புதிய 3D லைடார் சென்சார் வானொலி அமைதியான ட்ரோன்களை கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் தொலைவில் கண்டறிகிறது

சிறிய ட்ரோன்கள் நவீன வான் பாதுகாப்பில் மிகவும் சிக்கலான பிரச்சினைகளில் ஒன்றாக அமைதியாக மாறிவிட்டன. அவை மலிவானவை, ஏராளமானவை, ஒரு டிரக் படுக்கை அல்லது கூரையிலிருந்து ஏவுவது எளிது, மேலும் — அதிகரித்து வரும் வகையில் — ஒரு பாதுகாவலர் கேட்கக்கூடிய வானொலி சமிக்ஞையை ஒருபோதும் அனுப்பாமல் ஒரு பணியை பறக்கும் திறன் கொண்டவை. புதிதாக அறிவிக்கப்பட்ட ஒரு 3D லைடார் சென்சார் அந்த குருட்டு இடத்தை நேரடியாக குறிவைக்கிறது, கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் தொலைவில் இருந்து ட்ரோன் அச்சுறுத்தல்களை கண்டறியும் திறனுடன்.

இந்த கூற்று முக்கியமானது, ஏனெனில் எதிர்-UAS பணி பல ஆண்டுகளாக ட்ரோன்கள் உற்பத்தி செய்யும் மின்னணு உமிழ்வுகளை கண்டறிவதில் பெரிதும் சாய்ந்துள்ளது. அந்த அணுகுமுறை ஒரு இயக்குநருக்கு வீடியோ ஸ்ட்ரீம் செய்யும் பொழுதுபோக்கு குவாட்காப்டருக்கு எதிராக நன்றாக வேலை செய்கிறது. ஒரு விமான பாதையுடன் நிரல்படுத்தப்பட்ட, வானொலி இணைப்பு எதுவும் கொண்டிராத, அல்லது ஃபைபர் ஆப்டிக் கேபிள் மூலம் கட்டப்பட்ட ஒரு இயந்திரத்திற்கு எதிராக இது மோசமாக வேலை செய்கிறது. லைடார் ஒரு வித்தியாசமான வகையான பதிலை வழங்குகிறது: ஒரு சமிக்ஞையை கேட்பதற்கு பதிலாக, அது வான்வெளியை நேரடியாக பார்த்து உண்மையில் என்ன இருக்கிறது என்பதை அளவிடுகிறது.

வானொலி அமைதியான ட்ரோன்கள் ஏன் மிகவும் கடினமான இலக்குகள்

"வானொலி அமைதி" என்ற சொற்றொடர் பல வேறுபட்ட அச்சுறுத்தல் விவரக்குறிப்புகளை உள்ளடக்கியது, மேலும் ஒவ்வொன்றும் பாரம்பரிய கண்டறிதலில் பொதிந்துள்ள ஒரு வேறுபட்ட அனுமானத்தை குறைமதிப்பிற்கு உட்படுத்துகிறது.

• வழிப்பாதை தன்னாட்சி. ஒரு ட்ரோனில் ஒரு பாதை ஏற்றப்பட்டு, ஏவப்பட்டு, எந்த கட்டளை இணைப்பும் இல்லாமல் அதை பறக்க விடலாம். இடைமறிக்க எந்த அப்லிங்கும் இல்லை, முக்கோணவியல் செய்ய எந்த டவுன்லிங்கும் இல்லை.
• நிலைமம் மற்றும் ஒளியியல் வழிசெலுத்தல். ஆன்போர்டு கணினி மேம்பட்டதால், விமானங்கள் வெளிப்புற சமிக்ஞைகளை விட கேமராக்கள், நிலைம உணரிகள் மற்றும் சேமிக்கப்பட்ட நிலப்பரப்பு தரவுகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு பாதையை தக்கவைக்க முடியும்.
• ஃபைபர்-ஆப்டிக் கட்டுதல். சில அமைப்புகள் வயர்லெஸ் சுதந்திரத்தை ஒரு இயற்பியல் கேபிளுக்கு பரிமாறிக்கொள்கின்றன, வானொலி-அதிர்வெண் சென்சார் கண்டறியக்கூடிய எதையும் உமிழாத ஒரு உயர்-அலைவரிசை இணைப்பைப் பெறுகின்றன.
• தாழ்வான, மெதுவான மற்றும் சிறிய. வான் கண்காணிப்பின் பாரம்பரிய முதுகெலும்பான ரேடார் கூட, சிறிய ரேடார் குறுக்குவெட்டுகள், மெதுவான தரை வேகங்கள் மற்றும் ஒரு சிறிய விமான சட்டகத்தை ஒரு பறவை அல்லது நகரும் தாவரப் பகுதி போலவே தோற்றமளிக்கும் குழப்பங்களை எதிர்கொள்ள வேண்டும்.

