راداری بسیار ارزان برای شناسایی هر پهپادی که زیر ۱۲۰ متر پرواز می کند
به گزارش پی اچ پی و جی کوئری، یک رادار جدید می تواند با هزینه چند صد دلاری هر پهپادی را که در ارتفاع کمتر از 120 متر پرواز می کند، ردیابی کند. این فناوری از راه واحدهای راداری متصل به هم که در اطراف یک منطقه تعیین شده مستقر می شوند، عمل می کند.
به گزارش پی اچ پی و جی کوئری به نقل از ایسنا، با افزایش استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین یا پهپادها، مدیریت فضای پرواز در ارتفاع کم در مناطق شهری پیچیده تر می شود.
یک حادثه اخیر در حریق های لس آنجلس نمونه ای از این چالش هاست، جایی که یک پهپاد بدون مجوز با یک هواپیمای آتش نشانی برخورد کرد و در نتیجه، عملیات آتش نشانی متوقف گردید که مانع از کوشش های مهم اطفای آتش سوزی شد.
در صورتیکه سامانه های راداری فعلی در حریم هوایی بالاتر مؤثر هستند، برای شناسایی پهپادهایی که در ارتفاع زیر ۱۲۰ متر پرواز می کنند، با چالش مواجهند که همین مورد، نظارت بر وسایل نقلیه هوایی کوچک و بدون سرنشین (پهپادها) در فضاهای هوایی شلوغ را دشوار می کند.
سازمان هوانوردی فدرال(FAA) مقرراتی را برای نظارت بر عملیات پهپادها معرفی کرده است، اما روش های ردیابی موجود اغلب خصوصاً در مناطق شلوغ یا محدود، کاربردی نیستند.
حال تعدادی از محققان دانشگاه بریگام یانگ(BYU) چاره ای بالقوه برای این مشکل پیدا کرده اند.
راداری ۱۰۰ هزار برابر ارزان تر
این گروه تحقیقاتی به رهبری کامی پیترسون(Cammy Peterson)، استاد مهندسی، شبکه ای از واحدهای راداری کم هزینه را توسعه داده اند که می توانند در مجموع به عنوان یک سیستم کنترل ترافیک هوایی به طور دقیقتر برای پهپادها عمل کنند.
هدف این رویکرد، ارائه قابلیت های نظارتی پیشرفته در فضای هوایی در ارتفاع پایین است که با افزایش استفاده از پهپادها حیاتی تر شده است.
پیترسون توضیح داد: هدف ما ایجاد سیستمی بود که بتواند هواپیماهای بدون سرنشین را بطور دقیق ردیابی کند.
وی ادامه داد: فناوری که ما درحال توسعه آن هستیم، بجای یک ایستگاه راداری گرانقیمت که اغلب در فرودگاه ها دیده می شود، از چندین رادار کوچک بهره می گیرد.
کارل وارنیک(Karl Warnick)، استاد مهندسی برق و کامپیوتر بر مزایای هزینه این سیستم تاکید کرد.
وی اظهار داشت: ما بجای تکیه بر سیستم راداری ۱۰ میلیون دلاری یک فرودگاه با واحدهایی کار می نماییم که می توانند با چند صد دلار ساخته شوند. در صورتیکه آنها ممکنست فاقد تمام خاصیت های سیستم های پیشرفته باشند، داده های ترکیبی آنها می تواند یک شبکه ردیابی قابل اعتماد بوجود آورد.
فناوری جدید؛ راداری کم هزینه
این فناوری بوسیله واحدهای رادار متصل به هم که در اطراف یک منطقه تعیین شده مستقر هستند، عمل می کند.
هر واحد رادار جهت شناسایی و ردیابی اجسام متحرک در محدوده خود به سوی آسمان است.
هنگامی که یک واحد رادار یک شیء را شناسایی می کند، هم موقعیت آن و هم موقعیت رادار را ثبت می کند. این داده ها سپس به یک سیستم مختصات جهانی تبدیل می شوند که با سایر ایستگاه های زمینی به اشتراک گذاشته شوند، بدین سبب یک نمای منسجم و پویا از ترافیک هوایی ارائه می دهند.
تیم مک لین(Tim McLain)، استاد مهندسی مکانیک که در این پروژه مشارکت دارد، می گوید: ما اطمینان می دهیم که همه واحدهای رادار برای ارائه تفسیری ثابت از موقعیت یک پهپاد کالیبره شده اند. این همگام سازی برای تعیین دقیق مکان هر پهپاد در آسمان کلیدی است و احتمال برخورد را به حداقل می رساند.
پژوهشگران می گویند این واحدهای راداری کوچک می توانند بر فراز سازه هایی مانند تیرهای برق یا برج ها و آنتن های مخابراتی نصب شوند و استقرار گسترده را بدون هزینه های زیرساختی قابل توجه تسهیل کنند.
کار این تیم برای توسعه سامانه ردیابی پهپادها، بر پتانسیل آن برای افزایش دقت مکان یابی پهپادها در لحظه که برای پیش گیری از برخوردها حیاتی می باشد، تأکید می کند.
در صورتیکه مطالعه اولیه این تیم بر روی سه رادار متمرکز بود که هر یک قادر به نظارت بر فضای دایره ای با شعاع ۷۶ متر بودند، پژوهشگران معتقدند که این سیستم می تواند برای احاطه کردن یک شبکه گسترده تر مقیاس بندی شود.
پیترسون اشاره کرد: برای مدیریت مؤثر فضای هوایی، اپراتورهای گوناگون مانند شرکت های تحویل باید بتوانند یک فضای هوایی را بدون درگیری به اشتراک گذارند. سیستم ما به پهپادهای مختلف از ارائه دهندگان مختلف اجازه می دهد که با حفظ ایمنی بطور همزمان عمل کنند.
ردیابی پهپادها
چالش ها خصوصاً با عوامل محیطی یا اختلالات فیزیکی که بر موقعیت رادار تأثیر می گذارند، باقی می مانند. با این وجود، این تیم یک خاصیت کالیبراسیون آنلاین به وجود آورده است که واحدهای رادار را قادر می سازد تا هنگام جمع آوری داده ها تصحیح شوند.
بردی اندرسون(Brady Anderson)، یکی از محققان این مطالعه، پاسخگویی این سیستم را برجسته کرد و اظهار داشت: فناوری ما در کمتر از ۱۰ ثانیه می تواند برای هر گونه تغییر در تراز واحد رادار تنظیم شود.
این پروسه کالیبراسیون سریع برمبنای مدل ریاضی محققان است که پیشرفت های قابل توجهی را در دقت ردیابی نسبت به روش های سنتی که بر داده های از پیش ثبت شده متکی هستند، نشان میدهد.
پیترسون می گوید: سازگاری این رادار نویدبخش توسعه آینده است. با الگوریتم هایی که به کار گرفته ایم، می توانیم واحدهای راداری را در صورت نیاز مبادله نماییم و شبکه را گسترش دهیم و نیازهای عملیاتی مختلف را با تکامل فناوری پهپاد برآورده نماییم.
از آنجا که تقاضا برای پهپادها بازهم درحال بالا رفتن است، نوآوری هایی مانند این سیستم کنترل ترافیک هوایی می تواند نقشی اساسی در تضمین امنیت و سازماندهی آسمان داشته باشد.
منبع: پی اچ پی و جی كوئری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب