Vzducholode ako nosiče údajov

Prvé úspechy v projekte EÚ CAPANINA

Testujte balón počas experimentov s laserovým prenosom © DLR
čítať nahlas

Vedci z nemeckého leteckého centra (DLR) prispeli k tomu, že európsky projekt CAPANINA dosiahol značný pokrok. Bezpilotné vzducholode, pevne umiestnené vo výške 22 kilometrov, používajú laserový lúč na prenos údajov rýchlosťou niekoľkých gigabitov za sekundu. Cieľom projektu financovaného Európskou úniou je zaviesť novú éru mobilnej širokopásmovej komunikácie.

Vedci DLR nedávno dosiahli prvý úspech v teste v Anglicku. Vedci zodvihli balónik do zajatia do výšky 300 metrov. K balónu bolo pripojené zariadenie vyvinuté spoločnosťou DLR, ktoré vysielalo neviditeľný laserový lúč k zemi. Pohybujúci sa balón musel byť sledovaný na tisícinu stupňa pomocou pozemnej stanice. Presná kontrola fungovala podľa plánu a vedci dostali lúč a tým aj bezchybný dátový signál. Prvý krok je teda úspešne dokončený. Ďalšie testy budú nasledovať v nasledujúcich dvoch rokoch v Kiruna (Švédsko) a Japonsko.

Vyšplhajte sa na 22 kilometrov

V Kiruna stúpne stratosférický balón naplnený héliem s laserovým systémom DLR do výšky 22 kilometrov. V Japonsku bude prvá vzducholoď stratosféry testovaná nasledujúci rok. Vedci najskôr v 15 rokoch očakávajú, že prvé vzducholode zaujmú svoje miesto vo stratosfére - potom musia laserové lúče medzi vzducholoďmi prenášať údaje na vzdialenosť viac ako 700 kilometrov.

Atmosférické turbulencie narušujú prenos údajov

V optickej komunikácii cez atmosféru sa vedci DLR stretávajú s prírodným fenoménom. Profil lúča vysielacieho lasera je zničený atmosférickou turbulenciou v prijímači - vedci hovoria o tzv. Optických turbulenciách, ktoré spôsobujú "škvrnitý obrazec" v prijímači. zobraziť

Vo vzdialenosti 61 kilometrov v roku 2002 sa spoločnosti DLR podarilo znížiť účinky týchto účinkov. V tom čase boli na budovu ústavu v Oberpfaffenhofene z hornej stanice Wallbergbahn (Horné Bavorsko) zarovnané dva vysielacie lasery. Prijímač prijal dva takmer nezávislé "vzory škvrniek". Výkyvy signálu spôsobené vzorkami by sa tým mohli značne znížiť. Týmto spôsobom by bolo možné dosiahnuť rýchlosť prenosu dát najmenej 100 megabitov za sekundu. Iné takzvané metódy kódovania a vkladania, ktoré sú určené na odstránenie účinkov efektu "škvrnitého vzoru", sa v súčasnosti vyvíjajú a testujú v DLR Institute for Communication and Navigation.

120 megabitov za sekundu

Vzducholode v budúcnosti umožnia vysokorýchlostné pripojenie ku konečnému užívateľovi. Pri rýchlosti 120 megabitov za sekundu sú najmenej 40-krát rýchlejšie ako súčasné pripojenia DSL. Na palube sú mikrovlnné terminály. Laserové terminály DLR majú potom posielať koncentrované množstvo údajov do susedných vzducholodí, ako aj na satelity a pozemné stanice.

Na tento účel laserový systém vyžaduje podstatne menej energie ako konvenčné rádiové relé a je tiež ľahší. Takto sa dá viac energie - vzducholodi dostanú cez solárne a palivové články - na udržanie stojacej polohy v 22 km nadmorskej výške. Zabezpečujú to vrtule namontované na vzducholode.

Výhodou sú vzducholode proti satelitom

Vzducholode poskytujú významné výhody oproti satelitom: platformy sa môžu vrátiť na zem kvôli údržbe, úprave alebo výmene systémov. Okrem toho ich možno rýchlo priviesť na miesto ich použitia, napríklad keď sa v oblastiach s katastrofami zrútili mobilné a komunikačné siete. Využívanie voľne plávajúcich platforiem by bolo mysliteľné aj na významných podujatiach, ako sú olympijské hry alebo majstrovstvá sveta vo futbale, kde sa vyžaduje obrovské množstvo údajov. Vzducholode by boli tiež ideálne vhodné na spojenie aglomerácií a oblastí, ktoré doteraz nemali zastarané alebo nedostatočné telekomunikačné infraštruktúry.

Projekt CAPANINA je naplánovaný na tri roky a je financovaný Európskou úniou sumou troch miliónov eur. Celkový podiel DLR na projekte je šesť percent.

(DLR, 22.11.2004 - DLO)