Detyra e rritjes së distancës së komunikimit me aparatet fluturues pa pilot (BLA) mbetet e rëndësishme. Në këtë artikull shqyrtohen metodologjitë përmirësuese të këtij parametri. Artikulli është shkruar për zhvilluesit dhe operatorët e BLA-ve dhe është vazhdim i ciklit të artikujve mbi komunikimin me BLA (pjesa fillestare e ciklit mund të shihet në .
ĂfarĂ« ndikon nĂ« distancĂ«n e komunikimit
Distanca e komunikimit varet nga modemi i përdorur, antenat, kabllot e antenave, kushtet e përhapjes së valëve radio, interferencat e jashtme dhe disa faktorë të tjerë. Për të përcaktuar shkallën e ndikimit të çdo parametri në distancën e komunikimit, le të shqyrtojmë ekuacionin e distancës
(1)
ku
â distanca e kĂ«rkuar e komunikimit [metra];
â shpejtĂ«sia e dritĂ«s nĂ« boshllĂ«k [m/sec];
â frekuenca [Hz];
â fuqia e transmetuesit tĂ« modemĂ«s [dBm];
â forca e antenĂ«s sĂ« transmetuesit [dBi];
â humbjet nĂ« kabllo nga modemi nĂ« antenĂ«n e transmetuesit [dB];
â forca e antenĂ«s sĂ« marrĂ«sit [dBi];
â humbjet nĂ« kabllo nga modemi nĂ« antenĂ«n e marrĂ«sit [dB];
â ndjeshmĂ«ria e marrĂ«sit tĂ« modemĂ«s [dBm];
â faktor i shumĂ«zimit tĂ« dobĂ«sisĂ«, duke marrĂ« parasysh humbjet shtesĂ« pĂ«r shkak tĂ« ndikimit tĂ« sipĂ«rfaqes sĂ« TokĂ«s, pĂ«rbaltĂ«sisĂ«, atmosferĂ«s dhe faktorĂ«ve tĂ« tjerĂ« [dB].
Nga ekuacioni del qartë se distanca përcaktohet nga:
- modemi i përdorur;
- frekuenca e kanalit radio;
- antenat e aplikuara;
- humbjet në kabllo;
- ndikimi në përhapjen e valëve radio nga sipërfaqja e Tokës, përbaltësia, atmosfera, ndërtesat etj.
Më pas, parametrat që ndikojnë në distancë shqyrtohen veç e veç.
Modemi i përdorur
Distanca e komunikimit varet vetëm nga dy parametrat e modemës: fuqia e transmetuesit 
dhe ndjeshmëria e marrësit 
, mĂ« saktĂ«sisht nga diferenca e tyre â buxheti energjetik i modemĂ«s
(2)
Për të rritur distancën e komunikimit, është e nevojshme të zgjidhet një modemi me vlera më të larta 
. Rritja 
nga ana tjetër mund të arrihet duke rritur 
ose duke zvogëluar 
. Preferencë duhet t'i jepet kërkimit për modemë me ndjeshmëri më të lartë (
sa më të ulët të jetë e mundur), dhe jo rritjes së fuqisë së transmetuesit 
. Ky çështje është shqyrtuar në detaje në artikullin e parë .
Përveç materialeve është e rëndësishme të kihet parasysh se disa prodhues, për shembull Microhard , specifikohet në specifikimet e disa pajisjeve jo fuqia mesatare, por fuqia maksimale e transmetuesit, e cila është disa herë më e madhe se mesatarja dhe që nuk mund të përdoret për llogaritjen e distancës, sepse kjo do të çonte në një tejkalim të madh të distancës së llogaritur nga vlera e vërtetë. Pajisjet e tilla përfshijnë, për shembull, modulimin popullar pDDL2450 [,]. Ky fakt del drejtpërdrejt nga rezultatet e testimit të këtij aparati, të kryera për të marrë sertifikatën FCC (shih. fq. 58). Rezultatet e testimit të pajisjeve wireless që kanë sertifikata FCC mund të shikohen në faqen e FCC ID , duke futur në shiritin e kërkimit FCC ID përkatës, që duhet të jetë në etiketa me shenjën e tipit të pajisjes. Identifikuesi FCC i modulit pDDL2450 është si më poshtë: NS916pDDL2450.
Frekuenca e kanalit radio
Nga ekuacioni i distancës duhet të jetë e qartë se sa më e vogël të jetë frekuenca operative 
, aq më e madhe është distanca e komunikimit 
. Por, le tĂ« mos nxitohemi me pĂ«rfundimet. ĂfarĂ« ndodh Ă«shtĂ« se parametrat e tjerĂ« qĂ« pĂ«rfshihen nĂ« ekuacion varen gjithashtu nga frekuenca. PĂ«r shembull, koeficientet e forcĂ«s sĂ« antenave 
dhe 
do të varen nga frekuenca në rastin kur dimensionet maksimale të antenave janë të fiksuara, që është pikërisht ajo që ndodh në praktikë. Koeficienti i forcës së antenës 
, shprehur në njësi dimensionale (herë) mund të shprehet nëpërmjet sipërfaqes fizike të antenës 
në mënyrën e mëposhtme
(3)
ku 
â efikasiteti i aperturĂ«s sĂ« antenĂ«s, do tĂ« thotĂ« raporti i sipĂ«rfaqes efektive tĂ« antenĂ«s nĂ« atĂ« fizike (varet nga struktura e antenĂ«s) .
