DARPA湾区软件定义无线电(SDR)黑客节于11月17日星期五在加利福尼亚州莫菲特场的NASA艾姆斯会议中心结束。在为期一周的活动中,超过150名SDR社区成员聚集在一起讨论,创新,围绕软件无线电技术的未来及其解决由于电磁(EM)频谱日益拥挤和无线设备激增而出现的具有挑战性的通信问题的潜力进行构想。
DARPA特别提款权黑客节的创建是为了吸引越来越多的特别提款权开发人员和来自不同背景的爱好者,我相信我们完成了这一使命汤姆十行诗他是DARPA微系统技术办公室(MTO)的项目经理,领导了这次活动。“Hackfest为社区成员提供了一个与专家互动的地方,并探索围绕技术潜力的新想法,我们在活动中的演讲系列要求与会者思考从无人机行业的轨迹到我们必须解决的挑战,以确保软件的免费和开放共享。”
在整个黑客节期间,来自学术界、工业界以及黑客和创客空间社区的8个预审资格团队共同努力,为特定的“黑客节任务”开发解决方案。在活动的第一天向团队展示了这三个任务,这些任务相当于问题集,旨在研究如何使用SDR来解决通信、计算和控制挑战,这些挑战在网络和物理技术的交叉点仍然未知。每个任务的重点是地面站与无人驾驶飞行器或无人驾驶飞机之间的通信链路。这些链路很容易由于干扰、电磁拥塞或其他通信问题而中断。在开发任务时,DARPA的黑客节组织者与军事运营商团体进行了磋商,以确保包括无线电和无人机技术在内的各种现实场景。因此,会议期间出现的一些解决这些通信挑战的解决方案可能会朝着实际工作应用的方向发展。
“未来无人机的使用——无论是在陆地、水中还是在空中——将需要所有相关用户之间的通信渠道进行更多的协调。为了权衡频谱、处理能力和安全风险的资源限制,Hackfest要求团队从应用层到物理层考虑整个堆栈。”Rondeau说。
Hackfest团队被要求在一周内完成三个任务中的一个。任务1的目标是找到一种方法,使地面站和具有阻塞或阻碍通信路径的无人机之间的通信成为可能。各小组的任务是使用第二架无人机为地面站与受阻无人机创建中继链路。第一个任务模拟了现实世界的情况,在这种情况下,通信链路可能因各种原因而被拒绝——从物理障碍到故意或意外的电磁干扰。其中两个参与团队承担了任务1,利用一些开源技术来扩展地面站和受阻无人机之间的通信。
Rondeau说:“来自帕森斯的网络安全专家团队YeS DR在他们的解决方案中添加了一种身份验证方法,帮助验证通信数据包的目的对象,这是一种独特的方法,发挥了他们作为网络专家的优势。”“DROGON团队也尝试了一号任务。该团队将来自雷神BBN技术公司和SSCI的专家带到Hackfest上,通过使用Linux内核的BATMAN(更好的移动自组织网络方法)——一种智能地在网络中分发信息的路由协议——充分利用了提供的代码,将任务重新考虑为节点网络,而不是被赋予不同任务的独立地面站和无人机。
在任务二中,团队被要求展示对移动无人机的控制可以在多个地面站之间重复转移。该任务旨在反映需要详细飞行工作,但由于环境条件或地理变化,飞行员的能见度下降或受到限制的情况。这种情况在民用或灾害响应行动中都可以看到,这些行动都使用了无人机。为了共同解决任务二和任务一,一个团队试图创建一种解决方案,将其系统中的每个节点,无论是地面站还是无人机,都视为一个网络。
Rondeau说:“来自航空航天公司的鸭嘴兽航空航天团队试图通过建立一个具有认证和内置加密的完整网状网络解决方案来解决两到三架无人机以外的规模问题。”“该团队为解决任务1和任务2开发的解决方案可能适用于大型无人机群,其中蜂群内单位的身份验证以及它们之间传递的消息需要来自蜂群本身或其指挥和控制站。”
任务三要求团队通过传感器集成和无人机与地面站之间的信息无缝传输,为SDR-UAV系统找到新的应用。该任务的一个目标是创建一个解决方案,可以帮助改善地面站和无人机的交互方式,无论是通过减少信号延迟,允许管理多架无人机而不造成混乱,还是通过其他方式。
在整个黑客节期间,四个团队从不同角度解决了任务3,并使用机载传感器开发了一系列解决方案。隆多说:“德克萨斯无线电终结者是一个由来自道斯南卫理公会大学的研究生和本科生组成的团队,他们采用了一种混合传感器和设备反馈的方法,这种方法应该能更好地决定未来如何与无人机技术沟通和协调战术。”另一个由大学领导的团队DeepEdge使用计算机视觉来识别和跟踪无人机的人脸。这个由来自加州大学欧文分校和南加州大学的学生和教授组成的团队使用的方法,通过使用应用层(计算机视觉)和物理层(SDR)来管理可用的计算和通信资源,展示了使用自主跟踪的可能性。Assured Information Security团队还承担了第三项任务,为每个传感器创建新的物理通道,这为更好地管理频谱资源提供了一种手段。”
为Hackfest带来了不同的背景和专业知识,每个团队都以自己的创意风格承担了任务。然而,经过几天的问题解决后,所有团队都得出了相同的结论——真正的挑战不在于单个技术,而在于将所有技术结合在一起的任务。“团队利用现场专家和资源,其他团队和黑客空间社区,产生了我们希望通过这次活动催化的合作,”Rondeau说。“我们从这次经验中学到的是,要推动特别提款权的发展还有很多工作要做,但越来越多的社区的积极参与将有助于激发努力,使事情继续向前发展。”
着眼于从DARPA SDR黑客节期间开始的技术开发中获得更多价值,几个团队已经将他们的创新发布到开源平台和社区。关于DARPA SDR黑客节的更多细节可以在https://darpahackfest.com/.
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