امروزه محبوبیت کوادکوپترها و پرنده های بدون سرنشین در بین مردم بسیار زیاد است. از طرفی کاربردهای مختلف کواد کوپترها باعث شده تا این روبات های پرنده برای مصارف مختلفی در سازمانهای خصوصی گرفته تا ارگانهای دولتی مورد استفاده قرار بگیرند. همانطور که قبلاً هم در مقاله های مختلف سایت ایستگاه پرواز بحث شد، کاربرد کوادکوپتر ها بسیار زیاد است و از تصویر برداری گرفته تا نظارت و بازرسی یا حمل کالا و موارد درمانی و امدادرسانی مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال اگر زمانی کوادکوپترها تبدیل به سلاح شوند می توانند یک تهدید امنیتی محسوب شوند، بنابراین برای نهادهای امنیتی ردیابی کوادکوپتر در آسمان آن و نحوه عملکرد آن می تواند یک امر مهم باشد تا بتوانند تشخیص دهند که آیا این کواد کوپتر یک خطر بالقوه هوایی است یا خیر.
برای ردیابی کوادکوپتر ها در آسمان روش های مختلفی از جمله رادار، فناوری های نوری، دوربین های حرارتی، تشخیص امواج و چندین روش دیگر وجود دارد که اطلاعات آنها توسط یک برنامه نرم افزاری پردازش و و برای انسان قابل فهم می شود. ممکن است برای شناسایی یک کواد کوپتر در آسمان از یک یا چند روش استفاده شود. اما مهم نتیجه نهایی است که بتواند با دقت بالا و خطای کم حضور یک کوادکوپتر امنیتی را در آسمان تایید کند. بدون شک هر کدام از این روش ها دارای نقاط ضعف و قوتی هستند. در این مقاله سعی می‌کنیم به بررسی روش ها و فناوری های مختلف برای ردیابی کوادکوپتر ها در آسمان بپردازیم و نقاط ضعف و قوت آنها را بررسی کنیم.
روش اول: ردیابی کوادکوپتر با استفاده از فرکانس رادیو یا فناوری rf
فناوری فرکانس رادیویی بدون شک متداولترین نوع آوری و تکنولوژی برای ردیابی کوادکوپتر ها در آسمان است. همانطور که می دانید کوادکوپترها از امواج rf برای ارتباط برقرار کردن با قلب آن و اپراتور و ایستگاه کنترل زمینی خود استفاده می کند. بنابراین شناسایی این امواج که بین فرستنده و گیرنده کواد کوپترها در رفت و آمد است، می تواند یک روش دقیق و در عین حال ساده برای شناسایی کوادکوپترها در آسمان باشد.
برای استفاده از فناوری rf برای شناسایی کوادکوپتر ها، سنسورها فرکانسهای rf بین ۷۰ مگاهرتز تا ۶ گیگاهرتز ضبط و ردیابی میکند. این سنسور ها می توانند اطلاعاتی مختلفی از جمله سازنده پهپاد مدل، شماره سریال، مکان فعلی کوادکوپتر و همچنین مکان خلبان را با دقت خوبی تعیین کنند. بدون شک با استفاده از همین اطلاعات می‌توان خطر های امنیتی کوادکوپترها را به راحتی دفع کرد. جالب است بدانید که با برخی از سنسورهای rf می‌توان تا فاصله ۱۰۰ مایلی هواپیماهای بدون سرنشین را شناسایی و ردیابی کرد، البته این در شرایطی است که آب و هوا و شرایط زمین متناسب و مساعد باشد.
مزایا
- با استفاده از این روش می‌توان چندین کوادکوپتر و خلبانان آنها را به صورت همزمان شناسایی کرد.
- برای استفاده از فناوری rf نیازی به مجوز نیست.( البته این موضوع برای کشورهای اروپایی و آمریکایی صادق است و برای استفاده از فناوری RF در کشور ایران باید مجوز دریافت کنید.)
- مکان دقیق کواد کوپتر و خلبانان آنها را ارائه میدهد.
- یک روش کم هزینه برای تشخیص کوادکوپتر در آسمان است.
معایب
- کوادکوپترهای بدون خلبان که به صورت اتوپایلوت کنترل می‌شوند قابل شناسایی و ردیابی نیستند.
- شرایط آب و هوایی و موانع زمین ممکن است این روش را محدود کند.
- امکان اختلال در کنترل کواد کوپتر به دلیل دخالت در فرکانس آنها وجود دارد.
