Найти в Дзене

Рабочие схемы связи для наземных роботов НРТК в сложном рельефе

Наземные робототехнические комплексы начали свой путь в 2022 году как инициатива инженеров из Бурятии. Нужна была гусеничная платформа, которая могла бы заменить человека на самых опасных маршрутах. Уже в 2024 году эти машины работали десятками, а бригада имени Александра Невского по итогам полугода использования отчиталась о 350 рейсах и более 120 тоннах доставленных грузов. Один выезд НРТК заменяет то, что раньше несли на себе 6–10 бойцов. Основные задачи, которые сегодня выполняют НРТК: Если у FPV-дрона радиогоризонт ограничен высотой подъёма, то у наземной машины его почти нет. Вернее, он есть — и он совсем маленький. Каждый холм, посадка, развалина, ложбина, бетонный забор промзоны — это потенциальный разрыв радиоканала. Испытания наземных роботов показали: эффективное использование НРТК на дальних дистанциях требует специальных решений в сфере связи именно потому, что на суше препятствий несравнимо больше, чем в воздухе.
Именно здесь — главная уязвимость любого НРТК. Машина весо
Оглавление

Наземные робототехнические комплексы начали свой путь в 2022 году как инициатива инженеров из Бурятии. Нужна была гусеничная платформа, которая могла бы заменить человека на самых опасных маршрутах. Уже в 2024 году эти машины работали десятками, а бригада имени Александра Невского по итогам полугода использования отчиталась о 350 рейсах и более 120 тоннах доставленных грузов. Один выезд НРТК заменяет то, что раньше несли на себе 6–10 бойцов.

Основные задачи НРТК

Основные задачи, которые сегодня выполняют НРТК:

  • Доставка грузов — боеприпасы, продовольствие, топливо, медикаменты в районах, куда из-за работы вражеских дронов и артиллерии обычная техника не добирается
  • Эвакуация раненых — медицинские эвакуационные подразделения ВДВ уже применяют модернизированные НРТК для вывоза пострадавших
  • Огневая поддержка — платформы с гранатометоми, пулеметами, реактивными огнемётами работают по укреплённым позициям и блиндажам
  • Минирование и сапёрные задачи — машина идёт первой, сапёрная группа идёт следом за НРТК​
  • Разведка — НРТК как «ползучая камера» в городской застройке, на промобъектах, в подвальных пространствах

Проблема связи с НРТК

Если у FPV-дрона радиогоризонт ограничен высотой подъёма, то у наземной машины его почти нет. Вернее, он есть — и он совсем маленький. Каждый холм, посадка, развалина, ложбина, бетонный забор промзоны — это потенциальный разрыв радиоканала. Испытания наземных роботов показали: эффективное использование НРТК на дальних дистанциях требует специальных решений в сфере связи именно потому, что на суше препятствий несравнимо больше, чем в воздухе.
Именно здесь — главная уязвимость любого НРТК. Машина весом 250 кг, оснащённая пулемётом или 120 килограммами груза, превращается в металлолом в низине или за лесопосадкой, если оператор потерял с ней связь.

Распространение радиосигнала на уровне земли работает по-другому, чем в воздухе:

  • Складки рельефа создают мёртвые зоны там, где их совершенно не ждёшь
  • Городская застройка — бетон, кирпич, металлические конструкции — поглощает сигнал после первого поворота
  • Даже дружественный РЭБ на своей позиции может глушить собственный канал управления НРТК — командиры на переднем крае хорошо знают эту дилемму​

Варианты связи для НРТК

Спутниковый канал. При спутниковом управлении система становится менее уязвимой к воздействию РЭБ. Пониженная частота управления тяжелее поддаётся глушению. Оператор может находиться за сотни километров от машины.

Оптоволоконный канал. Самое радикальное решение от РЭБ — убрать радиоволны из цепочки управления вообще. Оптоволокно не излучает в эфир ничего, не перехватывается, не глушится. Современное армированное оптоволокно выдерживает нагрузку на разрыв, достаточную для буксировки за движущейся платформой. Длина «поводка» — от нескольких сотен метров до нескольких километров, в зависимости от задачи и емкости катушки на борту.

