通信の切断:SUNTORメッシュネットワークは,効率的な科学ミッションのために無人船を動かす

課題: 世界の通信不感地帯での研究の実施

海洋研究が極地、深海、複雑で不安定な天候の地域に進出するにつれ、従来の有人探検隊は前例のない安全上のリスクと運用上のハードルに直面しています。氷原や嵐が起こりやすい地帯を航行することは、乗組員が乗った船舶にとって危険であり、一部の地域は人間が長時間滞在するのにまったく適していません。

論理的な解決策は、無人水上艦 (USV) の艦隊を配備することです。これらのロボットボートは、海底マッピング、水のサンプリング、生物学的観察、氷の監視などのリスクの高いタスクを実行できます。ただし、これらのミッションエリアは通常、陸地から遠く離れており、公衆ネットワーク (4G/5G) のカバー範囲はゼロです。衛星通信はオプションですが、コストが高いため、すべての USV に端末を装備するのは法外な費用がかかります。したがって、中心的な課題は、事前に構築されたインフラストラクチャを必要とせず、ミッションを成功させるための重要な基軸である、自動的に構築および維持できる、信頼性の高い高速ローカル通信ネットワークを確立することです。

要件: 堅牢な自己修復型海洋ネットワーク
国家レベルの海洋研究機関からの委託を受け、私たちは新しい研究母船とその USV 艦隊用の特殊な無線データ伝送システムを開発する任務を負いました。目標は、沿岸海域と遠方海域の両方での正確で調整された研究をサポートするために、高スループット、長距離伝送、高速モビリティ、シームレスなローミングが可能な海上モバイル メッシュ ネットワークを構築することでした。

主な技術的要求は次のとおりです。

1. HああTほーうぐぷっと、リアルタイムデータ転送:​高速に操縦する複数の USV から母船コマンド センターにセンサー データと HD ビデオを安定して継続的に低遅延で送信します。目標スループット: 半径 5 km 以内で >50 ～ 80 Mbps。

2.マルチノードの協調ネットワーキング:​ このシステムは、柔軟な「母艦と USV の艦隊」編成をサポートする必要があります。単純なポイントツーマザーシップ接続を超えて、すべてのノード (コマンド ハブとしてのマザーシップとタスク ユニットとしての 3 つの USV) は、チェーン、スター、メッシュ、ハイブリッドなどのさまざまなトポロジを使用してインテリジェントに相互接続する必要があり、動的なデータ ルーティングと真のフリートの結合が可能になります。

3.長距離かつスケーラブルな通信:​通常の海況下で母船と最も遠い USV の間で 5 km 以上の安定した通信を保証します。システムは、アンテナを切り替え、電力/設定を調整して範囲を 10km を超えて拡張し、将来のミッション範囲の拡大に適応できる拡張性が必要です。

当社のソリューション: 回復力のある海事の展開メッシュ

調査母船を中心に3隻の無人調査船と連携したネットワークを構築しました。各船舶には、SUNTOR の特殊なメッシュ ネットワーク デバイスが装備されていました。

 母船:高出力、耐塩水噴霧基地局ユニットを搭載。
USV:無人システム用に設計されたコンパクトな海洋グレードの通信モジュールを搭載しています。
このセットアップにより、堅牢なメッシュ アーキテクチャに基づいて海上にワイヤレス ローカル エリア ネットワークが構築されました。データは、条件に応じてポイントツーポイント (チェーン)、ポイントツーマルチポイント (スター)、またはマルチポイントツーマルチポイント (メッシュ) トポロジを使用して、すべてのノード間をシームレスに流れます。すべてのデータは母船に統合され、衛星リンクを介して遠く離れた陸上の指令センターに重要な情報を中継できます。

                                                                                                                                                                             メッシュNエトワークソリューション

                                                                                                                                                                         オンサイトでのメッシュ ネットワーク製品の設置

コア技術の適用
SUNTOR は、車載型、マンパック型、およびハンドヘルド型のメッシュ無線製品の豊富なポートフォリオを提供し、フロントエンドの収集デバイスとリアエンドのインテリジェント セキュリティ プラットフォーム間の通信の課題を解決します。

1.無人システムメッシュ無線：小型、軽量、設置が簡単なこのデバイスは、ドローン、UGV、USV、ロボットに最適です。迅速なネットワーク エントリ、自動マルチホップ リレー、ハンドヘルド、車両、および基地局ノードとのシームレスな統合を特徴としており、相互接続された 3D ネットワークを形成します。北斗測位、スマート端末の Wi-Fi カバレッジをサポートし、さまざまなネットワーク トポロジで単一の周波数で動作します。緊急対応、偵察、特殊作戦に最適で、瞬時のワイヤレス ブロードバンド通信を提供します。

2.基地局ションメッシュ無線：この頑丈な防水ユニットは、固定または移動式取り付け (柱、壁、または船の甲板) 用に設計されており、低電力で長距離に対応します。データ送受信、動的ルーティング、中継機能を統合します。すべてのノードは同等であり、中央ゲートウェイや有線バックボーンを必要としないため、見通し内と見通し外の両方の条件で迅速なネットワークの確立が可能になります。長距離バックホール、エリア カバレッジ、リレー アプリケーションに優れています。

結論

極限環境で海洋発見を果敢に追求する場合、信頼性の高いコミュニケーションが成功を左右する生命線です。 SUNTOR の無人システム メッシュ ネットワーク ソリューションは、まさにそれを実現します。高信頼性、高スループット、低遅延のデバイスを導入することで、シームレスで安定した復元力のあるモバイル海上ネットワークを構築します。これにより、貴重な科学データがリアルタイムで返されることが保証され、USV フリート全体の正確かつ信頼性の高い制御が可能になり、辺境海洋探査の効率と安全性の両方が劇的に向上します。