இதன் விளைவு ஒரு கண்டறிதல் இடைவெளி, இது தன்னாட்சி மலிவாகி மேலும் பரவலாக கிடைக்கும்போது அகலமாகிறது. வணிக ட்ரோன் வளர்ச்சியை இயக்கும் அதே நுகர்வோர் மின்னணுவியல், அமைதியான, மறுக்கக்கூடிய கண்காணிப்பு அல்லது தாக்குதல் தளத்தை விரும்பும் எதிரிகளுக்கான தடையை குறைக்கிறது என்று ஆய்வாளர்கள் மீண்டும் மீண்டும் எச்சரித்துள்ளனர். இலக்கு மின்னணு ரீதியாக ஒத்துழைப்பதை சார்ந்து இல்லாத சென்சார்களை நோக்கி பாதுகாவலர்கள் தள்ளப்படுகிறார்கள்.

ஒரு 3D லைடார் சென்சார் பிரச்சினைக்கு என்ன கொண்டு வருகிறது

லைடார் — ஒளி கண்டறிதல் மற்றும் தூர அளவீடு — லேசர் துடிப்புகளை செலுத்தி அவை திரும்ப எடுக்கும் நேரத்தை அளவிடுவதன் மூலம் வேலை செய்கிறது. ஒரு 3D லைடார் அலகு அந்த துடிப்புகளை ஒரு பார்வை புலத்தில் வீசுகிறது அல்லது சிதறடிக்கிறது, மூன்று பரிமாணங்களில் பொருட்களின் வடிவம், நிலை மற்றும் இயக்கத்தை விவரிக்கும் ஒரு புள்ளி மேகத்தை உருவாக்குகிறது.

எதிர்-ட்ரோன் பணிகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும்போது, அது முற்றிலும் மின்னணு கண்டறிதலை விட பல நடைமுறை நன்மைகளை வழங்குகிறது:

• இலக்கிலிருந்து உமிழ்வுகள் தேவையில்லை. ஒரு வானொலி அமைதியான விமானம் இன்னும் இயற்பியல் இடத்தை ஆக்கிரமித்துள்ள ஒரு இயற்பியல் பொருள், மேலும் அது என்ன அனுப்புகிறது என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல் லைடார் அதைப் பார்க்கிறது.
• வடிவியல் வகைப்பாடு. புள்ளி மேகங்கள் ரோட்டார் கட்டமைப்புகள், இறக்கை அகலம் மற்றும் ஒரு மல்டிரோட்டரின் சிறப்பியல்பு ஹோவர்-மற்றும்-மொழிபெயர்ப்பு இயக்கத்தை வெளிப்படுத்தலாம், ட்ரோன்களை பறவைகள் மற்றும் பலூன்களிலிருந்து பிரிக்க உதவுகிறது.
• நேரடி திசை மற்றும் வரம்பு. லைடார் தூரத்தை மறைமுகமாக ஊகிப்பதற்கு பதிலாக நேரடியாக அளவிடுவதால், ஒரு கண்டறிதல் மற்ற அமைப்புகளை குறிப்பிடுவதற்கு ஏற்ற ஒரு துல்லியமான நிலை தடத்துடன் வரலாம்.
• பகல் அல்லது இரவு செயல்பாடு. சுற்றுப்புற ஒளியை சார்ந்திருக்கும் ஒரு கேமராவைப் போலல்லாமல், ஒரு செயலில் உள்ள லேசர் அதன் சொந்த காட்சியை ஒளிரச் செய்கிறது.

இந்த அறிக்கைக்கான மூலப் பொருட்களில் விவரிக்கப்பட்ட சென்சார், Stratos என அடையாளம் காணப்பட்டது, கிட்டத்தட்ட ஒரு மைலை நெருங்கும் கண்டறிதல் உறை கொண்ட ஒரு 3D லைடார் எதிர்-ட்ரோன் அமைப்பாக வழங்கப்படுகிறது. அந்த எண்ணிக்கை குறிப்பிடத்தக்கது: இது ஒளியியல் கண்டறிதலை ஒரு குறுகிய-வரம்பு, கடைசி-முயற்சி திறனிலிருந்து ஒரு பகுதி சென்சாருக்கு நெருக்கமான ஒன்றாக நகர்த்துகிறது.

கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் எச்சரிக்கை நேரம்

வான் பாதுகாப்பில் வரம்பு ஒரு வீண் அளவீடு அல்ல — அது நேரடியாக முடிவெடுக்கும் நேரமாக மாறுகிறது. ஒரு சென்சாரின் உறையின் வெளிப்புற விளிம்பில் ஒரு கண்டறிதல், ஒரு தொடர்பு உண்மையான அச்சுறுத்தலா என்பதை உறுதிப்படுத்த, அதன் நோக்கத்தை தீர்மானிக்க மற்றும் ஒரு பதிலைத் தேர்ந்தெடுக்க இயக்குநர்களுக்கு இடம் அளிக்கிறது. சில நூறு அடிகளில் ஒரு கண்டறிதல் எந்த விளிம்பையும் விட்டுவிடாது.

அந்த விளிம்புதான் ரேடார் மற்றும் RF பெறுநர்களுடன் நீண்ட-வரம்பு லைடாரை கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகிறது. கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் தொலைவில் இருந்து ஒரு சிறிய விமான சட்டகத்தைப் பார்க்கக்கூடிய ஒரு சென்சார், ஜாமர்கள், இடைமறிப்பாளர்கள், வலைகள் அல்லது இயக்கப்பட்ட-ஆற்றல் விளைவிகளின் இறுக்கமான ஈடுபாட்டு உறைக்குள் பொருள் நுழைவதற்கு முன்பு ஒரு தடத்திற்கு பங்களிக்க முடியும். அடுக்கு பாதுகாப்பு கட்டமைப்புகளில், வெளிப்புற சென்சார் அச்சுறுத்தலை தோற்கடிக்க வேண்டியதில்லை — வேறு ஏதாவது செயல்பட போதுமான நல்ல ஒரு தடத்தை சரியான நேரத்தில் ஒப்படைக்க வேண்டும்.

இது தளங்கள் இடத்தைப் பற்றி எப்படி சிந்திக்கின்றன என்பதையும் மாற்றுகிறது. விமான நிலையங்கள், முன்னோக்கி இயக்க தளங்கள், சிறைகள், அரங்கங்கள் மற்றும் முக்கியமான உள்கட்டமைப்பு அனைத்தும் ஒரே கேள்வியுடன் போராடுகின்றன: எவ்வளவு தூரம் வெளியே நீங்கள் பார்க்க வேண்டும்? ஒரு நீண்ட-வரம்பு ஒளியியல் அடுக்கு, தரை குழப்பம் ஆதிக்கம் செலுத்தும் தாழ்வான-உயரம் வழித்தடங்கள் போன்ற ரேடார் தெளிவாக ஒளிரச் செய்ய சிரமப்படும் அணுகுமுறைகளை மறைக்க அமைக்கப்படலாம்.

ஒரு அடுக்கு எதிர்-UAS தொகுப்பில் லைடார் எங்கே பொருந்துகிறது

எந்த ஒரு சென்சாரும் எதிர்-ட்ரோன் பிரச்சினையை வெல்லாது, மேலும் ஒரு நீண்ட-வரம்பு லைடாரின் தோற்றம் அதை மாற்றாது. நம்பகமான கட்டமைப்பு ஒரு இணைக்கப்பட்ட ஒன்றாகவே உள்ளது.

