Сравнительная таблица квадрокоптеров Fimi

 

Разблокировка бесплатно FCC для дронов DJI через DJI FLY frida. Это все работает на последней на данный момент версии иос. Подопытный телепон ифон 13 про макс.Ставим итюнс, иклауд на чистый комп. НЕ ИЗ МАГАЗИНА.

На работе вся шляпа была поставлена до меня из магазина и альтсервер не работал и это никак нормально не удаляется, даже через деинсталляторы.

Ставим альтсервер - altstore.io

Для альтсервера обязательно ставим патч - ntcore.com/files/4gb_... иначе проги больше 300Мб не установятся
Запускаем альтсервер от АДМИНА, не знаю важно или нет, но я так задолбался, что все делал.

В ифоне включаем режим разработчика, там перезагрузить надо будет и доступы дать.

В альтсервере (иконка-ромбик в трее) выбираем install altsore, естественно телепон должен быть подключен кабелем и залогинен в итюнсе.

В альтсервере выбираем сертификат, которым приложухи подписывать, он будет называться, как ваша почта.

Я хз важно это или нет, но я скачанную прогу сохранил в память телепона, а не в иклауд. Качать отсюда - t.me/dji_tweak

При установке программы, телепон должен быть подключен к компу кабелем.

Заранее установить гугл аутентификатор, что бы сосканировать пароль для лицензии фриды.

Генерим лицензию для фриды через бота - t.me/djirobot

Раз в неделю надо заходить на ифоне в альтстор и тыкать в рефрешь олл

Что делать, когда вылезает на ифоне "Недостоверный разработчик"
Настройки управления устройством не позволяют использовать приложения разработчика iphone.

Настройка О4 lite + integra+FPVC2

Ставим все как на на скриншотах.

Вот это забыл и поэтому не работало:

В консоли:

set sbus_baud_fast = ON

Очки:

Кнопки арма и прочего настраиваем как нравится, какая кнопка какой AUX я постил ниже.

Биндить пульт и очки заживаем кнопку питания на 5 сек, очки и пульт перейдут в режим сопряжения, а у модуля кнопку зажимаем, пока светодиод не начнет мигать.

Какой AUX какой кнопке соответствует в DJI FPV controller 2 и 3

Совместимость девайсов от DJI, очков, пультов, батарей и тд

https://fpv-club.ru/poleznye-materialy-obuchenie-fpv/

КАК НАСТРОИТЬ GPS на FPV ДРОНЕ - ВОЗВРАТ ДОМОЙ, FAILSAFE, RESCUE в BETAFLIGHT 4.5

Как включить ATTI / FCC в DroneHacks 2.0

Режим ATTI:

Выполняется бесплатным редактированием параметров на странице Parameter Editor

Перейдите в раздел “Parameter Editor”.

Найди ключ «fswitch_selection» с параметром «12» и поменяй параметр на «3» (это установит режим ATTI вместо Cinematic).

Нажми кнопку «Save».

Нажми кнопку «Save To Drone».

Перезагрузи дрон.

База знаний - DJI Digital FPV Sy...

База знаний - DJI Digital FPV System

Добро пожаловвть!

Сделайте свою собственную модульную батарею для FPV дрона. распечатав корпус на 3Д принтере.

Thingiverse

Modular FPV Battery Pack by Brikdirk

See the PDF file for build instructions.

Modular FPV Battery Pack - 7164520.zip

Защита от спуфинга, ложные координаты на аэроскопе | как включить FCC на любом дроне | обзор HackRF

Как собрать FPV-дрон (с DJI O4 Pro Air Unit)

Отслеживание версий прошивок для дронов DJI

Аналитический центр КЦПН перевёл очень ёмкое интервью с начальником 69-го отдельного специального центра электронной поддержки, который занимается построением радиоэлектронной борьбы на всех уровнях обороны. Давайте посмотрим, что рассказывает наш враг об одной из важнейших составляющих современной войны

