Strategic Advantages of Drones Equipped with Fiber Optic Wired Communication in Real Warfare Environment

Year 2025, Volume: 8 Issue: 4, 982 - 990, 15.07.2025

Hüseyin Şahin

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1651870

Abstract

This article explores the strategic advantages of fiber-optic communication systems in unmanned aerial vehicles (UAVs) under real combat conditions, highlighting their superiority over traditional wireless systems. The study reviews the constraints of wireless communications, notably their susceptibility to electronic warfare tactics such as jamming and interception. It proposes that fiber-optic technology provides a secure, interference-resistant alternative, offering unparalleled data integrity crucial for military operations. A comprehensive methodological approach combines theoretical frameworks, simulations, and expert consultations to evaluate these systems. Results indicate that fiber-optic UAVs achieve enhanced communication security, reduced latency, and superior data transmission continuity, crucial in hostile environments. The study further assesses operational range limitations and logistics challenges inherent in tethered systems, suggesting future research focus on developing hybrid communication systems and advanced materials. The findings advocate for integrating fiber-optic systems into military strategies, while also considering their potential in disaster management and infrastructure monitoring, positioning such technology as pivotal in improving defence and civilian applications.

Keywords

UAV, Drone, Fiber Optic, Cominication

Fiber Optik Kablolu Haberleşme ile Donatılmış Dronların Gerçek Savaş Ortamında Sağladığı Stratejik Avantajlar

Abstract

Bu makale, insansız hava araçlarındaki (İHA) fiber optik haberleşme sistemlerinin gerçek savaş koşullarındaki stratejik avantajlarını araştırmakta ve geleneksel kablosuz sistemlere göre üstünlüklerini vurgulamaktadır. Çalışma, kablosuz haberleşmenin kısıtlamalarını, özellikle de sinyal karıştırma ve engelleme gibi elektronik harp taktiklerine karşı hassasiyetini gözden geçirmektedir. Fiber optik teknolojisinin güvenli, parazitlere karşı dayanıklı bir alternatif sunduğunu ve askeri operasyonlar için hayati önem taşıyan benzersiz bir veri bütünlüğü sağladığı görülmektedir. Kapsamlı bir metodolojik yaklaşım, bu sistemleri değerlendirmek için teorik çerçeveleri, simülasyonları ve uzman danışmanlıklarını birleştirmektedir. Sonuçlar, fiber optik İHA'ların düşmanca ortamlarda çok önemli olan gelişmiş haberleşme güvenliği, daha düşük gecikme süresi ve üstün veri aktarım sürekliliği sağladığını göstermektedir. Çalışma ayrıca, bağlı sistemlerin doğasında bulunan operasyonel menzil sınırlamalarını ve lojistik zorlukları değerlendirmekte ve gelecekteki araştırmaların hibrit haberleşme sistemleri ve gelişmiş malzemeler geliştirmeye odaklanmasını önermektedir. Bulgular, fiber-optik sistemlerin askeri stratejilere entegre edilmesini savunurken, aynı zamanda afet yönetimi ve altyapı izleme potansiyellerini de göz önünde bulundurarak, bu teknolojiyi savunma ve sivil uygulamaların iyileştirilmesinde çok önemli bir konuma getirmektedir.

