〖無人機監測與定位系列文章介紹〗
三期連載,一個療程,是德科技為一直困擾機場等關鍵設施的“頑疾”開出了一劑良藥。本期,是德科技的攻城獅們,將使出“千里眼,順風耳”的絕技,聽風辯位,展示“透過烏云見無人機”的能力。
無人機監測與定位解決方案第三期
眼見為實
這次外場測試是2017年5月下旬在北京官廳水庫附近實施的,主要由三臺小型室外監測站點組成(使用四臺或以上的監測站點通常能夠達到更好監測效果和定位精度)以及 N6820ES Signal Surveyor 4D軟件和N6854A定位服務器軟件組成。每套監測站點的典型配置如下所示:
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N6850A 寬帶全向天線(用戶也可以自備天線);
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N6841A 射頻傳感器,安裝N6854A 地理位置服務器(Geolocation Server)軟件,工作頻率 20 MHz 到 6 GHz,滿足IP67防護標準,配有 GPS 天線、交流電源、安裝支架等;
圖 1:監測站點的典型安裝配置
三套監測站點部署的具體地理位置如下圖所示。
圖 2:各監測站點部署的實際地理位置
實測中,首先評估了各站點的覆蓋范圍。以部署在上圖左上角的“Tower Sensor”為例,通過SPOT工具仿真的覆蓋范圍約為680米。而通過對某品牌無人機控制器(工作頻段2.4~ 2.48 GHz,發射功率20 dBm)實際定位來看,能夠達到700米的范圍,如下圖。從Place 1(距Tower Sensor約313米)到Place 3(距Tower Sensor約636米),均能成功地定位發射源。實際使用中,用戶可通過選擇具有一定增益的天線以及減小線纜的損耗,從而將覆蓋范圍擴展至1~2Km。
圖 3:監測站點覆蓋范圍的實地測量
本次測試中,N6841A 射頻傳感器采用7MHz分析帶寬和6000個采樣點的配置,以達到約2秒的定位結果更新率,同時定位結果的精度(不超過20米的定位誤差)和可靠性也得到了保證。
接下來,在無人機的實際飛行過程中,成功實現了對無人機及其控制器的定位,誤差范圍不超過50米(見下圖)。其中N6820 ES軟件用于執行信號的識別分類和定位結果輸出;N6854A軟件通過無人機發射的視頻回傳信號對其進行定位,并結合業界獨有的信號回看(LookBack GEO)和時間同步技術,對控制器發射的跳頻信號實現精準定位。
圖 4:對無人機的定位結果
除此之外,用戶還可在此基礎上選配 89601B軟件實施全面的解調和矢量信號分析。以便收集、分析和管理重點區域內大量的頻譜數據,幫助用戶恢復“純與真”的頻譜環境。
最后,下圖展示了對無人機飛行軌跡的定位和跟蹤過程。看著有點“蒙圈”吧,其實很簡單,紅色是定位到的軌跡,紫色箭頭代表無人機飛行的路徑方向。可以觀察到,該系統能夠精確的定位和跟蹤無人機的飛行過程,即使在監測范圍邊緣或者之外,也能夠將結果準確地反映在地圖上。
圖 5:無人機飛行軌跡的定位和跟蹤過程
外場實際測試的操作與定位結果
總結
通過連續三期的討論,為各地機場、空管部門和無線電管理機構提供無人機管控的新思路,規范無人機的合規使用,促進產業健康發展。
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原文標題:通過是德科技在外場實地的測量,“眼見為實”,為無人機的監測與定位開出一劑“良藥”
文章出處:【微信號:Keysight2014,微信公眾號:是德科技KeysightTechnologies】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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