Nga është menjëherë e dukshme se për një sipërfaqe të fikstuar të antenës, koeficienti i forcës rritet në përpjesëtim me katrorin e frekuencës. Le të vendosim në , duke e shkruar më parë në përdorim të njësive dimensionale për koeficientet e forcës së antenave 
, 
, humbjeve në kabllo 
, 
dhe faktorët e dobësimit 
, si dhe duke përdorur Watt për 
dhe 
në vend të dBm. Atëherë
(4)
ku koeficienti 
është një konstantë me dimensione të fikstuara të antenës. Prandaj, në këtë situatë, distanca e komunikimit është drejtpërdrejt proporcionale me frekuencën, pra sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më e madhe është distanca. Përfundimi. Me figurat e fiksuara të antenave, rritja e frekuencës së linjës radio përkthehet në rritjen e distancës së lidhjes për shkak të përmirësimit të vetive drejtuese të antenave. Sidoqoftë, duhet të kemi parasysh se me rritjen e frekuencës rritet gjithashtu dhe zbutja e valëve radio në atmosferë, e shkaktuar nga gazrat, shiu, dëbora, mjegulla dhe re. . Ndërsa me rritjen e gjatësi së rrugës, zbutja në atmosferë gjithashtu rritet. Për këtë arsye, për çdo gjatësi të rrugës dhe kushtet mesatare të motit, ekziston një vlerë maksimale e frekuencës mbajtëse, e cila është e kufizuar nga niveli i pranueshëm i zbutjes së sinjalit në atmosferë. Ne do ta lëmë zgjidhjen përfundimtare të çështjes në lidhje me ndikimin e frekuencës së kanaleve radio në distancën e lidhjes për në pjesën ku do të shqyrtohet ndikimi i sipërfaqes së Tokës dhe atmosferës në përhapjen e valëve radio.
Antena
Distanca e lidhjes përcaktohet nga një parametr i antenës siç është koeficienti i fuqisë. 
(gain nĂ« terminologjinĂ« anglisht, i matur nĂ« dBi). Koeficienti i fuqisĂ« Ă«shtĂ« njĂ« parametĂ«r kompozit i rĂ«ndĂ«sishĂ«m, sepse ai merr parasysh: (1) aftĂ«sinĂ« e antenĂ«s pĂ«r tĂ« fokusuar energjinĂ« e transmetuesit drejt pranuesit krahasuar me njĂ« emitter izotropike (izotropik, nga kĂ«tu indeksi i nĂ« dBi); (2) humbjet nĂ« vetĂ« antenĂ«n [,]. PĂ«r tĂ« rritur distancĂ«n e lidhjes, duhet tĂ« zgjidhen antena me vlerĂ«n maksimale tĂ« koeficientit tĂ« fuqisĂ« nga ato qĂ« janĂ« tĂ« pĂ«rshtatshme sipas parametrave masĂ«-dimensionale dhe mundĂ«sive tĂ« sistemit tĂ« drejtimeve. AftĂ«sia e antenĂ«s pĂ«r tĂ« fokusuar energjinĂ« nuk jepet pa pagesĂ«, por vetĂ«m pĂ«rmes rritjes sĂ« dimensioneve (apertures) tĂ« antenĂ«s. PĂ«r shembull, sa mĂ« e madhe tĂ« jetĂ« antena pranues, aq mĂ« shumĂ« sipĂ«rfaqe ajo do tĂ« mund tĂ« mbledhĂ« energji pĂ«r t'i dhĂ«nĂ« inputit tĂ« pranuesit, dhe sa mĂ« shumĂ« energji - aq mĂ« e fortĂ« do tĂ« jetĂ« sinjali i pranuar, domethĂ«nĂ« distanca e lidhjes rritet. Pra, Ă«shtĂ« e nevojshme qĂ« sĂ« pari tĂ« vendosim me dimensionet maksimale tĂ« antenave, tĂ« cilat janĂ« adekuate pĂ«r detyrĂ«n e zgjidhur dhe tĂ« kufizojmĂ« fushĂ«n e kĂ«rkimit me kĂ«tĂ« parametĂ«r, dhe pastaj tĂ« kĂ«rkojmĂ« njĂ« model tĂ« veçantĂ« antene, duke u orientuar nga koeficienti maksimal i fuqisĂ«. Parametri i dytĂ« i rĂ«ndĂ«sishĂ«m pĂ«r praktikĂ«n e antenĂ«s Ă«shtĂ« gjerĂ«sia e diagramit tĂ« drejtimit (DND) (beamwidth) [,], i maturuar nĂ« gradĂ«t kĂ«ndore. Rregullisht, gjerĂ«sia