Development of Communication System for UAV Ground Control Station with ATC Based on Controller Pilot Data Link Communication
Main Article Content
Abstract
The technology of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), or drones, has rapidly evolved over the years, taking on various missions such as delivery, agriculture, mapping, surveillance, firefighting, and more. With the expanding functions of drones, the operational areas of UAVs also increase. However, there are restricted locations for UAV operations, one of which is an airport. Operating UAVs in controlled airspace requires permission from the government and local regulators. Moreover, a reliable communication system is crucial to support operations and prevent failures. This paper discussed the development of a communication system between UAV Ground Control pilots and Air Traffic Control (ATC) operators. The system utilizes strategic and tactical messages, developing the UAV communication system architecture based on the Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC) standard operating procedures. This involved the design of the UAV Ground Control Station (GCS) communication system and the analysis of transmission power. The CPDLC system is a text-based communication system using the internet to send messages to ATC at an airport. The research methods included literature studies, collecting CPDLC messages based on documents (GOLD), developing the UAV communication system architecture, creating strategic communication standard operating procedures, designing the communication system interface on the GCS, and performing power calculations using link budget analysis. The research results indicate that the transmission power, calculated using the link budget at a distance of 100 km, is 17 dBm for payload communication and 15 dBm for telemetry communication, both meeting the minimum link margin standard of 15 dBm.
Article Details
Usulan Pembuatan Informasi Hak Cipta
1. Kebijakan yang diajukan untuk jurnal yang menawarkan akses terbuka
Syarat yang harus dipenuhi oleh Penulis sebagai berikut:
- Penulis menyimpan hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama naskah secara simultan dengan lisensi di bawah Creative Commons Attribution License yang mengizinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan dengan sebuah pernyataan kepenulisan pekerjaan dan penerbitan awal di jurnal ini.
- Penulis dapat memasukkan ke dalam penyusunan kontraktual tambahan terpisah untuk distribusi non ekslusif versi kaya terbitan jurnal (contoh: mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mem-posting karya mereka online (contoh: di repositori institusional atau di website mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena dapat mengarahkan ke pertukaran produktif, seperti halnya sitiran yang lebih awal dan lebih hebat dari karya yang diterbitkan.
2. Kebijakan yang diajukan untuk jurnal yang menawarkan akses terbuka yang tertunda
Penulis yang menerbitkan dengan jurnal ini setuju pada persyaratan berikut ini:
- Penulis menyimpan hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama, dengan pekerjaan [TENTUKAN PERIODE WAKTU] setelah penerbitan secara simultan dengan lisensi di bawah: Creative Commons Attribution License yang memudahkan yang lain untuk berbagi karya dengan pengakuan penerbitan awal dan kepenulisan karya di jurnal ini.
- Penulis bisa memasukkan ke dalam penyusunan kontraktual tambahan terpisah untuk distribusi non-ekslusif versi kaya terbitan jurnal (contoh: mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mem-posting karya mereka online (contoh: di repositori institusional atau di website mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena dapat mengarahkan ke pertukaran produktif, seperti halnya sitiran yang lebih awal dan lebih hebat dari karya yang diterbitkan.
Warta Penelitian Perhubungan by Sekretariat Badan Penelitian dan Pengembangan Perhubungan is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. Based on a work at http://ojs.balitbanghub.dephub.go.id/index.php/warlit/index.
References
G. Singhal, B. Bansod, and L. Mathew, “Unmanned Aerial Vehicle Classification, Applications and Challenges: A Review,” ENGINEERING, preprint, Nov. 2018. doi: 10.20944/preprints201811.0601.v1.
R. Prabhakar and A. Pandey, “Integration of Drones/UAV in Civil Aviation airspace in India: Challenges and Job complexities,” Apr. 2023.
T. Jiang, J. Geller, D. Ni, and J. Collura, “Unmanned Aircraft System traffic management: Concept of operation and system architecture,” Int. J. Transp. Sci. Technol., vol. 5, no. 3, pp. 123–135, Oct. 2016, doi: 10.1016/j.ijtst.2017.01.004.
ICAO, Global Operation Data Link Document (GOLD), 2nd ed. Montreal, Quebec, Canada: ICAO, 2013.
ICAO, Procedures for air navigation and air traffic management pans-atm doc 4444. Place of publication not identified: ICAO, 2016.
FAA, “CPDLC END2END DESCRIPTION.” FAA, Mar. 07, 2022.
“Session 4.6 ADS CPDLC Workshop SITA v 2.0-1.pdf.”
C. Yan, L. Fu, J. Zhang, and J. Wang, “A Comprehensive Survey on UAV Communication Channel Modeling,” IEEE Access, vol. 7, pp. 107769–107792, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2933173.
S. Attamimi and R. Rachman, “PERANCANGAN JARINGAN TRANSMISI GELOMBANG MIKRO PADA LINK SITE MRANGGEN 2 DENGAN SITE PUCANG GADING,” J. Teknol. Elektro, vol. 5, no. 2, May 2014, doi: 10.22441/jte.v5i2.764.
A. Chabory, R. Douvenot, and C. Morlaas, “Antennas and Propagation”.
I. Novi Yono Putro, N. Chasanah, and Sunar, “DESAIN LINK BUDGET DENGAN METODE FREE PATH LOSS MODEL UNTUK ANALISIS JARAK JANGKAU LSU 02 LD,” Semin. Nas. Iptek Penerbangan Dan Antariksa XXI, 2017.
C. UAS, “Cavok UAS - Professional drone solutions.” Accessed: Oct. 29, 2023. [Online]. Available: https://cavok-uas.com
D. Pepitone, J. Fugedy, and E. Letsu-Dake, “CPDLC Procedures: Recommendations for General System Performance Requirements, Design of Standard Operating Procedures and Operating Limitations for CPDLC.” Honeywell, Aug. 31, 2011.
“PEN UAS,” Pen Aviation. Accessed: Oct. 13, 2023. [Online]. Available: https://penaviation.com/services/pen-uas/
NATO STANDARDIZATION AGENCY, “STANDARDIZATION AGREEMENT.” Sep. 03, 2009.