В Европе вышки 5G поднимут на дронах в стратосферу — Naked Science
05.11.2020
Василий Парфенов
8

В Европе вышки 5G поднимут на дронах в стратосферу

Похоже, конспирологам скоро придется вооружаться высотными зенитно-ракетными комплексами. Две английские компании занимаются созданием стратосферных беспилотников, которые будут нести на борту базовые станции сотовой связи. Уже испытана специальная легкая антенна из 2048 элементов, которая способна обеспечить площадь покрытия до 140 километров в поперечнике.

В Европе вышки 5G поднимут на дронах в стратосферу
©Cambridge Consultants

Концепция выглядит следующим образом. Ретранслятор с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) размещается на борту беспилотного самолета. БПЛА занимает эшелон FL600 — 60 000 футов (18 300 метров). На этой высоте он начинает кружить над заданной местностью и способен делать это больше недели без посадки. Секрет такой выносливости — в водородной силовой установке, а также сверхлегкой конструкции из композитных материалов.

Для удешевления производства используют немного доработанные топливные ячейки неназванного автопроизводителя, а не оригинальной конструкции. Они вырабатывают до 49 киловатт электроэнергии, из которых 20 киловатт предназначены антенне. Остальное идет на прочее бортовое оборудование и двигатели. Запасов сжиженного водорода на борту достаточно для непрерывного функционирования в течение девяти дней.

Экспериментальная летающая базовая станция сотовой связи
Абонент подключался к сотовой сети 4G LTE через летающий на высоте 13,7 километра над Баварией самолет. Результаты оказались впечатляющими: 70 мегабит в секунду на скачивание и 20 на выгрузку данных. Подключение осуществлялось на частоте 2,1 гигагерца, а ширина канала составила 10 мегагерц / ©Deutsche Telekom|Telekom.com

Разработкой занимаются две компании из Кембриджа (Англия) — Cambridge Consultants и Stratospheric Platforms Limited (SPL). Первая создала функционирующий прототип антенны, а вторая испытала ее в «боевых условиях» с помощью Deutsche Telekom. Тесты в реальных условиях проходили в октябре над Германией. В летающую базовую станцию превратили турбовинтовой высотный разведчик Grob G 520 (точнее, его беспилотную модификацию H3Grob 520), а качество соединения проверяли с помощью смартфона на земле.

АФАР для летающей базовой станции сотовой связи
Испытания прототипа. Именно такая антенна летала во время тестов над Баварией. В своей презентации разработчики отмечают, что ее можно адаптировать к самым разным частотам / ©Cambridge Consultants

В испытаниях использовался уменьшенный прототип, а полноразмерная антенна будет размещаться на квадратном основании со стороной более трех метров. В своем пресс-релизе Cambridge Consultants утверждает, что это будет самая большая антенна коммерческого назначения, которая поднималась в воздух. Очевидно, при таких габаритах АФАР размеры беспилотника-носителя тоже будут немалыми.

АФАР для летающей базовой станции сотовой связи
Компьютерная модель полноразмерной антенны площадью девять квадратных метров, на которой размещаются 2048 приемопередающих элементов / ©Cambridge Consultants

Разработчикам этого оригинального способа размещения базовых станций предстоит решить немало проблем. Одна из ключевых — сам БПЛА, который пока не воплощен даже в виде прототипа. Но английские инженеры не унывают и обещают начать первые воздушные испытания всей системы уже 2022 году. Коммерческая эксплуатация может начаться в середине 2020-х.

Пример покрытия одним беспилотником всей лондонской кольцевой дороги M25
Пример покрытия одним беспилотником всей лондонской кольцевой дороги M25 / ©Cambridge Consultants

В подобные темпы поверить можно, учитывая, что самые ресурсоемкие в плане разработки элементы уже либо доступны к покупке, либо испытаны и почти готовы к началу производства. Речь о водородных топливных ячейках, специальных баках, которые адаптированы к высотным полетам, и, конечно, о самой антенне.