e DNH pĂ«rcaktohet si kĂ«ndi midis dy drejtuesve hapĂ«sinorĂ« nga qendra e antenĂ«s ku rritja e antenĂ«s zvogĂ«lohet me 3 dB nga maksimumi pĂ«r atĂ« antenĂ«. GjerĂ«sia e DNH nĂ« azimut dhe kĂ«ndin e vendit mund tĂ« ndryshojĂ« shumĂ«. Ky parametr lidhet ngusht me dimensionet e antenĂ«s sipas rregullit: mĂ« tĂ« mĂ«dha dimensionet â mĂ« e vogĂ«l gjerĂ«sia e DNH. NĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« drejtpĂ«rdrejtĂ«, ky parametr nuk hyn nĂ« ekuacionin e distancĂ«s, por ai pĂ«rcakton kĂ«rkesat pĂ«r sistemin e drejtimit tĂ« antenĂ«s tĂ« stacionit tĂ« tokĂ«s (ST) nĂ« UAV, pasi te ST zakonisht pĂ«rdoren antena me drejtim tĂ« fortĂ«, tĂ« paktĂ«n nĂ« ato raste kur maksimizimi i distancĂ«s sĂ« komunikimit me UAV Ă«shtĂ« prioritet. NĂ« tĂ« vĂ«rtetĂ«, sa gjatĂ« qĂ« sistemi ndjekĂ«s tĂ« ST-sĂ« siguron saktĂ«sinĂ« kĂ«ndore tĂ« drejtimit tĂ« antenĂ«s nĂ« UAV, e barabartĂ« me gjysmĂ«n e gjerĂ«sisĂ« sĂ« DNH ose mĂ« pak, atĂ«herĂ« niveli i sinjalit tĂ« marrĂ«/emituar nuk do tĂ« bjerĂ« nĂ«n 3 dB nga maksimumi. Gjysma e gjerĂ«sisĂ« sĂ« DNH sĂ« antenĂ«s sĂ« zgjedhur nĂ« asnjĂ« rast nuk duhet tĂ« jetĂ« mĂ« e vogĂ«l se gabimi kĂ«ndor i sistemit tĂ« drejtimit tĂ« antenĂ«s ST-sĂ« nĂ« azimut ose kĂ«ndin e vendit.
Kabllot
PĂ«r tĂ« maksimizuar distancĂ«n e komunikimit, duhet tĂ« pĂ«rdoren kabuj me sa mĂ« pak humbje tĂ« mundshme nĂ« metra (cable attenuation ose cable loss) nĂ« frekuencĂ«n e linjĂ«s radio ST â UAV. Humbja nĂ« kabllo pĂ«rcaktohet si raporti i sinjalit nĂ« daljen e njĂ« pjese tĂ« kabllit tĂ« gjatĂ« 1 m (nĂ« sistemin metrik) ndaj sinjalit nĂ« hyrjen e kĂ«saj pjese, e shprehur nĂ« dB. Humbjet nĂ« kabllo 
, që hyjnë në ekuacionin e distancës , përcaktohen duke shumëzuar humbjen në metra me gjatësi e kabllit. Pra, për të arritur distancën maksimale të mundshme të komunikimit, duhet të përdoren kabuj me humbje minimale dhe të minimizohet gjatësia e këtyre kabllave. Në ST, bloket modem duhet të instalohen direkt në masht pranë antenave. Në trupin e UAV, modemi duhet të vendoset sa më afër antenave të jetë e mundur. Veçmas, duhet të kontrollohet impedanca e kabllit të zgjedhur. Ky parametr matet në Ohm dhe zakonisht është 50 ose 75 Ohm. Impedanca e kabllit, lidhësi i antenës së modemit dhe lidhësi në vetë antenën duhet të jenë të barabarta.
Ndikimi i sipërfaqes së Tokës
NĂ« kĂ«tĂ« seksion do tĂ« shqyrtojmĂ« pĂ«rhapjen e valĂ«ve radio mbi njĂ« sipĂ«rfaqe tĂ« sheshtĂ« ose mbi det. NjĂ« situatĂ« e tillĂ« ndodhet shpesh nĂ« praktikĂ«n e pĂ«rdorimit tĂ« UAV-ve. Monitorimi me UAV tĂ« gazsjellĂ«sve, linjave tĂ« tensionit tĂ« lartĂ«, kulturave bujqĂ«sore, shumĂ« operacione ushtarake dhe speciale â tĂ« gjitha kĂ«to pĂ«rshkruhen mirĂ« nga ky model. Eksperienca njerĂ«zore na tregon se lidhja mes objekteve Ă«shtĂ« e mundur nĂ«se ato ndodhen nĂ« fushĂ«n e shikimit tĂ« drejtpĂ«rdrejtĂ« me njĂ«ra-tjetrĂ«n, pĂ«rndryshe lidhja Ă«shtĂ« e pamundur. MegjithatĂ«, valĂ«t radio nuk i takojnĂ« shkallĂ«s optike, prandaj situata Ă«shtĂ« pak ndryshe. NĂ« kĂ«tĂ« kuadĂ«r, Ă«shtĂ« e dobishme pĂ«r zhvilluesin dhe pĂ«rdoruesin e UAV-ve tĂ« mbajĂ« mend kĂ«to dy fakte.
1. Lidhja në diapazonin e radios është e mundur edhe në mungesë të shikimit të drejtpërdrejtë midis Nà dhe UAV.
2. Ndikimi i sipĂ«rfaqes pĂ«rfundimtare mbi lidhjen me UAV do tĂ« ndihet edhe kur nuk ka objekte nĂ« linjĂ«n optike NĂ-UAV.
Për të kuptuar specifikat e përhapjes së valëve radio afër sipërfaqes së Tokës, është e dobishme të njiheni me konceptin e zonës së rëndësishme të përhapjes së valëve radio. . Në mungesë të objekteve në zonën e rëndësishme të përhapjes së valëve radio, llogaritjet e distancës mund të bëhen sipas formulave për hapësirën e lirë, pra, 
në mund të pranohet si ekuivalente me 0. Nëse ndodhen objekte në zonën e rëndësishme, atëherë kjo nuk është e mundur. Në fig. 1 në pikën A paraqitet një burim dritë pikor, i vendosur në një lartësi 
mbi sipërfaqen e Tokës, i cili emeton energji elektromagnetike në të gjitha drejtimet me intensitet të barabartë. Në pikën B, në një lartësi 
ndodhet një marrës për të matur intensitetin e fushës. Në këtë model, zona e rëndësishme e përhapjes së valëve radio paraqet një elipsoid me fokuse në pikat A dhe B.
Fig. 1. Zona e rëndësishme e përhapjes së valëve radio
Rrezja e elipsoidit në pjesën më "të trashë" të tij përcaktohet nga shprehja
(5)
Nga shikohet se 
varet nga frekuenca 
është në mënyrë të inversë, më e vogël 
, më "e trashë" është elipsoidi (
në fig. 1). Për më tepër, "trashësia" e elipsoidit rritet me rritjen e distancës midis objekteve të lidhjes. Për valët në diapazonin e radios 
mund të ketë një madhësi të konsiderueshme, për shembull, 
10 km, 
2.45 GHz do të japë 
50Ă·60 m.
Tani se tani, le të shqyrtojmë objektin e opak, i përshkruar me një trekëndësh gri në fig. 1. Ai do të ketë ndikim në përhapjen e valëve radio me frekuencë 
, sepse ndodhet në një zonë të konsiderueshme përhapjeje, dhe praktikisht nuk do të ketë ndikim në përhapjen e valëve radio me frekuencë 
. Për valët radio në gamën optike (drita), sasia 
është e vogël, prandaj ndikimi i sipërfaqes së Tokës në përhapjen e dritës në praktikë nuk ndihet. Duke marrë parasysh se sipërfaqja e Tokës është një sfere, nuk është e vështirë të kuptohet se me rritjen e distancës 
, sipĂ«rfaqja nĂ«n do tĂ« futet gjithnjĂ« e mĂ« shumĂ« nĂ« zonĂ«n e rĂ«ndĂ«sishme tĂ« pĂ«rhapjes, duke bllokuar kĂ«shtu fluksin e energjisĂ« nga pika A nĂ« pikĂ«n B â historia pĂ«rfundon, lidhja me BLA ndĂ«rpritet. NĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« ngjashme, objekte tĂ« tjera nĂ« rrugĂ« siç janĂ« papajtueshmĂ«ritĂ« e relievit, ndĂ«rtesat, pyjet etj., do tĂ« ndikojnĂ« nĂ« lidhje.
Tani le të shqyrtojmë fig. 2, në të cilën objekti opak mbulon plotësisht zonën e rëndësishme të përhapjes së valës radio me frekuencë 
, duke bërë të pamundur lidhjen në këtë frekuencë. Në të njëjtën kohë, lidhja në frekuencën 
është ende e mundur sepse një pjesë e energjisë "skadon" mbi objektin opak. Sa më e ulët të jetë frekuenca, aq më larg nga horizonti optik mund të përhapet vala radio, duke mbështetur një lidhje të qëndrueshme me BLA.
Fig. 2. Mbushja e zonës thelbësore të përhapjes së valëve radio
Shkalla e ndikimit të sipërfaqes së Tokës në lidhje varet gjithashtu nga lartësia e vendosjes së antenave 
dhe 
. Sa më shumë lartësi të ketë antenat, aq më të mëdha mund të jenë distancat midis pikave A dhe B, pa lejuar që objektet ose sipërfaqja nën të futen në zonën e rëndësishme.
Me thellimin e objektit ose sipĂ«rfaqes nĂ«n nĂ« zonĂ«n e rĂ«ndĂ«sishme, intensiteti i fushĂ«s nĂ« pikĂ«n B do tĂ« oscilohet. , praandaj ajo do tĂ« jetĂ« mĂ« shumĂ« ose mĂ« pak nĂ« intensitetin mesatar tĂ« fushĂ«s. Kjo ndodh pĂ«r shkak tĂ« reflektimit tĂ« energjisĂ« nga objekti. Energjia e reflektuar mund tĂ« akumulohet nĂ« pikĂ«n B me energjinĂ« kryesore nĂ« fazĂ« â atĂ«herĂ« nĂ« intensitetin e fushĂ«s ndodh njĂ« ngritje, ose nĂ« anti-fazĂ« â atĂ«herĂ« ndodh njĂ« rĂ«nie (dhe mjaft e thellĂ«). ĂshtĂ« e rĂ«ndĂ«sishme tĂ« mbahet parasysh ky efekt pĂ«r tĂ« kuptuar specifikĂ«n e lidhjes me UAV. Humbja e lidhjes me UAV-nĂ« nĂ« njĂ« distancĂ« tĂ« caktuar mund tĂ« shkaktohet nga njĂ« rĂ«nie lokale e intensitetit tĂ« fushĂ«s pĂ«r shkak tĂ« oscilacioneve, dmth, nĂ«se fluturohet njĂ« distancĂ« tĂ« caktuar, lidhja mund tĂ« rinovohet. Humbja pĂ«rfundimtare e lidhjes do tĂ« ndodhĂ« vetĂ«m pas mbulimit tĂ« plotĂ« tĂ« zonĂ«s thelbĂ«sore nga objekte ose nga sipĂ«rfaqja nĂ«n. MĂ« poshtĂ« do tĂ« propozojmĂ« metoda pĂ«r tĂ« trajtuar pasojat e oscilacioneve tĂ« intensitetit tĂ« fushĂ«s.
Formulat për llogaritjen e faktorëve të dobësimit 
në përhapjen e valëve të radios mbi sipërfaqen e lëmuar të Tokës janë mjaft të komplikuara, veçanërisht për distancat 
, më të mëdha se distanca e horizontit optik . Prandaj, në shqyrtimin e mëtejshëm të problemit do t'i qështojnë matematikës me anë të një pakiti programesh kompjuterike të autorit. Le të shqyrtojmë një detyrë tipike të transmetimit të videos nga bordi i UAV-së në NS me anë të modemës 3D Link nga kompania Geoscan. Të dhënat fillestare janë si më poshtë.
1. Lartësia e pezullimit të antenës NS: 5 m.
2. Lartësia e fluturimit të UAV: 1000 m.
3. Frekuenca e linjës së radios: 2.45 GHz.
4. Koeficienti i forcimit të antenës NS: 17 dB.
5. Koeficienti i forcimit të antenës UAV: 3 dB.
6. Fuqia e transmetuesit: +25 dBm (300 mW).
7. Shpejtësia në kanalin e videos: 4 Mbit/s.
8. NdjeshmĂ«ria e pranuesit nĂ« kanalin e videos: â100.4 dBm (pĂ«r bandĂ«n e frekuencave tĂ« zĂ«nĂ« nga sinjali 12 MHz).
9. Sipërfaqja nën: tokë e thatë.
10. Polarizimi: vertikalisht.
Distanca e dukshmërisë optike direkte për këto të dhëna fillestare do të jetë 128.8 km. Rezultatet e llogaritjeve në formën e fuqisë së sinjalit në hyrje të pranuesit të modemës në dBm paraqiten në fig. 3.
Fig. 3. Fuqia e sinjalit në hyrje të pranuesit të modemës 3D Link
Kurba e kaltĂ«r nĂ« fig. 3 paraqet fuqinĂ« e sinjalit nĂ« hyrje tĂ« pranuesit NS, kurba e kuqe e drejtĂ« tregon ndjeshmĂ«rinĂ« e kĂ«tij pranuesi. NĂ« boshtin X Ă«shtĂ« caktuar distanca nĂ« km, ndĂ«rsa nĂ« boshtin Y - fuqia nĂ« dBm. NĂ« ato pika tĂ« distancĂ«s ku kurba e kaltĂ«r ndodhet mbi vijĂ«n e kuqe, pranimi i videos nga ana e BLA-ve Ă«shtĂ« i mundur, ndryshe nuk do tĂ« ketĂ« lidhje. Nga grafiku shihet se pĂ«r shkak tĂ« oscilacioneve, humbja e lidhjes do tĂ« ndodhĂ« nĂ« intervalin e distancave 35.5â35.9 km dhe mĂ« pas nĂ« intervalin 55.3â58.6 km. NĂ« kĂ«tĂ« rast, ndĂ«rprerja pĂ«rfundimtare e lidhjes do tĂ« ndodh mĂ« shumĂ« - pas 110.8 km fluturim.
Siç u tha më parë, humbjet në intensitetin e fushës ndodhin për shkak të përmbledhjes në faza të kundërta të sinjalit të drejtpërdrejtë dhe të reflektuar nga sipërfaqja e Tokës në vendin e vendosjes së antenës NS. Për të eliminuar humbjen e lidhjes në NS për shkak të humbjeve, mund të plotësohen 2 kushte.
1. Të përdoret në NS një modem me të paktën dy kanale marrjeje (RX diversity), për shembull 3D Link. .
2. Të vendosen antenat e marrjes në majën e NS në duke ndryshuar lartësinë.
Shkëputja e lartësive të antenave të marrjes duhet të jetë e tillë që humbjet në intensitetin e fushës në vendin e vendosjes së një antene të kompensohen nga nivelet mbi ndjeshmërinë e pranuesit në vendin e vendosjes së një antene tjetër. Në fig. 4 paraqitet rezultati i një qasje të tillë për rastin e vendosjes së një antene NS në lartësinë 5 m (kurba e kaltër e plotë), dhe një tjetër - në lartësinë 4 m (kurba e kaltër e pikëzuar).
Fig. 4. Fuqia e sinjalit në hyrjet e dy pranuesve të modemës 3D Link nga antenat, të vendosura në lartësi të ndryshme.
Nga fig. 4 është evidente suksesi i këtij metodi. Në të vërtetë, në të gjithë gjatësi fluturimi të BLA-së, deri në distancën 110.8 km, sinjali në hyrjen e të paktën një pranuesi NS e tejkalon nivelin e ndjeshmërisë, pra video nga bordi nuk do të ndërpritet gjatë gjithë distancës së fluturimit.
Metoda e propozuar, megjithatĂ«, ndihmon pĂ«r tĂ« rritur besueshmĂ«rinĂ« ekskluzivisht tĂ« linjĂ«s radio BLAâNS, pasi mundĂ«sia pĂ«r tĂ« vendosur antenat nĂ« lartĂ«si tĂ« ndryshme Ă«shtĂ« vetĂ«m nĂ« NS. TĂ« sigurosh njĂ« shpĂ«rndarje tĂ« antenave nĂ« lartĂ«si 1 m nĂ« BLA nuk Ă«shtĂ« e mundur. PĂ«r tĂ« rritur besueshmĂ«rinĂ« e linjĂ«s radio NSâBLA mund tĂ« pĂ«rdoren qasje tĂ« tjera.
1. Të dërgohet sinjali i transmetuesit NS në atë antenë e cila merr një sinjal më të fuqishëm nga BLA.
2. Përdorni kodet hapësinore dhe kohore, për shembull kodin Alamouti .
3. Përdorni teknologjinë e menaxhimit të antenave të DNN-së (beamforming) me mundësinë për të menaxhuar fuqinë e sinjalit dërguar në çdo antenë.
Metoda e parĂ« Ă«shtĂ« afĂ«r optimales pĂ«r komunikimin me BLA. Ajo Ă«shtĂ« e thjeshtĂ« dhe nĂ« tĂ«, e gjithĂ« energjia e transmetuesit drejtohet nĂ« drejtimin e duhur â nĂ« antenĂ«n e vendosur optimalisht. PĂ«r shembull, nĂ« njĂ« distancĂ« prej 50 km (shih figurĂ«n 4), sinjali i transmetuesit dĂ«rgohet nĂ« njĂ« antenĂ« tĂ« varur nĂ« 5 metra, ndĂ«rsa nĂ« njĂ« distancĂ« prej 60 km â nĂ« njĂ« antenĂ« tĂ« varur nĂ« 4 metra. KĂ«tĂ« metodĂ« e pĂ«rdor modemi 3D Link . Metoda e dytĂ« nuk pĂ«rdor tĂ« dhĂ«na a priori mbi gjendjen e kanalit tĂ« komunikimit BLAâNS (nivellet e sinjaleve tĂ« pranuara nĂ« daljet e antenave), prandaj e ndan energjinĂ« e transmetuesit njĂ«soj mes dy antenave, qĂ« patjetĂ«r çon nĂ« humbje energjie, sepse njĂ« nga antenat mund tĂ« jetĂ« nĂ« njĂ« gropĂ« tĂ« intensitetit tĂ« fushĂ«s. Metoda e tretĂ« Ă«shtĂ« ekuivalente me cilĂ«sinĂ« e komunikimit si e para, por shumĂ« mĂ« e komplikuar pĂ«r t'u implementuar.
Le të shqyrtojmë më tej çështjen e ndikimit të frekuencës së radionave në distancën e komunikimit me BLA duke marrë parasysh ndikimin e sipërfaqes nën. Më sipër u tregua se rritja e frekuencës është e favorshme, pasi me dimensionet e fiksuara të antenave kjo çon në rritjen e distancës së komunikimit. Megjithatë, çështja e varësisë 
nga frekuenca nuk u shqyrtua. Nga duhet të dalë se raporti i koeficientëve të forcimit të antenave, të barabarta në sipërfaqe dhe të dizajnuara për të punuar në frekuencat 
dhe 
, është i barabartë me
(6)
Për 
2450 MHz; 
915 MHz do të përgjigjet 
7.2 (8.5 dB). Rreth kësaj ndodh edhe në praktikë. Le të krahasojmë, për shembull, parametrat e antenave të prodhuesit Wireless Instruments:
- WiBOX PA 0809-8V [13] (frekuenca: 0.83â0.96 GHz; gjerĂ«sia e rrezes: 70°/70°; forcimi: 8 dBi);
- WiBOX PA 24-15 [14] (frekuenca: 2.3â2.5 GHz; gjerĂ«sia e rrezes: 30°/30°; forcimi: 15 dBi).
TĂ« dhĂ«nat e antenave janĂ« tĂ« lehta pĂ«r t'u krahasuar, pasi ato janĂ« realizuar nĂ« kasĂ« tĂ« njĂ«jtĂ« 27x27 cm, pra kanĂ« njĂ« sipĂ«rfaqe tĂ« njĂ«jtĂ«. VĂ«rejmĂ« se koeficienti i forcimit tĂ« antenave ndryshon me 15â8=7 dB, qĂ« Ă«shtĂ« afĂ«rsisht i barabartĂ« me vlerĂ«n e llogaritur 8.5 dB. Nga karakteristikat e antenave gjithashtu vihet re se gjerĂ«sia e drejtimit tĂ« antenĂ«s pĂ«r bandĂ«n 2.3â2.5 GHz (30°/30°) Ă«shtĂ« mĂ« shumĂ« se dy herĂ« mĂ« e ngushtĂ« se gjerĂ«sia e drejtimit tĂ« antenĂ«s pĂ«r bandĂ«n 0.83â0.96 GHz (70°/70°), pra forcimi i antenave me dimensione tĂ« njĂ«jta rritet realisht pĂ«r shkak tĂ« pĂ«rmirĂ«simit tĂ« pronave drejtuese. Duke marrĂ« parasysh se nĂ« linjĂ«n e komunikimit pĂ«rdoren 2 antena, raporti 
do tĂ« jetĂ« 2â8.5=17 dB. Prandaj, me dimensione tĂ« njĂ«jta tĂ« antenave, buxheti energjetik i linjĂ«s radiu me frekuencĂ« 
2450 MHz do të jetë më i lartë me 17 dB se buxheti i linjës me frekuencë 
915 MHz. Në llogaritje do të marrim gjithashtu parasysh faktin se zakonisht për UAV përdoren antena me stërgjatje, për të cilat dimensionet nuk janë aq kritike sa për antenat panel të shqyrtuara. Prandaj, do të pranojmë koeficientët e forcimit të antenës UAV për frekuencat 
dhe 
si të barabarta. Domethënë, diferenca e buxheteve energjetike të linjave do të jetë 8.5 dB, jo 17 dB. Rezultatet e llogaritjes, të realizuara për këto të dhëna fillestare dhe lartësinë e pezullimit të antenës panel 5 m, janë të paraqitura në fig. 5.
Fig. 5. Fuqia e sinjalit në hyrje të marrësit për linjat radiu që punojnë në frekuencat 915 dhe 2450 MHz.
Nga fig. 5 shihet qartĂ« se distance e komunikimit me rritjen e frekuencĂ«s operuese dhe sipĂ«rfaqes sĂ« njĂ«jtĂ« tĂ« antenĂ«s panel rritet nga 96.3 km pĂ«r linjĂ«n me frekuencĂ« 915 MHz nĂ« 110.8 km pĂ«r linjĂ«n me frekuencĂ« 2450 MHz. MegjithatĂ«, linja nĂ« frekuencĂ«n 915 MHz ka njĂ« frekuencĂ« oscilimi mĂ« tĂ« ulĂ«t. MĂ« pak oscilime â mĂ« pak rĂ«nie tĂ« intensitetit tĂ« fushĂ«s, domethĂ«nĂ« mĂ« pak gjasĂ« pĂ«r ndĂ«rprerjen e komunikimit me UAV gjatĂ« gjithĂ« distancĂ«s sĂ« fluturimit. Ndoshta, pikĂ«risht ky fakt e justifikon popullaritetin e bandĂ«s subgigahertz tĂ« valĂ«ve radiu pĂ«r linjat e komunikimit telemetrik me UAV si mĂ« tĂ« besueshĂ«m. NĂ« tĂ« njĂ«jtĂ«n kohĂ«, duke realizuar kompleksin e mĂ«sipĂ«rm tĂ« veprimeve pĂ«r mbrojtjen nga oscilimet e intensitetit tĂ« fushĂ«s, linjat radiu tĂ« bandĂ«s gigahertz ofrojnĂ« njĂ« distancĂ« mĂ« tĂ« madhe komunikimi pĂ«r shkak tĂ« pĂ«rmirĂ«simit tĂ« pronave drejtuese tĂ« antenave.
Nga shqyrtimi i figurĂ«s 5, gjithashtu mund tĂ« arrihet nĂ« pĂ«rfundimin se nĂ« zonĂ«n e hijeve (pas shenjĂ«s 128.8 km) ulja e frekuencĂ«s operative tĂ« linjĂ«s sĂ« komunikimit ka kuptim. NĂ« tĂ« vĂ«rtetĂ«, nĂ« pikĂ«n afĂ«r â120 dBm, kurbat e fuqisĂ« pĂ«r frekuencat 
dhe 
prerĂ«. KĂ«shtu, kur pĂ«rdoren marrĂ«s me ndjeshmĂ«ri mĂ« tĂ« mirĂ« se â120 dBm, linja e radios nĂ« frekuencĂ«n 915 MHz do tĂ« sigurojĂ« njĂ« gamĂ« mĂ« tĂ« madhe komunikimi. MegjithatĂ«, nĂ« kĂ«tĂ« rast, duhet tĂ« merren parasysh kapaciteti i nevojshĂ«m i lidhjes, pasi pĂ«r njĂ« ndjeshmĂ«ri kaq tĂ« lartĂ«, shpejtĂ«sia e informacionit do tĂ« jetĂ« shumĂ« e ulĂ«t. PĂ«r shembull, modemi 3D Link ndonĂ«se siguron ndjeshmĂ«ri deri â122 dBm, shpejtĂ«sia totale (nĂ« tĂ« dy drejtimet) e transmetimit tĂ« informacionit do tĂ« jetĂ« 23 kbps, qĂ« nĂ« parim Ă«shtĂ« e mjaftueshme pĂ«r lidhjen KTRL me UAV, por qartazi e pamjaftueshme pĂ«r transmetimin e videos nga bordi. KĂ«shtu, diapazoni sub-Gigahertz ka pĂ«rparĂ«si tĂ« vogĂ«l ndaj diapazonit Gigahertz pĂ«r KTRL, por dukshĂ«m humbet nĂ« karakteristika gjatĂ« organizimit tĂ« linjave tĂ« videos.
