В основе решения — серийные радиомодули промышленного класса с поддержкой мобильной самоорганизующейся сети MANET/mesh. «АУРИГА» проектирует состав комплекса, частотное исполнение, размещение узлов, интегрирует связь с БПЛА и оборудованием заказчика и проводит испытания в реальных условиях.
Рабочие частоты, мощность, пропускная способность и конфигурация сети выбираются под конкретный сценарий применения и доступный радиочастотный ресурс.
Связь как часть единой системы
Для управления современным БПЛА недостаточно передавать только команды оператора. Радиоканал должен одновременно нести несколько типов информации: команды управления, телеметрию, координаты, видео с оптических камер, тепловизионное изображение, данные целевой аппаратуры и служебную информацию.
Система строится как единая цифровая IP-сеть — к ней подключаются не только БПЛА, но и камеры, измерительные комплексы, мобильные пункты управления, наземные робототехнические платформы, ретрансляторы и элементы инфраструктуры заказчика. В отличие от отдельной радиолинии, связывающей только оператора и один аппарат, распределённая сеть может объединять десятки воздушных и наземных узлов.
Воздушные, наземные и мобильные узлы
Архитектура комплекса формируется под объект и может включать несколько типов оборудования.
01Бортовой узел
Компактный радиомодуль на БПЛА подключается к полётному контроллеру, полезной нагрузке и бортовой сети. Передаёт команды, телеметрию, видео и данные тепловизора; может работать воздушным ретранслятором.
02Мобильная наземная станция
Размещается у оператора, в автомобиле, на временной площадке или рядом с объектом. Работает базовой станцией, ретранслятором, шлюзом или узлом управления сетью.
03Стационарный узел
Устанавливается на мачтах, крышах, вышках, вдоль линейной инфраструктуры. Формирует опорную сеть, к которой подключаются БПЛА, автомобили и мобильные группы.
04Воздушный ретранслятор
БПЛА с модулем связи поднимается над рельефом, лесом или застройкой и обеспечивает радиовидимость между удалёнными наземными узлами.
Преодоление сложного рельефа
Даже мощная прямая радиолиния теряет устойчивость при появлении препятствия между передатчиком и приёмником — холмов, лесных массивов, зданий, промышленных сооружений. Mesh-архитектура позволяет использовать промежуточный узел в более выгодной позиции.
Такая структура не устраняет физические ограничения распространения радиоволн, но позволяет проектировать альтернативные маршруты передачи данных и рационально размещать узлы сети.
Частотное исполнение под задачу
Система не привязана к одному универсальному диапазону. В пределах возможностей аппаратной платформы создаются исполнения под разные рабочие частоты; конкретный вариант выбирается с учётом требуемой дальности, рельефа, прямой радиовидимости, скорости передачи, допустимых размеров антенн, электромагнитной обстановки и разрешённого частотного ресурса.
Более низкие частоты лучше распространяются за препятствиями, но требуют крупных антенн и дают меньшую полосу. Более высокие диапазоны позволяют компактные антенны и большие объёмы данных, но предъявляют повышенные требования к радиовидимости. Поэтому эффективность определяется всей архитектурой:
- частотным диапазоном и шириной канала;
- высотой установки, типом и направленностью антенн;
- мощностью передатчиков и чувствительностью приёмников;
- количеством ретрансляторов и взаимным расположением узлов.
Работа в сложной радиочастотной обстановке
Реальная радиосреда меняется во время задачи: на качество влияют посторонние передатчики, фоновые помехи, отражения, рельеф и взаимное положение узлов. Для повышения устойчивости применяются:
- выбор рабочего диапазона и адаптация ширины канала;
- направленные и секторные антенны, пространственное разнесение;
- воздушные и наземные ретрансляторы, резервные маршруты;
- контроль качества соединения и снижение скорости при ухудшении условий.
Система проектируется для сохранения работоспособности в сложной радиочастотной обстановке за счёт распределённой архитектуры, адаптивных режимов передачи и возможности перестроения маршрутов сети.
Ни одна радиосистема не гарантирует работу при любом уровне помех — параметры подтверждаются испытаниямиПередача видео и телеметрии с приоритетами
В одной цифровой сети одновременно передаются команды управления, телеметрия, потоковое видео, тепловизионное изображение, координаты, данные датчиков и диагностика. Трафик распределяется по приоритетам: команды управления и критическая телеметрия сохраняют приоритет перед менее важными потоками. При снижении пропускной способности система может уменьшать качество видео, сохраняя канал управления.
Сценарии гражданского применения
Комплекс разворачивается там, где постоянная инфраструктура отсутствует или не покрывает всю рабочую территорию, и демонтируется после завершения работ.
01Мониторинг трубопроводов
- узлы вдоль трассы, единый диспетчерский центр;
- видео трассы, координаты объектов, данные тепловизора и газоанализаторов;
- несколько БПЛА на разных участках маршрута.
02Линии электропередачи
- визуальное и тепловизионное обследование опор;
- поиск повреждений после непогоды;
- связь с ремонтными бригадами без мобильного покрытия.
03Железные и автомобильные дороги
- состояние пути, насыпей и мостов;
- аварийные участки, оползни, подтопления;
- объединение БПЛА, автомобилей и временных постов.
04Лесные пожары
- БПЛА с оптикой и тепловизором + наземные группы и штаб;
- беспилотник ведёт наблюдение и работает ретранслятором;
- топология перестраивается вслед за фронтом пожара.
05Паводки и наводнения
- видео затопленных участков, контроль уровня воды;
- связь лодок, автомобилей и штаба;
- подключение удалённых датчиков, воздушная ретрансляция.
06Поиск пропавших людей
- видео и тепловизор, маршруты обследования;
- координаты поисковых групп и обнаруженных объектов;
- воздушная ретрансляция в лесу и на пересечённой местности.
07Промышленная безопасность
- мониторинг удалённых участков и аварийных зон;
- подключение мобильных камер и газоанализаторов;
- резервирование части наземной инфраструктуры.
08Геология, экспедиции, сельское и лесное хозяйство
- связь полевого лагеря, автомобилей, групп и датчиков;
- передача данных аэросъёмки и мониторинг территорий;
- локальная цифровая инфраструктура без постоянной сети.
Двойное применение
Архитектура мобильной самоорганизующейся сети применима не только в гражданской промышленности, но и государственными, аварийными и специальными службами — охрана критической инфраструктуры, работа при повреждении сетей связи, наблюдение за удалёнными территориями и интеграция беспилотных и робототехнических систем в единое информационное пространство.
Такие сценарии описываются без утверждений о наличии у комплекса специальной сертификации или гарантированной устойчивости к любому радиоэлектронному воздействию. Конкретные характеристики устойчивости подтверждаются испытаниями в согласованных с заказчиком условиях.
Информационная безопасность
Применяемая аппаратная платформа может иметь встроенные функции ограничения доступа и защиты передаваемых данных. Однако наличие таких возможностей само по себе не означает, что комплекс является сертифицированным российским средством криптографической защиты информации (СКЗИ).
ООО «АУРИГА» не позиционирует систему как сертифицированное СКЗИ и не заявляет выполнение работ, требующих лицензии в области криптографической защиты. Для проектов без специальных требований комплекс используется как цифровая радиосеть с управляемой конфигурацией доступа. Для систем с государственными, отраслевыми или ведомственными требованиями состав средств защиты определяется отдельно и внедряется заказчиком либо профильной лицензированной организацией.
Архитектура сети предусматривает управляемое подключение узлов, индивидуальные параметры конфигурации и возможность взаимодействия с внешними средствами защиты информации.
Для проектов со специальными требованиями состав средств защиты определяется заказчиком и профильной лицензированной организациейКак «АУРИГА» создаёт систему
Работа над проектом не ограничивается установкой отдельного радиомодуля и включает полный цикл — от анализа задачи до натурных испытаний и уточнения конфигурации.
Анализ задачи
Территория, маршруты, рельеф, состав участников, объём данных, требования к задержке, предполагаемые помехи и условия эксплуатации.
Проектирование архитектуры
Количество и размещение узлов, воздушные и наземные ретрансляторы, точки управления, резервные маршруты, подключения оборудования.
Выбор частот и антенн
Рабочий диапазон, ширина канала, антенны, мощность, высота размещения — с учётом требований законодательства и разрешённого ресурса.
Интеграция
Связь с полётным контроллером, пультом оператора, видеокамерой, полезной нагрузкой, наземным оборудованием и ИС заказчика.
Испытания
Стендовые проверки, измерение качества соединения, испытания на дальность и ретрансляцию, работа при движении узлов, передача видео и телеметрии.
Уточнение конфигурации
Корректировка положения узлов, типов антенн, параметров радиоканала, маршрутов, режимов работы и программной интеграции.
Состав комплекса
В зависимости от задачи система может включать:
Техническая карточка
Все параметры уточняются после радиопланирования, выбора оборудования и испытаний на объекте. Использование радиочастот осуществляется с учётом требований законодательства и разрешённого ресурса.
Результат
Цифровая MANET/mesh-связь «АУРИГИ» — это не отдельный передатчик, а системная архитектура, объединяющая БПЛА, наземные группы, мобильные станции, ретрансляторы и удалённые объекты.
Она позволяет:
- разворачивать сеть без сотовой инфраструктуры;
- передавать управление, телеметрию и видео;
- работать с подвижными узлами и использовать ретрансляцию;
- адаптировать сеть под рельеф и масштабировать покрытие;
- выбирать частоты и антенны под задачу;
- интегрировать оборудование заказчика.
Обсудить архитектуру сети
«АУРИГА» разработает конфигурацию узлов, частотное исполнение, антенную систему и схему ретрансляции с учётом рельефа, требуемой протяжённости и состава подключаемого оборудования.
Связаться с нами