新一代無人機(jī)技術(shù)革新，或?qū)⒉粦?GPS 信號干擾！
2025年03月27日
在現(xiàn)代工作生活和復(fù)雜環(huán)境中，無人機(jī)的作用日益凸顯。不過，依賴 GPS 導(dǎo)航的無人機(jī)也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，一旦 GPS 信號受到干擾，無人機(jī)就如同斷了線的風(fēng)箏，隨時可能墜毀。
國外一家名為 Maxar 的地理空間情報公司，近期宣布針對無人機(jī) GPS 可能被欺騙或干擾的問題，開發(fā)了一套名為 Raptor 基于 3D 地圖的無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)。
Maxar 的首席產(chǎn)品官彼得?威爾欽斯基在接受媒體采訪時講述了 Raptor 的工作原理：通過將無人機(jī)所 “看到” 的畫面與 3D 地圖進(jìn)行匹配，從而給出無人機(jī)的絕對位置估計。
而且，這些估計值還能與慣性測量單元（IMU）、視覺里程計、GPS 或其他傳感器的輸入融合。導(dǎo)航系統(tǒng)會選用最優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)，以確保無人機(jī)保持最精確的定位。
要知道，IMU 和視覺里程計雖然能在兩次絕對位置更新之間支持相對定位，但時間一長就會出現(xiàn)漂移誤差。而 Raptor 能借助高精度的地圖定位，有效糾正這種漂移，讓無人機(jī)在 GPS 信號受阻的環(huán)境中也能穩(wěn)定導(dǎo)航。
制作 3D 地圖的原理也不復(fù)雜，就是從不同角度拼接物體和地形的高分辨率衛(wèi)星圖像，使其與無人機(jī)的視頻畫面相匹配。這張涵蓋約 9000 萬平方公里地形數(shù)據(jù)的地圖，可以通過無人機(jī)的機(jī)載攝像頭，被加載到任何平臺上。
彼得?威爾欽斯基形象地解釋說：“GPS 就像是給無人機(jī)一個點，告訴它‘你在這兒’。而我們給無人機(jī)的是一張地圖，它可以通過傳感器來確定自己的位置。”
對于本身支持 GPS 的平臺來說，Raptor 軟件還能作為備用方案。一旦 GPS 信號被干擾，Raptor 就能立刻發(fā)揮作用。這對于任務(wù)執(zhí)行至關(guān)重要，它能確保無人機(jī)在低空、夜間等復(fù)雜環(huán)境下，也能準(zhǔn)確飛向目標(biāo)地點。
Maxar 公司透露，他們在實際環(huán)境中對其中一款軟件套件進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示，在遭受電子攻擊時，地面坐標(biāo)的精度誤差能控制在 3 米以內(nèi)，這一成績相當(dāng)出色。
盡管 Maxar 的 3D 地圖導(dǎo)航技術(shù)讓無人機(jī)在信號盲區(qū)如魚得水，但無人機(jī)與反無的博弈永遠(yuǎn)存在相生相克，在這里就是無人機(jī)探測雷達(dá)系統(tǒng)，它能穿透“電磁迷霧”，成為無人機(jī)的 “天敵獵手”。
雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理與蝙蝠的超聲波定位異曲同工。當(dāng)雷達(dá)向空間發(fā)射高頻電磁波時，遇到無人機(jī)就會產(chǎn)生反射回波。通過計算回波的時間差、頻率偏移（多普勒效應(yīng)）和信號強(qiáng)度，系統(tǒng)不僅能精確鎖定目標(biāo)位置，還能獲取其距離、角度、速度和高度等關(guān)鍵信息。
該系統(tǒng)支持多設(shè)備多防區(qū)管理，可融入已有監(jiān)控大屏，安裝方便高集成度，兼具輕量、高性價比、架構(gòu)開放的系統(tǒng)優(yōu)勢，根據(jù)不同應(yīng)用場景，選擇不同的設(shè)備靈活搭配部署。
適?于對公安特勤反恐、治安巡邏、重大安保等場景的安全防護(hù)，也可應(yīng)用于部隊、機(jī)場、港口、電力、石化等行業(yè)長期部署，構(gòu)建起可感、可查、可打、可控的低空安全整體防控系統(tǒng)。
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