Charakteristika a aplikačné scenáre frekvencií bežne používaných pre dronové antény

Vývoj technológie UAV sa neustále mení a spomedzi množstva technických prvkov je rozhodujúci výber frekvencie antény, ktorá priamo súvisí s kvalitou komunikácie, letovou stabilitou a aplikačným efektom UAV. Rôzne frekvencie majú svoje vlastné charakteristiky a sú vhodné pre rôzne aplikačné scenáre. Nasleduje podrobný popis bežne používaných frekvencií pre UAV antény a ich zodpovedajúcich scenárov.

I. Frekvencia 433 MHz

charakterizácia

Toto frekvenčné pásmo prenáša na veľkú vzdialenosť a má silnú schopnosť obchádzať signál, ktorý dokáže do určitej miery obísť prekážky. Jeho prenosová rýchlosť je však relatívne nízka a rýchlosť prenosu dát je obmedzená.

aplikačný scenár

Bežne sa používa pri diaľkovom leteckom fotografovaní UAV, napríklad v niektorých veľkých oblastiach mapovania terénu, monitorovania lesných požiarov a iných scén, potreby diaľkového prenosu signálu sú väčšie ako požiadavky na prenosovú rýchlosť, frekvencia 433 MHz môže urobiť UAV v prípade veľkej vzdialenosti od operátora, ale stále udržiavať stabilné pripojenie riadiaceho signálu, aby sa zabezpečilo, že UAV môže sledovať požadované údaje, aby získal prednastavené trasy pre fotografovanie.

II. frekvencia 900 MHz

charakterizácia

Toto pásmo má tiež dobrú schopnosť prenosu na veľké vzdialenosti a je rýchlejšie ako 433 MHz. Signál je relatívne stabilný a menej ovplyvnený bežnými zdrojmi rušenia.

aplikačný scenár

Väčšinou sa používa pri prenose signálov diaľkového ovládania pre drony. V priemyselných aplikáciách UAV, ako je kontrola napájania UAV, musí operátor vykonávať presné a stabilné diaľkové ovládanie UAV, frekvencia 900 MHz môže zabezpečiť, aby sa signál diaľkového ovládania prenášal stabilne na väčšiu vzdialenosť, takže UAV môže byť v komplexnom prostredí elektrického vedenia, podľa pokynov operátora, blízko prenosového vedenia na vykonanie podrobnej kontroly a včasné odhalenie porúch vedenia a skrytých nebezpečenstiev.

III. Frekvencia 2,4 GHz (2400 – 2476 MHz)

charakterizácia

Pásmo 2,4 GHz má vysokú dátovú rýchlosť a vyrovnáva prienik signálu a pokrytie. Poskytuje dobré pokrytie signálom v otvorenom prostredí a dokáže preniknúť cez niektoré nekovové prekážky. Keďže je však toto frekvenčné pásmo hojne využívané, napríklad bežné Wi-Fi zariadenia pracujú aj v tomto frekvenčnom pásme, takže je náchylné na rušenie.

aplikačný scenár

Je široko používaný na spotrebiteľských a profesionálnych trhoch s dronmi na prenos obrazu a ovládacie prepojenia. Napríklad v spotrebiteľských leteckých fotografovacích dronoch, keď používateľ používa dron na filmovanie, môže frekvencia 2,4 GHz rýchlo prenášať obrázky s vysokým rozlíšením zachytené dronom späť do pozemného ovládacieho zariadenia v reálnom čase, čo umožňuje používateľovi zobraziť náhľad nasnímaných obrázkov v reálnom čase a zároveň zabezpečiť, aby boli riadiace signály prenášané do dronu včas, aby bolo možné flexibilne ovládať. Frekvencia 2,4 GHz dronu dokáže uspokojiť požiadavky na pohodlné a efektívne natáčanie pri niektorých malých komerčných aktivitách a pri tvorbe osobných videí.

IV. Frekvencia 5,8 GHz (5725 – 5829 MHz)

charakterizácia

Podporuje tiež vysokorýchlostný prenos dát, ktorý dokáže splniť požiadavku na veľkú šírku pásma aplikačných scenárov, ako je prenos videa s vysokým rozlíšením z dronov. V porovnaní s pásmom 2,4 GHz má toto frekvenčné pásmo menšie rušenie a vyššiu kvalitu prenosu signálu. Jeho pokrytie signálom je však pomerne krátke a kvôli vysokej frekvencii je na zabezpečenie príjmu signálu potrebná väčšia anténa.

aplikačný scenár

Používa sa hlavne v scenároch, ktoré vyžadujú extrémne vysokú kvalitu prenosu obrazu, ako je napríklad profesionálna letecká fotografia pre film a televíziu. Pri natáčaní filmov, televíznych drám a iného vysokokvalitného videoobsahu frekvencia 5,8 GHz zaisťuje, že 4K alebo dokonca vyššie rozlíšenie videa zachytené dronom sa prenáša späť na zem pri vysokej snímkovej frekvencii a s nízkou latenciou, poskytuje jasný a plynulý obraz v reálnom čase pre režisérov, kameramanov a iných tvorcov a uľahčuje včasné nastavenie uhla a parametrov snímania a zachytávanie najlepších možných snímok.