🔹Принцип радиоэлектронной борьбы интуитивно понятен. Представьте, что дрон или ракета – это радиоприемник, который слушает команды оператора или сигналы спутника. Задача РЭБ – «накричать» на этот приемник так, чтобы он ничего не услышал или услышал неправильную команду. РЭБ-станция создает мощные помехи на тех частотах, по которым дрон управляется и передает видео. Связь с оператором обрывается, и дрон падает. Либо в случае с GPS система посылает ложный спутниковый сигнал, «обманывая» навигацию и сбивая боеприпас с курса

🔹На практике начинаются сложности: как не заглушить свои дроны, как бороться с целями, меняющими частоты в полете, и как защитить крупные города? Единственный ответ – превратить разрозненные системы в единый, слаженно работающий оркестр

🔹«Героизм РЭБ – это не единичные подвиги, а ежедневный, рутинный труд. Пока мы с вами разговариваем, по всей линии фронта упадут более сотни дронов». Эта работа ведётся на всех участках фронта, при отступлении из Авдеевки и во время наступательных операций. Ее сложно «пощупать», но она измеряется в спасенных жизнях и сохраненной технике

Основные вызовы

➖Управляемые авиабомбы (КАБы). Русские начали оснащать их защищенными CRPA-антеннами, которые сложно обмануть. Чтобы подавить навигацию такой бомбы, требуется одновременная работа как минимум 17 РЭБ-станций по определенному алгоритму. Координация становится ключевым фактором

➖В случае с «Геранями» создать над городом полностью «бесполетную» зону невозможно, но можно обмануть навигацию дрона, заставив его лететь в другое место. Для этого нужна сплошная полоса РЭБ-воздействия, где будет накапливаться ошибка

➖Официально подтверждено, что украинский РЭБ способен оказывать влияние даже на крылатые и баллистические ракеты. Это сложная, но выполнимая задача

🐽«Мы уже сейчас можем полностью закрыть небо от российских FPV-дронов», – заявляет Мельник. Технически это не проблема. Главная сложность в другом: как при этом дать возможность работать своим дронам? Задача не просто заглушить все, а создать «умную» систему, которая исключает «дружественный огонь» и позволяет своим силам действовать эффективно

🔹Что касается дронов на оптоволоконном кабеле, которые неуязвимы для РЭБ, эксперт успокаивает: их доля не превышает 15%. Это нишевое оружие из-за высокой стоимости и ограниченной дальности. Радиоуправляемые дроны остаются основной силой

🔹Большая проблема – самодельные или некачественные станции. Они не только малоэффективны, но и вредят, заглушая эфир и мешая работе профессиональных систем разведки. «Лучше вообще без РЭБ, чем пользоваться некачественным. Ложное чувство защиты расслабляет бойцов и притупляет инстинкты»

🔹Часто одна воинская часть имеет выстроенную эшелонированную систему РЭБ и не пропускает вражеские дроны, а рядом – часть с противоположной ситуацией. Качество взаимодействия между подразделениями важнее количества техники

🔹Основные требования и тенденции: лёгкость в модернизации, дистанционное управление и единая платформа для интеграции

Методы защиты от GPS спуфинга от украинцев (машинный перевод)

Антенны с управляемой диаграммой направленности (CRPA) — это активные антенны, которые предназначены для защиты от радиопомех и подмены сигнала. Они используются в навигационных приложениях для защиты от подмены сигнала GPS.

Предыстория

CRPA — это активные антенны массивы, состоящие из нескольких антенных элементов, обычно расположенных компактно. В отличие от традиционных всенаправленных антенн, которые одинаково хорошо принимают сигналы со всех направлений, в CRPA используются сложные методы обработки сигналов для создания направленной диаграммы направленности. Это позволяет антенне фокусироваться на полезных сигналах (например, сигналах спутников GPS), подавляя или ослабляя мешающие или вредоносные сигналы, например от глушителей или спуферов.[3]

Основная функция CRPA — защита от различных типов угроз.

Глушение GPS: намеренная передача мощных радиосигналов для нарушения или блокировки сигналов GPS.

Спуфинг: передача поддельных сигналов GPS с целью заставить приёмник вычислить неправильное местоположение или время.

