曾經(jīng)將無人機用于戰(zhàn)爭中進行實時監(jiān)控的美國軍方研究機構,最近為軍用無人機賦予了全新的任務──移動熱點。
美國國防部先進計劃署(DARPA )宣布,計劃將一些美國陸軍用于阿富汗戰(zhàn)場上進行監(jiān)控與偵察的RQ-7 Shadow退役無人機重新改造,使其成可為各戰(zhàn)地美軍部隊提供高速1Gbit/sec無線數(shù)據(jù)鏈路的無線熱點。
Google宣布收購Titan Aerospace。其目的在于利用能在高空中飛行、并以太陽能為動力的無人駕駛飛機,使其停留在空中數(shù)周作為漫游的Wi-Fi熱點,為偏遠地區(qū)提供因特網(wǎng)接取,從而展該公司的客戶基礎。
DARPA以螺旋槳帶動的無人駕駛飛機每次僅能在空中停留約9個小時,但也能為野外部隊提供軍事規(guī)格的網(wǎng)絡基礎架構。
DARPA在2012年時推出遠程移動通訊基礎架構計劃(Fixed Wireless at a Distance program),為前線作戰(zhàn)基地與巡邏部隊提供高頻且可靠的網(wǎng)絡聯(lián)機。該計劃是DARPA與國防部擴展情報分發(fā)通訊網(wǎng)絡直達各戰(zhàn)地部隊的持續(xù)性工作之一部份──然而,這項任務卻經(jīng)常因為偏遠戰(zhàn)地幾乎完全缺乏網(wǎng)絡基礎架構而受阻。
由于軍方各級單位與部隊所使用的通訊設備與裝置年代不同,固定無線的隨建即連軍用網(wǎng)絡(MANETS)必須能夠支持使用舊式軍用無線電、現(xiàn)代軍事無線網(wǎng)絡、常規(guī)與商用Wi-Fi,以及蜂窩式通訊網(wǎng)絡的各種通訊裝置。
可攜式MANETS不僅具有異質(zhì)性,同時也必須能夠加以擴展,以便同時支持數(shù)千名個人用戶以及覆蓋較商用或軍事無線電系統(tǒng)更大的區(qū)域,根據(jù)DARPA計劃,該專用系統(tǒng)使用可轉(zhuǎn)向天線、毫米波無線網(wǎng)絡頻率以及1G的數(shù)據(jù)速率。
美國軍方致力于將RQ-7 Shadow無人機打造成戰(zhàn)地部隊用的Wi-Fi熱點。
根據(jù)IEEE,相較于現(xiàn)有的蜂窩式網(wǎng)絡范圍,包括達200公尺的非直視距離(NLOS)連網(wǎng)、從低功耗的微型基站(microcell)或微微蜂窩式基站(picocell),以及特別是NLOS與具有城市峽谷效應的環(huán)境,使用30GHz與300GHz之間波長的毫米波網(wǎng)絡比這些現(xiàn)有網(wǎng)絡擁有更高的帶寬與更可靠的連接性。
在軍事情況下,這意味著它即使是利用低功耗、以電池操作且位置多變的無線接取點,也能夠建置一個涵蓋廣泛地理區(qū)的高帶寬無線網(wǎng)絡——因為它通常是一個盤旋于戰(zhàn)地上方的無線接取點,采用11英尺長、185磅重的遙控飛機,并配備定向天線與放大器,使其得以飛得夠高,而又不至于削弱網(wǎng)絡與地面的鏈接。
相位數(shù)組網(wǎng)絡、導航與RF系統(tǒng)開發(fā)商First RF公司取得了一項4百萬美元的合同,負責為RQ-7 Shadow uUAV打造毫米波無線網(wǎng)絡。
RQ-7 Shadow曾經(jīng)為美國軍方服役于阿富汗和伊拉克,體積小到可以裝進兩輛卡車中,與彈射部隊在野戰(zhàn)時使用。它采用的是旋轉(zhuǎn)式引擎和雙葉片螺旋槳,在機翼上承載防火和抗爆燃料電池,以為其電子設備供電,而且能以60-135節(jié)的速度飛行。
為了打造無線AP版的無人機,DARPA移去了RQ-7 Shadow上的大部份監(jiān)控設備,換成僅8英寸寬、重20磅的吊艙,以更輕與更小的設計來延長無人機可停留在空中的時間達9個小時。
First RF負責進行這項任務的整合與測試作業(yè),開發(fā)至少4架工作吊艙與無人機、 2架地面機與1個工作站,以及進行實地測試。
“我們對于至今可在毫米波天線和毫米波放大器技術所看到的技術成就感到振奮,”根據(jù)DARPA項目經(jīng)理Dick Ridgway表示,“這些技術成就以及維持高性能連網(wǎng)所需的創(chuàng)新連網(wǎng)方式,可說是提供與4G移動網(wǎng)絡相同高性能連接性的前進部署單元之關鍵。”