Для загрузки полетного задания, получения телеметрической информации от беспилотника в процессе полета, а также для отправки различных команд во всех БПЛА Геоскана применяются радиомодемы собственной разработки: один — наземный, второй — бортовой, который интегрирован в состав летательного аппарата. Они работают в диапазоне 868,7–869,2 МГц, однако с недавнего времени для наших беспилотников стало возможно использование связи с частотами 2400–2483,5 МГц. Это изменение продиктовано стремлением выйти на новые зарубежные рынки.
Радиочастотные диапазоны ISM
Для промышленных, научных и медицинских целей (Industrial, Scientific, Medical — ISM, отсюда и название) зарезервированы три участка радиочастотного спектра: 433, 868 и 2400 МГц. Устройства, работающие в таких ISM-диапазонах, не подлежат лицензированию в большинстве стран Запада и США. Это значит, что закон позволяет разрабатывать и продавать такие радиоэлектронные средства и аппараты без получения разрешения регулирующего органа.
Однако, чтобы не создавались помехи для правительственных и гражданских служб связи, существуют определенные требования для устройств, работающих в ISM-диапазоне. Это ограничения по максимальной излучаемой мощности. В России такие правила устанавливаются Государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ). Это межведомственный координационный орган, действующий при Министерстве связи и массовых коммуникаций Российской Федерации.
В стандартной комплектации комплексы Геоскана поставляются с радиомодемами, работающими в диапазоне 868,7–869,2 МГц. Для таких устройств максимальная излучаемая мощность должна составлять не более 100 мВт (согласно Приложению № 12 к решению ГКРЧ от 11 сентября 2018 г. № 18-46-03-1). При этом, если она превышает 25 мВт, постановление Правительства РФ от 12.10.2004 N 539 «О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств» предписывает владельцу радио-электронного средства производить его регистрацию в территориальном органе Роскомнадзора, на территории деятельности которого планируется использование.
Максимальная мощность радиомодемов Геоскана может быть установлена больше 25 мВт, так как этот показатель прямо пропорционален расстоянию между наземным и бортовым радиомодемами (соответственно, чем больше мощность, тем больше дальность связи). В этом случае по закону пользователи должны регистрировать радиомодемы, что доставляет определенные неудобства.
Преимущества связи 2,4 ГГц
Диапазон 868,7–869,2 МГц не является ISM в США, а в Европе излучаемая мощность для таких устройств ограничена аж 25 мВт. Эти факторы подтолкнули инженеров Геоскана разработать радиомодемы с рабочей частотой 2400–2483,5 МГц, которая является ISM практически во всем мире. Разрешенная излучаемая мощность при такой частоте ограничена 100 мВт, что позволяет получать дальность связи в прямой радиовидимости до 10 км. В России регистрация радиомодемов в Роскомнадзоре также не требуется при соблюдении определенных требований к техническим характеристикам.
В первую очередь было решено разработать радиомодемы 2,4 ГГц для Gemini, так как для него не требуется большой радиус действия. Кроме частотного диапазона и мощности среди требований были наличие псевдослучайной перестройки рабочей частоты, количество каналов не менее 15 и пропускная способность не менее 100 кбит/c.
В 2021 году данный проект был реализован и проведены полевые испытания. Дальность радиосвязи при высоте полета 200 метров составила около 7 км. На земле использовалась всенаправленная компактная антенна. При применении направленной антенны дальность радиосвязи увеличивалась до 10 км.
Следующий шаг — интеграция таких радиомодемов в другие комплексы Геоскана и получение на БПЛА международных сертификатов FCC и CE. Также в настоящее время дорабатывается программное обеспечение и планируется разработка беспроводного варианта подключения к планшету или ноутбуку. Отдельными направлениями развития являются GSM-каналы и спутниковые модемы Iridium. Об этом мы расскажем в следующей статье.