Keywords

İHA, Drone, Fiber optik, Haberleşme

References

• Akarsu A. 2019. Yeni nesil kablosuz ağlarda kapasite ve kapsama alanı eniyilemesi için dron baz istasyonlarının kullanımı. Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa, Türkiye, pp: 103. https://acikbilim.yok.gov.tr/handle/20.500.12812/682393.
• Akkan LÖ, Akkan T, Çelik H, Olcay T. 2015. Akıllı sistemler ve robotik uygulamalarda kablosuz iletişimin önemi ve proje uygulamaları. Ejovoc Electron J Vocational Colleges, 55: 115-122. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ejovoc/issue/79298/1336808.
• Alexan W, Aly L, Korayem Y, Gabr M, El-Damak D, Fathy A, Mansour HAA. 2024. Secure communication of military reconnaissance images over UAV-assisted relay networks. IEEE Access, 12: 78589-78610. pp: 78589-78610. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3407838.
• Anonymous. 2024a. Показаны новые кадры успешного применения российского оптоволоконного дрона-камикадзе. https://topwar.ru/251973-pokazany-novye-kadry-uspeshnogo-primenenija-rossijskogo-optovolokonnogo-drona-kamikadze.html (accessed date: March 6, 2025).
• Anonymous. 2024b. Отечественные БПЛА с управлением по оптоволоконному кабелю. https://topwar.ru/253973-otechestvennye-bpla-s-upravleniem-po-optovolokonnomu-kabelju.html (accessed date: March 6, 2025).
• Ding J, Mei H, Chih-Lin I, Zhang H, Liu W. 2020. Frontier progress of unmanned aerial vehicles optical wireless technologies. Sensors, 20(19): 5476. pp: 5476. https://doi.org/10.3390/S20195476.
• Elamassie M, Uysal M. 2023. Free space optical communication: an enabling backhaul technology for 6G non-terrestrial networks. Photonics, 10(11): 1210. pp: 1210. https://doi.org/10.3390/PHOTONICS10111210.
• Gargalakos M. 2021. The role of unmanned aerial vehicles in military communications: application scenarios, current trends, and beyond. Mil Oper Res, 213: 313-321. pp: 313-321. https://doi.org/10.1177/15485129211031668.
• Gustafson D, Pollock M. 1982. Military application of fiber optics technology. RAND Corporation, Santa Monica, CA, USA, pp: 42. https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/notes/2007/N2866.pdf.
• Halder S, Chen S, Li W, Zheng W, Liu F, Zhou S, Wang S, Yuan Y, Zhang T. 2025. Application of optical communication technology for UAV swarm. Electronics, 14(5): 994. pp: 994. https://doi.org/10.3390/ELECTRONICS14050994.
• Kishk MA, Alouini MS. 2019. Aerial base stations deployment in 6G cellular networks using tethered drones: the mobility and endurance trade-off. IEEE Veh Technol Mag, 15(4): 103-111. pp: 103-111. https://doi.org/10.1109/MVT.2020.3017885.
• Laghari AA, Jumani AK, Laghari RA, Li H, Karim S, Khan AA. 2024. Unmanned aerial vehicles advances in object detection and communication security review. Cogn Rob, 4: 128-141. pp: 128-141. https://doi.org/10.1016/J.COGR.2024.07.002.
• Niedermaier M, von Bodisco A, Merli D. 2019. CoRT: a communication robustness testbed for industrial control system components. arXiv, Cornell University, Ithaca, NY, USA, pp: 1-12. https://arxiv.org/abs/1904.04286v1.
• Özçakmak F. 2024. Askeri taktik ağlarda derin makine öğreniminin etkisi. Savunma Bilimleri Dergisi, 20(2): 303-326. pp: 303-326. https://doi.org/10.17134/KHOSBD.1355231.
• Şahin H. 2024. Strategic advantages of drones equipped with wired communication in real warfare environment. 4th International Conference on Frontiers in Academic Research, 13-14 December 2024, Konya, Türkiye, pp: 156-156.
• Uzun M, Oktay T. 2023. Simultaneous UAV having actively sweep angle morphing wing and flight control system design. Aircraft Eng Aerosp Technol, 95(7): 1062-1068. pp: 1062-1068.
• Uzun P, Temiz İ. 2021. Akıllı şebekelerde haberleşme teknolojisi kullanımı. Kırklareli Üniversitesi Müh Fen Bilim Derg, 7(2): 292-304. pp: 292-304.
• Yılmaz H, Gültekin A. 2021. Mesafeli kablosuz haberleşmelerde Li-Fi teknolojisi kullanımı. Harran Üniversitesi Müh Derg, 9(3): 176-186. pp: 176-186.
• Zhang C, Shi J, Duan J, Yang Y. 2006. Fiber-optic network architecture and technology for avionics systems. J Beijing Univ Aeronaut Astronaut, 32(11): 1390-1394. pp: 1390-1394.
• Zhang Y, Chen S, Zeng Z, Zhang Z, Liu Y. 2024. Fiber-optic transmission of broadband wireless communication signals based on source and transmission integration. Proc SPIE, 13502: 70-75. pp: 70-75.