Ученые ЛЭТИ разработали компактные СВЧ-антенны для управления дронами
Благодаря использованию отечественных компонентов, а также широко распространенных технологий сборки, созданные антенны могут быть оперативно внедрены в производство.
Сфера беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) является одной из наиболее динамично развивающихся технологических отраслей. К ее достоинствам, по сравнению с классической авиацией относятся относительно небольшая стоимость, сравнительно невысокие затраты на эксплуатацию беспилотников, а также возможность выполнять маневры с перегрузками, превышающими физические возможности человека. Дроны являются важным инструментом для решения широкого спектра задач от доставки почты и диагностики высотных сооружений до оперативной разведки местности и внесения удобрений на территориях сельхозназначения.
В России рынок БПЛА сегодня стремительно расширяется и продолжает расти: уже в 2023 году объем рынка БПЛА в стране может превысить 50 млрд рублей. Кроме того, разрабатывается национальный проект по активному внедрению беспилотников, а также государственная стратегия развития беспилотной авиации на период до 2030 года (на перспективу до 2035 года). Основная цель стратегии – достижение технологического суверенитета РФ в сфере производства БПЛА, одним из важнейших составляющих которого является разработка и серийное производство компонентной базы для беспилотников.
“Мы разработали линейку легких и компактных СВЧ-антенн, которые позволяют управлять беспилотниками различных типов и назначений, а также передавать видеоизображения”, – рассказывает доцент кафедры теоретических основ радиотехники СПбГЭТУ “ЛЭТИ” Юрий Геннадьевич Антонов.
Создание не одной, а нескольких типов антенн продиктовано конструкционными особенностями беспилотников и различными сценариями их применения. Например, антенны разной геометрии требуются для БПЛА самолетного и вертолетного типа. Большое значение при выборе конкретного типа приемопередающего устройства также играют физические свойства материалов из которых собран беспилотник – в ходе его эксплуатации они могут оказывать значительное влияние на качество сигнала.
Разработка антенн проводилась в несколько этапов. Первый представлял собой проектирование геометрии устройств, а также изучение их характеристик, отвечающих за распространение, прием и передачу сигналов. Затем на основе созданных моделей были получены действующие прототипы.
Для производства компонентов и сборки антенн использовались недорогие конструкционные материалы (латунь, ПВХ) и производственные технологии (например, лазерная резка металлов). Для оперативной настройки устройства ученые модернизировали кругообразную антенную решетку, сделав ее гибкой и состоящей из нескольких секторов. Изменение положения каждого элемента решетки позволяет в несколько раз быстрее настроить антенну на рабочую частоту конкретного беспилотника. Предложенное решение запатентовано.
“Для создания наших антенн мы использовали сравнительно недорогие технологии и доступные в России комплектующие. При этом по своим характеристикам полученные устройства соответствуют продукции ведущих мировых производителей. Эти факторы делают нашу разработку перспективной для внедрения в отечественное производство антенн для беспилотной авиации в рамках достижения технологического суверенитета России в этой отрасли экономики”, – поясняет Юрий Геннадьевич Антонов.
Индустриальными партнерами проекта выступают отечественные компании-разработчики БПЛА.
Разработка антенн для беспилотной авиации является частью большой работы ученых ЛЭТИ в сфере создания образцов телекоммуникационных устройств. Например, ранее исследователи разработали дешевую разборную антенну для обеспечения Арктических районов России спутниковой связью.
Информация предоставлена:
СПбГЭТУ «ЛЭТИ»