Благодаря быстрому развитию технологий БПЛА, их применение в сельском хозяйстве, логистике, безопасности, инспекции линий электропередач и других областях становится все более распространенным. Однако безопасность полетов остается одной из основных проблем, ограничивающих широкомасштабное использование БПЛА. Особенно в автономном полете в сложных условиях, эффективное избегание препятствий становится решающим фактором, определяющим надежность системы. На этом фоне технология обхода препятствий с помощью миллиметрового радара быстро стала ключевым фактором при закупке высокотехнологичных БПЛА.
Миллиметровый радар работает в диапазоне частот от 30 ГГц до 300 ГГц, с длиной волны от 1 до 10 миллиметров, отсюда и название ?миллиметровый?. Этот тип радара вычисляет расстояние, скорость и азимут цели, излучая электромагнитные волны и принимая отраженные от цели сигналы, используя эффект Доплера и разницу во времени.
При закупке дронов предприятия должны создать научно-техническую систему оценки, чтобы гарантировать, что выбранное оборудование обладает надежными возможностями предотвращения столкновений с препятствиями с помощью миллиметрового радара. Основным критерием оценки является дальность и угол обнаружения радара — основные миллиметровые радары могут достигать дальности обнаружения более 100 метров и горизонтального поля зрения (FOV) не менее 120 градусов, что может удовлетворить потребности большинства сценариев применения. Во-вторых, необходимо учитывать разрешение радара и его помехоустойчивость. Радар высокого разрешения может более точно различать мелкие препятствия, такие как тонкие веревки и ветки; в то время как хорошая конструкция с защитой от помех позволяет избежать влияния электромагнитных помех, создаваемых другими электронными устройствами, на точность обнаружения. Кроме того, важными факторами являются энергопотребление, размер и вес радиолокационного модуля, особенно для дронов, чувствительных к продолжительности полета; низкое энергопотребление и легкая конструкция способствуют повышению общей эффективности полета.
Различные сценарии использования дронов в разных отраслях предъявляют разные требования к функции предотвращения столкновений миллиметрового радара. В области инспекции линий электропередач дронам необходимо пересекать участки с плотной сетью высоковольтных линий. Миллиметровый радар может эффективно идентифицировать крошечные зазоры между проводами и опорами, предотвращая столкновения. В сельскохозяйственных работах по защите растений дроны легко могут быть заблокированы посевами при полете на малых высотах.
Радар миллиметрового диапазона, благодаря своей способности проникать сквозь растительность, может поддерживать стабильное восприятие. В пилотных проектах по городскому воздушному движению (UAM) радар миллиметрового диапазона в сочетании с коммуникационными платформами 5G и граничными вычислениями создал кластерную сеть предотвращения столкновений на основе обмена данными в реальном времени, что позволило динамически оптимизировать траекторию в совместном полете нескольких дронов. Эти примеры применения демонстрируют, что радар миллиметрового диапазона является не только инструментом предотвращения столкновений, но и базовой основой для создания интеллектуальных беспилотных летательных аппаратов.
Благодаря глубокой интеграции технологий искусственного интеллекта и граничных вычислений, радар миллиметрового диапазона развивается в направлении большей интеграции и более высокого уровня интеллекта.
Радары миллиметрового диапазона следующего поколения будут широко использовать специализированные чипы (такие как ускорители ИИ) для достижения локализованной обработки радиолокационных сигналов, снижая зависимость от вычислительных мощностей облачных вычислений и повышая скорость отклика системы. Одновременно с этим, применение технологии MIMO (многовходовой-многовыходовой) позволит еще больше повысить пространственное разрешение радара, обеспечивая возможность одновременного отслеживания нескольких целей и определения тенденций их движения. Кроме того, внедряются адаптивные алгоритмы фильтрации на основе машинного обучения для решения проблемы частых ложных эхо-сигналов и многолучевого распространения в сложных городских условиях. Предполагается, что будущие миллиметровые радары перестанут быть просто ?детекторами?, а станут интеллектуальными сенсорными устройствами с проактивным восприятием, прогнозированием поведения и возможностями автономного принятия решений.
В процессе закупок компаниям следует остерегаться некоторых производителей, преувеличивающих характеристики миллиметровых радаров. Некоторые недорогие продукты, заявляя о ?миллиметровом предотвращении препятствий?, на самом деле используют низкочастотный радар или непроверенные алгоритмы, что приводит к высокому уровню ложных срабатываний и низкой стабильности.
Во всем мире полеты дронов строго регулируются, и использование миллиметровых радаров также должно соответствовать соответствующим правилам управления частотными диапазонами. Например, Министерство промышленности и информационных технологий Китая имеет четкие правила использования частот гражданских миллиметровых радаров, запрещающие несанкционированные изменения диапазона частот передачи или мощности.
В процессе отбора закупочные подразделения должны убедиться, что радиолокационное оборудование имеет законную лицензию на радиопередачу, чтобы избежать юридических споров, возникающих из-за несоответствия требованиям. В то же время, в некоторых странах от дронов требуется использование функций геозонирования и автоматического предотвращения столкновений при полетах в определенных районах. Как ключевой датчик, характеристики миллиметрового радара напрямую влияют на соответствие нормативным требованиям. Поэтому проверка соответствия должна быть включена в этап технической оценки процесса закупок.
Рекомендации по смежным темам
Лесные беспилотные летательные аппараты: со···
