Система автоматического обнаружения незаконного проникновения беспилотников

Стремительное развитие беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на малой высоте в качестве нового вида транспорта стало мощным стимулом для развития рынка. Однако появление беспилотников «чёрного полёта», которые не передают информацию о своём местоположении, создало новые риски для безопасности гражданской авиации, защиты частной жизни граждан и других аспектов общественной безопасности.

В этой связи возможности интегрированного зондирования и связи (ISAC) базовой станции (BS) могут стать эффективным инструментом для мониторинга и контроля БПЛА на малой высоте. Например, с помощью электронного ограждения BS ISAC может автоматически обнаруживать незаконное проникновение дронов, обеспечивая безопасность на малой высоте в контексте экономики малых высот.

Благодаря высокой мобильности БПЛА и их сильным каналам прямой видимости (LoS) воздух-земля, ISAC с поддержкой дронов может обеспечить превосходное покрытие зондирования и связи, а также улучшить характеристики зондирования и связи по сравнению с наземным ISAC.

Однако существующие исследования в основном сосредоточены на зондировании с помощью одной базовой станции, что может не полностью раскрыть потенциал ISAC и не обеспечить высокоточное зондирование на больших расстояниях.

Учитывая эти соображения, в статье в IEEE Transactions on Wireless Communications была предложена система БПЛА с сотовой связью, в которой БС и подключённый дронов используются для выполнения задач кооперативного обнаружения для точного обнаружения.

Чтобы раскрыть потенциал ISAC в системах БПЛА с сотовой связью, был предложен алгоритм слияния данных на основе расширенной фильтрации Калмана (EKF), который предоставляет точную информацию об окружающей среде и обеспечивает зондирование за пределами прямой видимости.

Кроме того, китайские исследователи оптимизировали производительность скорости связи путём совместного проектирования формирования луча передачи и траектории с учётом ограничений по мощности и практических условий боя. Это позволяет бороться с влиянием мобильности и обеспечивать требования к зондированию, обеспечивая при этом положительную обратную связь.

Результаты обширного моделирования показывают, что предложенный алгоритм слияния данных повышает точность оценки на 67%, а совместная разработка алгоритма формирования луча и траектории повышает скорость передачи данных более чем на 31%.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников