Communicatieonderbrekingen doorbreken: SUNTOR Mesh Network voorziet onbemande vaartuigen van stroom voor efficiënte wetenschappelijke missies

De uitdaging: onderzoek doen in de communicatie-dode zones van de wereld

Terwijl oceanisch onderzoek de poolgebieden, de diepzee en gebieden met complex, veranderlijk weer binnendringt, worden traditionele bemande expedities geconfronteerd met ongekende veiligheidsrisico's en operationele hindernissen. Het navigeren door ijsvelden en stormgevoelige zones is gevaarlijk voor bemande schepen, en sommige gebieden zijn eenvoudigweg ongeschikt voor langdurige menselijke aanwezigheid.

De logische oplossing is het inzetten van vloten van onbemande oppervlakteschepen (USV's). Deze robotboten kunnen taken met een hoog risico uitvoeren, zoals het in kaart brengen van de zeebodem, waterbemonstering, biologische observatie en ijsmonitoring. Deze missiegebieden liggen echter doorgaans ver van land en hebben geen dekking via een openbaar netwerk (4G/5G). Hoewel satellietcommunicatie een optie is, maken de hoge kosten het uitrusten van elke USV met een terminal onbetaalbaar. De kernuitdaging is daarom het opzetten van een betrouwbaar, snel, lokaal communicatienetwerk dat geen vooraf gebouwde infrastructuur vereist en zichzelf kan vormen en onderhouden – een cruciale spil voor het succes van een missie.

De vereiste: een robuust, zelfherstellend zeenetwerk
In opdracht van een nationaal maritiem onderzoeksinstituut kregen we de opdracht een gespecialiseerd draadloos datatransmissiesysteem te ontwikkelen voor een nieuw onderzoeksmoederschip en zijn USV-vloot. Het doel was om een ​​maritiem mobiel mesh-netwerk te creëren dat in staat is tot hoge doorvoer, transmissie over lange afstanden, hogesnelheidsmobiliteit en naadloze roaming om nauwkeurig, gecoördineerd onderzoek in zowel kustwateren als verre wateren te ondersteunen.

De belangrijkste technische eisen waren:

1. HhoogTuurughput, Realtime gegevensoverdracht:​Zorg voor een stabiele, continue transmissie met lage latentie van sensorgegevens en HD-video van meerdere, snel manoeuvrerende USV's terug naar het commandocentrum van het moederschip. Doeldoorvoer: >50-80 Mbps binnen een straal van 5 km.

2.Samenwerkend netwerken met meerdere knooppunten:​ Het systeem moet een flexibele formatie van een "moederschip-USV-vloot" ondersteunen. Naast eenvoudige point-to-mothership-verbindingen moeten alle knooppunten (het moederschip als commandohub en drie USV's als taakeenheden) op intelligente wijze met elkaar verbonden zijn met behulp van verschillende topologieën (keten, ster, mesh of hybride), waardoor dynamische dataroutering en echte vlootcohesie mogelijk worden.

3.Langeafstands- en schaalbare communicatie:​Garandeer een stabiele communicatie van ≥5 km tussen het moederschip en de verste USV onder normale zeeomstandigheden. Het systeem moet uitbreidbaar zijn, met de mogelijkheid om van antenne te wisselen en het vermogen/instellingen aan te passen om het bereik groter dan 10 km te vergroten en zich aan te passen aan de uitbreiding van toekomstige missiebereiken.

Onze oplossing: het inzetten van een veerkrachtige maritieme sectorGaas

We hebben een netwerk geïmplementeerd rond het onderzoeksmoederschip, dat coördineert met drie onbemande onderzoeksschepen. Elk schip was uitgerust met de gespecialiseerde mesh-netwerkapparaten van SUNTOR:

 Moederschip:​ Geïnstalleerd met een krachtig, zoutsproeibestendig basisstation.
USV's:​ Uitgerust met compacte communicatiemodules van maritieme kwaliteit, ontworpen voor onbemande systemen.
Deze opstelling creëerde een draadloos lokaal netwerk op zee, gebaseerd op een robuuste Mesh-architectuur. Gegevens stromen naadloos tussen alle knooppunten met behulp van point-to-point (keten), point-to-multipoint (ster) of multipoint-to-multipoint (mesh) topologieën, afhankelijk van de omstandigheden. Alle gegevens worden samengevoegd op het moederschip, dat vervolgens via de satellietverbinding cruciale informatie kan doorgeven aan verre commandocentra op het land.

                                                                                                                                                                             Mesh Netwrok-oplossing

                                                                                                                                                                         Installatie van mesh-netwerkproducten op locatie

Kerntechnologie toegepast
SUNTOR biedt een rijk portfolio aan mesh-radioproducten in voertuiggemonteerde, Manpack- en draagbare vormen, waarmee communicatie-uitdagingen tussen front-end verzamelapparatuur en back-end intelligente beveiligingsplatforms worden opgelost.

1.Onbemand systeemGaasRadio:Gekenmerkt door zijn kleine formaat, lichte gewicht en eenvoudige installatie, is dit apparaat ideaal voor drones, UGV's, USV's en robots. Het biedt snelle toegang tot het netwerk, automatische multi-hop relay en naadloze integratie met handheld-, voertuig- en basisstationknooppunten om een ​​onderling verbonden 3D-netwerk te vormen. Het ondersteunt Beidou-positionering, Wi-Fi-dekking voor slimme terminals en werkt met één enkele frequentie voor verschillende netwerktopologieën. Het is perfect voor noodhulp, verkenning en speciale operaties en biedt directe draadloze breedbandcommunicatie.

2.Basis StatieGaasRadio:Deze robuuste, waterdichte unit is ontworpen voor vaste of mobiele montage (op palen, muren of scheepsdekken) en heeft een laag stroomverbruik en een groot bereik. Het integreert gegevensoverdracht, dynamische routering en relaisfuncties. Alle knooppunten zijn gelijk en vereisen geen centrale gateway of bekabelde backbone, waardoor een snelle netwerkopbouw mogelijk is, zowel in zichtlijn als niet-zichtlijnomstandigheden. Het blinkt uit in backhaul over lange afstanden, gebiedsdekking en relaistoepassingen.

Conclusie

In het gedurfde streven naar oceanografische ontdekkingen in extreme omgevingen is betrouwbare communicatie de levensader die succes bepaalt. De Unmanned System mesh-netwerkoplossing van SUNTOR levert precies dat. Door apparaten met hoge betrouwbaarheid, hoge doorvoer en lage latentie in te zetten, bouwen we een naadloos, stabiel en veerkrachtig mobiel maritiem netwerk. Dit garandeert de real-time terugkeer van waardevolle wetenschappelijke gegevens en maakt nauwkeurige, betrouwbare controle over de gehele USV-vloot mogelijk, waardoor zowel de efficiëntie als de veiligheid van grensverkenning van de oceanen dramatisch worden verbeterd.