La comunicación óptica de espacio libre es la nueva forma de comunicarse con los cielos.
Los láseres no son sólo para destruir los misiles entrantes.
Los rayos láser pueden proporcionar enlaces de datos de comunicaciones
de alta potencia entre las estaciones terrestres y vehículos aéreos no
tripulados, aviones o satélites.
Durante los últimos dos años, Airbus y la Universidad de Oxford han
colaborado en el Proyecto de Hyperion, han hecho un esfuerzo por desarrollar un
enlace de comunicaciones de datos por láser seguro para la vista, entre
una estación de tierra y un avión no tripulado.
Los investigadores han probado con éxito el concepto vuelo-sistema de prueba con un intervalo de aproximadamente un kilómetro.
¿Por qué utilizar el láser en lugar de la radio normal?
Pues bien, el aumento creciente y exponencial de los UAV junto con los números de
los satélites y aeronaves, está creando una demanda abrumadora
para la comunicación de datos y el esfuerzo de la capacidad de la radiofrecuencia de ancho de banda (RF),
las tasas de transmisión de datos son cada vez más altos, y están comiendo
ancho de banda adicional, y sin alternativas, hacer frente al enorme
volumen de datos transmitidos en los cielos no va a resultar posible.Hyperion
es uno de los muchos nuevos proyectos que buscan utilizar el espacio óptico libre de comunicaciones (FSO) sistemas que se utilizan para dirigir la
luz visible o invisible de un láser y así establecer un enlace de datos.
Los sistemas FSO son potencialmente capaces de velocidades de transferencia
de datos de hasta un gigabyte por segundo y son menos susceptibles a
las interferencias y la interceptación de señales de radio.
La NASA ha utilizado las comunicaciones por láser para hablar con la
nave espacial, la tecnología sería clave para el establecimiento de una Internet interplanetaria.
Hay algunos grandes desafíos para la comunicación por láser, sin
embargo, como el desarrollo de vínculos que tienen un rango útil, se puede
lidiar con un clima variable y con las condiciones atmosféricas. Hay que mantener el láser dirigido en el blanco, también, porque se basa en la línea de visión.
El equipo de Airbus / Oxford se centra en un método para dirigir un rayo
láser utilizando un holograma y el establecimiento de un enlace de datos
seguro para los ojos utilizando la tecnología de retro-reflectante de
baja potencia.El
sistema óptico Hyperion tiene como objetivo un láser con una longitud
de onda de 1550 nanómetros desde el suelo hacia la aeronave objetivo. La longitud de onda de la luz es importante porque 1550 no se enfoca en la retina humana. Eso hace que sea seguro para la vista. El avión objetivo está equipado con un Modulador Retro Reflector (MRR).
El MRR capta el haz, lo modifica con los datos que han de transmitirse,
y luego lo envía de vuelta a la tierra donde se puede descodificar y
"leer".
Con el objetivo de un haz de láser a una MRR transportado por un avión
no tripulado o satélite se requiere que señale la precisión y el seguimiento.
sistemas de dirección del haz existentes, pues utilizan espejos que son
frágiles y pueden dañarse durante una misión UAV o el lanzamiento de un
satélite. Hyperion mejora a estos mediante el uso de un dispositivo de estado sólido llamado un modulador espacial de luz (SLM). El SLM permite precisar la dirección horizontal y vertical de un haz de láser, así como el control de la divergencia del haz o el enfoque.Tal
sistema de láser podría permitir que aviones no tripulados que
participan en la vigilancia de desastres, en la topografía, búsqueda y
rescate, o de otras misiones para enviar imágenes detalladas de nuevo a
la tierra para el análisis rápido. Las
comunicaciones por láser también puede permitir que aviones descargen
densos datos técnicos o de rendimiento recogidos por los sensores a
bordo para el personal de tierra durante su aproximación final a un
aeropuerto. La información anticipada podría acelerar el mantenimiento y reducir los tiempos de respuesta.
En 2015, los científicos del laboratorio de Hyperion-probó un MRR
avanzado que alcanzó una velocidad de datos de 40 Mbps a través de un
rango de 5 metros.
El equipo comenta que, si bien ha demostrado su sistema de seguimiento en
el rango de 1,2 km, que el sistema podría potencialmente funcionar con
una distancia de 3 km (1,86 mi) o más, dependiendo de las condiciones
atmosféricas. El sistema de Hyperion podría estar lo suficientemente madurado para su uso comercial en 2019.
"Hyperion tiene el potencial de permitir, terminales de datos de baja
potencia extremadamente ligeros para vehículos aéreos no tripulados", dice líder del equipo de Oxford ,Dominic O'Brien.
Esto podría estar en los pequeños vehículos aéreos no tripulados o
nodos de datos microsatélites láser en un cielo cada vez más
interconectado.
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