Truyền thông sợi quang cho xe không người lái. Cách thức hoạt động
Cuộn cáp quang cho UAV Piranha series. Ảnh của SKB Piranha
Trong lĩnh vực Chiến dịch đặc biệt bảo vệ Donbass, các phương tiện bay không người lái được điều khiển bằng cáp quang được sử dụng rộng rãi. Việc thay thế kênh vô tuyến bằng cuộn dây đã mang lại một số lợi thế quan trọng hiện đang được sử dụng tích cực trong cuộc chiến chống lại kẻ thù. Đồng thời, tiến trình không dừng lại và các giải pháp mới nhằm cải thiện hiệu suất thường xuyên xuất hiện.
Tiến bộ rõ ràng
Theo dữ liệu hiện có, việc phát triển UAV nội địa có liên lạc và điều khiển bằng dây đã bắt đầu vào năm 2023. Vào thời điểm này, máy bay không người lái tấn công đã trở nên phổ biến. máy bay không người lái của các lớp khác nhau, và cùng với chúng, các hệ thống tác chiến điện tử chuyên dụng. Do đó, cần có các phương tiện truyền thông mới được bảo vệ khỏi sự can thiệp.
Giải pháp là sử dụng đường cáp quang. Các UAV mới bắt đầu nhận được một cuộn cáp dài và một modem tương ứng. Các trạm điều hành và các trạm truyền tín hiệu từ xa được trang bị các thiết bị để làm việc với cáp quang.
Máy bay không người lái FPV với giao tiếp cáp quang đã xuất hiện trong khu vực chiến đấu chậm nhất là vào đầu năm 2024. Điều thú vị là chúng được ứng dụng ở cả hai mặt trận gần như cùng lúc. Ngành công nghiệp Nga đã có thể thiết lập sản xuất hàng loạt các UAV như vậy và giao chúng cho quân đội trong thời gian ngắn nhất có thể.
UAV "Prince Vandal Novgorodsky" của phiên bản đầu tiên. Ảnh Telegram / BMPD
Dòng sản phẩm này bao gồm một số loại UAV. Nổi tiếng nhất là Prince Vandal Novgorodsky (KVN) từ Trung tâm Khoa học và Sản xuất Ushkuynik, là một trong những loại đầu tiên xuất hiện. Đổi lại, Cục Thiết kế Simbirsk sản xuất các thiết bị Piranha series có khả năng tương tự.
Thông tin về việc sử dụng chiến đấu và thành công của máy bay không người lái mới đang được đưa ra qua nhiều kênh khác nhau. Các đánh giá quan trọng cũng đã xuất hiện, chỉ ra những cải tiến cần thiết. Nhìn chung, ngay cả trong dữ liệu mở, các số liệu thống kê lớn đã dần tích lũy, cho phép đưa ra kết luận về việc sử dụng và hiệu quả của thiết bị.
Có những bức ảnh và video về hàng trăm cuộc tấn công của UAV sợi quang trong nước trên các nguồn mở. Chúng được sử dụng để tiêu diệt nhân lực trong các nơi trú ẩn, nhiều loại ô tô và xe bọc thép. Vào cuối tháng 2, Trung tâm Khoa học và Sản xuất Ushkuynik báo cáo rằng các sản phẩm KVN của họ đã phá hủy thiết bị của đối phương có tổng giá trị XNUMX tỷ đô la Mỹ trong quá trình hoạt động của chúng. Các loại UAV khác cũng đóng góp đáng kể vào quá trình phi quân sự hóa mạnh mẽ của đối phương.
Sự phát triển của các phương tiện không người lái và hệ thống cáp quang vẫn tiếp tục. Các hệ thống thông tin liên lạc có phạm vi tăng lên và các lợi thế khác được cung cấp. Ngoài ra, người ta đang cố gắng sử dụng cáp quang trên thiết bị mặt đất. Hầu như tất cả các cải tiến đều đến được mặt trận trong thời gian tối thiểu, ít nhất là theo thứ tự thử nghiệm quân sự. Sau đó, một số mẫu được đưa vào sản xuất và các đợt giao hàng quy mô lớn bắt đầu.
