Лораның қай модульдері дронға қарсы сигналды бөгеуілдеуге сәйкес келеді?

Неліктен LoRa модульдері дрондарға қарсы радиожиін ортасында жоғары нәтиже көрсетеді

Чирп спектрі: LoRa модульдері қалай дрондардың радиожиін анықтауына және бүгінуге төзеді

LoRa модульдері сигналды шашырату үшін Чирп Спред Спектр деп аталатын, қысқаша CSS деген нәрсеге сүйенеді, бұл оларды дрондық РЧ детекторлар мен жаммерлерден қорғалуға қабілетті етеді. Мұның мәнісі, импульстар жиілік диапазонында кең таратылады. Бұл жіберуді көптеген жауынгерлік дрондардың кедергі жасау әдісі болып табылатын тар жолақты жаммингқа төзімді етеді. Maciejak Reluf-тің 2023 жылғы зерттеуіне сәйкес, LoRa жүйелері сигнал/дәрілік қатынасы -20 дБ-ге дейін төмендегенде де жұмыс істей алады. Бұл олардың фондық дәрі деңгейінің төменінде жұмыс істейтінін білдіреді, сондықтан қарапайым дрондық бақылау құралдары оларды байқай алмайды. Тағы бір артықшылық — қалалық ортада жұмыс істейтін кең жолақты чирптың әсерінен туындайды. Біз бәріміз қаланың каньондарында сигналдар бәрінің жоғарысында шағылып тұратын биік ғимараттарды көргенбіз. Дегенмен дәстүрлі желілердің қате жұмыс істеуіне қарамастан, LoRa бұл көптеген жолақты әлсіреуді әлдеқайда жақсы ұстайды. Алдын ала қателікті түзету әдістерін және жиіліктің кездейсоқ өзгеруін қосқан кезде, біз жағымсыз мақсатта пайдалануға болатын ешқандай үлгіні ашпай-ақ сенімді байланысқа ие боламыз.

Байланыс бюджетінің артықшылығы: Дронға қарсы қамту үшін кеңейтілген қамту аймағы мен тесу қабілеті

LoRa-ның ерекше байланыс бюджеті 10–15 км дейінгі сенімді дронға қарсы қамтуға мүмкіндік береді — тосқауылдары бар орталарда да, трансляциялау қуаты бойынша кәдімгі FSK жүйелерінен асып түседі (Visionmetering, 2023). Бұл артықшылық үш негізгі сипаттамадан туындайды:

• Өте жоғары сезімталдық (–152 дБм дейін) , рельеф немесе темірбетон құрылымдар салдарынан пайда болатын қатты зәуліктеуге қарамастан байланысты сақтау;
• Икемді деректер жылдамдығы (ADR) , интерференция кезінде байланыс төзімділігін сақтау үшін тарату коэффициентін, жолақ енін және кодтау жылдамдығын динамикалық түрде реттейді;
• Төмен қуатты жұмыс істеу (<100 мВт) , үздіксіз басып жабу миссиялары кезінде аккумулятордың ұзақ уақыт жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
  Бірлесіп, бұл сипаттамалар жеке базалық станциялардың критикалық инфрақұрылымдардың айналасында мықты периметр орнатуына мүмкіндік береді — бетон қабырғаларға өтіп, 2,4 ГГц және 5,8 ГГц жиіліктеріндегі дрондарды басқарудың негізгі диапазонынан айтарлықтай алыс орналасқан, лицензиясыз sub-GHz ISM жиіліктерінде (мысалы, 868 МГц ЕО / 915 МГц ҚҰ) таза жұмыс істеуі.

Дрондарға қарсы тиімділікті әсер ететін негізгі LoRa модулінің сипаттамалары

SX1276, SX1262 және LR1121: Тактикалық бұзу міндеттері үшін салыстырмалы талдау

Тиімді дрондарға қарсы жүйелер модуль мүмкіндіктері мен операциялық талаптар арасында дәл сәйкестікті талап етеді. Үш чиптік жинақ тактикалық орнатуларда басымдық танытады:

Бюджет маңызды болатын ескіртілген орнатулар үшін SX1276 жасанды интерференцияға қарсы мүмкіндіктері жоқ болса да, әлі де жақсы жұмыс істейді. Алайда ұзақ уақыт батареямен жұмыс істеуі қажет болатын мобильді құрылғыларды қарастырған кезде SX1262 таңдау тиімдірек болып табылады. Ол сигналдарды қабылдаған кезде шамамен 62 пайызға аз энергия тұтынады және ұзақ мерзімді жасырын операциялар үшін идеалды болып табылатын ішкі жиілік секіру мүмкіндігіне ие. Содан кейін LR1121 модулі бар, ол Sub-GHz және 2,4 ГГц жиіліктері арасында ауыса алады және эфирді үнемі сканерлей алады. Бұл автоматты түрде 5,8 ГГц диапазоны сияқты лицензияланған дрон басқару каналдарынан қашуына мүмкіндік береді. Бұл құрылғы сигналдар тұрақты түрде бір-біріне соғылатын қозғалысқа толы қала ортасында шынымен жақсы көрінеді. Соңғы жылы IoT Security Journal журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, мұндай аймақтарда сигналдар соқтығысу қаупі 78 пайыздан асады, сондықтан мұндай өзіндік сезімталдық үлкен айырмашылық жасайды.

