Πληροφορίες για Προϊόντα UAV Οπτικών Ινών

Στο πλαίσιο της ταχείας ανάπτυξης της σύγχρονης στρατιωτικής τεχνολογίας, η τεχνολογική επανάληψη και η αμυντική-επιθετική αντιπαράθεση στον τομέα των UAV έχουν οδηγήσει συνεχώς στην καινοτομία των σχετικών προϊόντων. Όταν τα παραδοσιακά UAV αντιμετωπίζουν πολυάριθμες προκλήσεις σε πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα, τα οπτικών ινών UAV έχουν αναδειχθεί ως ένας νέος τύπος προϊόντος. Εμφανίζουν μοναδικότητα όσον αφορά τις τεχνικές αρχές και τα χαρακτηριστικά απόδοσης, ενώ έχουν επίσης ορισμένους περιορισμούς, παρέχοντας μια νέα κατεύθυνση και τροφή για σκέψη για την ανάπτυξη του τομέα των UAV.

Στη διαδικασία της ευρείας εφαρμογής της τεχνολογίας UAV, τα παραδοσιακά FPV (First-Person View) UAV έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση, την επίθεση και άλλες εργασίες λόγω του μικρού τους μεγέθους, της καλής απόκρυψης και της υψηλής ευελιξίας. Ωστόσο, με τη διάδοση των εφαρμογών UAV, τα αντίμετρα κατά των UAV έχουν επίσης αναβαθμιστεί συνεχώς, αναγκάζοντας τα παραδοσιακά FPV UAV να αντιμετωπίσουν πολλές προκλήσεις.

Αφενός, η βελτίωση της τεχνολογίας ηλεκτρονικού παρεμβολισμού αποτελεί σοβαρή απειλή για τα συστήματα επικοινωνίας και πλοήγησης των παραδοσιακών FPV UAV. Τα συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου μπορούν να διακόψουν, να παρεμβάλουν ή να εξαπατήσουν τους συνδέσμους επικοινωνίας του UAV, καθιστώντας αδύνατη την αποτελεσματική διαχείριση του UAV από τους χειριστές και χάνοντας έτσι την μαχητική του ικανότητα. Αφετέρου, η συνεχής βελτίωση του προστατευτικού εξοπλισμού κατά των επιθέσεων UAV έχει επίσης μειώσει την επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα των παραδοσιακών FPV UAV.

Για την αντιμετώπιση ζητημάτων όπως ο ηλεκτρονικός παρεμβολισμός και τη βελτίωση της επιβιωσιμότητας και της επιχειρησιακής αποτελεσματικότητας των UAV σε πολύπλοκα περιβάλλοντα, έχουν εμφανιστεί τα UAV οπτικών ινών. Αυτό το προϊόν μεταδίδει εντολές και δεδομένα εικόνας μέσω εξοπλισμού οπτικών ινών, απομακρυνόμενο από την εξάρτηση από τα παραδοσιακά ασύρματα σήματα τηλεχειρισμού και αναμένεται να διατηρήσει σταθερή επιχειρησιακή απόδοση σε πολύπλοκα περιβάλλοντα.

Τα UAV οπτικών ινών είναι σχετικά παρόμοια με τα παραδοσιακά FPV UAV στη βασική δομή. Η κύρια διαφορά είναι ότι είναι εξοπλισμένα με ένα μεγαλύτερο πλαίσιο ατράκτου και μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας για την υποστήριξη των αρκετών κιλών καρουλιών καλωδίων που απελευθερώνονται κατά την πτήση. Η ακτίνα μάχης τους είναι συνήθως μεταξύ 2 και 20 χιλιομέτρων και το συγκεκριμένο εύρος εξαρτάται από το μήκος του καλωδίου οπτικών ινών.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η εφαρμογή οπτικών ινών σε πλατφόρμες όπλων δεν είναι μια νέα μαχητική ιδέα. Ορισμένοι πύραυλοι είναι εδώ και καιρό εξοπλισμένοι με συστήματα καθοδήγησης επικοινωνίας οπτικών ινών, πραγματοποιώντας αμφίδρομη αλληλεπίδραση μετάδοσης εντολών και επιστροφής εικόνας, παρέχοντας στους χειριστές πληροφορίες πεδίου μάχης σε πραγματικό χρόνο και υποστηρίζοντας τη διόρθωση του σημείου στόχευσης. Η εμφάνιση των UAV οπτικών ινών είναι η εκτεταμένη εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας στον τομέα των UAV.

