Mobile Base Station on the Basis of Ural-4320

Наземные транспортно-технологические средства и комплексы представляют собой различные виды транспорта и оборудования, предназначенного для перевозки людей и грузов, а также выполнения различных технологических процессов и операций. К таким средствам относятся автомобили, автобусы, грузовые автомобили, прицепы, сельскохозяйственную технику, строительную технику и многое другое. Их применение является необходимостью во многих сферах работ.

Одной из таких является сфера оказания услуг, а именно мобильной связи. Пандемия указала на значительное отставание качества этого экономического блага в малонаселенных районах нашей страны. Это является проблемой, поскольку процент использования мобильных телефонов с возможностью выхода в интернет ежегодно увеличивается, но даже стремительный рост абонентов не подталкивает операторов на масштабную экспансию отдаленных населенных пунктов. При такой ситуации целесообразно использование передвижной базовой станции (ПБС) – это телекоммуникационный комплекс, обеспечивающий беспроводную сеть для передачи данных, размещенный на транспортном средстве

ПБС может решать широкий список задач и имеет возможность быть использована в следующих кейсах:

· На массовых мероприятиях, таких как концерты, спортивные соревнования, конференции и т. д., где большое количество людей собирается в одном месте и требуется обеспечить доступ к мобильной связи и интернету.

· В отдаленных и труднодоступных районах, где нет возможности установить стационарную базовую станцию из-за сложного рельефа местности или других препятствий (при условии использования в качестве базы автомобиля с большим внедорожным потенциалом).

· Во время чрезвычайных ситуаций, когда необходимо быстро развернуть мобильную базовую станцию для обеспечения связи с пострадавшими районами (при условии использования в качестве базы автомобиля с большим внедорожным потенциалом, автономным источником питания и жилым модулем для личного расчета станции).

· На строительных площадках, где работают мобильные бригады и требуется постоянный доступ к связи.

· Для обслуживания и ремонта стационарных базовых станций, когда нужно временно заменить их на время проведения работ

В России на сегодняшний день опыт производства ПБС крайне ограничен, зачастую базой для комплекса выступают автомобили с малыми внедорожными способностями и скромной грузоподъемностью, что ограничивает зону покрытия ввиду малой мощности оборудования и доступных кейсов для использования комплекса, ввиду малой проходимости по сложным поверхностям.

Вследствие вышеизложенного перспективным является ПБС с увеличенной грузоподъемностью и возможностью движения по пересеченной местности. Для этих задач разумным является использование уже зарекомендовавшего себя шасси Урал-4320, из-за следующих особенностей:

1. Высокая проходимость: Урал 4320 оснащен мощным двигателем, системой полного привода и блокировками дифференциалов, что позволяет ему преодолевать сложные участки местности

2. Надежность: автомобиль имеет прочную раму, мосты и коробку передач, что обеспечивает его долговечность и надежность в эксплуатации.

3. Вместительность: Урал 4320 может перевозить большие грузы благодаря своей большой грузоподъемности и возможности установки различных кузовов и надстроек.

4. Универсальность: автомобиль может использоваться в различных отраслях, таких как строительство, лесозаготовка, сельское хозяйство и т.д.

5. Доступность запчастей: на Урал 4320 легко найти запчасти, так как он является довольно распространенным автомобилем.

6. Использование Урал-4320 (рис. 1) существенно понижает стоимость конечного продукта как при первоначальной покупке, так и при обслуживании.

Рисунок 1 - Крупнотоннажный автомобиль Урал-4320

DOI:10.18454/ENGIN.2023.1.3.1

Что же касается радио-коммуникационного наполнения комплекса, оно может варьироваться в зависимости от задач и необходимой площади покрытия. Для полноты картины будет рассматривается ПБС с сетевым оборудованием BTS Flexi MCPA FHDB (рис. 2).

Рисунок 2 - Оборудование мобильной базовой станции BTS Flexi MCPA FHDB

DOI:10.18454/ENGIN.2023.1.3.2

Энергетическая установка представляет собой генераторную станцию, рассчитанную на мощность 30 кВТ (ТСС АД-30С-Т400-2РКМ7), развертываемая солнечная панель, литий-ионные батареи. При необходимости данная система может быть источником электроэнергии или сама питаться от сети.

Основными отличиями рассматриваемого комплекса по сравнению с аналогичными являются

· режим работы напрямую со спутником, в то время как для уже существующих ПБС необходима соединение через радиорелейную или оптоволоконную связь со стационарными станциями, это существенно увеличивает количество сценариев для применения комплекса, так как станция может быть использована вдали от инфраструктур или при их внезапном выходе из строя, ввиду чрезвычайных ситуаций разного рода;

· ввиду значительного прироста в отношении грузоподъемности удастся смонтировать в кузове автомобиля топливные баки большего объема, систему из литий-ионных аккумуляторов и солнечных панелей, что существенно увеличит автономность;

· высокий объем энергетической установки позволяет дольше поддерживать автономный режим, в критических ситуациях есть возможность запитывания от дизель-генераторов небольших построек;

· больший запас доступной энергии позволил использовать передающую антенну увеличенной мощности, что расширило площадь покрытия сигнала.

Одним из немногих аналогов рассматриваемой системы является ПБС на базе Ford Transit

Рисунок 3 - Передвижная базовая станция на платформе Ford Transit

DOI:10.18454/ENGIN.2023.1.3.3

Для наглядности отобразим таблицу с параметрами техники (табл. 1):

Исходя из данных таблицы, можно заметить, что рассматриваемый комплекс является конкурентным предложением.

Базой для установки комплекса может быть любой автомобиль с достаточной грузоподъемностью, поскольку его наполнение является масштабируемым и может быть адаптировано для различных задач и сфер деятельности. Подобная унификация так же снизит конечную стоимость.

Например, для задач, выполняемых в условиях трудных рельефных и климатических конфигураций, в качестве шасси будет возможно использование БАЗ-69095 (советский тяжелый четырехосный тягач, который был разработан в конце 1970-х годов. Он был предназначен для буксировки тяжелых грузов и техники, а также для работы в составе автопоездов

ГАЗ C41RB3 (ГАЗон Next)– ГАЗон Next –это российский среднетоннажный грузовой автомобиль, выпускаемый предприятием «Группа ГАЗ». Он является обновленной версией популярного грузовика ГАЗ-3309 и отличается улучшенными техническими характеристиками и повышенной комфортностью

Рынок передвижных базовых станций является довольно специфичным, поскольку проекты по производству ПБС имеет лишь одна компания. В свою очередь, сдачу комплекса в аренду на данный момент предлагают лишь несколько операторов, что является недостатком, поскольку их установки привязаны к своей же сети, такая ограниченность недопустима при работе в экстренных ситуациях. Также необходимо расширить возможности комплекса, используя различные автомобили в качестве шасси, чего на данный момент нет. Решение этих вопросов является первоочередной задачей для безаварийной работы сети даже в непредсказуемых и динамически изменяемых условиях среды.