Дрондарға қарсы жүйелерде LoRa модульдерін шынайы жағдайда қолданудың ескерілуі тиіс мәселелері

Қала мен ауыл: орташа орта LoRa модульдерін таңдау мен антенналарды интеграциялауға қалай әсер етеді

Модульдерді таңдау мен антенналар стратегиясын анықтау кезінде орташа мәнді ортасы зор рөл атқарады. Қалалық аймақтарда радиожиіліктік жүктеме, сигналдар ғимараттардан шағылысуы және құрылымдардың сигналдарды басуы сияқты ерекше қиыншылықтар туындайды. Сондықтан инженерлер көбінесе SX1262 немесе LR1121 сияқты модульдерді, сонымен қатар патч немесе секторлық массив сияқты бағытталған антенналарды қолданады. Мұндай жинақтар бетон қабырғалар арқылы сигнал жіберуге және жағынбайтын жанама сәулелендіруді азайтуға көмектеседі. Тарату уақытына қатысты қамту ауқымы үшін SF7-ден SF10-ға дейінгі әдепкі таралу коэффициенттері жүйелер сенімді жұмыс істеуі үшін каналдар тез өзгерген кезде дәл тепе-теңдік орнатады. Ашық кеңістіктерде ештеңе көзге тыйым салмайтын ауылдық аймақтарда жағдай өзгеше болады. Мұнда компаниялар кейде 15 километрден аса қашықтыққа сигнал жеткізу үшін SF12 таралу коэффициентіне дейін максимум жеткізіп, шеңберлік антенналардың ашық кеңістігін пайдалана алады. Yagi немесе логарифмдік периодты антенналарды жоғарырақ орнату жазық жерлерде қосымша қамту ауқымын береді. Қала немесе ауыл болсын, жабдықтар температураның ауытқуларын да шыдай алуы керек. Көбінесе өнеркәсіптік жабдықтар минус 40 градустан плюс 85 градус Цельсийге дейін сенімді жұмыс істейді, сыртта қаншалықты суық немесе ыстық болса да операцияларды тегін жүргізуге мүмкіндік береді.

Регламенттік сәйкестік және лицензияланған дрондарды басқару жолақтарымен бір мезгілде болу

Құқықтық және операциялық іске қабілеттілік дрондардың тиімді қарсы шараларын сақтай отырып, аймақтық радио реттеулеріне қатаң бағынуға байланысты. LoRa модульдері тек лицензияланбаған ISM жолақтарында (Еуропада 868 МГц, Солтүстік Америкада 915 МГц) жұмыс істеуі керек және лицензияланған дрондарды басқару каналдарына әсер етпеу үшін белсенді бірлесіп болу механизмдерін енгізуі керек. Оларға мыналар жатады:

• 2,4 ГГц және 5,8 ГГц дрондарды басқару желілерін нақты уақыт режимінде спектрлік талдау арқылы анықтау;
• Нақты аумақта датчиктер басқарылатын ауа кеңістігін анықтаған кезде автоматты түрде 20 дБм-ден төмен қуатты төмендету;
• Бір уақытта шығару конфликтін болдырмау үшін уақыт бөлу арқылы беру протоколдары;
• Гармониктерді –36 дБм деңгейіне дейін басу үшін интеграцияланған жолақтық сүзгілер.
  ETSI EN 300 220 (ЕО) және FCC Part 15 (ҚҰ) талаптарына сәйкестік - тек реттеу қарсылықтарынан қашу үшін ғана емес, сонымен қатар сезімтал қауіпсіздік ортасындағы басқа да рұқсат етілген спектр пайдаланушылармен ынтымақтастықты қамтамасыз ету үшін де маңызды.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

LoRa модульдері неліктен дронды жабыстырудан тұрақты болып келеді?

LoRa модульдері сигналдарды дрондардың әдетте пайдаланатын тар жолақты жабыстырудан қорғайтындай етіп, жиіліктің кең диапазонына тарататын Chirp Spread Spectrum (CSS) технологиясын қолданады.

LoRa модульдері қалай ұзақ қашықтықтағы дронға қарсы қамту аймағын құрады?

LoRa модульдері жоғары сезімталдықты, адаптивті деректер жылдамдығын және төмен қуатты жұмыс режимін пайдалана отырып, кедергілерге қарамастан 10-15 км аралықты қамтитын ерекше байланыс бюджетіне ие.

SX1276, SX1262 және LR1121 LoRa модульдерін ажырататын сипаттамалар қандай?

SX1276 стандартты CSS функциясына ие, SX1262 FHSS-пен жетілдірілген CSS функциясына ие, ал LR1121 нақты уақытта спектрлік талдау мүмкіндігі бар көп жолақты адаптивті хоппингті ұсынады, сонымен қатар әртүрлі қуаттың тиімділігі мен жабыстыруға реакциялары бар.

LoRa модульдері үшін антенналарды таңдау мен интеграциялау неліктен маңызды?

Қалалық және ауылдық аймақтардағы сигналдың қамту аймағы мен сенімділігіне әсер ететін әртүрлі кедергілер болғандықтан, дұрыс антенна таңдау маңызды. Бағытталған антенналар қалалық аймақтарда жақсы жұмыс істейді, ал барлық бағытта жұмыс істейтін антенналар ауылдық аймақтардағы қамтитын аймақты жақсартады.

LoRa модульдері аймақтық нормативтік талаптарға қалай сай келеді?

LoRa модульдері рұқсатсыз ISM диапазонында жұмыс істейді және уақыт бөлу протоколдары мен нақты уақытта спектрді талдау сияқты әдістерді қолданып, сертификатталған дрондарды басқару каналдарына кедергі келтірмей, нормативтік стандарттарға сай келе отырып жұмыс істейді.