Исследователи из Университета Канзаса создадут новое поколение коммуникационных технологий для обеспечения связи с летательными аппаратами во время их испытания на полигонах. Это решение должно заменить существующие, поскольку используемые сейчас частоты нужны операторам связи.
Перед исследователями стоит достаточно сложная инженерная задача по беспроводной передаче данных (40 Мбайт/с) на расстояние 160 км. При этом размеры одного из передатчиков не должны превышать размеров пачки жевательной резинки – именно он будет установлен на летательный аппарат, эксплуатируемый на высотах более 9000 метров и движущийся в два раза быстрее скорости звука.
На выполнение этих работ National Spectrum Consortium выделил 2,5 млн. долларов. Руководитель проекта профессор Эрик Перринс отмечает важность использования недефицитных частот:
“Электромагнитный спектр – ограниченный природный ресурс, который, как и другие виды ресурсов, пользуется большим спросом, имеет высокую ценность и дефицитен. Некоторые из диапазонов частот более желательны, чем место на пляже, а другие не более популярные, чем собственность в пустыне. Федеральной комиссии по связи (FCC) приходилось иметь дело с телекоммуникационными компаниями…, которые заявляли: “Этот спектр не используется в достаточной мере, и мы могли бы использовать его лучше – и готовы за это платить”.
Продажа частот принесла правительству более 40 миллиардов долларов. Из этой суммы 500 миллионов были выделены на переход некоторых правительственных пользователей в менее желательные диапазоны. Частью этой программы стал проект по использованию более высоких частот для организации новой системы связи для летательных аппаратов.
“Это похоже на ситуацию, когда Вы стоите на светофоре следом за автомобилем, в котором играет музыка. И Вы собираетесь услышать бас из их радио, а не высокие ноты. Различные частоты проникают по-разному, и эти более низкие частоты -хороший инструмент для сотовой связи. Например, если я говорю по мобильному телефону внутри здания, свет не проходит через здание, но радиочастоты это легко делают. Сотовые компании были заинтересованы в этом ресурсе, потому что он хорошо подходит для их задач”.
Исследователи из Университета Канзаса будут оптимизировать технологию связи в диапазоне 5 ГГц, который примерно в три-четыре раза дальше, чем ранее используемый на полигонах в США. Первоначально работа будет проходить в лабораториях университета, а затем в испытательном центр ВВС на авиабазе Эдвардс (Калифорния). Оборудование будет испытано на борту турбовинтового двухмоторного самолета Beechcraft C-12 Huron.
Наиболее сложные аспекты исследования связаны с меньшей полосой пропускания и уязвимости сигнала к помехам.
“Мы пытаемся собрать больше информации в том же объёме пространства, что и ранее. Это немного схоже со строительством многоэтажного здания на участке земли относительно небольшой площади вместо большого числа одноэтажных домов. Для этого мы используем более эффективный тип модуляции. Потребляемая мощность будет отличаться, так как будет передаваться более мощный сигнал”.
Поскольку передачи на частоте 5 ГГц могут вызвать проблемы, исследователи из Университета Канзаса считают ключевым элементом сочетание более эффективной модуляции и технологии, известной как помехоустойчивое кодирование (forward error control codes), для автоматического обнаружения и исправления ошибок битов в сигнале.
“Например, когда мы говорим, используя английский язык, то не произносим чётко каждый звук и слово в предложении. Но из-за чёткой структуры языка, если слово стирается из предложения, мы по-прежнему можем угадать его. Или если кто-то зовет Деррика вместо Эрика, я поднимаю руку. Это то, что позволяет делать помехоустойчивое кодирование. Вы добавляете образцы, которые, когда приемник получает сигнал, позволяют исправить ошибки. Это позволяет использовать более слабый сигнал”.
Технология связи между испытываемыми транспортными средствами и наземными приемниками будет использоваться для передачи информации, которая обычно записывается бортовым самописцем воздушного судна (лётно-технические характеристики и характеристики полета после аварии или неисправности).
“Будет передаваться тот же набор данных, который сохраняется черным ящиком. Но в обычных полетах данные, как правило, не посылаются на землю, поскольку из-за слишком большого количества самолетов для этого не хватает спектра. Но на полигоне, где проводятся тестовые исследования, мы должны незамедлительно получить эти данные”.
Взято с nag.ru/