pli da distanco, la konekto povas esti restarigita. La fina perdo de komunikado okazos nur post kiam signifa areo estas tute blokita per objektoj aŭ la subesta surfaco. Poste, metodoj estos proponitaj por kontraŭbatali la sekvojn de kampafortosciladoj.
Formuloj por kalkulado de la malfortiga faktoro Dum propagado de radiondoj sur la glata surfaco de la Tero, ili estas sufiĉe kompleksaj, precipe por distancoj , superante la intervalon de la optika horizonto . Tial, en plia konsidero de la problemo, ni recurros al matematika modelado uzante la aron de komputilaj programoj de la aŭtoro. Ni konsideru tipan taskon transdoni videon de UAV al NS per 3D Link modemo de la kompanio Geoscan. La komencaj datumoj estas kiel sekvas.
1. Monta alteco de la NS-anteno: 5 m.
2. UAV flugalteco: 1000 m.
3. Frekvenco de radio-ligo: 2.45 GHz.
4. NS-antena gajno: 17 dB.
5. UAV-antena gajno: 3 dB.
6. Transsendilo potenco: +25 dBm (300 mW).
7. Vidkanala rapido: 4 Mbit/sec.
8. Ricevilo-sentemo en la videokanalo: −100.4 dBm (por la frekvenca bando okupata de 12 MHz-signalo).
9. Substrato: seka grundo.
10. Polarizo: vertikala.
La viddistanco por ĉi tiuj komencaj datumoj estos 128.8 km. La kalkulrezultoj en la formo de signalpotenco ĉe la enigo de la modemricevilo en dBm estas prezentitaj en Fig. 3.
Rizo. 3. Signalforto ĉe la enigo de la modema ricevilo 3D Link
La blua kurbo en Fig. 3 estas la signala potenco ĉe la enigo de la NS-ricevilo, la ruĝa rekta linio indikas la sentemon de ĉi tiu ricevilo. La X-akso montras la intervalon en km, kaj la Y-akso montras la potencon en dBm. Ĉe tiuj intervalpunktoj kie la blua kurbo kuŝas super la ruĝa, rekta video ricevo de la UAV estas ebla, alie ne estos komunikado. La grafikaĵo montras, ke pro osciladoj, komunika perdo okazos en la intervalo de 35.5-35.9 km kaj plu en la intervalo de 55.3-58.6 km. En ĉi tiu kazo, la fina malkonekto okazos multe pli - post 110.8 km da flugo.
Kiel menciite supre, malaltiĝoj en kampoforto ekestas pro la aldono en kontraŭfazo ĉe la loko de la NS-anteno de la rekta signalo kaj la signalo reflektita de la surfaco de la Tero. Vi povas forigi la perdon de komunikado sur la NS pro malsukcesoj plenumante 2 kondiĉojn.
1. Uzu modemon ĉe la NS kun almenaŭ du ricevkanaloj (RX-diverseco), ekzemple 3D Link .
2. Metu la ricevantenojn sur la NS-maston sur malsamaj alteco.
La interspacigo de la altecoj de la ricevantaj antenoj devas esti farita tiel ke plonĝoj en kampa forto ĉe la loko de unu anteno estas kompensitaj per niveloj pli altaj ol la sentemo de la ricevilo ĉe la loko de la alia anteno. En Fig. Figuro 4 montras la rezulton de ĉi tiu aliro por la kazo kie unu NS-anteno situas je alteco de 5 m (blua solida kurbo), kaj la alia je alteco de 4 m (blua punktita kurbo).
Rizo. 4. Signalpotenco ĉe la enigoj de du 3D Link modemriceviloj de antenoj situantaj je malsamaj altecoj
El Fig. Figuro 4 klare montras la fruktodonecon de ĉi tiu metodo. Efektive, dum la tuta flugdistanco de la UAV, ĝis gamo de 110.8 km, la signalo ĉe la enigo de almenaŭ unu NS-ricevilo superas la sentivecon, t.e., la video de la tabulo ne estos interrompita dum la tuta flugo. distanco.
La proponita metodo, aliflanke, helpas pliigi la fidindecon de la UAV→NS-radia ligo nur, ĉar la kapablo instali antenojn ĉe malsamaj altecoj estas nur havebla sur la NS. Ne eblas certigi altecan apartigon de antenoj de 1 m sur UAV. Por pliigi la fidindecon de la radioligo NS→UAV, la sekvaj aliroj povas esti uzataj.
