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在城市环境中我们需要多少个无人机检测传感器?

      无人机在任何环境中都对公共安全构成潜在威胁,每个无人机对飞行员都有自己的挑战。例如,在农村或类似沙漠的条件下,由于开阔的空间,无人机通常可以比在城市环境中飞得更远。


      在城市条件下,由于建筑物引起反射、视线 (LOS) 限制以及由于 WiFi 接入点和手机等因素增加的射频 (RF) 传输,范围会显着减少。虽然这些对无人机飞行员来说是挑战,但它们也对无人机检测解决方案施加了类似的限制。
哪种类型的无人机检测传感器最适合城市地区?
      根据美国联邦航空管理局的说法,探测无人机有两种主要技术,无线电探测和测距 (RADAR)和射频。声学和摄像技术被认为是次要的,在城市环境中非常有限。
声学(主要)
相机(次要)
声学传感器努力应对不断变化的噪音水平和交通模式。
摄像头受 LOS 限制,通常需要很多才能覆盖一个区域。现有的摄像头基础设施倾向于向下瞄准以监控地面活动,这并没有考虑到无人机的空中威胁。
 雷法(主要)
RADAR也由 LOS 操作,这意味着它无法检测环境中的物体或周围的物体。在这种情况下,必须安装 RADAR 系统,使其对目标覆盖区域具有无障碍视野,通常位于城市高层建筑的顶部。
雷达通常以锥形方式传输。例如,雷达天线可能只看 60 度倾角,这意味着它向上看 30 度,向下看 30 度,或者它可能倾斜向上看无人机,向上看 40 度,向下看 20 度。然而,这意味着某些东西可以在雷达覆盖区域上方或下方飞行并逃避检测。通常,雷达的远距离可以减轻死角,但在城市环境中,高架传感器装置加上周围的高楼和各种障碍物限制了雷达的范围,只会增强其最大的弱点之一。
射频(主要)
射频检测技术非常适合城市无人机检测。城市环境中的 RF 检测仍然存在许多挑战,但这些挑战是可以克服的。RF 检测不需要 LOS,但与 RADAR 一样,它不会通过大型建筑物进行检测。因此,它可以检测到城市环境中预期的大部分地面杂波和交通。
RF 无人机检测系统将必须补偿城市中增加的 RF 流量,这是非常可行的,只要该系统是为这样做而设计的,并且不是仅在农村/沙漠作业中建造和/或测试的。
另一个挑战是建筑物和环境中各种物体的信号反射,也称为多径。如果某些 RF 系统是为城市使用而设计的,则它们可以补偿多径。

      
多少个无人机检测传感器放置在城市哪些地区是最好的?
      由于射频比雷达更适合城市环境,下一个主要问题是需要多少射频传感器?要回答这个问题,了解传感器的放置位置很重要。
      通常优先选择对覆盖区域具有清晰视距的高架位置。传感器可以位于从地面到建筑物顶部的任何位置。街角或十字路口等区域在许多方向上都提供了不错的 LOS。传感器不应安装在射频辐射极高的地方,例如带有城市应急通信设备的市政厅屋顶。
      此外,确保安装位置满足传感器的需求(例如可用电源和网络连接)也很重要。体积大、耗电的传感器可能难以在物理上部署,并且出于美观原因,建筑物所有者可能不允许它们。此外,城市中的许多高层建筑都在 LTE 覆盖范围之上,因为该网络向下传输到地面。
      所需传感器数量的最后一个考虑因素是覆盖区域的大小和形状。为此,最好与值得信赖的制造商合作,以清楚了解有多少传感器覆盖了一个设定区域。根据经验,在安装限制的情况下,传感器应尽可能以彼此优选的间距布置。任何安装过程都应进行远程现场勘测和现场勘测以确认传感器的位置。
      对于城市街区内某个区域的永久覆盖,四个或五个固定传感器可能就足够了,但这在很大程度上取决于该区域的用例和拓扑结构。如果覆盖区域很大或形状奇怪,则需要更多的传感器。
      声称在同一环境中只需要一个传感器的系统很可能通过解码和解调(通常称为“黑客”)无人机和控制器之间的信号来提取信息而违反了联邦隐私法。由于城市环境中的盲点和障碍物,即使只是从无人机读取 GPS 也可能需要多个传感器。
      如果覆盖区域包括无法用固定传感器安装轻松覆盖的城市峡谷,则移动传感器是一个非常有用的选择。移动传感器可以与固定传感器协同工作,并根据需要动态调整系统的覆盖范围。由于 RF 不需要 LOS,因此即使设备位于“盲点”内,系统也可能会发出警报(精度降低),并且可以派遣基于车辆的传感器来减轻“盲点”并准确检测和定位设备。

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