×
Is comhpháirtí ríthábhachtach i gcórais díon nua-aimseartha anois iad Rádio-Treoraithe Cumhachta (RF), ag ligean rialú cruinn ar an éineas leictreonaigh chun dróinéid iomaithe nó gan cead a chur as feidhm. Tá cumhacht RF sígnalanna curtha ar ard go leithéid iontach seo, ag cur isteach ar oibríocht na ndróinéad trí chur isteach tairgetithe.
Tógann líonraí RF cumhachta sínaleanna raidió daoracha agus iad ag éirí go sár-ard, de ghnáth i réimse 50 vat ar feadh 10 cilivat. Tá an t-éineas leictreamaighnteach a ghintear ag baint leis an gcomhpháirtíocht dróin éifeachtach a chur deireadh leo. Nuair a bhíonn sé ag obair le haghaidh Cóireáilíní Aerlíneacha Neamhghnáthaithe (C-UAS), tá an-sórtú ar na minicíochtai timpeall 2.4 gighearrthón agus 5.8 gighearrthón ag roinnt mhaith de na líonraí seo, toisc go bhfuil an-íseal dróin um chumarsáid agus feidhmeanna físeála. Tá na leaganacha nua-aoiseacha ina bhfuil an staid soladach tar éis dul go sár-éifeachtach freisin, agus go minic os cionn 65% éifeachtúlacht, agus iad i gcomharbú ar mhinicíocht shonrach gan dochar a dhéanamh do thionchar leictreonacha eile. Tá sé seo thar a bheith tábhachtach i gcásanna fíorúla nuair a bheidh gá le stopadh dróin neamhrialta gan dochar a dhéanamh do thioncharraicthe draíochta eile.
Líonraí RF a chumasú dhá staitseoirí príomhchur isteach:
Trí chumhacht aschuir (a mheasfar i dBm) agus pítra modúlaidh go beacht, is féidir le haghaidh na gcóras seo sínnaí GPS, Wi-Fi, agus prótacail rianta a úsáidtear ag déantóirí móra cosúil le DJI agus Autel gan éifeacht a bheith acu ar an dtírinfhaoin thimpeall.
Cuirfidh RF chomhshlánach drónanna díobhálaithe trí thrí mhechanóimh eagrúla:
Úsáidtear teicneolaíocht tranzistóir nítríd gallaimh (GaN) i gcomhpháipéar leictreach chun dlíodóireacht cumhachta barr a bheith thar 10 W/mm, ag ligean do chur i bhfeidhm go héifeachtach ar aghaidh go dtí 1.2 km (0.75 míle) agus tacú le forbathú beag, bog éadóchta.
Oibríonn na córais micróton ardchumhachta nó córais HPM trí úsáid a bheith annamhail ar líomhóntóirí RF chun buamaí aonair fuinnimh leictreamaighneadach a ghinteach aonaimh leictreonach na ndróinéar go léir ar an gcéannaíocht. Nuair a chuirtear an fuinneamh micróton i gcrainníní caol, chruthaíonn sé éadomhain EMI iontaofach a athraíonn conas a snámhann na dróinéir, a chumarsáid agus a fhanann siad faoi rialú. Rinne an Bhreithnis Ghinearálta triail ar ais i 2025 le ceann de na hionstraimí seo fuinnimh leictreonach treoluí, agus bhain siad amach faoi 9 as 10 dróinéar i mbloc. Taispeánann sé seo cé chomh méadaitheach is atá an t-eolasóic seo don láimhseáil a bheith agamhail ar iomaín threats.
Tá córais réimse naíonúla ag tosú ag cur leictreann RF isteach a sheolfaidh 50 go 300 cilowata i bpacáidí ina n-úsáid fóil. Thaitin pearsa armtha i gcoinnillí oirthearacha a d'oscail sé dhó dhroindí meánmhéide laistigh de cheantar 400 méadar tréithliúcháin. Chaill an córas a shiombail neart fiú nuair a tháinig an teocht ard, níos lú seachad 3 dB éifeachtaíochta mar thoradh ar an ré. Cén fáth a oibríonn sé seo go maith? Mar úsáideann na córais nua eagrachtaí leictreann staid sholadach in ionad na gceangail thuirseach a bhí ann roimhe. Is é sin an difríocht i dtéarmaí oibritheachta agus feidhmíocht ar shuíomhanna forbartha.