Затенение: блокировка сигналов GNSS, которые работают по принципу прямой видимости, физическими препятствиями, такими как высокие здания, склоны, густая растительность, туннели или подземные сооружения. Затенение может полностью препятствовать приёму сигнала и подвергать приёмник поддельным атакам, когда он выходит из зоны затенения и пытается восстановить приём сигнала.

Многолучевое распространение: приём сигналов GNSS, которые отражаются или преломляются близлежащими объектами, такими как здания или рельеф местности, в результате чего сигналы поступают в приёмник с задержкой. Такие многолучевые сигналы могут приводить к неточным измерениям расстояния и ошибочным расчётам местоположения.

CRPA достигают этого за счёт адаптивного формирования луча и нулевого управления, которые динамически регулируют чувствительность антенны, чтобы отдавать приоритет нужным сигналам и подавлять нежелательные.[3]

Проектирование, эксплуатация

CRPA состоит из следующих компонентов:

Антенная решётка: набор из нескольких антенных элементов (обычно от 4 до 7), расположенных в определённом геометрическом порядке, например в виде круга или плоской решётки. Каждый элемент принимает сигналы независимо от других.

Обработка сигналов Блок: цифровой процессор, который анализирует сигналы, принимаемые каждым элементом антенны, и применяет алгоритмы для управления диаграммой направленности.

Интеграция с приёмником: CRPA взаимодействует с приёмником GPS или GNSS (глобальная навигационная спутниковая система) для получения обработанных сигналов для навигации.

Работа CRPA основана на методах адаптивной обработки сигналов, в том числе:

Формирование луча: антенная решётка объединяет сигналы от нескольких элементов, создавая направленную диаграмму приёма, которая повышает коэффициент усиления в направлении действительных спутников GPS.

Нулевое управление: система определяет направление сигналов помех (например, глушителей) и создает «пустоты» в зоне приема, чтобы минимизировать их воздействие.

Пространственная фильтрация: используя пространственное разделение между нужными и ненужными сигналами, CRPA может отличать легитимные спутниковые сигналы от вредоносных.

Современные антенные ретрансляторы используют передовые алгоритмы, такие как адаптивная пространственно-временная обработка (STAP) или адаптивная пространственно-частотная обработка (SFAP), для адаптации к сложным и динамичным помеховым условиям. Эти алгоритмы позволяют антенне реагировать на изменение условий приёма сигнала в режиме реального времени.

Holy Stone HSRID02

Сигналка+GPS трекер+remote ID

Таблицы влияния радиочастотных гармоник на качество связи в FPV-дроне

Образная оценка попадания частот видео в гармоники частот управления.

100 - ожидается лучший сигнал, нет попадания в гармоники

Радиочастотные гармоники — это частотные составляющие сигнала, кратные его основной частоте. Обычно гармоники бывают выше основной частоты.

Гармоники могут влиять на работу радиочастотных устройств, например:

1. Занимать спектральные ресурсы — снижать чувствительность приёмника, увеличивать коэффициент ошибки.

2. Вызывать помехи — гармоники могут мешать другим устройствам, работающим на одной и той же частоте.

3. Влиять на электромагнитную совместимость — гармонические колебания могут нарушать требования к электромагнитной совместимости.

Как использовать таблицу?

При подборе конфигурации радиосвязи выберите предполагаемую частоту радиоуправления, исходя из столбца с ее обозначением найдите строки с наибольшим значением, в первую очередь используйте частоты указанные в них при установке канала видеопередачи.

Технический документ от Hexagon/Novatel "Спуфинг или джамминг?" о помехах, технологиях, используемых для их устранения, и о том, как измерить эффективность защиты от помех.

В статье приведены результаты тестирования нескольких сценариев спуфинга с использованием оборудования, моделирующего ГНСС-сигналы, ретрансляторов и программно настраиваемых радиоустройств в различных условиях, как стационарных, так и кинематических, при открытом небе и в условиях повышенной многолучевости.