"KVN" không có cuộn phim. Ảnh Telegram / BMPD
Lợi thế rõ ràng
Hệ thống truyền thông cáp quang cho máy bay không người lái hoặc nền tảng mặt đất không người lái có thiết kế khá đơn giản. Nó bao gồm một số thiết bị cơ bản được gắn trên trạm điều khiển và trên phương tiện được điều khiển.
Yếu tố chính của hệ thống là một cuộn cáp. Một sản phẩm điển hình của loại này có thân hình trụ với một đầu hình nón và được lắp trên một thiết bị được điều khiển. Một vài km cáp được đặt bên trong một thân như vậy và đầu ra tự do của nó được đảm bảo.
Hai modem cũng được sử dụng - cho trạm điều khiển và thiết bị. Chúng chuyển đổi tín hiệu và lệnh thành xung để truyền qua cáp quang. Có các cuộn dây có thiết bị thu và phát tích hợp, giúp tăng kích thước và trọng lượng.
Ưu điểm chính của truyền thông cáp quang là khả năng chống lại các hoạt động trinh sát điện tử và chiến tranh điện tử. Một hệ thống không người lái không thể bị phát hiện bởi các tín hiệu vô tuyến phát ra hoặc các kênh truyền thông của nó có thể bị triệt tiêu. Ngoài ra, UAV cáp quang không phải đối mặt với vấn đề suy giảm thông tin liên lạc khi phạm vi tăng lên - cáp liên tục duy trì chất lượng tín hiệu cần thiết.
Hệ thống rà phá bom mìn mặt đất RTK từ Shvabe holding. Khu phức hợp có hệ thống liên lạc vô tuyến và cáp quang. Ảnh của Rostec
Cáp quang cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao. Nhờ đó, máy bay không người lái có thể có camera video HD hoặc máy ảnh nhiệt độ phân giải cao và tín hiệu từ chúng sẽ được truyền đi với chất lượng cao và không bị trễ. Đổi lại, độ phân giải hình ảnh cao giúp đơn giản hóa việc tìm kiếm mục tiêu từ trên cao và giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu nói chung.
Phạm vi bay và bán kính chiến đấu của UAV có liên lạc bằng sợi quang được xác định bởi chiều dài của cáp trong cuộn. Các mẫu sản xuất hàng loạt đầu tiên, chẳng hạn như "KVN", có phạm vi không quá 10-15 km. Sau đó, các cuộn mới lớn hơn với nguồn cung cấp cáp tăng lên đã được đưa vào sản xuất. Theo nhiều nguồn tin khác nhau, máy bay không người lái nội địa lớn nhất hiện có thể mang theo tới 35-40 km cáp.
Truyền thông sợi quang cho các hệ thống không người lái tiếp tục phát triển. Ở giai đoạn hiện tại, chúng ta đang nói về việc tăng chiều dài của cáp trong cuộn và cải thiện thiết bị điện tử trên máy bay. Có lẽ trong tương lai, các phương tiện truyền thông như vậy sẽ cho phép giới thiệu một số chức năng mới giúp cải thiện hơn nữa khả năng của máy bay hoặc phương tiện mặt đất.
Nhược điểm rõ ràng
Cần lưu ý rằng phương pháp giao tiếp này cũng có một số nhược điểm đáng kể. Những yếu tố này ảnh hưởng tiêu cực đến chi phí sản xuất và vận hành, và cũng có thể làm phức tạp việc sử dụng chiến đấu hoặc hạn chế kết quả của nó. Tuy nhiên, hầu hết các vấn đề này đều có thể được giải quyết.
