Особенности обнаружения аналоговых видеоканалов FPV в диапазоне 4800-6200 МГц детекторами дронов.

Видеопередатчики (VTX) для FPV-дронов используют различные сетки частотных каналов, количество которых существенно выросло за последние несколько лет. Количество FPV-каналов в диапазоне 5.8 ГГц на начало 2025 года насчитывает болелее 130, данный диапазон является наиболее широким и обладает максимальным частотным ресурсом, позволяя выбирать нужный канал практически для любых условий.

Давайте разбираться что из себя представляет диапазон аналогового VTX FPV 5.8 ГГц, как распределяются каналы, и самое главное, как это влияет на возможности обнаружения FPV-дронов носимыми средствами.

На заре развития FPV-дронов видеопередатчики поддерживали только 8 каналов, современные же видеопередатчики поддерживают множество сеток, некоторые модели до 96 каналов.

Таблица каналов, используемых для передачи аналогового видеоизображения с FPV-дронов и БПЛА в диапазонах 4800-6200 МГц выглядит следующим образом (по состоянию на начало 2025 года)

Порядок диапазонов в таблице примерно соответствует хронологии их появления у различных производителей видеопередатчиков. Последнее время заметна тенденция ухода VTX в нижнюю и верхнюю части диапазона 5.8 ГГц. В 2023 году появился низкий диапазон Х (4990-5200 МГц), диапазон J (4867-5099 МГц) уходит по частоте еще ниже. Диапазоны K и Z наоборот уходят наверх за границы 6 ГГц вплоть до 6,184 ГГц.

Несмотря на то, что большинство сеток у различных производителей совпадают, их наименования могут различаться. Так, например, наименования диапазонов известного производителя AKK не только не соответствует распространенным, но даже отличаются для 80 и 96 канальных VTX от AKK, например AKK Alpha 4 5.8GHz 4W 80CH VTX и AKK Ultra Long Range All Channels Version 5W 4.9G-6G Ultra Wide Band 96CH VTX - TX5000AC. Также 96 канальные AKK имеют три дополнительных диапазона L, F, U имеющие отличая по частотам от наиболее распространенных диапазонов.

Для понимания картины распределения каналов, изобразим их все на сетке частот с учетом ширины аналогового видеоканала, а затем совместим.

Теперь, когда исходная картина с частотами понятна, можно перейти к особенностям обнаружения БПЛА, работающих на этих частотах. Привязка алгоритмов работы детекторов БПЛА к сетке частотных каналов позволяет анализировать существенно меньшее количество частот, так как в «стандартной» сетке достаточно много не занятых участков, что позволяет сделать детектор более быстрым. Недостатком такого подхода является необходимость постоянного обновления частотной базы каналов VTX FPV. Однако, задача обнаружения БПЛА максимально актуальна для предотвращения использования FPV-дронов в незаконных целях. Нарушения начинаются с незаконного использования частотного ресурса. Первое, что нарушается это разрешенная мощность передатчика, современные VTX имеют мощность единицы ватт, а некоторые до 16 ватт, например AKK 16W 4.9G-6G Ultra Wide Band 96CH VTX - Alpha 16. Также используются неразрешенные частоты. Любой VTX можно относительно безболезненно и дешево перестроить, изменив частоту опорного генератора передатчика всего на 0.2%, при малых сдвигах на приемнике как правило ничего перенастраивать не надо, достаточно диапазона регулировки автоподстройки частоты. Все его сетки частот сдвинуться примерно на 10МГц, получатся новые сетки, не совпадающие со «стандартными». Таким образом, детектор БПЛА, работающий по сетке каналов, с высокой вероятностью может пропускать такие нестандартные частоты, а учитывая простоту доработки VTX по сдвигу частот, даже внесение в базу новых частот обнаружения может иметь очень краткосрочный эффект.

Алгоритмы обнаружителей БПЛА Алиссум построены на базе нейронных сетей и имеют важные преимущества:

• способны идентифицировать аналоговый VTX FPV при существенных частотных сдвигах;
• требуют минимальной длины сигнала для анализа, что позволяет как минимум не проигрывать по скорости лучшим алгоритмам сигнатурных детекторов.

С учетом этих преимуществ детекторы Алиссум позволяют с максимально высокой скоростью анализировать частотные диапазоны без пропусков, без привязки к сеткам каналов и не имеют необходимости обновления базы частот в пределах своих рабочих диапазонов частот.

Некоторой платой за увеличения анализируемых частотных каналов может являться несколько большее количество ложных срабатываний.

Возвращаясь к более подробному рассмотрению каналов в диапазоне 5.8 ГГц, можно отметить три характерные области.

1. В достаточно узкую область 5725-5865 МГц попадает 5 сеток: A, B, F, C(R), H. Каналы значительно взаимно перекрываются, анализ по каналам необходимо выполнять почти в два раза чаще, чем это делают нейросетевые алгоритмы обнаружителей БПЛА Алиссум.

2. Область в районе 5600 МГц, также имеет перекрывающиеся каналы. Анализ по каналам на данном участке может оказаться более быстрым, однако имеются свободные участки спектра, поэтому есть вероятность пропустить дрон смещенный по частоте если он окажется в этих промежутках.

Для примера мы установили смещенную частоту передатчика на 5714 МГц, стандартный видеоприемник без каких-либо доработок принимает картинку, Алиссум-7 надежно обнаруживает сигнал на нестандартной частоте.

Может возникнуть вполне резонный вопрос, а почему же не использовать вместо детектора видеоприемник, тем более что он без проблем находит передачу на нестандартной частоте. Видеоприемник ROTG02 имеет диапазон сканирования около 300 МГц, время сканирования этого диапазона составляет порядка 15 секунд. Сканирование всей полосы диапазона 4800-6200 МГц можно оценить примерно в 70 секунд, что неприемлемо много для своевременного обнаружения. Дрон детектор Алиссум сканирует этот же диапазон с выполнением анализа сигналов всего за 3-5 секунд.

3. Для областей внизу и наверху диапазона перекрывающихся каналов мало, а свободных участков спектра много, что делает эти два участка потенциально привлекательными и удобными для появления как нестандартных смещенных частот, так и новых сеток каналов. Детекторы БПЛА, сканирующие по базе частотных каналов на данных участках диапазона наименее надежны. Алгоритмы дрон-детекторов Алиссум, выполняющие анализ сигналов без пропусков во всем диапазоне 4800-6200 МГц будут надежно обнаруживать как смещенные по частоте дроны, так и дроны на вновь появившихся сетках частот в этих относительно свободных участках диапазона.8