Безпілотники займають провідну позицію в сучасній військовій сфері. Вони бувають різних типів: із радіокеруванням, автопілотом, оптоволокном, дрони-камікадзе тощо. Кожен із них має свою сферу застосування, технічні параметри, переваги та недоліки. У статті поговоримо саме про дрони на оптоволокні, оскільки ця технологія певною мірою змінила підхід до застосування дронів на полі бою.
Традиційні радіоканали управління все частіше піддаються глушінню та перехопленню, що суттєво обмежує ефективність БПЛА. У такому середовищі оптоволоконний зв’язок виступає альтернативним рішенням, яке дозволяє зберігати стабільне управління та передачу даних незалежно від впливу РЕБ.
Матеріал, який підготувала команда Flash Army, допоможе вам краще розібратися з тим, що таке оптоволокно, як працює дрон на оптоволокні та де застосовується.
Що таке оптоволокно
Оптоволокно — це тонкий гнучкий кабель, виготовлений зі скла або спеціального пластику, який використовується для передачі даних у вигляді світлових імпульсів. Оптоволоконний кабель складається з прозорої серцевини, якою йде світло, та захисних оболонок. Воно є основою сучасних глобальних мереж зв'язку.
Відповідно, оптоволоконний зв’язок у дронах — це спосіб передавання відеосигналу та команд управління за допомогою світлових імпульсів, що проходять через кабель, а не через радіоефір. Завдяки цьому безпілотник має фізичне з’єднання з оператором.
Принцип роботи дронів на оптоволокні
Принцип роботи дронів на оптоволокні доволі зрозумілий і не потребує особливих зусиль у запуску чи керуванні. Водночас ця технологія має як переваги, так і недоліки.
Переваги
По-перше, використання оптоволоконних технологій дозволяє усунути одну з головних вразливостей безпілотників — канал зв’язку. Традиційно він працює на радіочастотах, які можуть бути виявлені та пригнічені засобами радіоелектронної боротьби. Крім того, радіозв’язок може перериватися і з інших причин, що призводить до втрати контролю над дроном, вимушеної посадки або навіть аварії ще до досягнення цілі. Отже, основна перевага оптоволоконного звʼязку — це повна стійкість до систем РЕБ і РЕР.
По-друге, використання котушки оптоволокна в системі керування FPV-дроном забезпечує швидку та стабільну передачу даних. Вона кріпиться до дрона і поступово розмотується під час його руху. Це дає змогу оператору точно керувати безпілотником і отримувати відео та телеметрію в режимі реального часу. Завдяки цьому підтримується надійне з’єднання між дроном і наземною станцією протягом усього польоту.
По-третє, оптоволокно забезпечує пропускну здатність, набагато вищу, ніж радіоканал. Це гарантує стабільне зображення високої роздільної здатності без перешкод.
Недоліки
Дрони на оптоволокні, попри стійкість до РЕБ, мають деякі недоліки, які потрібно враховувати:
- дальність польоту обмежена довжиною кабелю;
- оптоволокно може зачепитися за дерева, лінії електропередач або обірватися при різких маневрах, що призводить до втрати керування;
- менша маневреність через вагу котушки;
- складність пілотування в лісистій місцевості, оскільки рельєф може перешкоджати розмотуванню кабелю;
- повільніші за класичні FPV-дрони через додаткову вагу котушки.
Основні характеристики оптоволоконних БПЛА
Дрони на оптоволокні можуть відрізнятися залежно від технічних характеристик. Розглянемо деякі з них.
Дальність польоту
Дальність роботи FPV-дрона на оптоволокні безпосередньо залежить від довжини кабелю на котушці. Зазвичай вона становить 3–10 км, а іноді — 15–20 км.
Вантажопідйомність
Оптоволоконні дрони зазвичай можуть нести до 4 кг боєприпасів, проте значну частину ваги (до 1,5 кг) становить котушка з самим кабелем.
Розмір
Для поєднання з оптоволокном переважно використовують 10-дюймові FPV-квадрокоптери. Вони масивніші та важчі за звичайні FPV-дрони, оскільки додається вага котушки з оптоволокном.
Використання таких дронів у військовій та цивільній сферах
У військовій сфері такі безпілотники застосовують для розвідки, коригування вогню та виконання ударних завдань у середовищі активної дії засобів радіоелектронної боротьби. Завдяки захищеному каналу зв’язку оператор може стабільно керувати дроном навіть там, де звичайні радіоканали не працюють. Отже, вони довели свою ефективність на полі бою.
Важливо зазначити, що застосування дронів на оптоволокні не обмежується лише військовою справою. Наприклад, їх використовують для роботи в підземних і закритих просторах, а також для інспектування трубопроводів та теплотрас. Однак у цивільному секторі вони є менш поширеними, оскільки такі умови не передбачають впливу РЕБ-систем.
Висновок
Дрони на оптоволокні — це інноваційне технологічне рішення, яке дозволяє розвʼязати одну з ключових проблем безпілотних систем — уразливість до засобів радіоелектронної боротьби. Завдяки передачі даних через фізичний кабель вони мають стабільне управління, високу якість сигналу та повну стійкість до РЕБ і РЕР.
Проте варто враховувати певні обмеження таких безпілотників. Наприклад, вони не можуть летіти далі за довжину свого кабелю, оскільки певною мірою «привʼязані» до станції керування. Тому при виборі радимо звертати увагу на потенційні умови та цілі використання оптоволоконних дронів.
В інтернет-магазині Flash Army представлені варіанти різних виробників і розмірів. Вони також можуть різнитися за діапазоном частот, дальністю й тривалістю польоту, швидкістю, вантажопідйомністю та камерою. Це дозволяє обрати дрони для потрібних завдань.
