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Je voudrais beaucoup donner beaucoup d'informations utiles sur cette question dans cet article, y compris des analyses de la recherche scientifique et pratique.

Supposons donc que nous partions pour un convoi militaire. Selon la réglementation, l'un des attributs essentiels de cet ensemble de mesures est la nécessité d'équiper tous les véhicules de la colonne de communications haute fréquence au sein d'un même réseau local.

OPK, membre de Rostec, a présenté la première station de radio de génération numérique MO1 de la 6e génération en 2016 (Software Defined Radio - SDR), qui possède des propriétés cognitives. Pour une meilleure compréhension, nous listons les principaux.

La propriété cognitive (ou la capacité d'apprendre et d'auto-apprentissage) implique la capacité d'un système radio à résoudre les problèmes suivants:

Évaluation de la température dite de bruit de l'environnement radioélectrique, détection des bandes de radiofréquences non utilisées actuellement;
Analyse des paramètres du canal radio, estimation des informations du canal, prédiction de l'état du canal radio;
Contrôle de puissance rayonnée et contrôle dynamique du spectre.

Pour une meilleure compréhension: le poids de la station est d'environ 3,8 kg, de plus, le transfert de données entre les deux stations ne nécessite pas de répéteurs et élimine la présence de «zones mortes» pour les lignes de communication jusqu'à 600 km de long. En même temps, il est capable de conduire une transmission de données stable à une distance de 6300 km.

La production en série de la station de radio MO1 a commencé en 2017 et aujourd'hui, ces stations (celles-ci et similaires) représentent environ 70% de l'équipement des structures de puissance.

L'année 2017 a également été marquée par l'adoption de la station de radio portable "R-187P1 AZART", qui est également la station de 6ème génération et permet l'utilisation de divers protocoles et logiciels, aptes à la formation et à l'extension des fonctionnalités.
Parmi les caractéristiques lumineuses de la station de radio, un changement de fréquence toutes les 45 microsecondes peut être noté.

Un peu de "farce"

Les protocoles de transfert de données dans les stations de radio de type cognitif, comme mentionné ci-dessus dans les propriétés, étonnent par leur capacité à s'adapter aux circonstances en temps réel.

OS-MAC (Opportunistic Spectrum MAC - protocole avec appareil)à RFS, qui divise les utilisateurs secondaires de SU en plusieurs groupes. Le canal radio ou les canaux radio utilisés par le groupe SU peuvent changer dynamiquement en fonction de l'état du RFS et de l'état de disponibilité des canaux de l'ensemble du système cognitif. Le protocole OS-MAC offre un mode d'interaction non coopératif entre SU et PU, c'est-à-dire, en fait, l'absence presque complète d'une telle interaction. Avec ce modèle, le RFS est d'abord sondé afin de déterminer le comportement et le mode de fonctionnement possibles du PU. Ensuite, une ressource de canal pour SU est allouée, qui dans une certaine mesure prend en compte les exigences de ce groupe d'utilisateurs. Une fois les canaux attribués, SU commence à les utiliser. Le principal inconvénient de cette approche est que seule la ressource de canal initialement allouée répond aux exigences de SU. Ensuite, l'allocation de la ressource de canal,correspond au modèle standard spécifié lors de la distribution initiale du RFS. De tels modèles sont générés à partir de la base de données de géolocalisation pour déterminer l'emplacement des PU et SU, les modèles ne sont pas reconstruits en temps réel.

HC-MAC (Hardware-Constrained MAC – - MAC-) , utilisez la méthode de clustering (k-means), qui fournit la meilleure approximation des données obtenues de l'extérieur, pour suivre les canaux RF non utilisés avec une grande précision. Une fois les chaînes libres détectées, le SU peut commencer à les utiliser. Le protocole HC-MAC prend en compte les limitations matérielles des appareils, y compris les limitations des capacités techniques de détection RFS et les restrictions sur la vitesse de transmission dans le canal de travail. Cependant, si un groupe ou un SU unique trouve des canaux RF inutilisés, alors que leurs groupes SU voisins ne reçoivent pas de demande d'envoi RTS (Request to Send) / d'envoi d'autorisation CTS (Clear to Send - envoi d'autorisation ) dans le même canal, le premier groupe SU ne peut pas déterminer exactement lequel des canaux sera garanti disponible dans un avenir proche.Par conséquent, des collisions et des interférences peuvent se produire lorsque vous travaillez avec des groupes SU voisins ou un seul SU.

