Pouzdano pilotiranje dronova uz tehnologiju mobilne komunikacije

Pouzdano pilotiranje dronova uz tehnologiju mobilne komunikacije

Dronovi sve više rade u područjima van vidokruga osobe koja ih kontroliše. Međutim, konvencionalni daljinski upravljači imaju ograničen domet, što ih čini neprikladnim za ove letove. S druge strane, jednostavni sistemi zasnovani na mobilnoj mreži do sada nisu bili u stanju da garantuju pouzdanu vezu kada je opterećenje mobilne mreže veliko ili kada postoji nedostatak mrežne pokrivenosti. Istraživači na Fraunhofer institutu za telekomunikacije, Heinrich-Hertz-Institut, HHI udružili su snage sa partnerima u projektu SUCOM kako bi razvili novi sistem mobilne mreže koji se može koristiti za kontrolu dronova čak i na velikim udaljenostima i na teškim terenima.

Autonomni dronovi koji komuniciraju putem mobilnih mreža često nemaju stabilnu vezu. Nedostatak pokrivenosti mrežom je jedno od objašnjenja za prekide. Stručnjaci takođe sumnjaju da bespilotne letelice koje rade na velikim visinama mogu istovremeno da pristupe previše ćelijskih tornjeva i da nastave da se prebacuju između mrežnih ćelija, što može dovesti do prekida veze. Istraživači iz Fraunhofer HHI, s druge strane, otkrili su da komunikacioni protokoli koje koriste dronovi i koji regulišu tok podataka između drona i kontrolora predstavljaju probleme. Ako nisu dovoljno robusni za fluktuirajuće brzine prenosa podataka, neki paketi podataka stižu sporije, a neki se gube u potpunosti.

Istraživači Fraunhofer HHI su stoga udružili snage sa Vingcopterom, Hessian proizvođačem dronova, Emkopter GmbH i CiS GmbH kako bi razvili nove komunikacione protokole koji su neosetljivi na trzave tokove podataka. Dron ostaje povezan, čak i ako brzina prenosa podataka varira. Bezbednosno kritične informacije potrebne za pravljenje fotografija iz vazduha, kao što su položaj, visina, pravac leta, brzina i drugi podaci, mogu se prenositi bez prekida – što je ključni preduslov za visoke bezbednosne zahteve u vazduhoplovstvu.

„Poređenja radi, opremili smo dron komercijalno dostupnim LTE sistemom i našim SUCOM modulom mobilne mreže, koji ima nove komunikacione protokole“, kaže Tom Piehotta, naučnik iz Fraunhofer HHI. „Dok je veza koja je koristila konvencionalni modul stalno opadala, SUCOM modul je obezbedio stabilnu vezu. Zahvaljujući našim novim protokolima, veza je toliko stabilna da nema prekida.“ Za istraživača, ovo je jasan pokazatelj da poremećaji u radu dronova nisu samo uzrokovani nedostatkom pokrivenosti mrežom.

Modul mobilne mreže SUCOM se takođe može instalirati u dronove koji su već u upotrebi: u Malaviju, na primer, dronovi opremljeni novim modulom isporučuju lekove, zalihe krvi i druge vitalne materijale stanovništvu tokom kišne sezone, pokrivajući rastojanja od do do 40 kilometara. Poleću sa četiri aerodroma, od kojih svaki ima „daljinskog pilota“ koji u sistem unosi trenutnu rutu i ​​definiše putne tačke koje će voditi dron. Jedan klik je sve što je potrebno da se plan leta pošalje na dron.

Podaci koji su potrebni da bi se ovo desilo šalju se na server u Kejptaunu, odakle se prenose na SUCOM modul, a zatim na kontrolor leta na dronu. Dok je u tranzitu, dron kontinuirano nadgleda daljinski pilot u realnom vremenu. Dron je opremljen i satelitskom tehnologijom, koja se može koristiti ako DSL veza ne uspe. Dronovima se takođe može upravljati putem pametnog telefona i VPN veze, ako je potrebno.

Da bi se obezbedio brz prenos podataka između drona i servera u Kejptaunu, izvršena su prilagođavanja hardvera i softvera servera. Veza je sada toliko brza da su dronovi u Malaviju u stanju da komuniciraju sa Fraunhofer HHI u Nemačkoj u realnom vremenu. Potrebno je samo 170 milisekundi da paket podataka stigne od drona do Berlina preko servera u Kejptaunu preko mobilne komunikacione mreže.

SUCOM sistem bi takođe mogao da obezbedi bolju pokrivenost za udaljene lokacije u Nemačkoj. Da bi to pokazao, projektni tim je preleteo veliku šumsku oblast u severnom Brandenburgu, jednu od najvećih mrtvih tačaka mreže u Nemačkoj sa prečnikom od 14 kilometara. Let je bio uspešan. Zahvaljujući SUCOM modulu, dronovi nisu izgubili vezu ni u jednom trenutku tokom leta.