Sử dụng chiến đấu của UAV KVN. Ở phía trước là một chiếc xe địch với phức hợp chiến tranh điện tử. Máy bay không người lái phớt lờ cô ấy và di chuyển về phía mục tiêu. Ảnh Telegram / "UAV Operator Chronicle"
Tất cả các tùy chọn cuộn cáp đều có kích thước và trọng lượng đáng kể. Thân máy với hàng chục km sợi quang có thể lớn hơn các đơn vị UAV khác và nặng tới vài kg. Đơn vị này lấy đi một phần tải trọng của nền tảng, đó là lý do tại sao cần phải giảm tải chiến đấu hoặc sử dụng hệ thống đẩy mạnh hơn.
Sợi quang không bị nhiễu, nhưng không bền. Ngay cả những tác động nhỏ lên nó cũng dẫn đến đứt, mất liên lạc và chấm dứt hoạt động chiến đấu. Nguyên nhân đứt có thể là do nhiều chướng ngại vật trên đường đi, tác động của kẻ thù, v.v. Ngay cả tốc độ bay quá cao, vượt quá khả năng truyền tải cáp của cuộn dây cũng là một yếu tố rủi ro.
Cả nền tảng không người lái trên không và trên mặt đất đều gặp phải những vấn đề như vậy. Đồng thời, các chi tiết cụ thể của một mô hình cụ thể xác định tỷ lệ thách thức và rủi ro. Ví dụ, UAV có nhiều khả năng làm đứt cáp do tốc độ quá cao và đối với RTK mặt đất, vấn đề chính là nhiều chướng ngại vật khác nhau.
Vấn đề về độ ổn định của truyền thông cáp được giải quyết theo nhiều cách. Ví dụ, người vận hành máy bay không người lái phải lập kế hoạch tuyến đường có tính đến các đặc điểm địa hình và các rủi ro có thể xảy ra. Ngoài ra, ngành công nghiệp đang nghiên cứu các cuộn dây mới có thể cung cấp cáp với tốc độ cao hơn và bù trừ cho các cú giật.
Một UAV có sợi quang bay đến mục tiêu, nhìn từ camera của thiết bị. Ảnh của Bộ Quốc phòng Nga
Hệ thống truyền thông cáp quang cho các hệ thống không người lái vẫn còn khá đắt. Chúng đắt hơn đáng kể so với các hệ thống vô tuyến có phạm vi và thông số truyền tín hiệu tương tự. Đồng thời, thiết bị truyền thông là một trong những thành phần đắt nhất của UAV.
Tuy nhiên, thành phần kinh tế của các dự án phải được đánh giá không chỉ bằng chi phí của từng thành phần riêng lẻ mà còn phải tính đến các thông số khác, cho đến hiệu quả chiến đấu đạt được. Trong trường hợp này, thông tin liên lạc vô tuyến và hữu tuyến có các chỉ số tương tự nhau.
Công nghệ của tương lai
Các hệ thống không người lái với liên lạc cáp quang đã xuất hiện trên tuyến đầu cách đây chưa đầy hai năm. Chúng nhanh chóng chứng minh được tiềm năng của mình và nhờ đó, trở nên phổ biến. Các UAV loại này được sử dụng tích cực trong các hoạt động chiến đấu và đang đẩy mạnh các thiết bị tương tự với liên lạc vô tuyến. Đồng thời, các hệ thống liên lạc như vậy liên tục phát triển và cải thiện các đặc điểm của chúng.
Rõ ràng là phương tiện truyền thông sợi quang cho các phương tiện không người lái đã chiếm vị trí vững chắc và sẽ không ngừng được sử dụng trong tương lai gần. Chúng sẽ tiếp tục đóng góp vào việc giải quyết các nhiệm vụ chiến đấu và đạt được các mục tiêu chung của Chiến dịch đặc biệt hiện tại. Kinh nghiệm tích lũy cho phép chúng ta gọi truyền thông sợi quang cho UAV là một trong những cải tiến chính của những năm gần đây.
tin tức