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移动无源无线电雷达使港口更安全

通过弗劳恩霍夫|2014年12月15日

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许多沿海地区和港口几乎没有受到恐怖袭击的保护。不久,一种新的传感器系统依靠发射塔的回波信号可以迅速探测到哪怕是最小的攻击艇。这种移动被动雷达还可以帮助飞机避免与风力涡轮机相撞。

机场现在受到严密的安全监视,但许多沿海城镇和港口却没有;他们通常没有雷达装置来跟踪小船,这意味着恐怖分子可以很容易地使用快艇接近海岸线,并将爆炸物带到陆地上。

现在,研究人员弗劳恩霍夫通信、信息处理和人类工程学研究所波恩的FKIE开发了一种基于移动无线电照明的沿海地区无源监视系统,称为无源相干定位(PCL)。

它被动地利用手机发射塔发出的连续无线电信号来探测可疑船只,包括海盗喜欢接近货船的快艇。光电或红外系统的融合允许对不同的目标进行分类。

这种新方法的工作原理与雷达系统基本相同,即向物体发送电磁信号,然后收集其返回的回声。类似地,PCL系统基于移动网络反射的电磁辐射来检测船只。但评估无线电信号要比雷达困难得多。

雷达天线把它自己明确的信号传送到一个有限的区域。回声很容易解释。新的传感器利用来自不同方向和不同基站的移动网络无线电信号。它接收的是一个混沌的回波混合,需要仔细地从中提取物体。

FKIE项目经理Reda Zemmari说:“我们的一个挑战是,我们的传感器系统往往能接收到信号塔本身发出的强烈信号,而水面上船只反射的信号则要弱得多。”

多才多艺,移动系统

因此,研究人员不得不开发算法来弥补这一缺陷。现在,该软件可以抑制直接来自手机发射塔的强烈无线电信号。

“不同的基站使用不同的频率是很方便的,”Zemmari继续说,“因为这允许软件更好地区分不同的信号和回声。更重要的是,该系统可以根据船只的运动引起的频率偏移来检测船只的运动。”

Zemmari说:“我们的系统不断地检查它是否正确地分配信号和正确地解释物体的运动。”在Eckernförde和Fehmarn的测试中,研究人员已经成功跟踪了4公里外几米长的快艇。“我们的系统可以用小型拖车运输,这意味着它可以部署在任何地方,”Zemmari说——前提是有足够的移动网络覆盖。研究科学家强调,PCL系统不会以任何方式读取用户的移动数据。“我们使用的都是发射机的工作信号,它不携带客户的数据包。”

防止恐怖主义行为只是这项技术的一个用途。研究人员目前正在研究风力涡轮机的一个版本。高耸的涡轮塔必须在晚上亮起闪烁的灯来警告飞机和直升机飞行员。

不幸的是,眨眼让很多人感到困扰。相反,风力涡轮机可以配备飞机探测器,只有当飞机接近时才会打开灯。可以对来自飞机的无线电信号做出反应的探测器已经存在。

Zemmari说:“但我们需要一个冗余系统,以防这些系统发生故障,而PCL技术非常适合完成这项任务。”


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