1. Nutru la signalon de NS-sendilo al la anteno, kiu ricevas pli potencan signalon de la UAV.
2. Uzu spactempajn kodojn, kiel la kodon Alamouti .
3. Uzu antenan beamforming-teknologion kun la kapablo kontroli la signalan potencon senditan al ĉiu anteno.
La unua metodo estas proksima al optimuma en la problemo de komunikado kun UAV. Ĝi estas simpla kaj en ĝi la tuta elsendila energio estas direktita en la ĝusta direkto - al optimume lokita anteno. Ekzemple, je distanco de 50 km (vidu Fig. 4), la dissendila signalo estas aligata al anteno suspendita je 5 metroj, kaj je distanco de 60 km - al anteno suspendita je 4 metroj. Ĉi tiu estas la metodo uzata en la modemo 3D Link . La dua metodo ne uzas apriorajn datumojn pri la stato de la komunika kanalo UAV→NS (niveloj de ricevitaj signaloj ĉe la antenoj eliroj), do ĝi dividas la dissendilan energion egale inter du antenoj, kio neeviteble kondukas al energiperdoj, ĉar oni de la antenoj povas esti en trua kampa forto. La tria metodo estas ekvivalenta al la unua laŭ komunika kvalito, sed estas multe pli malfacile efektivigebla.
Ni plu konsideru la temon de la influo de radioonda frekvenco sur la komunika gamo kun la UAV, konsiderante la influon de la suba surfaco. Estis montrite supre, ke pliigi la frekvencon estas utila, ĉar kun fiksaj dimensioj de la antenoj, tio kondukas al pliigo de la komunika gamo. Tamen, la demando de dependeco frekvenco ne estis konsiderata. De ĝi sekvas ke la rilatumo de la gajnoj de antenoj egalas en areo kaj desegnita por funkcii ĉe frekvencoj и , egalas
(6)
Por 2450 MHz; Ni ricevas 915 MHz 7.2 (8.5 dB). Ĉi tio estas proksimume kio okazas en la praktiko. Ni komparu, ekzemple, la parametrojn de la sekvaj antenoj de Wireless Instruments:
- WiBOX PA 0809-8V [13] (frekvenco: 0.83–0.96 GHz; radiolarĝo: 70°/70°; gajno: 8 dBi);
- WiBOX PA 24-15 [14] (frekvenco: 2.3–2.5 GHz; radiolarĝo: 30°/30°; gajno: 15 dBi).
Estas oportune kompari ĉi tiujn antenojn, ĉar ili estas faritaj en la samaj 27x27 cm domoj, t.e. ili havas la saman areon. Notu ke la antengajno malsamas je 15−8=7 dB, kiu estas proksima al la kalkulita valoro de 8.5 dB. El la karakterizaĵoj de la antenoj estas ankaŭ klare, ke la larĝo de la antenpadrono por la intervalo 2.3–2.5 GHz (30°/30°) estas pli ol duoble pli mallarĝa ol la larĝo de la antenpadrono por la intervalo 0.83–0.96 GHz (70°/70°), t.e. La gajno de antenoj kun la samaj dimensioj fakte pliiĝas pro la plibonigo de direktaj propraĵoj. Konsiderante la fakton, ke 2 antenoj estas uzataj en la komunika linio, la rilatumo estos 2∙8.5=17 dB. Tiel, kun la samaj antenoj dimensioj, la energibuĝeto de radio-ligo kun frekvenco 2450 MHz estos 17 dB pli ol la linia buĝeto kun frekvenco 915 MHz. En la kalkulo, ni ankaŭ konsideras la fakton, ke UAV-oj, kutime, uzas vipantenojn, por kiuj la dimensioj ne estas tiel kritikaj kiel por la konsiderataj NS-panelaj antenoj. Tial ni akceptas la UAV-antengajnojn por frekvencoj и egala. Tiuj. la diferenco en la energibuĝetoj de la linioj estos 8.5 dB, ne 17 dB. La rezultoj de la kalkulo farita por tiuj komencaj datenoj kaj la 5 m alteco de la NS-anteno estas montritaj en Fig. 5.
Rizo. 5. Signalpotenco ĉe la ricevilo-enigo por radioligoj funkciigantaj ĉe frekvencoj 915 kaj 2450 MHz
El Fig. 5 klare montras, ke la komunika gamo kun pliiĝo de la operacia frekvenco kaj la sama areo de la NS-anteno pliiĝas de 96.3 km por radio-ligo kun frekvenco de 915 MHz ĝis 110.8 km por ligo kun ofteco de 2450 MHz. . Tamen, la linio ĉe 915 MHz havas pli malaltan osciladofrekvencon. Pli malmultaj osciladoj signifas pli malmultajn plonĝojn en kampa forto, t.e., malpli verŝajneco de interrompado de komunikado kun la UAV dum la tuta flugdistanco. Eble estas ĉi tiu fakto kiu determinas la popularecon de la sub-gigaherca radioonda gamo por komandaj kaj telemetriaj komunikadlinioj kun UAVoj kiel la plej fidindaj. En la sama tempo, dum plenumado de la aro de agoj priskribitaj supre por protekti kontraŭ kampfortosciladoj, radioligoj en la gigaherca gamo disponigas pli grandan komunikadan gamon plibonigante la direktajn trajtojn de antenoj.
De konsidero de Fig. 5 ni povas ankaŭ konkludi, ke en la ombrozono (post la marko de 128.8 km) havas sencon malpliigi la operacian frekvencon de la komunika linio. Efektive, ĉe punkto de proksimume −120 dBm la potencokurboj por frekvencoj и intersekci. Tiuj. Dum uzado de riceviloj kun sentemo pli bona ol −120 dBm, radioligo ĉe frekvenco de 915 MHz disponigos pli longan komunikadon. En ĉi tiu kazo, tamen, la bezonata ligo-bendolarĝo devas esti konsiderata, ĉar por tia alta sentiveca valoro, la informa rapido estos tre malalta. Ekzemple, 3D Link modemo Kvankam ĝi disponigas sentemon ĝis −122 dBm, la entuta (en ambaŭ direktoj) informtranssendorapideco estos 23 kbit/sec, kio, principe, sufiĉas por KTRL-komunikado kun UAV, sed klare ne sufiĉas por elsendi vidbendon de sur. tabulo. Tiel, la sub-gigaherca gamo, efektive, havas etan avantaĝon super la gigaherca gamo por KTRL, sed klare perdas en karakterizaĵoj dum organizado de videolinioj.
Elektante radio-ligan frekvencon, vi ankaŭ devas konsideri la malfortiĝon de la signalo dum ĝi disvastiĝas tra la tera atmosfero. Por NS-UAV-komunikaj ligoj, malfortiĝo en la atmosfero estas kaŭzita de gasoj, pluvo, hajlo, neĝo, nebulo kaj nuboj. . Por funkciigadfrekvencoj de radioligoj malpli ol 6 GHz, malfortiĝo en gasoj povas esti neglektita . La plej severa malfortiĝo estas observata en pluvoj, precipe de alta intenseco (pluvoj). Tablo 1 montras la datumojn per lineara malfortiĝo [dB/km] en pluvoj de malsama intenseco por frekvencoj 3–6 GHz.
Tablo 1. Lineara malfortiĝo de radiondoj [dB/km] en pluvoj de malsamaj intensoj depende de frekvenco
Ofteco [GHz]
3 mm/horo (malforta)
12 mm/horo (modera)
30 mm/horo (forta)
70 mm/horo (pluvo)
3.00
0.3∙10−3
1.4∙10−3
3.6∙10−3
8.7∙10−3
4.00
0.3∙10−2
1.4∙10−2
3.7∙10−2
9.1∙10−2
5.00
0.8∙10−2
3.7∙10−2
10.6∙10−2
28∙10−2
6.00
1.4∙10−2
7.1∙10−2
21∙10−2
57∙10−2
De la tablo 1 sekvas ke, ekzemple, ĉe frekvenco de 3 GHz, la malfortiĝo en pluvo estos proksimume 0.0087 dB/km, kiu sur 100-km vojo donos 0.87 dB de totala malfortiĝo. Ĉar la funkciiga frekvenco de la radioligo pliiĝas, malfortiĝo en pluvo akre pliiĝas. Por frekvenco de 4 GHz, la malfortiĝo en pluvejo sur la sama vojo estos jam 9.1 dB, kaj ĉe frekvencoj de 5 kaj 6 GHz - 28 kaj 57 dB, respektive. En ĉi tiu kazo, tamen, oni supozas, ke pluvo kun difinita intenseco okazas laŭlonge de la tuta itinero, kio malofte okazas en la praktiko. Tamen, kiam oni uzas UAV-ojn en lokoj kie oftas pluvegoj de alta intenseco, oni rekomendas elekti operacian frekvencon de la radio-ligo sub 3 GHz.
Literaturo
1. Smorodinov A.A. Habr. 2019.
2. Kalinin A.I., Ĉerenkova E.L. Disvastigo de radiondoj kaj funkciado de radioligoj. Konekto. Moskvo. 1971.
3.
4.
5.
6.
7.
8. C.A. Balanis. Teorio de antenoj. Analizo kaj dezajno. Kvara eldono. John Wiley & Filoj. 2016.
9. Vikipedia artikolo.
10. Vikipedia artikolo.
11.
12. S.M. Alamouti. "Simpla elsenda diversectekniko por sendrataj komunikadoj." IEEE Journal sur Elektitaj Areoj en Komunikadoj. 16 (8): 1451-1458.
13.
14.
fonto: www.habr.com