کد خبر : ۲۹۴

حل مشکلات حریم هوایی پرنده‌های بدون سرنشین

۱۲ دی ۱۳۹۹ ۱۷:۳۶

افزایش پرواز پرنده‌های بدون سرنشین کوچک | Drone بر فراز شهرها باعث ایجاد یک چالش برای مراجع ذیصلاح مدیریت حریم هوایی شده است.

حل مشکلات حریم هوایی پرنده‌های بدون سرنشین

در سالیان اخیر افزایش پرواز پرنده های بدون سرنشین کوچک - Drone بر فراز شهرها باعث ایجاد یک چالش برای مراجع ذی‌صلاح مدیریت حریم هوایی شده است. در یک محیط شهری مناطق مختلفی از جمله زندان‌ها، مراکز پلیس و برخی از ساختمان‌های دولتی وجود دارد که حریم هوایی آن‌ها به دلیل مسائل امنیتی محافظت شده هستند. از سوی دیگر گسترش مفهوم تاکسی های هوایی و حمل‌ و نقل درون شهری با هواگردهای خودران این نگرانی را دوچندان کرده است. در همین راستا FAA تلاش زیادی برای ارائه قوانین و چار چوب های پرواز در حریم های شهری انجام داده است. علاوه بر این FAA در این سال‌ها از شرکت های فعال در زمینه هوانوردی و فناوری های نوین درخواست ارائه راهکارهایی برای مدیریت ایمن ترافیک هوایی این هواگردها کرده است.

اخیراً شرکت های Fortem Technologies و Unifly به دنبال ارائه راه حلی برای مشکل مدیریت ترافیک سیستم های بدون سرنشین^[1] (UTM) هستند. آن‌ها طرح هایی برای بررسی ورود و خروج پرنده های بدون سرنشین و تاکسی های هوایی به منظور فراهم کردن حریم هوایی دولتی و نظامی ارائه کرده‌اند. راه حل این شرکت ها برای حل مشکل مدیریت ترافیک پرنده های بدون سرنشین ارائه پلتفرم SkyDome AI و رادار TrueView از شرکت Fortem و همچنین پلتفرم شناسایی و موقعیت یابی^[2] (BLIP) از شرکت Unifly است.

ردیابی پرنده های بدون سرنشین و شناسایی الکترونیکی (BLIP)

طرح UTM شرکت Unifly برای ایمن سازی ادغام پرنده های بدون سرنشین داخل حریم هوایی، مقامات مدیریت ترافیک هوایی شهری یا منطقه‌ای را به خلبان ها متصل می‌کند. از این طریق مقامات می‌توانند پرواز پرنده های بدون سرنشین را ببینند و تأیید کنند و نواحی غیر ممکن پرواز را به صورت بلادرنگ مدیریت کنند. همچنین خلبان های پرنده های بدون سرنشین می توانند پرنده های خود را مدیریت کنند و برای آن‌ها برنامه ریزی لازم را انجام دهند. علاوه بر این تأییدیه های پروازی را به صورت برخط با مقررات محلی و بین المللی دریافت کنند.

پلتفرم BLIP مناسب نیازهای خاص ارائه دهندگان سرویس UTM، مقامات محلی و اپراتورهای پرنده های بدون سرنشین است. برای تضمین ایمنی ترافیک پرنده های بدون سرنشین، لازم است که موقعیت دقیق این پرنده ها شناسایی شود. بنابراین ردیابی برای پرنده های بدون سرنشین به ویژه در مواردی که پرنده خارج از دید اپراتور پروازمی‌کند، یک قابلیت کلیدی محسوب می‌شود. پلتفرم BLIP یک دستگاه کوچک و سبک است که مستقل از سیستم های یک هواگرد، می تواند مکان دقیق آن را مشخص و به طور سراسری انتشار دهد. این پلتفرم برای انجام عملیات خود همه توابعی که ممکن است مورد نیاز باشند را ترکیب می‌کند.

این توابع شامل موارد زیر است:

پشتیبانی بسیار دقیق از تمام سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی - GNSS از جمله GPS، Galileo، Glonass و Beidou
ارتباطات سلولی چندباندی (LTE Category 1)
باتری یکپارچه با پشتیبانی شارژ بی سیم
شتاب‌سنج + ژایروسکوپ + مغناطیس سنج
حسگر فشار (ارتفاع‌سنج)
حسگر دما
حافظه FRAM برای حافظه پنهان پرواز
ارتباط امن با استفاده از پروتکل TLS v1.2

حل مشکلات فضای هوایی پرنده های بدون سرنشین

در واقع پلتفرم BLIP یک دستگاه شناسایی الکترونیکی خودکار است و از لحظه ای که دستگاه حرکت عمودی پرنده را حس می‌کند، اطلاعات ردیابی را از طریق شبکه بی‌سیم LTE به UTM ارسال می‌کند. علاوه بر این، BLIP از پروتکل بلوتوث با انرژی کم BLE برای انتشار شناسه الکترونیکی Drone، موقعیت سه بعدی و موقعیت مکان برخاست مطابق با الزامات قانونی اروپا برای پروازهای Drone استفاده می کند.

این اطلاعات به صورت بلادرنگ از طریق برنامه های کاربردی ایمن برای مقامات مربوطه قابل دسترسی است. به عنوان مثال یک گشت پلیس می تواند تمام جزئیات هواپیماهای بدون سرنشین در حال پرواز در فاصله 200 متری خود را دریافت کند.

رادار TrueView

خانواده رادار TrueView با استفاده از الگوریتم های هوش مصنوعی برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی هوایی و زمینی ارائه شده است. این رادار برای شناسایی، ردیابی، دسته بندی اشیاء هوایی و موانع طراحی شده است. همچنین TrueView به صورت بلادرنگ آگاهی از وضعیت و اطلاعات موقعیتی را برای نظارت، اجرا و حفاظت از هر حریم هوایی ارائه می‌کند. این محصول یک دستگاه کوچک و سبک است که توانایی شناسایی تمام Droneهای اطراف خود را دارد.

رادار TrueView در سه مدل R20، R30 و رادار ^[3]DAN-C عرضه می شود. رادار DAN-C برای استفاده در هواپیماهای سرنشین دار به عنوان بخشی از یک راه حل اویونیک که با فناوری هایی مانند ADS-B ادغام شده، سازگار است؛ درحالیکه دیگر مدل ها هواپیماهای بدون سرنشین و راه حل‌های مبتنی بر زمین را مورد هدف قرار می دهند.

مدل های R20 و R30 محصولاتی سبک (حدود 800 گرم) با اندازه کوچک هستند که به راحتی روی یک Drone نصب و راه اندازی می شوند. این رادارها با استفاده از مجموعه ای حسگر وجود پرنده بدون سرنشین دیگر یا مانع را تشخیص داده و اطلاعات را برای خلبان زمینی پلتفرم ارسال می کند. هوش مصنوعی بکار رفته در این محصول امکان تفکیک بین پرندگان، انسان ها، اشیاء، هواپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین را فراهم می کند.

از مهم ترین ویژگی های رادار TrueView می توان به موارد زیر اشاره کرد:

حسگرهای قدرتمند برای کار در روز و شب و در تمام شرایط آب و هوایی از جمله دود، ابر و مه
رادار موثر 3 بعدی که می تواند اشیاء را با دقت شناسایی و تشخیص دهد.
رابط کاربری ساده و بصری که گزینه های تشخیص و هشدار دهنده را فراهم می کند.
ارائه مکان دقیق اشیاء در محدوده طولانی
ارائه هشدار اولیه در مورد هواپیماهای بدون سرنشین نفوذی یا غیر مشارکتی

رادار TrueView ساخت شرکت Fortem برای نصب روی هواپیماهای بدون سرنشین کوچک

پلتفرم نرم افزاری SkyDome

این پلتفرم نرم افزاری وظیفه نظارت بر حریم هوایی از پیش تعریف شده را دارد و می تواند به صورت بلادرنگ حضور Droneهای مخرب و نفوذی را تشخیص دهد. از این پلتفرم می توان برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت UAVها برای زندان ها، استادیوم ها، پالایشگاه های نفت، مراکز داده، فرودگاه ها، ساختمان های دولتی، نیروگاه ها و موارد دیگر استفاده کرد.