V. 840,5 - 845 MHz frekvencia

charakterizácia

Toto frekvenčné pásmo sa používa hlavne na uplinkové diaľkové ovládanie civilných UAV, z ktorých 841 - 845MHz možno použiť na uplinkové diaľkové ovládanie a downlinkovú telemetriu civilných UAV v režime časového delenia. Signály sú relatívne stabilné, s menším rušením, čo môže zabezpečiť základné požiadavky na diaľkové ovládanie a prenos telemetrických dát.

aplikačný scenár

Počas letu bežného civilného UAV posiela pozemný operátor riadiace pokyny do UAV cez toto frekvenčné pásmo, aby realizoval riadenie smeru letu, výšky, rýchlosti a iných parametrov UAV. Zároveň UAV prostredníctvom tohto frekvenčného pásma spätne odovzdáva svoj vlastný letový stav, výkon a ďalšie telemetrické údaje do pozemného riadiaceho zariadenia, aby operátor pochopil pracovný stav UAV v reálnom čase a zaistil bezpečnosť letu. Je široko používaný v niektorých jednoduchých UAV letových predstaveniach, malých logistických a distribučných a iných civilných scénach.

VI. Frekvencia 1430 - 1444 MHz

charakterizácia

Používa sa na zostupnú telemetriu a prenos informácií medzi civilnými bezpilotnými lietadlami, z ktorých 1430 - 1438 MHz je určených na prenos videa policajných bezpilotných lietadiel a vrtuľníkov. Toto frekvenčné pásmo môže zaručiť určitú rýchlosť prenosu dát, aby vyhovovala potrebám prenosu videa a návratu dôležitých informácií.

aplikačný scenár

Keď policajné drony plnia úlohy, ako je sledovanie podozrivých osôb alebo monitorovanie poradia udalostí veľkého rozsahu, pásmo 1430 – 1438 MHz dokáže stabilne prenášať videozáznamy vo vysokom rozlíšení zachytené dronom späť do riadiaceho centra, čím poskytuje polícii situáciu na mieste v reálnom čase a pomáha pri rozhodovaní a velení operácií. Pre bežné civilné drony sa pásmo 1430 - 1444 MHz používa na prenos kritických letových údajov a informácií o stave, aby sa zaistila bezpečnosť letu a zaznamenávanie údajov.

VII. Pásmo satelitného signálu GPS (približne 1,5 GHz)

charakterizácia

Používa sa hlavne na určovanie polohy a navigáciu UAV, ktoré sú schopné prijímať satelitné signály GPS a poskytujú presné informácie o geografickej polohe pre UAV prostredníctvom určovania polohy signálu viacerých satelitov. Signál je relatívne stabilný a presnosť polohovania je vysoká.

aplikačný scenár

Či už ide o dron spotrebiteľskej alebo profesionálnej kvality, pri určovaní polohy počas letu sa spolieha na pásmo satelitného signálu GPS a realizuje autonómny let, vznášanie sa v pevnom bode, plánovanie trasy a ďalšie funkcie. Pri prevádzke dronov na ochranu poľnohospodárskych rastlín môže dron prostredníctvom určovania polohy GPS presne vykonávať postrek pesticídmi, siatie semien a ďalšie operácie v súlade s vopred nastavenými oblasťami a trasami poľnohospodárskej pôdy, čím sa zlepšuje efektívnosť a presnosť poľnohospodárskej výroby. V logistických a distribučných dronoch zaisťuje určovanie polohy GPS, že dron presne doručí tovar na určené miesto, čím sa realizuje efektívna distribúcia „na poslednú míľu“.

Bežne používané frekvencie pre UAV antény majú svoje vlastné charakteristiky a hrajú kľúčovú úlohu v rôznych aplikačných scenároch. Od prenosu na veľké vzdialenosti po vysokorýchlostný prenos dát, od civilnej zábavy až po profesionálne priemyselné aplikácie, vhodný výber frekvencie je základom pre zaručenie efektívnej a stabilnej prevádzky UAV. S neustálym vývojom technológie UAV sa bude výskum a aplikácia frekvencií antén neustále optimalizovať, aby vyhovovali potrebám komplexnejších scenárov a diverzifikovaných misií.