В сегодняшнюю эпоху стремительного развития интеллекта и автономности беспилотные системы (такие как БПЛА, БПЛА и БПЛА) стали жизненно важной силой в национальной обороне, реагировании на чрезвычайные ситуации, промышленности и научных исследованиях. Для достижения совместной работы нескольких машин, дистанционного управления и передачи данных в реальном времени беспроводной канал связи является основой системы. Одной из наиболее представительных технологий в этой области является беспроводная ad-hoc сеть (WANET).

Беспроводная ad-hoc сеть - это распределенная беспроводная сетевая архитектура, которая не требует фиксированной базовой станции или центрального узла. Все узлы могут одновременно выступать в качестве терминалов и ретрансляторов, обеспечивая автоматическую пересылку информации и динамическое соединение с помощью технологии многоскачковой маршрутизации. Другими словами, сеть может автоматически формировать, поддерживать и восстанавливать пути связи на основе добавления, перемещения или отключения узлов, обладая чрезвычайно высокой гибкостью и устойчивостью.

Эта характеристика «самоорганизации и самовосстановления» делает ее идеальной для использования в сложных, неизвестных или недостаточно развитых инфраструктурных средах для беспилотных систем, таких как тактические миссии, ликвидация последствий стихийных бедствий, мониторинг лесов и патрулирование границ.

В операциях роя БПЛА или промышленных миссиях традиционные каналы связи «точка-точка» часто с трудом удовлетворяют динамические потребности связи в сложных условиях. Беспроводные ad-hoc сети обеспечивают «связь роя» посредством совместной работы нескольких узлов, предлагая следующие существенные преимущества:

Совместное управление несколькими БПЛА: каждый БПЛА может выступать в качестве узла, обмениваясь информацией о местоположении, скорости и данных миссии в режиме реального времени через ad-hoc сеть, обеспечивая полет в строю и координацию миссии.

Передача на большие расстояния и вне прямой видимости (NLOS): данные могут автоматически пересылаться через многоскачковые ретрансляторы, поддерживая стабильную связь, даже когда некоторые БПЛА находятся за препятствиями.

Высокая надежность и помехозащищенность: благодаря динамической маршрутизации и механизмам перескока частоты сеть автоматически выбирает оптимальный путь в условиях помех, обеспечивая бесперебойную передачу команд и видеосигналов.

Быстрое развертывание и самовосстановление: когда узел отключается или повреждается, сеть автоматически перестраивает путь, обеспечивая бесперебойную связь.

В практических и промышленных приложениях, таких как поиск и спасение при стихийных бедствиях, картографирование местности, предотвращение лесных пожаров и осмотр линий электропередач, ad-hoc сети стали незаменимой поддержкой связи для систем с несколькими БПЛА.

БНТС в основном используются для патрулирования городов, горных работ, разведки на поле боя и специальных операций. Эти сценарии часто связаны с серьезными помехами сигналу и сложными условиями, что делает традиционную связь с базовой станцией неэффективной. Беспроводные ad-hoc сети позволяют БНТС формировать ячеистую сеть связи на земле:

Возможен обмен данными с низкой задержкой между транспортными средствами, поддерживающий совместное избежание препятствий, планирование маршрута и управление в реальном времени.

Передача на большие расстояния между транспортными средствами и командным центром осуществляется через многоскачковые ретрансляторы, поддерживая связь, даже когда здания препятствуют соединению между центром управления и целевым транспортным средством.

Синхронная передача видео и телеметрических данных: высокоскоростная ad-hoc сеть может одновременно передавать видео высокой четкости и управляющие сигналы, обеспечивая стабильную связь для беспилотного вождения и дистанционного управления.

В настоящее время высокопроизводительные продукты беспроводных ad-hoc сетей (такие как серия IWAVE FDM) объединяют технологию Software-Defined Radio (SDR) и Mesh самовосстанавливающейся сети для достижения более высокой пропускной способности (100 Мбит/с+), меньшей задержки (<20 мс) и более высокой производительности NLOS.

Слияние этих технологий позволяет связи беспилотных систем перейти от «управления одной машиной» к «интеллекту роя», достигая истинного распределенного интеллектуального сотрудничества.

В будущем, будь то в городской связи в чрезвычайных ситуациях, военных разведывательных сетях или промышленных роях роботов и интеллектуальной логистике, технология беспроводных ad-hoc сетей станет одним из основных стандартов связи для беспилотных систем.

Благодаря автономной сети, самовосстановлению и децентрализованным характеристикам беспроводные ad-hoc сети предоставляют безопасные, эффективные и надежные решения для связи для дронов, беспилотных транспортных средств и других автономных систем. С дальнейшей интеграцией 5G, SDR и алгоритмов ИИ ad-hoc сети будут играть еще более важную роль в будущей связи беспилотных роев.

Передовые модули беспроводной связи, такие как FDM-6825PTM представляют эту тенденцию, закладывая прочную основу для будущих интеллектуальных беспилотных коммуникационных сетей.