• ரேடார் பரந்த-பகுதி கண்காணிப்பு மற்றும் வானிலை முழுவதும் தடங்களை வழங்குகிறது, ஆனால் மிகச் சிறிய, மிக மெதுவான இலக்குகளுடன் சிரமப்படலாம்.
• RF கண்டறிதல் கட்டுப்பாட்டு இணைப்புகள் மற்றும் வீடியோ ஊட்டங்களை அடையாளம் காண்கிறது, ஒரு ட்ரோன் உமிழும்போது வலுவான வகைப்பாட்டை வழங்குகிறது — அது இல்லாதபோது எதுவும் இல்லை.
• எலக்ட்ரோ-ஆப்டிகல் மற்றும் அகச்சிவப்பு கேமராக்கள் காட்சி உறுதிப்படுத்தல் மற்றும் இயக்குநர் அடையாளத்தை வழங்குகின்றன, ஆனால் பார்வைக் கோட்டை சார்ந்திருக்கின்றன, மேலும் EO-க்கு பகல் ஒளியை சார்ந்திருக்கின்றன.
• ஒலி வரிசைகள் குறுகிய வரம்பில் ரோட்டார் சத்தத்தில் குறிப்பிடலாம், இருப்பினும் நகர்ப்புற சத்தம் மற்றும் காற்று செயல்திறனை குறைக்கின்றன.
• லைடார் வான்வெளியின் ஒரு நேரடி இயற்பியல் அளவீட்டை சேர்க்கிறது, இது இலக்கு கதிர்வீச்சு செய்ய தேவையில்லை மற்றும் ஒரு லென்ஸ் வழியாக மட்டும் பார்வையை சார்ந்திருக்காது.

இந்த உள்ளீடுகளை இணைப்பதுதான் இப்போது பெரும்பாலான பொறியியல் முயற்சி அமர்ந்திருக்கும் இடம். ஒரு லைடார் தடத்தின் மதிப்பு, நம்பிக்கையை உயர்த்தவும் தவறான அலாரங்களை அடக்கவும் ஒரு ரேடார் அல்லது RF கண்டறிதலுடன் தொடர்புபடுத்தப்படும்போது கூர்மையாக உயர்கிறது — எதிர்-ட்ரோன் செயல்பாடுகளின் தொடர்ச்சியான சாபம், அங்கு ஒவ்வொரு பறவை, பிளாஸ்டிக் பை மற்றும் பொழுதுபோக்கு பறப்பும் ஒரு இயக்குநரின் கவனத்தை இழுக்கும் அபாயம் உள்ளது.

கவனிக்க வேண்டிய வரம்புகள்

ஒளியியல் உணர்தல் நன்கு அறியப்பட்ட கட்டுப்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் லைடார் அவற்றில் பெரும்பாலானவற்றைப் பெறுகிறது. மூடுபனி, கனமழை, தூசி, புகை மற்றும் அடர்த்தியான பனிப்புகை அனைத்தும் லேசர் வருவாய்களை குறைத்து பயனுள்ள வரம்பை குறைக்கின்றன. நிலப்பரப்பு, கட்டிடங்கள் மற்றும் தாவரங்கள் மறைப்பு நிழல்களை உருவாக்குகின்றன, இது பாதுகாப்பில் இடைவெளிகளை விட்டுச்செல்கிறது. பார்வைக் கோடு ஒரு கடினமான தேவை, இது ஒரு அலகு எவ்வளவு நிலத்தை பார்க்க முடியும் என்பதை கட்டுப்படுத்துகிறது.

செலவு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு மற்ற தடையாகும். ஒரு நீண்ட-வரம்பு 3D லைடார் ஒரு மலிவான கூடுதல் அல்ல, மேலும் அதை நகரும் தளங்களில் பொருத்துவது அளவு, எடை, சக்தி மற்றும் நகரும் வாகனத்தின் அதிர்வுகளை எதிர்கொள்ள வேண்டும். அளவுத்திருத்தம் மற்றும் சீரமைப்பு காலப்போக்கில் நிலைத்திருக்க வேண்டும், மேலும் கடினமான சூழ்நிலைகளில் கள பராமரிப்பு துல்லியமான ஒளியியலுக்கு அரிதாகவே கருணை காட்டுகிறது.