Kur zgjidhet frekuenca e linjĂ«s sĂ« radios, duhet gjithashtu tĂ« merret parasysh dobĂ«simi i sinjalit gjatĂ« pĂ«rhapjes nĂ« atmosferĂ«n e TokĂ«s. PĂ«r linjat e komunikimit NSâUAV, dobĂ«simi nĂ« atmosferĂ« shkaktohet nga gazrat, shi, gradhi, dĂ«bora, mjegulla dhe re . PĂ«r frekuencat operative tĂ« linjave tĂ« radios mĂ« pak se 6 GHz, dobĂ«simi nĂ« gazra mund tĂ« injorohet . DobĂ«simi mĂ« i fortĂ« vĂ«rehet nĂ« shi, veçanĂ«risht nĂ« intensitet tĂ« lartĂ« (shi i fortĂ«). NĂ« tabelĂ«n 1 janĂ« paraqitur tĂ« dhĂ«nat pĂ«r dobĂ«simin e lineare [dB/km] nĂ« shi tĂ« intensitetit tĂ« ndryshĂ«m pĂ«r frekuencat 3â6 GHz.
Tabela 1. Dobësimi linear i valëve të radios [dB/km] në shi të intensitetit të ndryshëm në varësi të frekuencës
Frekuenca [GHz]
3 mm/orë (e dobët)
12 mm/orë (mesatare)
30 mm/orë (e fortë)
70 mm/orë (shi i fortë)
3.00
0.3â10â3
1.4â10â3
3.6â10â3
8.7â10â3
4.00
0.3â10â2
1.4â10â2
3.7â10â2
9.1â10â2
5.00
0.8â10â2
3.7â10â2
10.6â10â2
28â10â2
6.00
1.4â10â2
7.1â10â2
21â10â2
57â10â2
TĂ« dhĂ«nat nga Tav. 1 tregojnĂ« se, pĂ«r shembull, nĂ« njĂ« frekuencĂ« prej 3 GHz, humbja nĂ« reshje do tĂ« jetĂ« rreth 0.0087 dB/km, e cila nĂ« njĂ« distancĂ« prej 100 km do tĂ« japĂ« njĂ« humbje totale prej 0.87 dB. Me rritjen e frekuencĂ«s sĂ« punĂ«s sĂ« linjĂ«s radiu, humbja nĂ« shi rritet ndjeshĂ«m. PĂ«r frekuencĂ«n 4 GHz, humbja nĂ« shi nĂ« tĂ« njĂ«jtĂ«n linjĂ« do tĂ« arrijĂ« tashmĂ« 9.1 dB, ndĂ«rsa nĂ« frekuenca prej 5 dhe 6 GHz â 28 dhe 57 dB pĂ«rkatĂ«sisht. MegjithatĂ«, supozohet se shiu me intensitetin e caktuar ndodhet pĂ«rgjatĂ« gjithĂ« linjĂ«s, çfarĂ« ndodh rrallĂ« nĂ« praktikĂ«. SidoqoftĂ«, kur pĂ«rdoren PA nĂ« zona ku reshjet intensive janĂ« tĂ« zakonshme, rekomandohet tĂ« zgjidhet njĂ« frekuencĂ« pune pĂ«r linjĂ«n radiu mĂ« tĂ« ulĂ«t se 3 GHz.
Literatura
1. Smorodinov A.A. Habr. 2019.
2. Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Shpërndarja e valëve radiu dhe funksionimi i linjave radiu. Komunikimi. Moskë. 1971.
3.
4.
5.
6.
7.
8. C.A. Balanis. Teoria e Antenave. Analiza dhe dizajni. Botimi i katërt. John Wiley & Sons. 2016.
9. Artikulli në Wikipedia.
10. Artikulli në Wikipedia.
11.
12. S.M. Alamouti. «NjĂ« teknikĂ« e thjeshtĂ« e diversitetit tĂ« dĂ«rgimit pĂ«r komunikimet pa tela». Revista IEEE mbi Zonat e Zgjedhura nĂ« Komunikime. 16 (8): 1451â1458.
13.
14.
Burimi: habr.com
