在城市環(huán)境中我們需要多少個無人機檢測傳感器？
無人機在任何環(huán)境中都對公共安全構(gòu)成潛在威脅，每個無人機對飛行員都有自己的挑戰(zhàn)。例如，在農(nóng)村或類似沙漠的條件下，由于開闊的空間，無人機通常可以比在城市環(huán)境中飛得更遠。
在城市條件下，由于建筑物引起反射、視線 (LOS) 限制以及由于 WiFi 接入點和手機等因素增加的射頻 (RF) 傳輸，范圍會顯著減少。雖然這些對無人機飛行員來說是挑戰(zhàn)，但它們也對無人機檢測解決方案施加了類似的限制。哪種類型的無人機檢測傳感器最適合城市地區(qū)? 根據(jù)美國聯(lián)邦航空管理局的說法，探測無人機有兩種主要技術(shù)，無線電探測和測距 (RADAR)和射頻。聲學(xué)和攝像技術(shù)被認為是次要的，在城市環(huán)境中非常有限。 | |
| 聲學(xué)傳感器努力應(yīng)對不斷變化的噪音水平和交通模式。 | 攝像頭受 LOS 限制，通常需要很多才能覆蓋一個區(qū)域?，F(xiàn)有的攝像頭基礎(chǔ)設(shè)施傾向于向下瞄準以監(jiān)控地面活動，這并沒有考慮到無人機的空中威脅。 |
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| RADAR也由 LOS 操作，這意味著它無法檢測環(huán)境中的物體或周圍的物體。在這種情況下，必須安裝 RADAR 系統(tǒng)，使其對目標覆蓋區(qū)域具有無障礙視野，通常位于城市高層建筑的頂部。雷達通常以錐形方式傳輸。例如，雷達天線可能只看 60 度傾角，這意味著它向上看 30 度，向下看 30 度，或者它可能傾斜向上看無人機，向上看 40 度，向下看 20 度。然而，這意味著某些東西可以在雷達覆蓋區(qū)域上方或下方飛行并逃避檢測。通常，雷達的遠距離可以減輕死角，但在城市環(huán)境中，高架傳感器裝置加上周圍的高樓和各種障礙物限制了雷達的范圍，只會增強其最大的弱點之一。 |
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| 射頻檢測技術(shù)非常適合城市無人機檢測。城市環(huán)境中的 RF 檢測仍然存在許多挑戰(zhàn)，但這些挑戰(zhàn)是可以克服的。RF 檢測不需要 LOS，但與 RADAR 一樣，它不會通過大型建筑物進行檢測。因此，它可以檢測到城市環(huán)境中預(yù)期的大部分地面雜波和交通。RF 無人機檢測系統(tǒng)將必須補償城市中增加的 RF 流量，這是非常可行的，只要該系統(tǒng)是為這樣做而設(shè)計的，并且不是僅在農(nóng)村/沙漠作業(yè)中建造和/或測試的。另一個挑戰(zhàn)是建筑物和環(huán)境中各種物體的信號反射，也稱為多徑。如果某些 RF 系統(tǒng)是為城市使用而設(shè)計的，則它們可以補償多徑。 |
多少個無人機檢測傳感器放置在城市哪些地區(qū)是最好的? 由于射頻比雷達更適合城市環(huán)境，下一個主要問題是需要多少射頻傳感器?要回答這個問題，了解傳感器的放置位置很重要。 通常優(yōu)先選擇對覆蓋區(qū)域具有清晰視距的高架位置。傳感器可以位于從地面到建筑物頂部的任何位置。街角或十字路口等區(qū)域在許多方向上都提供了不錯的 LOS。傳感器不應(yīng)安裝在射頻輻射極高的地方，例如帶有城市應(yīng)急通信設(shè)備的市政廳屋頂。 此外，確保安裝位置滿足傳感器的需求(例如可用電源和網(wǎng)絡(luò)連接)也很重要。體積大、耗電的傳感器可能難以在物理上部署，并且出于美觀原因，建筑物所有者可能不允許它們。此外，城市中的許多高層建筑都在 LTE 覆蓋范圍之上，因為該網(wǎng)絡(luò)向下傳輸?shù)降孛妗?/span> 所需傳感器數(shù)量的最后一個考慮因素是覆蓋區(qū)域的大小和形狀。為此，最好與值得信賴的制造商合作，以清楚了解有多少傳感器覆蓋了一個設(shè)定區(qū)域。根據(jù)經(jīng)驗，在安裝限制的情況下，傳感器應(yīng)盡可能以彼此優(yōu)選的間距布置。任何安裝過程都應(yīng)進行遠程現(xiàn)場勘測和現(xiàn)場勘測以確認傳感器的位置。 對于城市街區(qū)內(nèi)某個區(qū)域的永久覆蓋，四個或五個固定傳感器可能就足夠了，但這在很大程度上取決于該區(qū)域的用例和拓撲結(jié)構(gòu)。如果覆蓋區(qū)域很大或形狀奇怪，則需要更多的傳感器。 聲稱在同一環(huán)境中只需要一個傳感器的系統(tǒng)很可能通過解碼和解調(diào)(通常稱為“黑客”)無人機和控制器之間的信號來提取信息而違反了聯(lián)邦隱私法。由于城市環(huán)境中的盲點和障礙物，即使只是從無人機讀取 GPS 也可能需要多個傳感器。 如果覆蓋區(qū)域包括無法用固定傳感器安裝輕松覆蓋的城市峽谷，則移動傳感器是一個非常有用的選擇。移動傳感器可以與固定傳感器協(xié)同工作，并根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的覆蓋范圍。由于 RF 不需要 LOS，因此即使設(shè)備位于“盲點”內(nèi)，系統(tǒng)也可能會發(fā)出警報(精度降低)，并且可以派遣基于車輛的傳感器來減輕“盲點”并準確檢測和定位設(shè)備。