Описывается широкий спектр сценариев спуфинговых атак, их особенности, а также результаты тестирования обнаружения спуфинга для этих сценариев. Это может быть изменение относительной мощности сигнала, синхронизация поддельных сигналов с подлинными, а также использование подлинных сигналов.

Для борьбы со спуфингом разрабатываются различные методы его обнаружения с применением собранных метрик на разных этапах обработки сигнала в одноантенном ГНСС приемнике. Эти блоки обнаружения тестировались при различных сценариях спуфинга и без спуфинга для оценки вероятности их обнаружения и ошибочных определений.

Для оценки эффективности обнаружения использовался спуфинг с аппаратной симуляцией сигналов, а также подмена сигналов на основе программного обеспечения HackRF. Несколько тестов были проведены в статике и в движении при различных условиях открытости неба для оценки вероятности ложного срабатывания. Результаты обработки показали, насколько эффективны эти методы для идентификации спуфинговых сигналов.

Классификация спуфинговых атак

Независимо от источника спуфинговые атаки можно классифицировать следующим образом: без перекрытия, перекрывающие, а также по их относительной мощности.

Без перекрытия.

В этом случае код и фаза несущей подменных сигналов не синхронизируются с подлинными сигналами. Пики корреляции ложного и подлинного сигналов не перекрываются. Если во время холодного запуска мощность спуфингового сигнала выше, чем у подлинного, входной тракт поиска и идентификации сигналов навигационных спутников приемника может быть обманут.

Когда же спутниковые сигналы уже отслеживаются приемником (выполнена инициализация), приемник игнорирует все несинхронизированные сигналы. Следовательно, спуфинговый сигнал более высокой мощности не повлияет на отслеживание подлинных спутниковых сигналов, если задержки или доплеровские частоты не выровнены.

Перекрывающая.

Более сложный тип спуфинговой атаки, источник ложного сигнала может синхронизировать свою фазу, код и доплеровскую частоту с фазой, кодом и доплеровской частотой подлинного сигнала. При перекрывающем типе спуфинговой атаки пики корреляции спуфинговых и подлинных сигналов объединяются, чтобы конструктивно или деструктивно изменить форму пика корреляции.

Этот тип спуфинговой атаки может быть сформирован генератором спуфинга на основе приемника, где спуфер знает текущее время, наблюдаемые спутники, местоположение и параметры работы атакуемого приемника. Правильное обнаружение спуфинговой атаки с перекрытием является сложной задачей, поскольку искажения, вызванные спуфинговыми сигналами, похожи на ошибки, вызванные многолучевостью.

По относительной мощности.

Мощность сигнала спуфинговой атаки является важной составляющей при обмане ГНСС приемника. Относительный уровень мощности сигналов спуфинга по сравнению с уровнем подлинных сигналов может сильно повлиять на эффективность и возможность спуфинговой помехи.

Выявление спуфинговой атаки на основе их относительной мощности затруднено, поскольку для этого требуется информация о канале распространения спуфинга, диаграмме усиления антенны и ее ориентации.

Метрики обнаружения

Каждая метрика использует определенную функцию атаки, как описано ранее.

Анализ входной мощности.

Один из методов спуфинга — сначала заглушить приемник, а затем подать ложные сигналы. Пользователи должны контролировать входную мощность, чтобы обнаружить этот вид атаки, связанный с увеличением мощности, так как сигналы помех имеют более высокую мощность. Это можно сделать, отслеживая коэффициент усиления модуля автоматической регулировки усиления (AGC).

Структурный анализ мощности.

Этот метод использует свойство циклостационарности сигналов ГНСС для обнаружения чрезмерного увеличения мощности структурированного сигнала (например, коды расширения) в полученном наборе выборок. Полученные выборки основной полосы частот сначала фильтруются в пределах полосы пропускания ГНСС-сигнала, а затем умножаются на их версию с задержкой для устранения эффекта Доплера.

В результате умножения циклостационарных составляющих спектр у результирующего сигнала становится линейным. На следующем этапе спектры сигнала и шума фильтруются гребневыми фильтрами соответствующей формы. Статистика теста обнаружения рассчитывается на основе сравнения выходных данных фильтра с пороговым значением обнаружения атаки.

