Het strategische landschap van moderne oorlogsvoering en de monitoring van kritieke infrastructuur heeft een dramatische transformatie ondergaan, waarbij onbemande luchtvaartuigen (UAV's), of drones zoals ze algemeen bekend staan, een centrale rol spelen. Nergens is deze verschuiving zichtbaarder dan in het aanhoudende conflict in Oekraïne, waar goedkope drones massaal worden geproduceerd en op grote schaal worden ingezet.

Deze apparaten zijn niet langer beperkt tot verkenning. Ze zijn cruciaal voor zowel offensieve als defensieve operaties, of het nu gaat om bewaking, tactische aanvallen of communicatieondersteuning.

Buiten het slagveld zijn drones onmisbare hulpmiddelen geworden in een breed scala aan zakelijke toepassingen. Nutsbedrijven gebruiken drones nu voor het monitoren van bovengrondse infrastructuur zoals gasleidingen en elektriciteitsleidingen. Op gevoelige locaties, zoals kerncentrales, bieden drones een veilige en efficiënte inspectiemethode die de blootstelling van mensen aan gevaarlijke omgevingen minimaliseert.

RFoF biedt nieuwe mogelijkheden voor dronebesturing

RFoF-technologie verwerkt RF, zet deze om in lichtgolven en zet deze vervolgens weer om in RF op de bestemming met een hoog dynamisch bereik. Dit zorgt voor bidirectionele communicatie van een drone naar de controller en vice versa. Het vindt al toepassing in meerdere implementatiemodellen en maakt nieuwe mogelijkheden mogelijk die de tekortkomingen van conventionele communicatiesystemen aanpakken.

Een veelvoorkomende toepassing is de besturing van drones met een kabel. In dit model is een stationaire drone via een herbruikbare glasvezelkabel verbonden met een controller op de grond. Deze opstelling zorgt ervoor dat de drone langere tijd in de lucht kan blijven. De drone fungeert in feite als een luchtrelais, waarbij de antennes omhoog staan ​​om de communicatie in moeilijk terrein te verbeteren. Een dergelijke techniek wordt al onderzocht door mobiele providers zoals AT&T. (Fig. 1) voor noodscenario's.

Een andere flexibele toepassing is het controller extender-model, dat op elk droneplatform kan worden toegepast. In deze opstelling verbindt de glasvezel de controller met een externe terminal, een zogenaamde indoor unit (IDU), die via glasvezel naar een outdoor unit (ODU) loopt. Hierdoor wordt het draadloze bereik vergroot zonder dat er een directe fysieke verbinding met de drone zelf nodig is.

Zowel IDU's als ODU's worden gebruikt om het individu te beschermen tegen de elementen (Fig. 2) en drones uitgebreide toegang geven tot moeilijk bereikbare plaatsen. In dit voorbeeld zijn de IDU en ODU herbruikbaar, en snel inzetbare systemen kunnen op tijdelijke, ad-hoclocaties worden geplaatst en in een mum van tijd worden verplaatst.

Waarom RFoF een ideale modaliteit is voor dronecommunicatie

Natuurlijk bestaan ​​er andere communicatietechnologieën om drones op afstand te besturen, maar de meeste hebben vaak nadelen waar RFoF simpelweg geen last van heeft. Een van de belangrijkste voordelen van RFoF is de immuniteit tegen interferentie en jamming.

Omdat RFoF signalen als licht via glasvezelkabels verzendt, is het vrijwel ongevoelig voor elektromagnetische interferentie, opzettelijke blokkering of afluisteren van signalen. Dit maakt het een veilige en robuuste oplossing in omgevingen waar signaalintegriteit cruciaal is, wat vrijwel elke toepassing voor drones in militaire toepassingen of kritieke infrastructuur beschrijft.

Andere belangrijke voordelen van RFoF zijn de lage jitter, het hoge dynamische bereik en de hoge bandbreedte. De technologie levert signalen met minimale vervorming en extreem lage latentie, waardoor deze bijzonder geschikt is voor bedrijfskritische toepassingen zoals hoge-resolutie videobewaking, radarsystemen en Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS). DSSS is een spread-spectrummodulatietechniek die de bandbreedte van een verzonden signaal vergroot om interferentie te verminderen en de signaalsterkte te verbeteren.

Qua fysieke prestaties zijn RFoF-systemen lichtgewicht en energiezuinig. Omdat dergelijke systemen minimale elektronica aan boord vereisen, profiteren drones van een lagere belasting. Dit draagt ​​direct bij aan langere vluchtduur en verbeterde algehele prestaties, wat vooral waardevol is voor zowel commerciële als defensietoepassingen.

Over de auteur

Farzad Ghadooshahy | Medeoprichter en CTO, Optical Zonu

Farzad Ghadooshahy heeft meer dan 40 jaar ervaring in onderzoek en productontwikkeling op het gebied van glasvezel- en RF/microgolftechnologieën. Hij heeft een belangrijke rol gespeeld bij het stimuleren van innovatie bij Optical Zonu en heeft een cruciale rol gespeeld in de ontwikkeling van geavanceerde glasvezeltransceivermodules en het ontwerpen van systeemproducten die de ruggengraat vormen van het aanbod van het bedrijf.