Drone Detection Sensor With Continuous 2.4 GHz ISM Band Coverage Based on Cost-Effective SDR Platform ist ein Beitrag von Przemyslaw Flak.

Die rasante Entwicklung unbemannter Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs), gemeinhin als Drohnen bekannt, hat in den letzten Jahren zu erheblichen Veränderungen in verschiedenen Bereichen geführt. Während Drohnen neue Möglichkeiten eröffnet haben, hat ihr unverantwortlicher und gefährlicher Einsatz zu zahlreichen gefährlichen Zwischenfällen geführt. In diesem Forschungspapier wird ein Sensor zur Drohnenerkennung vorgestellt, der Drohnen mithilfe passiver Hochfrequenz-Bildgebungsverfahren innerhalb eines kontinuierlichen 2,400 GHz-2,483 GHz Betriebsfrequenzbereich.

Für die Implementierung des Sensors wird eine Kombination aus Software Defined Radio (SDR) und Field Programmable Logic Array (FPGA) Hardware verwendet. Dieser Ansatz überwindet die 40-MHz-Echtzeit-Bandbreitenbeschränkung, die bei anderen gängigen SDRs zu beobachten ist, indem kostengünstige, handelsübliche Komponenten eingesetzt werden. Um die Leistung zu optimieren, wird eine Hardware-Realisierung der Signalverarbeitungskette vorgeschlagen, die den Datentransfer zwischen dem SDR und dem begleitenden Computer minimiert und gleichzeitig Softwareberechnungen auslagert.

Die Wirksamkeit des Sensors wird durch Experimente im Labor und in realen Szenarien validiert, und die Ergebnisse werden mit denen anderer einschlägiger Arbeiten verglichen. Neben einer erhöhten Echtzeit-Bandbreite zeigen die Messungen eine Verringerung der Erkennungsempfindlichkeit um 9 dB im Vergleich zum Referenzempfänger, was mit den Spezifikationen des analogen HF-Frontends übereinstimmt. Die Analyse unterstreicht die Eignung des vorgeschlagenen Geräts als Sensor für die Generierung maschineller Lerndatensätze und als Komponente in einem umfassenden Anti-Drohnen-System.

Datum der Veröffentlichung- August 2021

Der Sensor zur Drohnenerkennung mit kontinuierlicher Abdeckung des 2,4-GHz-ISM-Bandes auf Basis einer kostengünstigen SDR-Plattform enthält die folgenden Hauptabschnitte:

  • Einführung
  • Verwandte Arbeiten
  • Vorgeschlagene Methode
  • Hardware-Implementierung
  • Ergebnisse und Diskussion
  • Schlussfolgerung und zukünftige Arbeit

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Autor- Przemyslaw Flak

Post-Image - Passives Funkfrequenz-Drohnenerkennungsverfahren. Over-the-Air-Signale zwischen der Drohne und ihrem Steuergerät werden von einem RF-Front-End-Gerät abgefangen, an den PC übertragen und in der Software nachbearbeitet. (Bildnachweis: Przemyslaw Flak)

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