Оценка сигнал/шум (C/N0).

Эта общая метрика мониторинга ГНСС-сигналов доступна в большинстве коммерческих приемников. Верхний уровень мощности ГНСС-сигнала известен для заданных тестовых настроек. Для каждого приемника может быть определен верхний предел значения C/N0. Аномально высокое значение C/N0 может указывать на спуфинговую атаку. Однако важно отметить, что сигналы глушения также могут влиять на эффективные значения C/N0, увеличивая минимальный уровень шума.

Мониторинг качества сигнала (SQM).

Интерференция между подлинными и ложными сигналами во время атак с перекрытием вызывает искажение формы пика корреляции. Мониторинг качества сигнала сосредотачивается на этом моменте с целью обнаружения любых асимметричных, аномально резких или повышенных пиков корреляции.

Метрики SQM изначально были разработаны для мониторинга качества корреляции пиков, так как это позволяло идентифицировать многолучевые сигналы. Эти метрики нашли широкое применение в приложениях, требующих высокой степени целостности. Применяя эти методы, разработчики добились больших успехов при выявлении спуфинговых атак.

Мониторинг часов.

Эта метрика обнаруживает ложные сигналы от спуфингового источника с одной антенной на основе решения о местоположении движущегося приемника. В сценарии спуфинга с одной антенной все поддельные PRN передаются с одной и той же антенны. В результате у всех сигналов одинаковая задержка, которая связана с расстоянием между антенной спуфера и атакуемой антенной/приемником. Изменение расстояния между антеннами спуфера и атакуемого приемника создает переменное смещение часов приемника, которое можно использовать для идентификации спуфинговой атаки.

Блок обнаружения спуфинга в режиме реального времени

Блок обнаружения спуфинга в режиме реального времени, использующий набор наиболее эффективных метрик, был реализован в высокоточных приемниках. В представленном тестировании блок обнаружения отслеживает сигналы GPS L1 C/A. Метрики обнаружения подаются на бортовой центральный блок обнаружения спуфинга, который каждые две секунды принимает решение о том, подвергается ли приемник спуфинговой атаке.

Основная особенность блока обнаружения спуфинга заключается в уменьшении вероятности ложного обнаружения из-за наличия помех и сигналов многолучевого распространения, а также в уверенном обнаружении спуфинговой атаки. Пороговые значения обнаружения для отдельных показателей основаны на приемлемой вероятности ложной тревоги при различных сценариях.

Результаты экспериментов

Блок обнаружения спуфинга выдает либо ноль, либо единицу, где единица указывает на обнаружение атаки.

https://gnssplus.ru/articles/gps-gnss-spufing-bolshe-ne-problema.html

Диаграмма направленности антенны:

Диаграмма направленности (ДН) — это графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия от направления в заданной плоскости.

ДН показывает, как меняется напряжённость поля, создаваемого антенной, в зависимости от углов наблюдения. Для удобства изображения диаграммы рассматривают в двух перпендикулярных плоскостях: горизонтальной (азимутальная) и вертикальной (по углу места).

ДН показывает угловое распределение в пространстве интенсивности (мощности) излучения (передающая антенна) или зависимость мощности принимаемого сигнала от направления прихода радиоволн (приёмная антенна).

По форме диаграммы направленности антенны подразделяются на:

- Узконаправленные — имеют один ярко выраженный максимум (главный лепесток) и минимальные боковые лепестки. Применяются для концентрации мощности радиоизлучения в одном направлении для увеличения дальности действия радиоаппаратуры, а также для повышения точности угловых измерений в радиолокации.

- Широконаправленные — стремятся к круговой форме в одной из плоскостей. Используются, например, в телерадиовещании.

Некоторые характеристики ДН:

- Ширина главного лепестка — определяется на уровне 0,5 от максимального значения по мощности. Чем эта ширина меньше, тем больше направленность антенны.

- Коэффициент направленного действия (КНД) — отношение квадрата напряжённости поля в главном направлении к среднему значению по всем направлениям.

Диаграммы направленности широко используются в радиолокации и связи для:

- оценки эффективности антенн;

- определения направленных свойств антенн;

- проектирования новых антенн с заданными характеристиками излучения.

Форма диаграммы направленности влияет на эффективность работы системы связи: например, узконаправленные антенны с острым главным лепестком обеспечивают максимальную дальность связи при минимальном уровне помех, но требуют точной юстировки.

Поляризация

Поляризация антенны — это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве. Этот параметр указывает на ориентацию колебаний вектора напряжённости полей: магнитных, электромагнитных и электрических.

Поляризация зависит от типа антенны и её расположения.

Например, вертикально расположенный несимметричный вибратор даёт вертикальную поляризацию, а горизонтально расположенный — горизонтальную.

Различают линейную и круговую поляризацию:

• Линейная — колебания происходят в одной плоскости, направление перпендикулярно распространению волны. Может быть вертикальной или горизонтальной, а также принимать промежуточные направления (например, под углом 45°).

• Круговая — конец вектора амплитуды описывает окружность в плоскости колебаний. В зависимости от направления вращения вектора может быть положительной или правой, отрицательной или левой.

В некоторых случаях ориентация вектора электрической напряжённости не остаётся постоянной, а вращается вместе с распространением волны в пространстве — в таких условиях волна имеет эллиптическую поляризацию.

Для оптимального приёма необходимо, чтобы поляризация антенны передатчика и приёмника совпадала. В противном случае произойдёт потеря мощности сигнала.

Например:

• Вертикально поляризованная волна плохо принимается на горизонтально расположенную антенну, и наоборот: горизонтально поляризованная волна плохо принимается на вертикальную антенну.

• Круговая левая волна плохо принимается на круговую правую антенну и наоборот.

Поляризацию антенны иногда можно определить непосредственно из её геометрии. Например, если проводники антенны расположены вдоль одной линии, то поляризация будет линейной именно в этом направлении. В более общем случае поляризацию определяют путём анализа.

В некоторых антеннах состояние поляризации меняется в зависимости от частоты передачи.

Влияние на качество связи

Несоответствие поляризации антенны и радиосигнала может привести к потере части мощности сигнала.

Например:

• Горизонтальная поляризация часто используется в городских условиях для лучшего проникновения сигнала между зданиями.

• Вертикальная поляризация более распространена для связи на открытых пространствах.

При возникновении сильных помех, вызванных отражениями от гидрометеоров, часто применяют круговую поляризацию (если такая возможность имеется) — это снижает влияние маскирования полезного сигнала помехами.

Что происходит если поляризации двух антенн не совпадают?

Самая плохая ситуация, когда одна антенна «горизонтальная», а другая «вертикальная» и когда одна антенна круговая с одним вращением, а вторая с другим. В данных ситуациях будут большие потери.

Как правильно подобрать поляризацию на своей антенне?

Самый правильный вариант- знать, какая поляризация на ответном устройстве и использовать такую же. Если нет возможности узнать, то можно попробовать экспериментальным путём: поставить антенну вертикально, а затем горизонтально и сравнить результаты.

Таблица задержки видеопередачи разных систем связи. Задержка налогового сигнала 8мс, это считается без задержки.

Как CRPA система помогает в борьбе с глушением GPS сигналов?

Система CRPA (антенна с контролируемой диаграммой направленности приёма) помогает бороться с глушением GPS-сигналов за счёт электронного управления диаграммой направленности.

Некоторые особенности работы системы:

Создание пространственного фильтра.

CRPA устраняет сигналы с определённого направления, пропуская сигналы с других направлений.

Обнуление источника помех.

В случае помех GPS антенна CRPA распознаёт их и управляет диаграммой направленности приёма, направляя лучи в сторону спутников и обнуляя источник помех.

Уменьшение мощности принимаемых помех.

Когда система обнаруживает помехи с одного направления, она снижает усиление антенны, что уменьшает мощность принимаемых помех.

Технология CRPA особенно ценна в военных и высокорисковых приложениях, где глушение представляет собой значительную угрозу.