روش دوم : رادار در تشخیص کوادکوپتر
در شرایط خاص، استفاده از یک رادار با وضوح بالا راه حل نهایی تشخیص و ردیابی کوادکوپتر و پرنده های بدون سرنشین است. رادار ها دارای انرژی رادیویی هستند که برای شناسایی یک پهپاد در حال پرواز در آسمان ضروری هستند. با کمک یک سیستم راداری که به دقت تنظیم شده است می توان حرکت یا تغییر جزئی در حریم هوایی مورد نظر را شناسایی کرد. رادارها به صورت مداوم آسمان را اسکن میکند تا هرگونه حرکت یا تغییر سیگنال را در آن بررسی کنند.
البته نکته ای که در اینجا وجود دارد این است که اغلب اشیای کوچک توسط رادار شناسایی نمی شوند. بلکه فقط هواپیماهای بدون سرنشین با ابعاد بزرگ در رادار مشخص میشود. بدانید گاهی اوقات تشخیص پرندگان بزرگ از هواپیماهای بدون سرنشین برای یک رادار مشکل میشود . با این حال، یک رادار می تواند پرواز یک پهپاد را تا فاصله ۳ مایلی تشخیص دهد.
مزایا
- رادارها به صورت مداوم حریم هوایی را اسکن میکند.
- ردیابی و تشخیص دوربرد برای آنها امکان پذیر است.
- تشخیص دقیق هواپیماهای بدون سرنشین را امکان‌پذیر میکند.
- رادار می‌تواند پهپادهای بدون خلبان که توسط خلبان خودکار پرواز می کند را شناسایی کند.
- رادارها میتوانند چندین پهپاد و کوادکوپتر را در یک زمان شناسایی کند.
- شرایط آب و هوایی یا محدودیت های زمین عملکرد راهدار ها را محدود نمی کند.
معایب
- استفاده از این فناوری نیاز به مجوز دارد.
- به صورت مداوم باید وضعیت فرکانسها بررسی شود تا مطمئن بود که هیچ تداخلی از منابع دیگر وجود ندارد.
- رادار ها نمی توانند پرنده های بدون سرنشین را به راحتی از پرندگان جاندار متمایز کنند.
به طور کلی رادار و استفاده از آن یک راه مطمئن برای ردیابی کوادکوپتر ها و پهپادها در آسمان است. این مزیت که شرایط آب و هوایی و شرایط زمین آنها را محدود نمی کند و باعث شده تا در بسیاری از کاربردها استفاده از رادار ها مناسب باشد.
روش سوم: دوربین‌های تشخیص حرارت در ردیابی کوادکوپتر
دوربین های حرارتی به عنوان یک فن آوری مدرن برای ردیابی کوادکوپتر ها و پرنده های بدون سرنشین مورد استفاده قرار می گیرند. با استفاده از ویژگی های استاندارد دوربین های حرارتی امکان ضبط تصاویر حرارتی و بصری با تکنیک های تصویربرداری مادون قرمز وجود دارد.
جالب است بدانید که دوربین ها توسط یک فناوری بسیار پیشرفته کنترل می شوند و تشخیص پهپاد را انجام می دهند. این دوربین ابزار مناسبی برای ثبت سریع حوادث غیر مترقبه مربوط به پهپادها هستند. البته باید این نکته را هم در نظر گرفت که دوربین‌های تشخیص حرارتی برای شناسایی کوادکوپتر ها و پهپادها در شرایط آب و هوایی سخت مناسب نیستند.
مزایا
- دوربین‌های تشخیص حرارتی به صورت آنی real time داده‌های بصری را ارائه میکند.
- شاسایی کوادکوپترها توسط این روش بسیار سریع و بی درنگ خواهد بود
- امکان ضبط شباهت به صورت فیلم و تصویر برای پیگیری های حقوقی بعدی وجود دارد
معایب
- این فناوری به تنهایی کارآمد نیست
- در شرایطی که تاریکی یا وجود دارد استفاده از این فناوری به چالش کشیده می شود
به طور کلی می‌توان گفت که دوربین‌های حرارتی روش قابل اعتماد برای شناسایی هواپیماهای بدون سرنشین و کوادکوپتر ها هستند. اما محدودیت هایی را نیز دارند که باید بجا و درست از آنها استفاده شود تا بهترین نتیجه گرفته شود.
ردیابی کوادکوپتر: ضرورت استفاده از روش‌های ترکیبی برای افزایش دقت و کارایی
گاهی اوقات استفاده از یک روش واحد برای ردیابی و شناسایی کوادکوپترها به ویژه آن‌هایی که به عنوان تهدیدات امنیتی یا سلاح استفاده می‌شوند، چندان کارآمد نیست و می‌تواند توانایی تشخیص را محدود کند. این مشکل به ویژه زمانی که تهدیدات از طریق هواپیماهای بدون سرنشین صورت می‌گیرد، به مسئله‌ای حیاتی تبدیل میشود. امنیت یک منطقه از آنجایی که می‌تواند در معرض حملات قرار گیرد، نیاز به تشخیص دقیق و سریع دارد. در این راستا، ردیابی کوادکوپترهایی که ممکن است به عنوان ابزارهای تهدید استفاده شوند، یک ماموریت حیاتی است که به هیچ عنوان نباید با اشتباه یا محدودیت همراه باشد.
برای انجام این‌گونه ماموریت‌ها، معمولاً از ترکیبی از چندین روش مختلف استفاده میشود تا سطح دقت و ایمنی افزایش یابد. این روش‌ها شامل تکنولوژی‌های پیشرفته مانند رادار، سیستم‌های تشخیص امواج رادیویی، و حتی شبیه‌سازی‌های پیشرفته تصویری از طریق دوربین‌ها و حسگرها هستند. این سیستم‌ها بسته به شرایط محیطی، وضعیت جوی، و دیگر عواملی که ممکن است بر عملکرد این ابزارها تاثیر بگذارند، به طور همزمان و یا ترکیبی به کار گرفته می‌شوند.
ترکیب سه فناوری برای ردیابی کوادکوپترها
معمولاً برای اجرای مؤثر چنین ماموریت‌هایی از یک روش ترکیبی استفاده میشود که سه فناوری اصلی مورد بحث را با توجه به شرایط محیطی و وضعیت موجود ترکیب میکند. این سه فناوری میتوانند شامل رادارهای پیشرفته، سامانه‌های شبیه‌سازی تصویری برای بررسی دقیق‌تر، و ابزارهای شناسایی امواج رادیویی باشند. در برخی از موارد، برای بهبود کارایی و جلوگیری از اشتباه، یکی یا دو تا از این فناوری‌ها ممکن است حذف یا تغییر داده شود، اما تصمیم‌گیری درباره ترکیب یا حذف این روش‌ها باید به دقت توسط متخصصان انجام شود.
عوامل مختلفی مانند سرعت کوادکوپتر، فاصله پرواز، شرایط جوی و نوع فعالیت تهدید می‌تواند بر نحوه استفاده از این روش‌ها تاثیر بگذارد. به همین دلیل، شبیه‌سازی دقیق و انتخاب بهترین راهکار برای هر سناریو ممکن است در لحظه انجام شود. این تصمیم‌گیری‌ها معمولاً از سوی کارشناسان با تجربه صورت می‌گیرد تا بهترین نتیجه حاصل شود.
تکمیل‌کننده بودن فناوری‌ها
به طور کلی، می‌توان گفت که فناوری‌ها در این زمینه و در دیگر حوزه‌ها به صورت تکمیل‌کننده عمل می‌کنند. هیچ کدام از این روش‌ها به تنهایی قادر به ارائه یک راهکار بی‌نقص نیستند. استفاده از چند روش به طور همزمان می‌تواند معایب یکدیگر را پوشش دهد و مزایای هر کدام را بهبود بخشد. به عنوان مثال، در شرایطی که رادار قادر به شناسایی دقیق تهدیدات نباشد، سیستم‌های تصویری میتوانند در تشخیص کوادکوپترها مفید واقع شوند. به همین دلیل، استفاده از چندین فناوری برای انجام ردیابی کوادکوپترها نه تنها ضروری است بلکه از نظر منطقی نیز بهینه‌ترین روش ممکن است.
نتیجه‌گیری
با توجه به خطرات امنیتی بالقوه که ممکن است توسط کوادکوپترها ایجاد شود، استفاده از روش‌های ترکیبی برای ردیابی و شناسایی آنها، به ویژه در محیط‌های حساس و پرخطر، ضروری است. این روش‌ها از هم‌افزایی تکنولوژی‌ها بهره می‌برند تا بتوانند به بهترین شکل ممکن تهدیدات احتمالی را شناسایی و پاسخ دهند. از این رو، استفاده از فناوری‌های نوین برای ردیابی کوادکوپترها در راستای تضمین امنیت ملی و منطقه‌ای، بسیار ضروری است و تصمیمات به موقع و دقیق در این زمینه می‌تواند تأثیرات بزرگی در حفظ امنیت داشته باشد.
منبع : سایت droneblog
