Značilnosti in scenariji uporabe frekvenc, ki se običajno uporabljajo za antene za drone
Razvoj UAV tehnologije se nenehno spreminja, med številnimi tehničnimi elementi pa je izbira frekvence antene ključna, kar je neposredno povezano s kakovostjo komunikacije, stabilnostjo letenja in učinkom uporabe UAV. Različne frekvence imajo svoje značilnosti in so primerne za različne scenarije uporabe. Sledi podroben opis pogosto uporabljenih frekvenc za antene UAV in njihovih ustreznih scenarijev.
I. Frekvenca 433MHz
karakterizacija
Ta frekvenčni pas oddaja na velike razdalje in ima močno sposobnost obhoda signala, ki lahko do določene mere obide ovire. Vendar pa je njegova hitrost prenosa relativno počasna in hitrost prenosa podatkov omejena.
scenarij uporabe
Običajno se uporablja pri zračnem fotografiranju UAV na velike razdalje, na primer na nekaterih velikih območjih kartiranja terena, spremljanja gozdnih požarov in drugih prizorov, potrebe po prenosu signala na dolge razdalje so večje od zahtev glede hitrosti prenosa, frekvenca 433 MHz lahko naredi UAV v primeru, da je daleč od operaterja, vendar še vedno ohranja stabilno povezavo nadzornega signala, da zagotovi, da lahko UAV sledi prednastavljenim potem za dokončanje naloge fotografiranja iz zraka, da pridobi zahtevane slikovne podatke.
II. frekvenca 900 MHz
karakterizacija
Ta pas ima tudi dobro zmogljivost prenosa na velike razdalje in je hitrejši od 433MHz. Signal je razmeroma stabilen in nanj manj vplivajo običajni viri motenj.
scenarij uporabe
Večinoma se uporablja pri prenosu signalov za daljinsko upravljanje dronov. V industrijskih aplikacijah UAV, kot je UAV za nadzor moči, mora operater izvajati natančen in stabilen daljinski nadzor UAV, frekvenca 900MHz lahko zagotovi, da se signal daljinskega upravljanja prenaša stabilno na daljšo razdaljo, tako da je lahko UAV v kompleksnem okolju daljnovoda, v skladu z navodili operaterja, blizu daljnovoda za izvedbo podrobnega pregleda ter pravočasno odkrivanje napak na liniji in skritih nevarnosti.
III. Frekvenca 2,4 GHz (2400 - 2476 MHz)
karakterizacija
Pas 2,4 GHz ima visoko hitrost prenosa podatkov in uravnoteži prodor in pokritost signala. Zagotavlja dobro pokritost s signalom v odprtih okoljih in lahko predre nekatere nekovinske ovire. Ker pa se ta frekvenčni pas pogosto uporablja, na primer običajne naprave Wi-Fi delujejo tudi v tem frekvenčnem pasu, zato je nagnjen k motnjam.
scenarij uporabe
Široko se uporablja na trgih potrošniških in profesionalnih dronov za prenos slike in povezave za nadzor. Na primer, pri potrošniških dronih za fotografiranje iz zraka, ko uporabnik upravlja dron za snemanje, lahko frekvenca 2,4 GHz hitro prenese slike visoke ločljivosti, ki jih je dron zajel, nazaj v zemeljsko nadzorno opremo v realnem času, kar uporabniku omogoča predogled zajetih slik v realnem času, hkrati pa zagotavlja, da so krmilni signali pravočasno posredovani dronu, tako da se doseže prilagodljiv nadzor. Frekvenca drona 2,4 GHz lahko zadovolji povpraševanje po priročnem in učinkovitem snemanju v nekaterih majhnih komercialnih dejavnostih in osebnem ustvarjanju videov.
IV. Frekvenca 5,8 GHz (5725 - 5829 MHz)
karakterizacija
Podpira tudi hiter prenos podatkov, ki lahko zadosti zahtevi visoke pasovne širine aplikacijskih scenarijev, kot je prenos videa visoke ločljivosti iz dronov. V primerjavi s pasom 2,4 GHz ima ta frekvenčni pas manj motenj in višjo kakovost prenosa signala. Vendar je njegova pokritost s signalom relativno kratka, zaradi visoke frekvence pa je za sprejem signala potrebna večja antena.
scenarij uporabe
Uporablja se predvsem v scenarijih, ki zahtevajo izjemno visoko kakovost prenosa slike, kot je profesionalna fotografija iz zraka za film in televizijo. Pri snemanju filmov, televizijskih dram in drugih visokokakovostnih video vsebin frekvenca 5,8 GHz zagotavlja, da se video slike 4K ali celo višje ločljivosti, ki jih posname dron, prenesejo nazaj na tla z visoko hitrostjo sličic in z nizko zakasnitvijo, kar zagotavlja jasne in gladke slike v realnem času za režiserje, snemalce in druge ustvarjalce ter omogoča preprosto prilagajanje kota in parametrov snemanja v času ter zajemanje najboljših možnih slik.
