Дроны на оптоволокне. Теория и простая схема расключения. Конспект.

Что такое дроны на оптоволокне и зачем они нужны

Вся иформация взята с официальных торговых площадок РФ.

Дроны на оптоволокне — это беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые соединяются с наземной станцией управления с помощью сверхтонкого и гибкого оптоволоконного кабеля. Такой способ управления используется в ситуациях, когда радиоканал невозможен, ненадёжен или подвержен помехам, например, в условиях активной радиоэлектронных помех, необходимости обеспечени скрытности или невозможности обеспечения прямой видимости между оператором и дроном. В отличие от обычных FPV-дронов, которые управляются по радиоканалу, оптоволоконные дроны передают команды и видеосигнал по физическому кабелю, что делает их практически неуязвимыми для постановки активных помех или перехвата сигнала.

Преимущества и недостатки дронов на оптоволокне

К основным плюсам относятся:

• Устойчивость к помехам: радиосигнал отсутствует, его невозможно заглушить или перехватить.
• Высокое качество видеосигнала: передача данных по оптоволокну не подвержена радиопомехам.
• Скрытность: дрон не использует радио для связи, его сложнее обнаружить применением технических средств РР.
• Безопасность данных: сигнал сложно обнаружить.

Минусы:

• Ограниченная маневренность: кабель физически ограничивает перемещение дрона, особенно в сложном рельефе или при сильном ветре.
• Влияние погодных условий и рельефа: кабель может цепляться за препятствия, повреждаться, что приводит к потере сигнала.
• Ограничение по дальности: максимальная дистанция определяется длиной кабеля (обычно до 20 км, но чаще — 5–10 км из-за веса катушки).
• Дополнительная масса: катушка и кабель увеличивают вес дрона, что уменьшает полезную нагрузку и требует более мощного аккумулятора.

Технологические особенности: терминалы, модули и кабель

Система управления включает два терминала (А и Б) — один на дроне, другой на земле, соединённых оптоволоконной нитью. На дроне не требуется радиоприёмник или видеопередатчик — всё передаётся по кабелю. Модули управления и передачи видео имеют цветовую маркировку для удобства подключения. Оптоволоконная нить отличается от обычного кабеля большей гибкостью и меньшим весом, что важно для полёта. Прочность нити достаточна для эксплуатации, но требует аккуратного обращения.

В этой схеме передатчик (аппаратуру управления) нужно забиндить с приемником ELRS согласно стандартным процедурам. 

Если не хотите использовать радиоканал для связи с наземным модулем (ELRS), можно использовать проводную схему подключения (ищите инфо по выносу ретранслятора сигнала управления).

В настройках полетного контроллера в периферии для UART, к которому подключен VTX нужно выбрать VTX (TBS Smart Audio)

Катушки, намотка и монтаж

Оптоволокно наматывается на специальную катушку — обычно пустотелую пластиковую, чтобы снизить вес. Намотка осуществляется на станках, процесс может занимать значительное время. Важно соблюдать минимальный радиус изгиба нити, чтобы не повредить волокно и не вызвать потери сигнала. Катушка крепится на дроне, фиксированный конец остаётся на аппарате, а свободный — подключается к наземной станции.

Передача сигналов и базовая станция

Управление и видеосигнал передаются по оптоволокну без задержек. На земле используется базовая станция с терминалом, разъёмами для питания и видеовыхода (например, для подключения FPV-очков). Иногда применяют дополнительные понижающие модули для питания и внешние антенны для резервного радиоканала.

Разделка и подключение оптоволокна

Существует два подхода к разделке кабеля: дорогой (сварка оптоволокна) и бюджетный (одноразовые коннекторы). Для разделки требуется специальный инструмент — скалыватель и средства для обезжиривания. Качество разделки напрямую влияет на стабильность сигнала, особенно при больших длинах кабеля.

Тестирование и эксплуатация

После подключения системы проверяют наличие линка по светодиодам на пульте и видеосигналу в очках. Иногда возможны проблемы с индикацией (например, горят не все светодиоды), но сам линк может работать. Для больших катушек (15 км и более) особенно важно качество разделки и правильный радиус изгиба — иначе возможна потеря сигнала.

Практические аспекты использования

• Катушка весом около 2 кг ограничивает дальность и продолжительность полёта — чтобы увеличить дальность, нужно уменьшать вес дрона.
• Оптоволоконная нить — расходный материал, её не рекомендуется использовать повторно, чтобы избежать загрязнения и спутывания.
• При полётах важно, чтобы кабель укладывался на землю, избегая натяжения и перегибов, т.к. это может повредить полимерную оболочку.

Применение и перспективы

Дроны на оптоволокне востребованы в военной сфере (разведка, корректировка огня, скрытые операции), а также для гражданских задач — инспекция инфраструктуры, мониторинг в условиях сильных электромагнитных помех.

Заключение

Дроны на оптоволокне занимают нишу специализированных решений для задач, где радиоканал неэффективен или опасен. Их конструкция требует точного соблюдения технологических нюансов, а эксплуатация — аккуратности и учёта ограничений по весу, дальности и маневренности. Несмотря на это, они остаются незаменимыми в условиях, где важна надёжная и защищённая связь.

Вот фото модулей, которые можно купить на Ozon:

< Назад Вперед >