கண்டறிதலுக்குப் பிறகு என்ன நடக்கிறது என்ற கேள்வியும் உள்ளது. கண்காணிப்பு ஒரு எதிர்-UAS பணியின் பாதி மட்டுமே. ஜாமிங், ஸ்பூஃபிங், இடைமறிப்பு அல்லது பிடிப்பு மூலம் ஒரு ட்ரோனை தோற்கடிப்பது — சட்ட மற்றும் பாதுகாப்பு கேள்விகளை எழுப்புகிறது, அவை அதிகார வரம்பிற்கு ஏற்ப பெரிதும் மாறுபடும், மேலும் சிவில் வான்வெளிக்கு அருகிலுள்ள ட்ரோன்களுக்கு எதிரான மின்னணு தாக்குதல் பல நாடுகளில் இறுக்கமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

அடுத்து என்ன பார்க்க வேண்டும்

குறுகிய-கால கதை எந்த ஒரு சென்சாரைப் பற்றியது குறைவு, நீண்ட-வரம்பு ஒளியியல் கண்டறிதல் ஒரு சிற众 கூடுதலாக இருப்பதை விட ஒரு நிலையான அடுக்காக எவ்வளவு விரைவாக மாறுகிறது என்பதைப் பற்றியது அதிகம். முக்கிய குறிகாட்டிகள்: அறிவிக்கப்பட்ட Stratos சென்சார் போன்ற அமைப்புகள் செயல்விளக்கத்திலிருந்து களமிறக்கப்பட்ட கொள்முதல் நோக்கி நகர்கிறதா, மழை மற்றும் தூசியில் லைடார் தடங்கள் எவ்வளவு சிறப்பாக நிலைத்திருக்கின்றன, மேலும் இணைக்கப்பட்ட சென்சார் கட்டமைப்புகள் இயக்குநர்கள் எச்சரிக்கைகளை நம்பும் அளவுக்கு தவறான-அலார விகிதங்களை குறைக்க முடியுமா என்பது.

இருப்பினும், அடிப்படை போக்கு நீடித்ததாகத் தெரிகிறது. தன்னாட்சி மலிவாகி வருகிறது, வானொலி அமைதி எளிதாகி வருகிறது. ஒரு எதிரியின் மின்னணுவியலை சார்ந்திருக்காத கண்டறிதல் முக்கியத்துவத்தில் தொடர்ந்து வளரும் — மேலும் வரம்புதான் பாதுகாவலர்கள் முதலில் கேட்கும் எண்ணாக தொடர்ந்து இருக்கும்.

முக்கிய எடுத்துக்காட்டுகள்

• அறிவிக்கப்பட்ட ஒரு 3D லைடார் எதிர்-ட்ரோன் சென்சார் வானொலி அமைதியான ட்ரோன் அச்சுறுத்தல்களை கிட்டத்தட்ட ஒரு மைல் தொலைவில் இருந்து கண்டறிய முடியும்.
• வானொலி அமைதியான ட்ரோன்கள் தன்னாட்சி, முன்-நிரல்படுத்தப்பட்ட விமான பாதைகள் மற்றும் ஃபைபர்-ஆப்டிக் இணைப்புகள் மூலம் RF அடிப்படையிலான கண்டறிதலை தோற்கடிக்கின்றன.
• லைடார் இயற்பியல் பொருட்களை நேரடியாக அளவிடுகிறது, ட்ரோன்களை பறவைகளுடன் ஒப்பிடுவதற்கு ஏற்ற திசை, வரம்பு மற்றும் வடிவ தரவுகளை வழங்குகிறது.
• நீண்ட கண்டறிதல் வரம்பு இயக்குநர்களுக்கு முடிவெடுக்கும் நேரத்தை வாங்குகிறது மற்றும் அடுக்கு எதிர்-UAS கட்டமைப்புகளில் விளைவிகளை குறிப்பிடுவதை ஆதரிக்கிறது.
• வானிலை குறைப்பு, மறைப்பு, செலவு மற்றும் ட்ரோன் தோல்வி மீதான சட்ட கட்டுப்பாடுகள் குறிப்பிடத்தக்க வரம்பு காரணிகளாகவே உள்ளன.

இந்த கட்டுரை Interesting Engineering இன் அறிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.