Радиотехника

— это наука, которая рассматривает вопросы получения токов высокой частоты и электромагнитных колебаний, управления ими, способы излучения электромагнитных волн в пространстве, особенности их распространения, вопросы приема, усиления и использования электромагнитных колебаний и токов высокой частоты для различных целей.

В авиации радиотехника находит применение в следующих областях:

Радиосвязь: Используется для осуществления связи между самолетами, а также между самолетами и землей.
Радиолокация: Служит для обнаружения и определения местоположения самолетов, кораблей, наземных объектов и других целей в воздухе, на воде и на суше с помощью радиотехнических средств.
Радионавигация: Занимается вопросами ведения самолетов по нужным направлениям с помощью радио.

48. Радиоканал: бюджет связи, зона Френеля, препятствия #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Дальность радиоканала одного и того же комплекта — 3 км над полем и 300 м в городе: решающий фактор — геометрия трассы и препятствия, а не только антенна. Считаем полный бюджет связи, зону Френеля и радиогоризонт — три инструмента, позволяющие оценить дальность канала до вылета.

50. Видеопередача: аналоговый 5,8 ГГц и цифровой (DJI O3/O4, HDZero) #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Видеоканал — средство наблюдения за обстановкой перед аппаратом. Аналоговая передача на 5,8 ГГц применяется с 2010-х годов; цифровая (DJI O3/O4, HDZero) за десять лет довела задержку до сопоставимого уровня и повысила разрешение до 1080p. Разбираем физические различия: задержка, разрешение, чувствительность, поведение при помехах и выбор канала под задачу.

52. Помехи и спуфинг GNSS: джемминг, spoofing, защита #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Сигнал GNSS на входе приёмника — ≈ −130 дБм, на 19 дБ ниже уровня шума: его можно и подавить, и подделать. Джемминг подавляет сигнал, спуфинг подменяет его ложным. Разбираем, как это работает физически, чем это кончается для БПЛА (беспилотного летательного аппарата) и что делает приёмник для обнаружения аномалий.

51. GNSS: GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo, SBAS, RTK #

Справочник авиатехника. Радиотехника

GNSS-приёмник определяет позицию аппарата по 4–12 спутникам: стандартный режим даёт 3–10 м, системы коррекций (SBAS, RTK) — 1–3 м и 10–20 см. GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo — четыре системы, приём сигнала которых ведётся одновременно. Разбираем принцип определения координат, источники ошибок, уровни точности и применение GNSS на БПЛА.

54. ЭРА-ГЛОНАСС и Remote ID: аварийный маяк и электронная маркировка #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Аварийный маяк 406 МГц — «спасите» на частоте, которую принимают спутники; Remote ID — «здесь летит дрон с таким серийным номером» на частоте, которую принимают все вокруг. Разбираем архитектуру ЭРА-ГЛОНАСС, частоту 406 МГц и COSPAS-SARSAT, принцип электронной маркировки БПЛА (беспилотного летательного аппарата) и отличия между системами.

55. ЭМС и радиобезопасность: помехи, подавление, безопасная эксплуатация #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Электронная аппаратура БПЛА — и источник помех, и их жертва: мотор и ESC создают поля, которые заслоняют GNSS-сигнал −130 дБм на расстоянии сантиметров. Разбираем три элемента ЭМС (источник, путь, жертва), методы подавления (фильтры, экранирование, проводка), и чек-лист радиобезопасного полёта.

53. Датчики: IMU, барометр, магнитометр, оптический поток, ToF #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Автоматический полёт держится на датчиках: IMU даёт угол и скорость 100–1000 Гц, барометр — высоту, магнитометр — курс, оптический поток и ToF-камера — скорость и дистанцию у земли. Разбираем физический принцип каждого, его точность и пределы, и как они объединяются фильтром Калмана.

46. Электромагнитные волны: диапазоны 2,4/5,8 ГГц, затухание #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Радиоканал — среда, по которой передаются команды пилота, телеметрия и видео. Уровень сигнала на приёмнике зависит от частоты, расстояния и препятствий. Разбираем распространение электромагнитных волн в диапазонах 2,4/5,8 ГГц, децибелы, затухание в свободном пространстве и причины, по которым 5,8 ГГц затухает сильнее 2,4 ГГц.

47. Антенны БПЛА: типы, diversity, MIMO, ориентация #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Антенна определяет усиление, диаграмму направленности и поляризацию передаваемого и принимаемого сигнала. Антенна в углепластиковой раме, под винтами или с несовпастью поляризации с приёмной антенной снижает уровень сигнала на 5–40 дБ. Разбираем типы антенн БПЛА (беспилотного летательного аппарата), линейную и круговую поляризацию, diversity и MIMO, и как ориентация антенны влияет на качество канала.

49. Телеметрия и управление: ELRS, Crossfire, LoRa, 915/433 МГц #

Справочник авиатехника. Радиотехника

Канал управления передаёт команды пилота, канал телеметрии — данные о состоянии БПЛА (беспилотного летательного аппарата). Разбираем, как устроены радиоканалы управления и телеметрии: рассеивание спектра (FHSS, DSSS, CSS), системы ELRS и LoRa, частоты 2,4/915/868/433 МГц, задержки и механизм failsafe, срабатывающий при потере связи.