1. Ισχυρή Ικανότητα Αντι-Ηλεκτρομαγνητικών Παρεμβολών

   Σε ένα περιβάλλον με έντονο ανταγωνισμό στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, τα παραδοσιακά UAV με τηλεχειρισμό είναι ευάλωτα στην καταστολή από εξοπλισμό παρεμβολών. Τα UAV οπτικών ινών μεταδίδουν δεδομένα μέσω φυσικών καλωδίων, αποφεύγοντας εντελώς την απειλή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και μπορούν να διατηρήσουν σταθερή επικοινωνία σε ένα ισχυρό περιβάλλον ηλεκτρομαγνητικής καταστολής, καθιστώντας τα αξιόπιστα εργαλεία αναγνώρισης και επίθεσης σε πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα.

2. Εξαιρετική Απόδοση Μετάδοσης Δεδομένων

   Το θεωρητικό εύρος ζώνης των οπτικών ινών μπορεί να φτάσει το επίπεδο των 100 Tbps, ξεπερνώντας κατά πολύ το όριο της ραδιοεπικοινωνίας. Βασιζόμενα σε αυτό το πλεονέκτημα, όταν τα UAV οπτικών ινών είναι εξοπλισμένα με εξοπλισμό υψηλής ευκρίνειας, μπορούν να μεταδώσουν λεπτομερείς πληροφορίες της περιοχής στόχου σε πραγματικό χρόνο. Συνεργαζόμενα με σχετικά συστήματα αναγνώρισης εικόνας, μπορούν να ολοκληρώσουν γρήγορα την ταξινόμηση στόχων, βελτιώνοντας σημαντικά την ικανότητα ενημέρωσης για την κατάσταση σε πραγματικό χρόνο και την επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα.

3. Υψηλή Ασφάλεια Σήματος

   Τα ραδιοσήματα είναι εύκολο να υποκλαπούν, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει στον αντίστροφο εντοπισμό των UAV. Η επικοινωνία οπτικών ινών έχει τα χαρακτηριστικά της φυσικής απομόνωσης, εξαλείφοντας θεμελιωδώς τον κίνδυνο διαρροής σήματος, διασφαλίζοντας αποτελεσματικά την ασφάλεια των σημάτων ελέγχου UAV και μειώνοντας την πιθανότητα εντοπισμού και καταστροφής του σταθμού ελέγχου.

1. Περιορισμένη Απόσταση Μετάδοσης και Περιορισμός Εδάφους

   Λόγω του περιορισμού της φέρουσας ικανότητας του UAV, η απόσταση μετάδοσης των οπτικών ινών είναι συνήθως όχι μεγαλύτερη από 10 χιλιόμετρα και το καλώδιο εμποδίζεται εύκολα από το έδαφος. Σε πολύπλοκα περιβάλλοντα εδάφους, το καλώδιο μπορεί να μπλεχτεί ή να κοπεί από θάμνους, κτίρια κ.λπ., με αποτέλεσμα την αποτυχία της αποστολής του UAV ή ακόμη και την συντριβή. Ταυτόχρονα, το καλώδιο οπτικών ινών είναι επιρρεπές στην ανάκλαση του φωτός κάτω από το ηλιακό φως, γεγονός που μπορεί να εκθέσει τη θέση του σταθμού ελέγχου.

2. Υψηλό Κόστος και Αβάσταχτη Απώλεια

   Το κόστος ενός μόνο σετ συστήματος UAV οπτικών ινών (συμπεριλαμβανομένου ενός καρουλιού οπτικών ινών 10 χιλιομέτρων) είναι σχετικά υψηλό, περίπου 6-8 φορές αυτό ενός συμβατικού FPV UAV. Σε σενάρια αποστολών υψηλής έντασης, εάν το UAV καταρριφθεί και προκύψουν άλλες απώλειες, θα προκαλέσει υψηλές απώλειες κόστους και θα ασκήσει επίσης μεγάλη πίεση στην υλικοτεχνική υποστήριξη.