پلتفرم SkyDome از رادار TrueView برای نظارت بر حریم هوایی به منظور ایجاد داده های بلادرنگ و هشدار دهی استفاده می کند. بدین ترتیب یک نمای 360 درجه از ناحیه مورد نظارت و ترافیک هوایی موجود در آن در اختیار نرم افزار قرار گرفته و SkyDome با توجه به قوانین تعریف شده برای آن ناحیه، در صورت تشخیص هرگونه تهدید عکس العمل نشان خواهد داد. در واقع SkyDome یک راه حل اثبات شده نظامی است که قادر به نظارت و برقراری امنیت در طول روز - شب و در تمام شرایط آب و هوایی است. کاربر می تواند در این نرم افزار نواحی مجاز یا غیر مجاز پرواز Droneها را تعیین و قوانین مختلفی را برای آن‌ها تعریف کند.

هنگامیکه یک مزاحم در حریم هوایی شناسایی شود، مرکز فرماندهی SkyDome می تواند پاسخ مناسب را بسته به سطح تهدید ارائه کند. گزینه‌ پاسخ شامل هشدار نفوذ و استفاده از یک DroneHunter برای مقابله فیزیکی سریع و خودکار است. پلتفرم DroneHunter خانواده ای از هواپیماهای هوشمند است که برای مقابله فیزیکی با نفوذگران هوایی طراحی شده اند. این هواگردها می توانند به‌طور خودکار و با هدایت نرم افزار SkyDome یا از طریق کنترل خلبان اقدام لازم برای رفع تهدید را انجام دهند.

بنابراین پلتفرم TrueView که وزنی کمتر از 2 پوند دارد، با کمک SkyDome یک نمای 360 درجه و دیجیتالی از حریم هوایی ارائه می دهد. طبق گفته مدیر عامل شرکت سازنده این دو محصول در کنار یکدیگر مرزهای جغرافیایی و قوانین را برای هشداردهی ایجاد می کنند. نرم‌افزار در صورت مشاهده هرگونه تهدید قابلیت ارسال یک هشدار به دستگاه‌های تلفن همراه و ارسال داده های 3 بعدی موقعیت، تصاویر و ویدئو از پرنده های بدون سرنشین نفوذی را دارد.

مدیر عامل شرکت Fortem همچنین در مورد اهمیت این گونه محصولات و رقابت شکل‌گرفته برای تولید آن‌ گفت: «نقص های امنیتی اخیر موجب شده تقاضا برای نظارت بر حریم هوایی دیجیتال شده به سرعت افزایش پیدا کند. این رشد به ویژه برای محصولاتی که قادر به شناسایی پرنده های بدون سرنشین بدون انتشار سیگنال RF هستند، چشم گیرتر بوده است. در حال حاضر مکان های زیادی در محیط های شهری وجود دارد که نیازمند حریم هوایی محافظت شده هستند و سامانه‌های قدیمی نمی تواند پاسخگوی بسیاری از تهدیدهای امروزی باشد.»

علاوه بر پرنده های بدون سرنشین، تاکسی های هوایی در آینده برای ادغام حریم هوایی نیاز به ردیابی قابل اعتماد از هواپیماهای بدون سرنشین به ویژه اطراف فرودگاه ها، سالن ها، پارک های تفریحی و تاسیسات نفت و گاز خواهند داشت.

[1] unmanned Traffic Management

[2] Unifly’s Broadcast Location and Identify Platform

[3] Detect Assistance Non-Cooperative

پژوهشکده اویونیک دانشگاه صنعتی اصفهان

تعداد بازدید : ۳,۵۶۵

کلیدواژه ها: قوانین و مقررات پهپاد,پرنده های بدون سرنشین,پرنده های بدون سرنشین نظامی,سیستم ADS-B,سیستم های مخابراتی هواپیما,سیستم های ناوبری هواپیما,موسسه پهپاد,pahpad,پهپاد

اخبار مرتبط