Площадь покрытия стратосферной базовой станции сотовой связи
Создатели утверждают, что их разработка будет весьма выгодна. Всего одним БПЛА можно накрыть большую площадь и подключить новых клиентов. А когда нагрузка возрастет, пропускная способность сети легко увеличивается за счет прилета еще одной стратосферной БС в нужной области / ©Cambridge Consultants

Пока трудно сказать, насколько успешным будет такой подход к развертыванию 5G-сетей, но у него есть потенциал. При передаче сигнала с большой высоты снимается проблема препятствий на его пути. Больше не нужно ставить множество базовых станций из-за того, что мешают дома и ландшафт. Огромная АФАР позволит фокусировать луч даже на расстоянии порядка 20 километров от нее до абонента, так что проблем с качеством сигнала быть не должно.

В качестве примеров использования своей технологии разработчики показывают покрытие сотовой связью длинных шоссе. Окажется ли эксплуатация таких БПЛА дешевле, чем развертывание классических базовых станций, — узнаем уже в этом десятилетии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

Вчера, 12:59
Алиса Гаджиева

Несмотря на то, что в крестовых походах погибли тысячи людей, археологи невероятно редко обнаруживают их массовые захоронения. По одной из версий, убитых, найденных в этот раз, хоронил лично Людовик IX Святой, король Франции, предводитель двух крестовых походов.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

8 часов назад
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев

08.11.2020
-
0
+
Странный алгоритм на сайте подбирает статьи "по теме" точно помню что летающие раздатчики интернета уже писали причем недавно. Но "по теме" совсем другие материалы. Ну да дроны там наверно упоминаются, но содержание статей сильно отличается от темы "5G" и "мобильная связь" С огромнейшим трудом нашел ту самую статью https://naked-science.ru/article/hi-tech/elektrosamolet-lte-svyaz причем не через поиск на сайте который неслабо тормозит а тупо пролистал 6 страниц собственных коментов в личке. Все-таки теги надо как-то стандартизировать если выбор по теме идет через них. Вроде бы то же самое а ни одного совпадения Hi-Tech # LTE # беспилотник # беспроводная связь и Hi-Tech # 5G-связь # беспилотники # Великобритания # мобильная связь # стратосфера
-
0
+
Хм, непонятно, ка сигнал 5Г будет доходить до БС от абонента на 13 км. По частотам 5Г ее сигнал даже на 1 км не дойдет, и это даже если не будет облаков, дождевых капель, и прочих непроницаемых для 5Г веществ. а вот для 4Г ЛТЕ такие БС - милое дело.
    в 5G несколько частот. Миллиметровые волны -- да, бессмысленны при таком подходе. А вот все, что до 5 ГГЦ вполне будет работать. Тем более с такой большой АФАР
    в 5G несколько основных диапазонов частот. Миллиметровые волны (24+ ГГц) -- да, бессмысленны при таком подходе. А вот все, что до 5 ГГЦ вполне будет работать. Тем более с такой большой АФАР
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      хм, до 5 ГГЦ - ну например вай-фай тоже от 2,4 до 5 ГГЦ - и это не более 100-200 метров дальность. А меньше 2,4 ггц - это же уже 4G, GSM. Ахиллесова пята 5G - дальность. БС придется ставить через 100-200 метров. И это на открытой местности. А в офисах - через 10-20 метров. В квартирах вообще придется полагаться на вай-фай....А вы думали - как ? Фигню пропихивает хуавей, да-с. Весь будешь по уши в проводах.
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо, очень доставил H3Grob 520.
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо очень доставил H3Grob 520.
    -
    0
    +
    Термин "летающий гроб" наполнился новым смыслом. Кстати, пишут, что учебные самолеты "Гроб аэроспейс" очень неплохие, их летные школы во многих странах закупили. Но вряд ли в России с таким названием их ждет успех. У нас по заказу МО начали собирать австрийские, с красивым названием "Диамонд".
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: