Оценка дальности передачи видеоинформации различного качества при мониторинге чрезвычайных ситуаций с беспилотного летательного аппарата

   Целью исследования является оценка максимальной дальности передачи видеоинформации различного качества с беспилотного летательного аппарата для прогнозирования его возможностей при мониторинге чрезвычайной ситуации.

   Методы исследования основаны на понятиях теории радиоэлектроники, теории диагностики и прогностики технического состояния беспилотных летательных аппаратов. Использованы методы многокритериального анализа, параметрического и структурного синтеза. Проанализированы принципы передачи видеоинформации с беспилотных летательных аппаратов, используемых для мониторинга чрезвычайных ситуаций. Произведена критическая оценка максимальной дальности передачи видеоинформации с беспилотных летательных аппаратов при мониторинге чрезвычайных ситуаций.

   Результаты. Получены графики зависимости энергетического запаса в линии радиосвязи между беспилотным летательным аппаратом и наземным комплексом управления, позволяющие оценить максимальные значения дальности передачи видеоинформации различного качества в диапазонах 2,4 и 5,8 ГГц при мониторинге чрезвычайных ситуаций. Максимальная дальность прямой видимости между БПЛА и НКУ слабо зависит от высоты подъема антенны мобильного НКУ и при высоте подъема БПЛА от 100 до 500 м составляет от 40 до 85 км. Максимальная дальность организации передачи видеоинформации HD качества с БПЛА методом ФМ-4 с использованием турбокодирования Turbo 7/8 в диапазонах 2,4 и 5,8 ГГц составляет 3 и 7 км соответственно, а при передаче видеоинформации FHD качества с БПЛА методом КАМ-16 с использованием турбокодирования Turbo 7/8 в диапазонах 2,4 и 5,8 ГГц составляет 1,4 и 3,3 км.

   Заключение. Развитие метода определения максимальной дальности передачи видео- и командо-телеметрической информации позволяет более точно оценить энергетический запас в линии радиосвязи с беспилотным летательным аппаратом. В качестве перспективных направлений исследований в области использования беспилотных летательных аппаратов при чрезвычайных ситуациях следует рассматривать беспилотные летательные аппараты для пеленгации и обнаружения спасательных радиомаяков пострадавших при проведении поисково-спасательных операций.

1. Попов Н. И., Ефимов С. В. Использование беспилотных летательных аппаратов в МЧС России // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Воронеж, 2016. С. 149–151. URL: https://www.masters.donntu.ru/2017/etf/nizhenets/library/article2.htm (дата обращения: 05. 03. 2023).

2. Салахутдинов И. Т. Подход к оценке реализуемости создания авиационной системы (на примере транспортной беспилотной авиационной системы) // Modern Economy Success. 2023. № 1. С. 231–243.

3. Макаренко С. И. Противодействие беспилотным летательным аппаратам : монография. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. 204 с.

4. Андронов В. Г., Чуев А. А., Князев А. А. Модель параметров отклонений маршрута полёта беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории // Известия Юго-Западного государственного университета. 2021. Т. 25, № 4. С. 145–161.

5. Салахутдинов И. Т. Анализ переоснащения авиационной транспортной системы в транспортные беспилотные авиационные системы на различных этапах жизненного цикла // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Экономика и право. 2020. № 7. С. 67–71.

6. Садовская Е. В. Применении сетевых технологий как решение проблемы передачи больших объёмов данных на большие расстояния при общении БПЛА-наземный пункт управления // Гагаринские чтения – 2020: сборник тезисов докладов. М.: Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2020. С. 643–644.

7. Мухин И. Е., Ветрова А. С. Выбор антенн для малых беспилотных летательных аппаратов // Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения : сборник научных статей по материалам VI Всероссийской научно-практической конференции, Курск, 14–15 апреля 2022 года / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2022. С. 45–50.

8. Слюсар В. Передача данных с борта БПЛА: стандарты НАТО // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2010. № 3 (101). С. 80–87.

9. Интеллектуальная система обработки изображений, получаемых с беспилотных летательных аппаратов / С. А. Филист, Р. А. Томакова, Н. Г. Нефедов [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2022. Т. 12, № 4. С. 64–85.

10. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / под ред. А. В. Назаренко, Л. А. Худяковой. 2-е изд. М.: Вильямс, 2003. 1104 с.

11. Довбня В. Г., Азиатцев В. Е., Михайлов С. Н. Помехоустойчивость радиоприемных систем цифровых линий связи : монография / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2017. 175 с.

12. Малоразмерные беспилотные летательные аппараты: задачи обнаружения и пути их решения / И. И. Олейник, А. А. Черноморец, В. Г. Андронов [и др.]; Юго-Западный государственный университет. Курск, 2021. 171 с.

13. Техническая реализация высокоскоростного информационного канала радиосвязи с беспилотного летательного аппарата на наземный пункт управления / Д. Г. Пантенков, Н. В. Гусаков, А. Т. Егоров [и др.] // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2019. Т. 15, № 5. С. 52–71.

14. Диденко М. Г. Радиосигналы в спутниковых системах связи. URL: https://www.studylib.net/doc/26117799/radiosignaly-v-sputnikovyh-sistemah-svyazi (дата обращения: 17. 03. 2023).

15. Анализ стандартов передачи данных, связи и управления между наземным пунктом управления и беспилотным летательным аппаратом / З. А. Дмитриев, А. И. Знаменский, Н. Ю. Кундин [и др.] // Научная мысль. 2022. Т. 19, № 1-1 (43). С. 87–91.

16. Андронов В. Г., Чуев А. А., Луценко М. Н. Области и особенности применения различных типов беспилотных летательных аппаратов // Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения : сборник научных статей по материалам V Всероссийской научно-практической конференции, Курск, 15–16 апреля 2021 года / Юго-Западный государственный университет. Курск, 2021. С. 316–323.

17. Яронова Н. В., Аметова А. А. Использование беспилотных летательных аппаратов для передачи данных // Universum: технические науки. 2021. № 11-2 (92). С. 92–94.

18. Данилов Д. В., Емельев К. С. О повышении помехоустойчивости физического интерфейса беспилотного летательного аппарата // Наука, образование, общество: тенденции и перспективы развития : сборник материалов X Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 21 мая 2018 года / редколлегия: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: Центр научного сотрудничества «Интерактив плюс», 2018. С. 152–154.

19. Чуев А. А. Принципы организации автономной навигации беспилотных летательных аппаратов // Исторические, философские, методологические проблемы современной науки : сборник статей III Международной научной конференции молодых ученых, Курск, 20 мая 2020 года. Курск: Университетская книга, 2020. С. 481–485.

20. Чуднов А. М., Губская О. А., Кичко Я. В. Методика анализа вероятностно-временных характеристик обмена сообщениями в комплексе беспилотных летательных аппаратов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 11. С. 117–124.

21. Пантенков Д. Г. Результаты анализа наземных испытаний комплекса средств спутниковой радиосвязи для беспилотных летательных аппаратов // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2019. № 69. С. 42–51.