隨著空中私人擁有的無人機數量不斷增加,現在需要空中交通管制系統來防止這些飛行器與其他飛機相撞。還記得制作早期《使命召喚》游戲的游戲工作室的聯合創始人上個月不小心讓他的無人機撞上了一架正在洛杉磯與熊熊烈火搏斗的消防飛機嗎?事實證明,這樣的事故是可以避免的,而且花不了多少錢。
事實上,猶他州楊百翰大學(BYU)的研究人員認為,只需花費幾百美元,就能為無人機建立臨時空中交通管制系統。
該團隊的"本地空中交通信息系統"(LATIS)使用一個由廉價雷達組成的網絡、一個帶有網絡設備的基站和一臺筆記本電腦,以及一種巧妙的算法,來實時準確地跟蹤在低空(按照飛機的標準)飛行的多架無人機。
雖然你可能不需要像機場交通控制塔使用的那種價值數百萬美元的精密設備,但不用大筆投資就能監視無人機的消息還是很耐人尋味的。
事實上,比亞迪大學研究人員的系統是為臨時快速安裝而設計的,使用的是小型便攜式低成本雷達,不需要很大的功率。

楊百翰大學為無人機空中交通管制開發的 X 波段相控陣雷達
如果雷達受到碰撞或移動,它們還可以快速重新校準。 所有這些特性都使該系統在受自然災害或其他災難影響的地區大有用武之地,在這些地區,監控無人機活動和防止與飛機相撞至關重要。
雷達網絡使用所謂的實時動態全球定位系統(RTK-GPS)數據。 每個雷達都是相控陣雷達,可以在一秒鐘內掃描其視場。 通過將雷達放置在相距 100 英尺(30 米)的地方,并以重疊的視場朝向天空,研究小組的算法能夠將這些雷達的數據結合起來,同時跟蹤在空中移動的多架無人機。

LATIS 設置,雷達間距近 100 英尺,指向天空,基站位于雷達 1 旁。
這種利用相控陣雷達的網絡化方法不僅適用于低空飛行的無人機,而且克服了使用單一雷達所面臨的挑戰:范圍有限、難以在擁擠的城區等復雜環境中跟蹤物體,以及旋轉雷達可能出現機械故障。
研究人員在去年11月發表在《智能與機器人系統雜志》上的論文中指出,他們的LATIS網絡成功追蹤了無人機,每個原理方向的平均誤差量級小于3英尺(1米)。 這對于一個快速而簡便的設置來說已經很不錯了,而且它還可以為在未來的自然災害中實施類似系統鋪平道路。







