开发雷达网络,确保垂直起降机场的安全飞行操作

开发雷达网络,确保垂直起降机场的安全飞行操作 2024-02-02 17:21:17 148

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面向未来城市空中交通的雷达网络

2024年奥运会的游客将首次能够乘坐空中出租车飞往场馆。无人机、多旋翼和空中出租车等垂直起飞飞机将从称为垂直起降机场的停机坪起飞和降落。

弗劳恩霍夫高频物理和雷达技术研究所FHR的研究人员正在开发一个全数字传感器网络,包括雷达传感器,未来将能够密切监控垂直起降机场的空中交通,并确保安全的飞行操作。该系统包括分散的有源和无源传感器,具有完全自主的功能,相互链接并共同感应端口。

无人机和多旋翼飞机已经用于民防、消防和桥梁检查。未来,这些无人机(UAV)也将用于其他任务,例如运送包裹的物流。在 2024 年巴黎奥运会上,欧洲的第一批乘客将由空中出租车运送。

航空旅行公司正计划为奥运场馆配备电动垂直起降系统,也称为eVTOL,以将游客从机场运送到活动现场。最初,无人机系统将由人类驾驶,每辆出租车一名乘客。在未来几年里,只要社会接受这一点,它们就应该自主试点。

这一概念的一个重要方面是用于发射和降落eVTOL的垂直起降机场的安全性,这些垂直起降飞机将被集成到屋顶、火车站、停车场和其他城市结构中。垂直起降机场必须满足最严格的安全要求。Fraunhofer FHR的研究人员旨在通过为新无人机停靠点配备模块化的全数字传感器网络(包括雷达传感器)来解决其安全性的重要部分。该网络可以适应每个垂直起降机场的大小,并使用有源和无源传感器。

雷达网络使用有源和无源传感器进行自我调节

“节点是完全数字化的,网络中的每个传感器都完全自主运行。传感器不是由中央计算机单元协调的;他们自己建立网络。他们能够独立地进行本地化和组织。基于边缘计算的原理,每个传感器都有自己的计算机单元,可以检测网络中其他传感器的位置,“位于Wachtberg的Fraunhofer FHR的科学家和跨学科专业小组”民用无人机系统“的成员Oliver Biallawons解释道。

发送和接收的工作在各个传感器之间共享,这些传感器相互协调。分散的有源和无源传感器安装在地面上,协同工作以感应整个起飞和着陆垫及其上方的空域。网络根据需要决定在主动(发送和接收)和被动(仅接收)模式下运行哪个传感器。

网络中的传感器越多,可以监控的区域就越大。即使添加或移除传感器或雷达节点,雷达网络也可以继续完美运行。

网络自主组织和分散处理的关键是通过集成到雷达信号中的无线通信信道在各个节点之间进行连接。

通过将网络通信集成到雷达信号中,信号可以无缝集成到未来的电信基础设施中。这是实现全面雷达和电信融合道路上的一个重要里程碑。“我们正在将通信信号集成到雷达波中,而不是使用单独的雷达和通信通道,”工程师说。

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