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Collegamenti dati video (VDL) per droni e UAV

Caroline Rees

Aggiornato:

Collegamenti dati video wireless

I collegamenti dati video (VDL) connettono un UAV (veicolo aereo senza pilota), un UGV (veicolo terrestre senza pilota) o un altro sistema senza pilota a un’altra posizione, in genere una stazione di controllo a terra, allo scopo di trasferire informazioni video. Ciò può essere fatto per registrare filmati di sorveglianza o ispezione di un’area, o per fornire un feed live per la consapevolezza della situazione e l’ulteriore processo decisionale. I feed video live possono essere particolarmente importanti per mantenere la sicurezza, poiché senza un pilota fisicamente presente nel veicolo, il feed può essere l’unico modo per osservare l’ambiente circostante il veicolo.

Trasmissione video

Modulo di collegamento radio definito dal software SL200

Modulo di collegamento radio definito dal software SL200 di Simpuls

La trasmissione diretta dei dati video dal drone o dal veicolo senza pilota al ricevitore della stazione base richiede in genere una propagazione in linea di vista (LOS), il che significa che queste trasmissioni non possono superare l’orizzonte. Per la propagazione non in linea di vista (NLOS), spesso richiesta dagli UAV militari a lungo raggio e dai droni BVLOS (oltre la linea di vista), è possibile utilizzare stazioni di trasmissione per estendere la portata delle comunicazioni, oppure il veicolo può comunicare tramite SATCOM (comunicazione satellitare).

Le frequenze radio comuni per la trasmissione dei dati video dei droni vanno da meno di 1 GHz a circa 40 Ghz. Le frequenze disponibili per l’uso civile dei droni possono variare a seconda della giurisdizione, con alcune frequenze riservate all’uso militare. In generale, le frequenze più alte forniscono velocità di trasferimento dati maggiori, ma hanno una portata più breve e sono più facilmente bloccate dagli ostacoli.
Trasmettitori video per droni per applicazioni critiche
I trasmettitori video wireless per droni per applicazioni critiche come ISR (intelligence, sorveglianza e ricognizione) potrebbero dover trasmettere video HD per fornire il massimo dettaglio sui loro obiettivi. Oltre alle riprese diurne della telecamera, i droni possono trasmettere dati video da altri carichi utili come telecamere per la visione notturna o telecamere a infrarossi termici. Alcuni sistemi sono in grado di trasmettere più flussi video sullo stesso downlink, oltre ad altre informazioni come metadati, dati IP e feed audio. I dati video digitali possono anche essere crittografati utilizzando tecniche come AES-256, fornendo ulteriore sicurezza.

La larghezza di banda disponibile per i collegamenti dati video e la velocità di trasmissione totale dei dati possono variare nel corso di una missione e sono influenzate da fattori quali ostacoli fisici, condizioni ambientali o il passaggio da collegamenti dati in linea di vista a collegamenti dati satellitari. Per ovviare a questo problema, alcuni trasmettitori video dispongono di una regolazione automatica dei parametri video al fine di adattarsi alle diverse condizioni di larghezza di banda e mantenere le funzionalità di base.

Oltre all’ISR militare, i collegamenti dati video dei droni possono essere utilizzati per una serie di applicazioni commerciali e industriali, quali l’ispezione di infrastrutture e servizi pubblici, il monitoraggio degli incendi boschivi e la ricerca ambientale. I trasmettitori e i ricevitori video FPV (first person view) sono utilizzati anche per le gare sportive con i droni.

Veicoli senza pilota e trasmettitori e ricevitori wireless

Con l’aumento del numero di sensori su un tipico veicolo senza pilota e della risoluzione video di questi sensori, aumenta anche la quantità di dati video che devono essere trasmessi. Per ovviare a questo problema è possibile utilizzare algoritmi di compressione video, con l’obiettivo di rimuovere le informazioni ridondanti senza sacrificare la qualità video. Gli algoritmi di compressione più complessi richiedono un’elaborazione a bordo più potente, pertanto la qualità video e le esigenze di trasmissione devono essere bilanciate con i limiti SWAP (dimensioni, peso e potenza) del veicolo.

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