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.
Вчера, 19:03
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

Вчера, 14:43
7 минут
Василий Парфенов

Фанаты эпической киноленты «Космическая одиссея 2001 года» могут ликовать: на Земле нашли объект, похожий на показанные в фильме монолиты. Необычный металлический артефакт обнаружили сотрудники Департамента общественной безопасности штата Юта во время рутинного облета территорий.

4 часа назад
4 минуты
Сергей Васильев

Астроном-любитель нашел в каталогах звезду солнечного типа, от которой еще в 1970-е на Землю мог прийти знаменитый «внеземной» сигнал.

Вчера, 14:43
7 минут
Василий Парфенов

Фанаты эпической киноленты «Космическая одиссея 2001 года» могут ликовать: на Земле нашли объект, похожий на показанные в фильме монолиты. Необычный металлический артефакт обнаружили сотрудники Департамента общественной безопасности штата Юта во время рутинного облета территорий.

Вчера, 19:03
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
ivankolupayev
2 недели назад
-
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
3 недели назад
-
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
    2 недели назад
    -
    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
      2 недели назад
      -
      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.
    Василий Парфенов
    2 недели назад
    -
    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
Виктор Максимов
3 недели назад
-
0
+
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо, очень доставил H3Grob 520.
Виктор Максимов
3 недели назад
-
0
+
Ясен хрен, на самом деле будут распылять коронавирус ) Олсо очень доставил H3Grob 520.
    Сергей Сфыеду
    3 недели назад
    -
    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
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: