Аналог, “цифра” чи оптоволокно: який зв’язок потрібен ударному FPV. Колонка Віктора Чуйковського з Rise Technologies

В колонці для Defender Media комерційний директор Rise Technologies Віктор Чуйковський розповідає про базові поняття, що стосуються відеозв’язку для FPV-дронів. А також розповідає, для яких випадків вистачить аналогового сигналу, коли варто використовувати “цифру” і для яких сценаріїв є незамінним оптоволокно.

Для ударного FPV-дрона відео – основна система наведення. На останніх секундах польоту оператор має побачити ціль, розрізнити перешкоди та скоригувати траєкторію. Саме тому результат місії визначають не тільки дальність і бойова частина, а й стабільність зв’язку, а також якість і плавність відео.

Сьогодні ударні FPV використовують три основні типи зв’язку: аналоговий радіоканал, цифровий радіоканал і фізичну оптоволоконну лінію. Кожен із них вирішує одну проблему, але створює іншу.

Аналог: керування крізь перешкоди

Аналог передає відео безперервним радіосигналом. Цей тип зв’язку простий, доступний і майже не має затримки кодування. Сигнал погіршується поступово: зі зростанням відстані або радіозавад з’являється “сніг”, крізь який досвідчений оператор ще може продовжувати політ.

Зворотний бік – сама якість наведення. Аналоговий стандарт PAL забезпечує частоту 25 кадрів/с із роздільною здатністю 720×576, стандарт NTSC – приблизно 30 кадрів/с із роздільною здатністю 720×480. Шум пошкоджує пікселі, рядки або кадри, спричиняє розриви та втрату кольору. На швидкісному заході на ціль складніше помітити дроти, сітки, гілки або вразливу точку техніки, а низька частота оновлення робить рух менш плавним.

Цифра: більше деталей, але складніша боротьба за ефір

Цифровий канал забезпечує HD-зображення, вищу частоту кадрів і можливість об’єднати відео, телеметрію та керування. Наприклад, цифрова FPV-відеосистема DJI O4 передає зображення з роздільною здатністю 1080p (1920×1080 пікселів) і частотою до 100 кадрів/с із заявленою мінімальною затримкою 15–35 мс – але це показники, отримані без завад.

Цифра прибирає постійний “сніг” і плавніше показує швидкий рух, однак сама по собі не гарантує стійкості до РЕБ. Після падіння сигналу нижче порогу потік може зависнути або зникнути. Тому важливі не лише HD і бітрейт, а й здатність знаходити вільний канал, перебудовувати частоту та підтримувати передбачувану затримку.

Оптоволокно: незалежність від ефіру, залежність від кабелю

В оптоволоконному FPV команди й відео йдуть по кабелю із бортової котушки. Дрон не залежить від радіоспектра й залишається керованим під дією засобів РЕБ, доки волокно не переріже ворог або воно не обірветься від контакту з перешкодою.

Плата за невразливість до РЕБ — маса й об’єм котушки, менший запас під батарею або бойову частину та гірша динаміка. Оптоволокно може зачепитися за дерева, опори, уламки чи сітки, а різкі маневри підвищують ризик обриву. Дальність обмежена довжиною одноразового кабелю.

Які системи зв’язку використовуються українськими виробниками ударних FPV-дронів

Єдиного стандарту немає: виробники випускають різні конфігурації під платформу, частотний план і вимоги підрозділу.

Як правило, радіокеровані FPV залишаються мультидіапазонними й часто допускають вибір типу відео. Тобто один коптер може комплектуватися різними каналами залежно від місії.

Цифрові системи поступово виходять за межі окремих спеціалізованих платформ. Водночас українські виробники вже серійно пропонують оптоволоконні FPV з котушками на 15, 20, 30 і більше кілометрів. 

Отже, український ринок уже використовує всі три підходи. Аналог залишається масовою базою, цифрові комплекси закривають потребу в якіснішому зображенні, а оптоволокно — місії в зонах, де радіоканал системно придушується.

Не вибір між дротом і ефіром, а вибір під місію

Аналог зберігає перевагу в простоті та мінімальній затримці, але змушує оператора атакувати крізь “шумну” картинку. Оптоволокно прибирає радіоелектронну вразливість, проте платить за це масою, одноразовою котушкою й обмеженнями траєкторії. Цифровий радіоканал потенційно дає найкращу ситуаційну обізнаність і свободу маневру, але лише за умови, що він адаптується до завантаженого спектра.

Серед цифрових модулів, які вирішують подібні задачі, є чимало іноземних рішень від Silvus, Persistent, Rajant, Radionor та інших. Ми в Rise Technologies теж розробили власну систему цифрового зв’язку Nakande, створену для роботи в умовах сучасного поля бою.

Автор колонки: комерційний директор Rise Technologies Віктор Чуйковський