Помехоустойчивый радиоканал с ретрансляторами. Там, где оптоволокно нецелесообразно (большие дистанции, непредсказуемый маршрут), применяется радиосвязь с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ) и шифрованием. Такой сигнал на порядок труднее поймать и заглушить, чем стационарную несущую частоту. Именно этот принцип лежит в основе систем, которые с 2022 года разрабатываются специально под условия СВО.​

Ретранслятор — там, где нет прямой видимости

Для наземной техники проблема радиогоризонта решается выносом точки ретрансляции выше по высоте. Это может быть телескопическая мачта на 9–25 метров, вынесенная на возвышенность, квадрокоптер с ретранслятором, зависший над складкой местности, или воздушный ретранслятор на самолётной платформе с дальностью нескольких десятков километров.

Система «Гермес», разрабатываемая с начала 2022 года, к сегодняшнему дню прошла несколько поколений усовершенствований. Для наземных платформ в её линейке есть ретрансляторы в конфигурации «Гермес-Гермес»: оба плеча канала — оператор–ретранслятор и ретранслятор–машина — работают по одному защищённому протоколу с ППРЧ и шифрованием. Ретранслятор весит 125 граммов и может подниматься на мачте или на квадрокоптере — туда, откуда видно и НРТК в низине, и пульт оператора в укрытии.

Такая схема позволяет оператору не выходить на открытое место. Связь с машиной держится через воздушную точку над рельефом. Можно перестроить систему, если один узел схемы выйдет из строя.

Комплекты связи для НРТК

Ключевая особенность комплектов для НРТК — проводной вынос и воздушные ретрансляторы, которые поднимают радиосигнал над складками рельефа. А для противодействия РЭБ можно установить две группы частот одновременно — если глушится первый диапазон, система переходит на второй.

Готовые наборы Гермес для НРТК:

Вариант 1 — базовый, для стартовых задач в умеренном рельефе

Состав: приёмник на борту НРТК + дипольная антенна + комплект проводного выноса с кабелем 50 м.
Проводной вынос позволяет разнести передатчик с антенной на 50 м от пульта: антенну ставят на возвышении, пульт остаётся в укрытии. Решает задачу безопасности оператора при работе в местности с простым рельефом.

Вариант 2 — усиленный, если базового не хватает по дальности

Состав: приёмник на борту НРТК + дипольная антенна + проводной вынос 50 м + усилитель мощности 10 Вт.
Кабельный вынос пульта управления с интегрированным усилителем дают запас дальности и мощности для сложных условий — посадки, перелески, промзона с металлическими конструкциями.
Это обеспечивает компенсацию потерь сигнала на линии передачи и преодоление радиопомех в условиях сложного рельефа и активного радиоэлектронного противодействия.

Вариант 3 — комплект с воздушным ретранслятором, для сложного рельефа

Состав: приёмник с диполем + проводной вынос 50 м + усилитель 10 Вт + воздушный ретранслятор.
Воздушный ретранслятор поднимается над рельефом — на квадрокоптере — и создаёт точку ретрансляции с видимостью одновременно на НРТК в низине и на оператора в укрытии. Это ключевое решение для работы в ложбинах, оврагах, между разрушенными зданиями.

Вариант 4 — максимальный, для тяжёлых условий

Состав: приёмник с диполем + передатчик с антенной Моксон + воздушный ретранслятор + усилитель 10 Вт + НСУ «Гермес» v7.0 с функцией «Антиштора».

Моксон на передающей стороне — компактная направленная антенна (5-7 dBi усиления, ширина луча 140-165°). Формирует «овал» сигнала в направлении ретранслятор-НРТК, не рассеивая мощность в стороны.

НСУ «Гермес» v7.0 превращает один пульт в станцию управления:

  • Модуль оператора + 3 передатчика одновременно на разных диапазонах (150-960 МГц, шифрование AES128, ППРЧ)
  • Мультидиапазонный видеоприёмник (1.2/3.3/4.9/5.8 ГГц) с автосканированием занятости эфира
  • Выносные модули на 4-pin разъёмах — передатчики разносятся на позицию, пульт остаётся в укрытии.
  • «АНТИ-ШТОРА» — при глушении видеоканала НСУ за 2-3 секунды сканирует диапазон и показывает свободные частоты. Переключается одним тумблером.
  • Подключение через JR-разъём, управление скриптом с экрана пульта.

Опция — телескопическая мачта 12 м

К любому из вариантов можно добавить мачту, которая поднимает антенну или ретранслятор на 12 метров. Для открытой равнинной местности это часто дешевле и надёжнее квадрокоптера

Хотите собрать комплект связи под свою задачу?

Смотрите модули спецсвязи Гермес по ссылке:
https://germes.it-shop-tg.ru/catalog/spetssvyazy--germes

Спецсвязь Гермес - связь для FPV дронов и роботов, мачты для операторов БПЛА