Их нежно называют «дроны на веревочке» и они уже поступили в массовое производство. Например, дроны «Князь Вандал Новгородский» и «Струна», которые замечены в зоне CBO. Так как же работают, чем хороши и какие минусы есть у этих оптоволоконных FPV-дронов? Давайте разберёмся с этой интересной и современной темой – коптерами, которые управляются через оптоволокно.
Чем оптоволокно отличается от обычного кабеля?
Оптоволокно, оно же «оптический кабель», оно же «волоконно-оптический кабель», оно же «оптическое волокно», оно же «оптико-волоконный кабель», оно же «оптоволоконный кабель».
Если мы возьмём обычный кабель, например, витую пару с медными жилами, то он передаёт данные с помощью электрических импульсов. Электрический сигнал бежит по медному проводу, и так мы получаем информацию. В оптоволокне же всё иначе. Данные передаются не электричеством, а световым лучом.
Интересно, что идея использовать свет для передачи данных была придумана ещё почти 90 лет назад. Но сделать технологию доступной для реального применения смогли только в конце XX века. Это связано с тем, что создать прочный и качественный материал для оптоволокна оказалось сложно.
Как устроено оптоволокно?
Представьте, что оптоволокно – это очень тонкая стеклянная или пластиковая нить.
- Сердечник – это прозрачная часть, по которой проходит световой луч. Он сделан из специального стекла или акриловых смол.
- Оболочка защищает сердечник. Она тоже прозрачная, но отличается меньшим показателем преломления света.
Но... оптоволоконный кабель для дронов используется без оболочки, иначе он будет весить слишком много. И чтобы оптоволокно не сломалось, добавляют дополнительные упрочняющие элементы.
Какие преимущества у оптоволокна?
- Высокая скорость передачи данных. Оптоволокно легко передаёт данные со скоростью 100 гигабит в секунду! Рекорд – 27 терабит в секунду, что просто невероятно.
- Устойчивость к помехам. Электромагнитные волны никак не влияют на свет в оптоволокне.
- Большая длина. Один сегмент оптоволокна может быть десятки километров без усилителей.
Теперь, когда мы поняли, что такое оптоволокно, можно рассказать про дроны, которые управляются с его помощью.
Дроны на оптоволокне – это что (простыми словами)
Оптоволоконные FPV-дроны – это небольшие беспилотники, связанные с управляющей станцией через кабель из оптического волокна. Т.е. обычные дроны работают через радиосигнал, а эти – через оптоволокно.
Оптоволоконный кабель (оптоволокно) для дронов используется без оболочки, иначе он будет весить слишком много.
Представьте себе: от квадрокоптера тянется тонкая, но прочная нитка, которая соединяет его с пультом управления. Сигналы от оператора преобразуются в световые импульсы, которые по оптоволокну передаются на дрон от оператора и возвращается видеосигнал – это во много крат надежнее, чем радиоволны.
Оптоволокно наматывается на катушку, прикрепленную к дрону. Оно лёгкое и поэтому катушка с оптоволокном будет весить:
- на 10 км – 1,5 кг
- на 15 км – 1,8 кг
- на 20 км – 2,2 кг
Катушка сделана и установлена на беспилотник так, чтобы провод не запутывался и не мешал пропеллерам.
На некоторых дронах оптоволоконный кабель наматывается не на катушку, которая даёт лишний вес и сопротивление, а уложен в бухту. Бухта находится на самом дроне, чтобы если оптоволокно ляжет на препятствие он продолжал разматываться с самого дрона.
Плюсы и минусы «дронов на веревочке»
А теперь о главном – какие же есть у FPV-дронов на оптоволокне, плюсы и минусы.
Преимущества оптоволоконных дронов:
- Надежная связь. Оптоволоконный кабель обеспечивает стабильное соединение даже в сложных условиях, например, в туннелях или среди плотной застройки.
- Защищенность данных. Передаваемая информация не подвержена перехвату или взлому.
- Устойчивость к помехам. Дроны на оптоволокне могут работать в зонах с высоким уровнем радиопомех.
- Качество видео. Картинка передается в высоком разрешении без искажений, независимо от расстояния.
Главное, что оптоволоконные квадрокоптеры могут быть эффективны там, где обычные БПЛА теряют сигнал!
Недостатки оптоволоконных дронов:
- Ограниченный радиус – многие бойцы называют это главным минусом, ведь дальность полета БПЛА определяется длиной оптоволокна.
- Увеличение веса или уменьшение полезной нагрузки. Оптоволокно и катушка имет свой вес и снижают полезную грузоподъемность устройства.
- Риск повреждений. Может порваться при зацеплении за препятствия.
- Меньшая маневренность. Он затрудняет резкие маневры и повышает сопротивление воздуха.
- Проблемы с повторным использованием. После использования оптоволокно очень сложно собрать обратно.
Но мне кажется, что главный минус именно в том, что оптоволоконные FPV-дроны будут одноразовыми, так как само оптоволокно невозможно будет смотать, особенно если оно растянуто на большое расстояние, особенно на сложной местности. И эта паутина останется лежать на земле.
Самое страшное, что паутина эта не будет саморазлагаться. Ведь оптоволокно очень тонкое и хрупкое и если оно случайно сломается при контакте с пальцами, босыми ногами человека или лапами животного, оно может проникнуть под кожу, что впоследствии может вызвать воспаление и нагноение. При попытке его удалить оно ломается и уходит еще глубже в ткани, из-за чего его извлечение становится крайне сложным даже для хирургов.
Новый оптоволоконный «Князь Вандал Новгородский»
Название, сразу скажем, не для слабонервных. Но и сама машина представляет собой полностью неуязвимый для средств РЭБ (радиоэлектронной борьбы) FPV-дрон для круглосуточной работы.
«Князь Вандал Новгородский» – это новейший российский FPV-дрон на оптоволокне с тепловизором. Разработан в научно-производственном центре (НПЦ) «Ушкуйник». И они уже серийно поставляются в зону CBO.
Главные преимущества – помехоустойчивость и малая заметность. Главная особенность – интерфейс «картинка в картинке», который позволяет переключаться между ночной и дневной камерами.
Тактико-технические характеристики оптоволоконного FPV-дрона «Князя Вандала Новгородского» официально не раскрываются.
Оптоволоконный FPV-дрон «Струна»
«Струна» – это тоже оптоволоконный беспилотный летающий аппарат (БПЛА), разработка петербургского Научно-производственного предприятия «Адвент-Аэро».
Применять «Струну» можно не только как дрон-камикадзе, но и для сброса боеприпасов с последующим возвращением дрона на базу.
Такие БПЛА невозможно подавить, потому что они ничего не излучают. У них сигнал управления идёт через оптическое волокно. По той же причине этот дрон практически невозможно обнаружить. Появление тепловизора добавляет оператору средств для точного поражения цели.
Вместо заключения
«Дроны на веревочке» – уже работают! По оптоволокну связь идет без помех – никакой РЭБ не может подавить. Такие дроны качественнее – скорость передачи данных по оптоволокну (производительность оптоволоконного канала) на порядок выше той же меди, а значит, данные будут переданы практически мгновенно и с высоким качеством «картинки».
Но, проблема с «паутиной», которая остается после полетов таких дронов, лично у меня вызывает определенные опасения.
Возможно Вам будет интересно:
Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне!