南航大团队研发"会飞...

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南航大团队研发"会飞的智能监测仪"剑指"黑广播"

2018-04-24 | 民航资源网 | 作者:李梓白 马腾跃

  民航资源网2018年4月24日消息:4月15日,第46届日内瓦国际发明展于瑞士日内瓦落下帷幕,南京航空航天大学吴启晖教授团队自主研发的“基于无人机平台的非法广播电台搜索定位系统”受到大赛组委会的一致好评,荣获本届日内瓦国际发明展金奖。据悉,南航此次共有两个项目参展,获得了一金一银的佳绩。

  非法电台因为其隐秘性和危害性,一直是执法部门严打的对象。非法电台的频段可能会占用民航无线电频率,甚至会影响民航安全。但由于黑广播设备价格低廉,易于安装,违法成本低,致使黑广播屡禁不止。再加上传统的移动监测车易受到多径衰落、机动性不足等限制,一直以来难以实现对黑广播有效、高效地查找和监控。电子信息工程学院副院长、长江学者吴启晖教授团队创新性地将人工智能及机器学习技术应用于无人机搜索定位,实现了对非法电台的智能搜索、定位,为打击黑广播提供了足够的技术支撑。

  图:与日内瓦国际发明展大会主席合照

  该项目利用无人机搭载小体积、低功耗、轻重量的频谱监测模块与定向天线,将捕捉的频率与能量关系具化为图像,传送至地面信号站,利用项目团队提出的机器学习算法实时搜索非法电台,同时在线规划无人机航迹,最终定位非法电台。

  该项目中的唯一一名本科生胡田钰同学介绍道:“项目研发的非法电台侦测系统形象的说就是‘会飞’的频谱监测仪。”该无人机机身下方装载定向天线与摄像头,重达16公斤,可续航40至50分钟。吴启晖教授表示,该设备未来有望更加轻便化。从该团队的演示视频中可以看到,一架飞行的六旋翼无人机通过搜索后发现,一辆移动的面包车正在发送黑广播,无人机快速定位,并对移动的车辆进行持续跟飞。

  与传统移动监测车相比,本项目基于无人机的非法电台搜索定位系统实现了2D到3D的跨越,有效避免了地面复杂环境对定位精度造成的影响。通过将机器学习技术、无人机飞控技术、频谱监测技术有机结合,该项目可以对方圆5公里内的目标进行检测,使有效可探查距离以及探查效率较传统方法提升5倍以上。

  “高校要做就要做填补空白的事,要注重前沿研究。”吴启晖教授表示,此前,在无人机上运用机器学习智能搜索定位非法电台鲜有研究。据该项目团队介绍,该项目的核心技术已申请专利,该项目成果有望被作为安保设备投入到2022年北京冬奥会等重大活动中使用。同时也有望用于民航空管局等机构,为民航频谱安全保驾护航。

  据悉,日内瓦国际发明展由世界知识产权组织、瑞士联邦政府等共同举办,是世界上历史最长、规模最大的发明展之一。作为全球科技发明者的重要展示舞台,此次国际展览共吸引20多个国家的800多个项目参展。除南航外,清华大学、北京大学、南京大学、香港理工大学等10余所国内高校也纷纷参展。

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