Наземна станція-ретранслятор 868 МГц "Ухилянт" для БПЛА

Наземна станція-ретранслятор «Ухилянт» (ревізія 2026) — це вузькоспеціалізований радіочастотний комплекс потужністю 20 Вт, розроблений для керування БПЛА в складних умовах радіочастотних завад.

Використання частот sub-GHz діапазону (868 МГц) забезпечує кращу проникну здатність та огинання перешкод порівняно з 2.4 ГГц. Захист каналу від вузькосмугових завад реалізовано через безканальний алгоритм псевдовипадкового перелаштування робочої частоти (ППРЧ) на базі модуляції LoRa.

Наземна інфраструктура: Ретранслятор та щогла

Наземна частина комплексу розділяє позицію оператора та точку випромінювання сигналу. Зв'язок між пультом оператора та ретранслятором підтримується бездротово через вбудований у станцію приймач ELRS 2.4 GHz (із власним антенним розносом). Синхронізація відбувається через Bind-фразу (наприклад, 00000). Це дозволяє підняти станцію на щоглу, залишивши обладнання у захищеному місці.

Інженерні особливості наземного модуля:

• Охолодження та живлення: Формування 20-ватного сигналу генерує тепло. Модуль (660 г) оснащений алюмінієвим радіатором та кулером активного охолодження. Живлення подається від зовнішнього акумулятора 6S (24V) через роз'єм XT-60. Струм споживання сягає 2.5А (батареї на 5000mAh вистачить приблизно на 2 години).
• Спрямована антена: Патч-антена (980 г) має лінійну поляризацію та коефіцієнт підсилення 9.5 dBi. Вона концентрує енергію у вузький промінь, що збільшує бюджет лінії зв'язку (Link Budget), але вимагає точного наведення на БПЛА. Дальність лінку залежить від рельєфу місцевості та забезпечення прямої радіовидимості (LOS) висотою щогли.
• Правила підключення: Модуль та антена з'єднуються 50-омним коаксіальним кабелем RG-316 (роз'єми SMA-male). Заборонено подавати живлення без антени — це може пошкодити RF-підсилювач через високий коефіцієнт стоячої хвилі (КСХ).
• Безпека експлуатації: Через потужність випромінювання оператор та супутня електроніка повинні знаходитися позаду задньої стінки патч-антени.

Бортова інтеграція: Приймач та захист від EMI

Бортова частина комплексу сумісна з усіма сучасними польотними контроллерами та прошивками (Betaflight, INAV, ArduPilot).

Специфікації бортового вузла:

• Живлення та габарити: Плата (58×25×8 мм, 15 г) живиться від 5V та споживає до 90 мА. Т-подібна дипольна антена має розмах 164 мм і важить 10 г. Загальне корисне навантаження становить 25 г. Робочі температури: від -40°C до +80°C.
• Antenna Diversity: Приймач має два роз'єми SMA-female (MAIN та AUX) для підключення двох дипольних антен. Просторовий рознос антен на корпусі дрона важливий для боротьби з багатопроменевим поширенням сигналу (multipathing) та уникнення "сліпих зон" під час маневрування БПЛА.
• Пайка та протоколи: Підключення до польотного контролера здійснюється по інтерфейсу UART (можлива 3- або 4-провідна схема). Підтримуються протоколи CRSF (з двосторонньою телеметрією) та SBUS. Обов'язкова перехресна пайка контактів (TX приймача → RX контролера, RX → TX).
• Електромагнітна сумісність (EMI): Сигнальні дроти приймача та самі дипольні антени повинні монтуватися на максимальній відстані від силових кабелів моторів та ESC для запобігання завадам.
• Поляризація та індикація: Просторова орієнтація диполя (горизонтальна/вертикальна) має збігатися з напрямком стрілки на наземній патч-антені. Контроль стану здійснюється через LED-індикатори безпосередньо на платі приймача (зелений — живлення 5V, червоний — лінк встановлено).

Апаратна криптографія та антиспуфінг

Комплекс захищений від перехоплення керування за допомогою алгоритмів Chacha20 та Poly1305 (256-бітний ключ). Застосовується апаратна прив'язка: серійний номер ретранслятора (наприклад, SN: 10034) на заводі прошивається в мікросхеми бортових приймачів для забезпечення надійної ідентифікації пристроїв.

Комплектація та масштабування парку БПЛА

Що входить у базовий комплект:

• Модуль ретранслятора 20 Вт (1 шт.)
• Патч-антена 9.5 dBi з кріпленням (1 шт.)
• Кабель-перехідник RG-316 SMA-male (1 шт.)
• Бортові приймачі з портами MAIN/AUX (2 шт.)
• Дипольні антени 868 МГц (2 шт.)

Щогла (мачта) та зовнішній акумулятор 6S XT-60 докуповуються окремо залежно від технічних завдань.

Перевага локального виробництва ("Україна 2026"): Ви можете масштабувати свій флот БПЛА, замовляючи додаткові приймачі. Через апаратну криптографію під час замовлення обов'язково необхідно вказати серійний номер вашої наземної станції для генерації ключа сумісності.

Decision-Support: Фільтр сумісності

«Ухилянт» — це рішення для забезпечення стабільного зв'язку на значних відстанях.

Кому ця система НЕ підходить: Вона є недоцільною для компактних 5-7 дюймових FPV-дронів. Додаткові 25 г ваги, антена з розмахом 164 мм та струм споживання 90 мА знизять час польоту легкого коптера та ускладнять балансування рами.

Для яких завдань система призначена:

• Великі багаторазові дрони (від 10 дюймів);
• БПЛА літакового типу ("крила");
• БПЛА-ретранслятори, де запас потужності BEC та вантажопідйомність дозволяють інтегрувати повноцінне Diversity-рішення.