3. Εύκολο να εντοπιστεί και να αναχαιτιστεί

   Λόγω του πρόσθετου φορτίου του καρουλιού καλωδίων οπτικών ινών, η προπέλα του UAV οπτικών ινών πρέπει να παρέχει περισσότερη ισχύ, γεγονός που αυξάνει την υπογραφή θορύβου του, επιτρέποντας στα στρατεύματα της πρώτης γραμμής να ανιχνεύσουν το ίχνος του μέσω συστοιχιών μικροφώνων και άλλου εξοπλισμού. Επιπλέον, τα οπτικά του χαρακτηριστικά και οι συγκεκριμένοι τρόποι πτήσης του διευκολύνουν επίσης τον εντοπισμό και την αναχαίτιση από κινητά ραντάρ και άλλο εξοπλισμό.

4. Κακή Περιβαλλοντική Προσαρμοστικότητα

   Οι ακραίες καιρικές συνθήκες έχουν μεγάλο αντίκτυπο στα UAV οπτικών ινών. Σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας, οι οπτικές ίνες μπορεί να γίνουν εύθραυστες και να σπάσουν, οδηγώντας σε σημαντική μείωση του ποσοστού επιτυχίας της αποστολής. Ταυτόχρονα, σε αστικά περιβάλλοντα ή σε περιβάλλοντα πεδίου, αντικείμενα όπως θραύσματα γυαλιού και συρματόπλεγμα μπορεί να κόψουν τις οπτικές ίνες, επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του UAV.

Για την υπέρβαση των παραπάνω ελαττωμάτων, οι σχετικές ομάδες Ε&Α προωθούν ενεργά την τεχνολογική βελτίωση των UAV οπτικών ινών. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη ενός συστήματος αυτο-επιδιόρθωσης καλωδίων για αυτόματη εναλλαγή σε εφεδρικές γραμμές μετά από θραύση οπτικών ινών, βελτιώνοντας τη σταθερότητα του συστήματος. προσπάθεια συνδυασμού οπτικών ινών και αμφίδρομης επικοινωνίας, μεταβαίνοντας σε ασύρματο τρόπο μετάδοσης σε ασφαλείς περιοχές για την επέκταση της ακτίνας μάχης. Επιπλέον, η εφαρμογή τεχνολογίας οπτικών ινών αιχμής έχει επίσης σημειώσει ορισμένη πρόοδο. Η μείωση της διαμέτρου του σύρματος στα 0,2 mm, αυξάνοντας παράλληλα την αντοχή σε εφελκυσμό κατά 3 φορές, τέτοιες τεχνολογικές ανακαλύψεις αναμένεται να επαναπροσδιορίσουν τον τρόπο αναγνώρισης UAV σε συγκεκριμένα σενάρια.

Ως ένα καινοτόμο προϊόν στον τομέα των UAV, τα UAV οπτικών ινών έχουν επιδείξει αντικατάστατη αξία σε σενάρια εφαρμογής με πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά σήματα χάρη στη μοναδική τους μέθοδο μετάδοσης φυσικού συνδέσμου. Όχι μόνο πραγματοποιεί λειτουργίες όπως η ηλεκτρομαγνητική σιωπηλή επίθεση και η μετάδοση εικόνων υψηλής ευκρίνειας σε πραγματικό χρόνο, ανακατασκευάζοντας τη λογική εφαρμογής των UAV σε πολύπλοκα περιβάλλοντα, αλλά επεκτείνει επίσης τα τακτικά όρια εφαρμογής των UAV με επαναστατικό τρόπο. Ωστόσο, τα προβλήματα όπως η ευπάθεια των καλωδίων του έχουν επίσης δημιουργήσει αντίστοιχα αντίμετρα, προωθώντας τη συνεχή επανάληψη της τεχνολογίας και της τακτικής σε αυτόν τον τομέα.