Tá na armanna is déanaí bunaithe ar fhuinneamh rádio (RF) ag dul i dtreo hoímhíochtú a gcomhshóiléir a ligfidh do na hoibríochtóirí cumhacht aschuir a scáilbheáil de réir áit a bhfuil siad suite. B'fhéidir go mbeadh gá thart ar 20 kW i réigiúin chathracha agus go leor le 1 MW i réigiúin oscailte. Is féidir leis na córais seo a bheith ag athrú tonnfhoirmeanna go hiontach go leor, ó chlúdach réigiúin le ceann de 10 céim go dtí cruinneas an-tairbheach ag 2 céim nuair a bheidh gá leis. Is féidir leis an gcumas seo seic a chur ar gach rud ó shmaoilíní dróna go dtí na céadta tairbhe a bhfuil costas air a chosaint. Is é rud a dhéanann na córais seo go héifeachtach i gcoinne iarchéimeanna an-aimseartha ná an cumas a bhfuil acu chun minicíochtacha raidió a anailísiú i rith an am. Tá an córas ag oibríocht le minicíocht aige féin a oiriúnú chun teacht os comhair dróna atá ag iarraidh an t-eolas a sheachaint trí lúchtaíocht idir minicíochtaí éagsúla. Tugann an freagra rialaithe seo do na hoibríochtóirí buntáisteachas tairbheach ar an bpáirc bheithil a bhfuil againn inniu.
Déanann na rialacha faoin méid cumhachta a chuirfidh na córais seo amach go mór an áit a bhfuil siad suiteáilte. Cosúil le cathracha a choinneáil rudaí thíos faoin 10 kW chun daoine laethúla gan a bheith ag bualadh leo. Ach nuair a bheidhimid ag labhairt faoi cheantaracha míleata, is é sin an t-áit a léimeann na huimhreacha suas go mór, agus uaireanta a cheadú suas go dtí 500 kW do na cuairteoirí cosúil sin. Taispeáin roinnt taighde is déanaí ón mbliain seo caite rud éadrom freisin. Nuair a thógann na hoibríochtóirí an t-am chun an t-eachtraíocht a chalibríodh go dian, laghdaíonn sé damáiste leictreonach tharamais trí chéimeanna i gcomparáid le dadaíocht gach rud amach. Tá gné eile inteachta tógtha isteach i móidilí nua-aimseartha freisin, mar shampla, meicníocht dúntais uathoibríoch. Tosaíonn sé seo nuair a bhuailfidh an córas comharthaí IFF caidrimh, rud a chiallaíonn go n-oibríonn sé nach mbeidh sé ag troid ar a shide féin. Tá sé sin an-chosúil nuair a bhíonn saoil ag teacht ar an gcluiche.
Soláthraíonn tranzaisnéirí galliam nítríd (GaN) feidhmíocht níos airde ná semiconductóiríoidí traidisiúnta i ngníomhaíochtaí cosanta, ag soláthar 300% níos airde dlúsacht chumhachta ná galliam arsenide agus ag oibríocht go hinshintiúil ag voltas os cionn 100V. Bíonn na léachtaitheoirí seo ag scrúdú 85% éifeachtacht chumhachta leis an gceann i gcórais scrambhála - 35% níos airde ná na halternachanna bunaithe ar shiliciam. Buntáistí eile atá ann:
Tá forlánnaí GAN ina gceann de réir riaracháin ina gcuid córas a éilíonn seasmhacht shuíocháin, mar a thaispeántar i bpléaráil an tArm na nAontaithe i 2023 de jammers 20kW a chuirfidh GAN chun cinn i bhfoirmfhachtóirí lú <2U.
Bhí athrú ó giorrúidí vacaim seana chun forlíonairí stáidse soladacha GaN nua-aimseartha ag athrú an gheama do chumhachtaí éadromhothaithe. Tá na córais inniu ag comhcheangal modúil cumhachta ar bhealaí a ligfidh leo a gcumhacht RF a mhéadú ó 1 kilowatt go hiondúchasach suas go 500 kilowatt agus ag coimeádadh ar an gcomhartha soiléir agus gan aon dhíchroíocht. Tugann na huimhreacha freisin an scéal amach - thaispeáin tástáil i réimse thart ar 82% níos fearr caighdeán nuair a bhíonn sé ag dul faoi chosúlacht an t-am a féadfaidh na córais seo oibríocht leanúnach a choinneáil suas. D' rud mar chórais bacaithe dronnta bunaithe ar mhiotail, céans seo le cloí as an ngorta a bheith in ann a gcloí as na dronnta éadroma a choinneáil ar feadh tréimhshe níos faide gan bheith i gceangal le dul i bhfeidhm nó socrú ceannaithe.
Is é an-tomhas cumhachtaíochta a bhaineann le teicneolaíocht Gallium Nitride (GaN) a chiallaíonn go dtógfar córais i bhfad níos lú ná go dtógfar córais cosúil roimhe seo. Seoithín, bíonn amhlaidh na gléasraí amachdóite portáidí nua-aimseartha, atá in ann RF lánspéictrum a chothú i bpacáidí faoin 4 cilogram, rud a bhíonn thart ar 60% éadroime ná mar a bhí ar fáil sa bhliain 2020. Téann gléasraí níos lú i bhfad i gcomhthéacs éagsúla nuair is cuis leis an gceart a chur in ionad go tapaidh. D'fhéach NATO leithéidí gléasraí GaN sna camáin, agus tá siad in ann tionscnamh a chosaint ar cheantar mór, suas le 5 cileiméadar cearnach, ó na dróiníní sa chatagóir trí a bhíonn i bhfad níos droime.
Cé go bhfuil costas pródála na nglaofair GaN 40% níos airde ná na coibhneasaíochtí silicium, tá a gcónaí 10x faide (25,000 uair MTBF) agus tá 75% níos lú fuinnimh in ann luach láithreachta a sholáthar. Tá súil ag na h-analaitheoirí cosanta go mbeidh GaN in ann rannán a thabhairt 87% de na hionchurraíochtú dróiníní RF nua-aimseartha entá seo agus 2026, agus iarracht a bheith aige ar an mbunaithe ar an gcaighdeán ard leis na h-airímeoirí (Méid, Meáchan, Cumhacht agus Costas).
Bunaithe ar an gceannasaitheocht RF, tá roinnt cáipéisí cumhachta ag obair le chéile chun bainste leictreamaighneadach a threorú le rialú an-mhaith ag tonnfhadanna milliméadar. Nuair a athlaíonn na hinnealtóirí na ceangail staid agus a bhuailfidh siad iad féin trí na codanna éagsúla den eochair fháistineach - ón gcineál sin a thagann ón gceannasaitheocht radar - faigheann siad an t-siombail a chuirfidh siad amach i dtreo ar leith, ach a chailleann siad na siombailí neamhchiallaithe i dtreo eile trí chur i bhualadh.
Céimeoirí GaN RF a fheabhsaíonn coherency bainste trí sholáthar níos mó ná 70% éifeachtúlacht chumhacht a chur isteach ag minicíocht X-band. Deimhníodh i dturgnaimh réaltacha go bhféadfaidh matraí fáistineacha GaN bogadh an treo bainste i n-acht 200 microsecond - níos tapúla ná na drónaí agus siad ag bogadh.
Tiontaíonn algoritmeacha beamforming chur síos ar aschur an RF go hiontaí "zónaí diúchais shuíomhacha" a ligeann dóibh dróiníní neamhúdaraithe a rianú ag baint úsáide as ionchuir radaír nó leictre-optyúlaí. Thairis ar 2023 NATO trial coibhneasta-UAS, bhain RF eagaracha 64-chanáil rath ar 92% neitriúilú rátáilteachta in aghaidh sciobtaí dróiníní trí:
Laghdóann an t-ionsrónaíocht seo an t-airí saothair ar jammerí omhidhrithe, agus go mbeidh cosaint scáláilteach ar fáil do infrastruchtúir chriticiúla. Bhain protatíopaí ag baint úsáide as GaN láidreoirí amach feabhas 8:1 ar an ráta cumhachta-go-tomhas in ionad na gcosán bunaithe ar ghléasanna, agus é a ligeann leis an bhforbarthacht a bheith ar thionscail mhíleata.