V. 840,5 - 845 MHz frekvenca
karakterizacija
Ta frekvenčni pas se v glavnem uporablja za daljinsko upravljanje civilnih UAV navzgor, od tega se lahko 841–845 MHz uporablja za daljinsko upravljanje navzgor in telemetrijo civilnih UAV v povezavi v smeri v časovnem načinu. Signali so razmeroma stabilni, z manj motenj, kar lahko zagotovi osnovne zahteve za daljinsko upravljanje in prenos telemetričnih podatkov.
scenarij uporabe
Med letom navadnega civilnega UAV zemeljski operater pošlje krmilna navodila UAV prek tega frekvenčnega pasu, da realizira nadzor nad smerjo leta, višino, hitrostjo in drugimi parametri UAV. Istočasno UAV prek tega frekvenčnega pasu posreduje tudi lasten status leta, podatke o moči in druge telemetrične podatke zemeljski nadzorni opremi, tako da operater razume delovne pogoje UAV v realnem času in zagotavlja varnost letenja. Široko se uporablja v nekaterih preprostih izvedbah letenja UAV, majhni logistiki in distribuciji ter drugih civilnih prizorih.
VI. Frekvenca 1430 - 1444 MHz
karakterizacija
Uporablja se za telemetrijo navzdol in povezave za prenos informacij civilnih UAV, od katerih je 1430 - 1438MHz namenjen video prenosu policijskih UAV in helikopterjev. Ta frekvenčni pas lahko zagotovi določeno hitrost prenosa podatkov za potrebe prenosa videa in povratnih pomembnih informacij.
scenarij uporabe
Ko policijski droni opravljajo naloge, kot je sledenje osumljencem ali spremljanje vrstnega reda večjih dogodkov, lahko pas 1430–1438MHz stabilno prenaša videoposnetek visoke ločljivosti, ki ga je zajel dron, nazaj v poveljniški center, policiji zagotavlja situacijo na kraju samem v realnem času in pomaga pri odločanju in vodenju operacije. Pri navadnih civilnih dronih se pas 1430–1444MHz uporablja za prenos kritičnih podatkov o letu in informacij o statusu, da se zagotovi varnost letenja in beleženje podatkov.
VII. Pas satelitskega signala GPS (približno 1,5 GHz)
karakterizacija
Uporablja se predvsem za določanje položaja in navigacijo UAV-jev, ki lahko sprejemajo satelitske signale GPS in zagotavljajo točne informacije o geografski lokaciji za UAV-je prek določanja položaja več satelitov. Signal je relativno stabilen in natančnost pozicioniranja je visoka.
scenarij uporabe
Ne glede na to, ali gre za brezpilotno letalo potrošniškega ali profesionalnega razreda, se zanaša na pas satelitskega signala GPS za določanje svojega položaja med letom in izvaja avtonomno letenje, lebdenje na fiksni točki, načrtovanje poti in druge funkcije. Pri operacijah z droni za zaščito kmetijskih rastlin lahko brezpilotno letalo prek pozicioniranja GPS natančno izvede škropljenje s pesticidi, sejanje semen in druge postopke v skladu z vnaprej nastavljenimi območji in potmi kmetijskih zemljišč, s čimer izboljša učinkovitost in natančnost kmetijske proizvodnje. Pri logističnih in distribucijskih brezpilotnih letalih določanje položaja GPS zagotavlja, da dron natančno dostavi blago na določeno lokacijo, kar zagotavlja učinkovito distribucijo 'zadnji kilometer'.
Pogosto uporabljene frekvence za UAV antene imajo svoje značilnosti in igrajo ključno vlogo v različnih scenarijih uporabe. Od prenosa na dolge razdalje do hitrega prenosa podatkov, od civilne zabave do profesionalnih industrijskih aplikacij, je ustrezna izbira frekvence osnova za zagotavljanje učinkovitega in stabilnega delovanja UAV. Z nenehnim razvojem tehnologije UAV se bodo raziskave in uporaba antenskih frekvenc nenehno optimizirale za potrebe bolj zapletenih scenarijev in raznolikih misij.