Le protocole d'accès MAC-CO (Cross-Layer Based Opportunistic MAC) propose deux méthodes de détection RFS: la détection aléatoire et le sondage basé sur une étude des nœuds voisins. Le protocole d'interaction à plusieurs niveaux utilise la technologie de la «liaison» et de la «séparation» conditionnelles par multiplexage pour transmettre des données sur plusieurs canaux. Dans cet article, nous proposons la recherche de la combinaison optimale de bande passante et de retard dans le canal, ce qui nous permet de contrôler la qualité de service QoS (Quality of service) basée sur la radio cognitive. Cependant, la méthode CO-MAC se concentre sur l'échange entre la paire SU. Un autre inconvénient est le manque de justification de la campagne selon le critère «coût-efficacité».

Dans le protocole Carrier Sense Multiple Access MAC (Carrier Sense Multiple Access MAC) , chaque nœud SU conserve une liste de canaux préférés pour chacun de ses nœuds SU voisins en fonction de l'historique de l'interaction avec ces nœuds. Cela vous permet de choisir votre propre canal de travail sans conflit, au sens de l'histoire, avec les nœuds voisins. Cependant, le stockage de la liste complète des canaux disponibles sur les appareils SU est inefficace, par conséquent, il est proposé d'utiliser un algorithme spécial pour créer des listes de voisins et échanger des informations pertinentes entre eux. L'inconvénient est que ce protocole nécessite un temps d'échange important et convient à un petit groupe de RES SU.

En 2019, Zuev A.V., Ingénieur principal d'analyse et de traitement des indicateurs de qualité du réseau mobile de LLC Huawei Technologies Services. Un nouveau type de protocole de transfert de données a été proposé, basé sur le modèle d'enchères utilisant la modélisation statistique-simulation.

Retour à la colonne

Dans le cas d'équiper chaque objet d'une station radio de 6ème génération, un réseau radio local est formé, qui est conçu pour fournir une communication de haute qualité même en terrain très accidenté sans utiliser de systèmes de relais.

Cependant, même avec un tel équipement, il existe encore un certain nombre de caractéristiques clés qui sont prises en compte lors de l'élaboration d'un plan pour le complexe d'un événement tel que le passage d'un convoi (militaire ou civil, avec ou sans accompagnement):

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Dans le cas de la communication confidentielle nécessaire entre les wagons dans les colonnes et du système visant à accroître sa fiabilité, des études ont été menées sur l'utilisation des hélicoptères de fret et divers types de relais, et l'un des systèmes a utilisé un système de positionnement moderne basé sur une caméra vidéo. Une version d'un système de traitement d'informations vidéo est fournie.

Sur la base des études, pour la mise en œuvre de communications confidentielles à haut débit dans les colonnes de véhicules automobiles, le relais dans les systèmes «passifs» et «actifs» est applicable, à l'aide de quadrocoptères, avec une stabilisation parfaite.

Avec l'option «active» de relais, il est prévu de placer 1 émetteur et 1 récepteur du système AOLS et le poids total de l'équipement est d'environ 20 kg. En conséquence, l'utilisation d'un drone léger avec cette option est impossible.

Dans la version «passive» avec réflecteurs à miroir, le poids de la charge utile est considérablement réduit et des hélices de type «léger» peuvent être utilisées. Cela réduit également le coût de la fourniture d'un ensemble de mesures. Sur la question de l'efficacité: lors de l'utilisation de miroirs avec projection de métal, le coefficient de réflexion peut être supérieur à 97% et lors de l'utilisation de miroirs diélectriques multicouches, le coefficient de réflexion peut dépasser 99%.

L'une des conditions préalables pour assurer une communication parfaite à l'aide de l'hélicoptère est l'utilisation d'un drone avec un système gyroscopique à 6 axes.

Le système à 6 axes comprend des capteurs de tangage, de roulis et de lacet, ainsi qu'un accéléromètre qui vous permet de calculer l'accélération requise dans différentes directions. En d'autres termes, le drone pourra compenser les rafales d'un vent fort et prendre presque instantanément une position stable. De plus, le gyroscope à 6 axes détecte indépendamment la position incorrecte de l'hélicoptère dans l'air et signale lorsque l'hélicoptère tombe. Grâce à cela, le pilote peut égaliser les bâtons, augmenter la vitesse et arrêter la chute. Cette option a sauvé beaucoup d'appareils coûteux des dommages.

Ainsi, dans des conditions de terrain très accidenté, la condition de «visibilité directe» entre les objets initiaux et finaux de la colonne, en règle générale, n'est pas remplie. Pour mettre en œuvre des communications à haut débit, le relais quadcopter vient à la rescousse. Les études expérimentales menées ont montré que les plus petites fluctuations de l'angle d'inclinaison du rayonnement laser, avec un réflecteur de type miroir, peuvent être réalisées sur le quadcopter DJI Mavic Pro Platinum. Il convient de noter que, sur des routes d'une longueur d'environ 60 à 80 m, le diamètre du rayonnement laser dans les systèmes AOLS dans le plan récepteur ne dépasse généralement pas 30 à 40 cm. Malgré la divergence relativement faible du rayonnement laser, une communication à grande vitesse dans la colonne peut être réalisée en installant des récepteurs de rayonnement, par exemple, sur le toit de la cabine de chaque voiture.Dans le même temps, la distance entre les voitures dans le schéma: émetteur - récepteur, peut être déterminée de plusieurs manières. 1) Utilisation du caméscope sur le quadricoptère lui-même. Sur le toit de chaque voiture, mettez son numéro de série dans la colonne. Dans les colonnes des voitures ordinaires, en règle générale, la distance entre les voitures est maintenue de manière rigide, par exemple 10-12 m, sans parler des colonnes militaires. La longueur de chaque voiture dans la colonne est également connue à quelques centimètres près. Ensuite, la distance entre, par exemple, la voiture n ° 1 et la voiture n ° 28, en utilisant les informations de la caméra de l'hélicoptère et en connaissant sa hauteur au-dessus de la colonne, est trouvée à partir de formules géométriques simples.en règle générale, ils maintiennent une distance étroite entre les véhicules, par exemple 10-12 m, sans parler des colonnes militaires. La longueur de chaque voiture dans la colonne est également connue à quelques centimètres près. Ensuite, la distance entre, par exemple, la voiture n ° 1 et la voiture n ° 28, en utilisant les informations de la caméra de l'hélicoptère et en connaissant sa hauteur au-dessus de la colonne, est trouvée à partir de formules géométriques simples.en règle générale, ils maintiennent une distance étroite entre les véhicules, par exemple 10-12 m, sans parler des colonnes militaires. La longueur de chaque voiture dans la colonne est également connue à quelques centimètres près. Ensuite, la distance entre, par exemple, la voiture n ° 1 et la voiture n ° 28, en utilisant les informations de la caméra de l'hélicoptère et en connaissant sa hauteur au-dessus de la colonne, est trouvée à partir de formules géométriques simples.

2) Pour améliorer la fiabilité de la communication, des systèmes de positionnement modernes récemment développés utilisant une caméra vidéo et des feux de stationnement d'une voiture peuvent être utilisés.

Les feux latéraux du véhicule, dont la distance est mesurée, sont indiqués par (L1, L2) - à la distance DOO` et (L1, L2) - à la distance DON, respectivement, du centre de la caméra sur le véhicule d'essai. La distance DON est calculée à partir des relations géométriques. Dans le même temps, la différence de longueurs entre les feux de position arrière de la voiture - écran - DL`, DL, à des distances appropriées, est déterminée dans les pixels de la caméra vidéo avec une grande précision.

Une variante du schéma de traitement d'image de la caméra vidéo utilisée dans le système de mesure: [ Image vidéo

] - [Conversion en niveaux de gris] - [Gain de contraste] —- (a) .-— [Binarisation] - [Longueur de sortie D l] —- (b) -— [Centrer les points L1 et Extraire L2] - [Extraire le contour] - [Traitement de la morphologie]

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