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随着世博会随着无人机活动的增加，安全管理低空飞行空域变得具有挑战性，尤其是在人口稠密的地区。就在上个月一架未经授权的无人机与一架“超级铲”飞机在洛杉矶野火上空相撞，导致飞机停飞数天，阻碍了消防工作。

传统的雷达系统功能强大，但无法有效探测400英尺以下的低空飞行飞机。虽然美国联邦航空管理局（FAA）有一些管理小型无人驾驶飞机系统（UAS）或无人机的规定，但跟踪和安全可能存在问题——尤其是在拥挤或受限的空域。杨百翰大学的研究人员可能找到了解决办法。

工程学教授卡米·彼得森（Cammy Peterson）和她的同事们利用一个小型、低成本雷达网络，为无人机建立了一个空中交通管制系统，该系统可以有效、准确地跟踪识别出的低空空域中的任何物体。

“雷达已经存在很长时间了，”杨百翰大学电子与计算机工程教授、论文合著者卡尔·沃尼克说。“与你在机场看到的价值1000万美元的旋转盘不同，我们有一个简单的东西，只需要几百美元就能制造出来。小型雷达不具备高端雷达的所有功能，但小型雷达网络可以有效地协同工作。”

彼得森解释了无人机空中交通管制系统的工作原理：

多台地面站计算机同时存在 与雷达单元相连，雷达单元分布在一个区域内。这些雷达单元指向天空，以探测其视野内的任何移动物体。当雷达单元识别一个物体时，除了雷达单元本身之外，它还记录该物体的位置。这个信息就是co 转换成全局坐标f 该名称将与其他地面站共享，以创建该地区空中交通的综合时变图像。

彼得森说，这种转换允许所有地面站准确地解释物体在真实空间中的位置。为了获得动态的空中交通图像，必须对每个雷达单元进行校准或提供必要的数据，以便从局部帧转换为全局帧。

杨百翰大学机械工程教授蒂姆·麦克莱恩说：“每个雷达都有一个视野，因为它指向天空。”“你希望对雷达进行校准，这样它们就能在天空的同一位置看到一架单独的飞机，”

研究人员表示，这种小型雷达可能被安装在灯柱或手机信号塔等结构上。

彼得森最近发表了一篇关于用空中交通管制系统跟踪无人机的论文，解释说他们的研究是在美国国家科学基金会的资助下完成的，提供了更多关于无人机实时定位的确定性——这在考虑如何防止无人机之间的碰撞时很重要。

杨百翰大学的研究人员将重点放在三个雷达上——每个雷达都能跟踪直径约500英尺的圆形空域——这项技术可以扩展到一个由许多雷达组成的更广泛的网络。

“一家公司（比如亚马逊或沃尔玛）不可能占据整个空域一个小时，对吧？”皮特森说。“为了提高成本效益，你需要允许不同公司的多辆车在同一时间段内通过同一地区。如果你想安全，你会想知道其他无人机在哪里。”

该系统的有效性可能会受到天气或物体撞击物理雷达单元的影响，导致其移动并指向意想不到的方向。但在线校准允许雷达单元在收集数据时调整其位置的无意变化，并纠正任何问题。”

“这个空中交通管制系统的一个令人兴奋的方面是，在10秒的过程中，我们的雷达可以纠正一个单位的新位置，”研究生和合著者布雷迪安德森说。

为了得到10秒的校正时间，安德森专注于一个执行在线校准的数学方程。研究小组证明，这种动态校准技术比记录或“批量”数据的研究有明显的改进。

Peterson表示，通过算法驱动系统，雷达单元可以被替换掉，或者可以添加更多的雷达单元，从而根据需要实现不同的功能。