小型便携式低成本雷达可以保障无人机空中交通安全

随着空中私人拥有的无人机数量不断增加，现在需要空中交通管制系统来防止这些飞行器与其他飞机相撞。还记得制作早期《使命召唤》游戏的游戏工作室的联合创始人上个月不小心让他的无人机撞上了一架正在洛杉矶与熊熊烈火搏斗的消防飞机吗？事实证明，这样的事故是可以避免的，而且花不了多少钱。

事实上，犹他州杨百翰大学（BYU）的研究人员认为，只需花费几百美元，就能为无人机建立临时空中交通管制系统。

该团队的"本地空中交通信息系统"（LATIS）使用一个由廉价雷达组成的网络、一个带有网络设备的基站和一台笔记本电脑，以及一种巧妙的算法，来实时准确地跟踪在低空（按照飞机的标准）飞行的多架无人机。

虽然你可能不需要像机场交通控制塔使用的那种价值数百万美元的精密设备，但不用大笔投资就能监视无人机的消息还是很耐人寻味的。

事实上，比亚迪大学研究人员的系统是为临时快速安装而设计的，使用的是小型便携式低成本雷达，不需要很大的功率。

杨百翰大学为无人机空中交通管制开发的 X 波段相控阵雷达

如果雷达受到碰撞或移动，它们还可以快速重新校准。 所有这些特性都使该系统在受自然灾害或其他灾难影响的地区大有用武之地，在这些地区，监控无人机活动和防止与飞机相撞至关重要。

雷达网络使用所谓的实时动态全球定位系统（RTK-GPS）数据。 每个雷达都是相控阵雷达，可以在一秒钟内扫描其视场。 通过将雷达放置在相距 100 英尺（30 米）的地方，并以重叠的视场朝向天空，研究小组的算法能够将这些雷达的数据结合起来，同时跟踪在空中移动的多架无人机。

LATIS 设置，雷达间距近 100 英尺，指向天空，基站位于雷达 1 旁。

这种利用相控阵雷达的网络化方法不仅适用于低空飞行的无人机，而且克服了使用单一雷达所面临的挑战：范围有限、难以在拥挤的城区等复杂环境中跟踪物体，以及旋转雷达可能出现机械故障。

研究人员在去年11月发表在《智能与机器人系统杂志》上的论文中指出，他们的LATIS网络成功追踪了无人机，每个原理方向的平均误差量级小于3英尺（1米）。 这对于一个快速而简便的设置来说已经很不错了，而且它还可以为在未来的自然灾害中实施类似系统铺平道路。