Что такое мВт (mW); дБ (dB); дБм (dBm); дБи (dBi)

мВт (mW) - милливатт (то есть 1/1000 ватта) - единица измерения мощности вообще и мощности радиосигнала в частности. Величина абсолютная. Может иметь значения от 0 и до очень больших величин.

дБ (dB) - децибелл - логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений. Это коэффициент усиления или, наоборот, затухания мощности сигнала. Величина относительная. Может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

дБи (dBi) - это децибелл по сравнению с "i", то есть по отношению к изотропоному излучателю - идеальной антенне, диаграмма направленности которой представляет собой сферу, коэффициент усиления которой равен единице и КПД которой равен 100%. Естественно, изотропный излучатель недостижим, это воображаемый объект. дБи (dBi) характеризует коэффициент усиления антенны и ее направленные свойства по сравнению с изотропным излучателем. Строго говоря, если говорят, что данная антенна имеет коэффициент усиления, например, 8 дБ, то на самом деле имеется ввиду 8 дБи. Может иметь только положительные значения.

дБм (dBm) - это децибелл по сравнению с "m", в данном случае по отношению к милливату. Иначе говоря, это значение того, на сколько децибелл данная мощность больше (или меньше) чем 1 мВт.

https://ru.fmuser.net/content/?758.html#the-difference-between-db-and-dbm

Радиосвязь — ахиллесова пята дронов

Разговоры о дронах и роботах обычно крутятся вокруг искусственного интеллекта, но в реальной работе все часто упирается в куда более приземленную вещь — связь. Без стабильного радиоканала даже самый сложный аппарат быстро теряет практический смысл: не передает данные, не получает команды и не может согласовывать действия с другими машинами. Именно на такую, менее заметную сторону автономных систем обращает внимание Ашиш Парих из Doodle Labs.

Любой беспилотник или робот зависит от беспроводной передачи данных. По радиоканалу идут видео с камеры, телеметрия, то есть сведения о скорости, координатах, состоянии датчиков и других параметрах, команды управления и обновления задания. Пока дрон летает рядом с оператором, серьезных проблем обычно не возникает. Когда дистанция растет до километров, начинают проявляться ограничения, которые задают не разработчики и не программный код, а сама физика.

Сигнал с расстоянием слабеет, а задержка между отправкой и получением данных становится заметнее. Такую задержку называют латентностью. В обычных устройствах лишние миллисекунды почти не ощущаются, но для дронов и роботов даже небольшая пауза может стать проблемой: машина реагирует на данные, которые уже успели устареть. При управлении в реальном времени такая разница быстро становится критичной.

Ситуация резко усложняется, когда вместо одного аппарата в воздухе или на земле работает группа. Рой из нескольких десятков дронов не просто сильнее нагружает сеть — он меняет сам характер связи. Одновременно могут передаваться десятки видеопотоков, аппараты начинают обмениваться данными между собой, а часть машин берет на себя роль промежуточных узлов, если оператор теряет прямую видимость. Если взять схему, рассчитанную на один дрон, и без изменений перенести ее на рой, сеть быстро перегружается: появляются взаимные помехи, конфликты сигналов и потери пакетов.

Ограничения радиосвязи не зависят от того, насколько совершенен софт. Радиосигнал подчиняется базовым физическим законам: рассеивается в пространстве, ослабевает с расстоянием и мешает другим сигналам на тех же частотах. Инженеры могут подстроить оборудование под такие условия, но отменить сами ограничения нельзя.

Один из важных факторов здесь - зона Френеля. Так называют объем вокруг прямой линии между передатчиком и приемником. Для устойчивой связи это пространство должно оставаться как можно более свободным. Когда в зону Френеля попадают здания, холмы, техника или другие крупные объекты, качество сигнала начинает заметно падать. На больших расстояниях влияет даже кривизна Земли, потому что радиолиния уже не остается условно прямой.

Поэтому конструкция антенны не менее важна, чем сам радиомодуль. Всенаправленные антенны посылают сигнал во все стороны и хорошо подходят для дронов, которые постоянно кренятся, поворачивают и меняют положение в пространстве. Направленные антенны работают иначе: они собирают энергию в узкий луч. За счет этого растут дальность и устойчивость связи, но только при точном наведении. В некоторых системах для такой задачи используют механическое сопровождение, когда антенна физически поворачивается вслед за движением дрона и удерживает нужное направление.

Ничего принципиально нового в этих приемах нет. Многие такие решения известны радиоинженерам уже десятки лет. Меняется другое: старые методы теперь объединяют в гораздо более сложные схемы, где десятки устройств должны одновременно передавать данные и не мешать друг другу.

К естественным помехам добавляется еще одна проблема - преднамеренное подавление сигнала. Принцип глушения довольно прост: источник помех создает мощный шум, на фоне которого приемник перестает различать полезный сигнал. В результате канал рвется, а дрон или робот теряет устойчивую связь с оператором.

Чтобы защититься от такого воздействия, в радиосистемах используют, например, быструю перестройку частоты. Передача данных перескакивает между разными каналами, чтобы уйти от помех. Такой метод часто называют скачкообразной перестройкой частоты. Но и средства подавления не стоят на месте: они могут отслеживать новые частоты и продолжать мешать передаче. В результате возникает непрерывное противостояние, где все решают доли секунды.

У разных схем есть свои минусы и плюсы. Один подход предполагает постоянные скачки между сотнями или тысячами частот в секунду. Связь в таком режиме сложнее засечь и подавить, но за повышенную скрытность приходится платить пропускной способностью. Другой подход позволяет держать стабильный канал до тех пор, пока помехи не станут заметными, и только потом резко переключаться. Выбор здесь всегда зависит от задачи: где-то важнее незаметность, а где-то на первом месте остается скорость передачи данных.

Любопытно, что многие подобные технологии выросли не из военных программ. Сначала их применяли в гражданских условиях, где связь тоже работает далеко не идеально: в плотной городской застройке, в зонах стихийных бедствий и в удаленных районах без нормальной инфраструктуры. Один из примеров — организация связи в базовом лагере Эвереста, где разреженный воздух, сложный рельеф и капризная погода заметно усложняют работу радиоканалов.

Такой опыт помог создать оборудование, способное работать в шумной и нестабильной среде. Позже те же наработки пригодились там, где связь приходится сохранять уже не просто в сложной обстановке, а в условиях активного радиоэлектронного противодействия. Когда спрос на устойчивые каналы связи в зонах конфликтов резко вырос, именно такие решения удалось быстрее адаптировать под новые задачи.

На первый взгляд может показаться, что рост автономности должен снижать зависимость от связи. Логика вроде бы простая: чем умнее робот, тем меньше указаний ему нужно от человека. На практике все часто оказывается наоборот. Машина действительно может принимать больше решений самостоятельно, но оставшиеся каналы связи становятся только важнее. Через них идет контроль, подтверждение выполнения задачи, координация между аппаратами и соблюдение ограничений безопасности.

В больших роях проблема усиливается еще сильнее. Если сеть спроектирована неудачно, внутренний обмен данными начинает расти почти лавинообразно и быстро перегружает канал. Чтобы система не развалилась под собственной нагрузкой, разработчикам приходится жестко ограничивать второстепенный трафик, задавать приоритет для самых важных данных и тщательно продумывать маршрутизацию. Здесь уже недостаточно просто написать хороший софт для автономии или отдельно собрать надежную сеть. Обе части приходится проектировать вместе.

Разработки, прошедшие проверку в самых сложных условиях, постепенно переходят и в повседневные технологии. Методы борьбы с помехами, переключение частот и приемы поддержания устойчивого канала начинают использовать в системах общественной безопасности, в промышленной робототехнике и в сетях для аварийных служб. По мере того как города заполняются все большим количеством беспроводных устройств, радиочастотная среда становится перегруженнее, а такие решения выходят далеко за пределы экстремальных сценариев.

Системы наземной и воздушной ретрансляции FPV

Пайка. Инструменты и принадлежности