Qualcomm и AT&T тестируют возможности LTE-сетей для управления дронами


Дроны (БПЛА) могут в ближайшее время стать весьма многообещающей технологией, применимой во многих сферах, помимо развлечений. Например, фермеры могут при помощи дронов следить за посевами или контролировать передвижение скота. Городские власти могут использовать БПЛА для мониторинга движения транспорта и локализации дорожных заторов, службы экстренного реагирования — для оценки ситуации без риска для сотрудников, СМИ — для съемки в труднодоступных локациях. Google, к примеру, развивает проект Aquila для обеспечения мобильным интернетом удаленных и труднодоступных регионов. И это неполный список возможных сфер применения дронов. Если привести цифры, то $13,6 млрд — потенциальный экономический эффект от использования дронов в течении трех лет после того, как регуляторы позволят им летать. $82,1 млрд — потенциальный экономический эффект от использования дронов к 2025 году.

Для того, чтобы беспилотники прочно вошли в нашу повседневную жизнь, в авиационной отрасли должны быть установлены нормы полетов для БПЛА.

Для управления дронами необходима надежность соединения, малая задержка, а также стабильное покрытие. Первые БПЛА управлялись по Wi-Fi и требовали визуального контроля. Но LTE-сети могут предоставить необходимый уровень быстродействия, покрытия и надежности для безопасного управления коммерческими дронами. Технологии LTE позволяют оптимизировать полетные планы, передавать данные о местоположении аппарата и вносить изменения в траекторию почти в реальном времени, с минимальной задержкой. Сотовая связь также может пригодиться для потоковой передачи видеоряда с камеры дрона.

Тем не менее, использование сотовой связи для автономных беспилотных полетов вызывает вопросы у критиков — в частности, с точки зрения безопасности.

Для того, чтобы протестировать управление дроном по сети LTE в реальных условиях, компания Qualcomm получила от Федеральной Администрацией Авиации США (FAA) сертификат, позволяющий тестировать беспилотные аппараты в непосредственной близости (400 футов) от штаб-квартиры Qualcomm в Сан-Диего и военной базы Мирамар, в зоне довольно плотной застройки. Таким образом, реальные условия для тестирования связи между контроллером и дроном было довольно непростыми.

Тестирование позволило выяснить, могут ли существующие сотовые сети использоваться для связи с движущимися на большой высоте объектами (антенны базовых станций направлены на землю, чтобы обеспечить связь мобильным устройствам вроде смартфонов). Также в Qualcomm хотели узнать, не пострадает ли при этом качество связи на земле. Результаты эксперимента предназначены для оптимизации работы LTE-сетей для управления беспилотниками, информирования регуляторов, разрабатывающих требования к работе БПЛА, а также для исследования будущих спецификаций сетей 5G, которые предполагают поддержку сценариев использования, схожих с пилотированием дронов.

Получив разрешение FAA, Qualcomm привлекла к тестированию AT&T, предоставившую коммерческую сеть для тестового полета. В ходе тестирования компании отслеживали такие показатели, как покрытие, сила сигнала, пропускная способность соединения, время задержки. Эксперимент показал, что коммерческие LTE-сети обладают достаточным покрытием, чтобы обеспечивать связь с дронами на большой высоте. Также выяснилось, что дроны способны осуществлять мгновенное переподключение между различными базовыми станциями (хендовер) в движении без потери связи.

Другие выводы, полезные для оптимизации работы LTE-сетей:

  • Рост интерференции на больших высотах влияет на качество соединения.
  • На большой высоте хендовер осуществляется по-другому, нежели при использовании мобильных устройств на земле.
  • Для оптимизации обслуживания дрона сеть, возможно, должна различать дроны и мобильные устройства, используемые на земле. Скорее всего, сеть не будет обслуживать дроны, если их работа влияет на качество всей сети
Qualcomm изучает возможности оптимизации LTE для подключения дронов на основе полученных выводов. Подобные исследования важны для развития спецификаций сетей 5G, которые предполагают стабильную работу критических систем, требующих ультранизкое время задержки (что применимо к дронам). Изучение свойств LTE, а впоследствии и 5G приближает наступление эры коммерческого использования БПЛА.