В Европе вышки 5G поднимут на дронах в стратосферу — Naked Science
8 минут
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.
Позавчера, 10:04
4 минуты
Сергей Васильев

Обнаружены кости приматов, живших сразу после мел-палеогенового вымирания: похоже, наши общие предки появились задолго до гибели динозавров.

1 марта
6 минут
Ольга Иванова

Японские ученые провели эксперимент и выяснили, что кошки более равнодушно относятся к «недругам» своего хозяина, чем собаки. Впрочем, это не означает, что они не привязаны к тем, кто о них заботится.

1 марта
4 минуты
Василий Парфенов

Анализ ископаемых останков гигантского динозавра, обнаруженных в 2014 году в Патагонии, показал, что этот зауропод принадлежит к ранее неизученному виду. Кроме того, он оказался одним из древнейших представителей своего рода — титанозавров.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 10:00
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев

ivankolupayev
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
Семен Курсаков
06.11.2020
-
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.
    Василий Парфенов
    08.11.2020
    -
    0
    +
    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
    Василий Парфенов
    08.11.2020
    -
    0
    +
    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
      Семен Курсаков
      09.11.2020
      -
      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.
Виктор Максимов
06.11.2020
-
0
+
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо, очень доставил H3Grob 520.
Виктор Максимов
06.11.2020
-
0
+
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо очень доставил H3Grob 520.
    Сергей Сфыеду
    06.11.2020
    -
    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?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: