Christopher Loberg, Tektronix

Ticari ve hobi amacı ile kullanılan dronlar giderek ucuz ve yaygın hale geldikçe, dünyadaki güvenlik ve hükümet yetkilileri ait olmadıkları yerlerde dronların veya insansız hava araçlarının (İHA) varlığını tespit etmek için çabalarını artırıyor. Almanya geçtiğimiz günlerde, dronlar hava sahasına girdiğinde ve uçakları tehlikeye attığında pist ve havaalanı kapanmalarını önlemek için büyük havaalanlarına drone algılama sistemleri kurmayı planladığını açıkladı.

RSA306B veya RSA500 serisi gibi Tektronix USB tabanlı gerçek zamanlı(real time) spektrum analizörleri, dronları kontrol etmek için kullanılan istenilmeyen RF spektrum operatörlerini izleyerek tek veya çoklu dronların varlığını hızlı ve doğru bir şekilde tespit etme görevi için idealdir. Tektronix spektrum analizörleri ve gelişmiş analiz yazılımı kullanarak, uygun önlemleri almak için benzersiz dalga formu imzasıyla belirli bir dronun türünü ve üreticisini tanımlamak mümkündür.

Aşağıda gösterildiği gibi, sıkışık 2.4 ve 5.8 GHz bantlarında bile, drone kontrol sinyalleri, aynı spektrumdaki Wi-Fi ve Bluetooth iletişimini göz ardı ederken bir Tektronix gerçek zamanlı spektrum analizöründen gerçek zamanlı I / Q verileri yakalanılarak kullanılarak kolayca tanımlanabilir.

                                          
2.4 GHz frekans bandından drone kontrol sinyalleri RSA306B gerçek zamanlı spektrum analizörü ile kolayca tanımlanır.

Açık bir sosyal toplantıda bireyin mahremiyetini sağlamak gibi daha küçük işlemler için, spektrum analizörü ile donatılmış tek bir operatör yeterli olabilir. Ancak, izlenmesi gereken büyük bir alana sahip havaalanları veya etkinlik merkezleri gibi yerler için, otomatik bir drone algılama sistemi daha kalıcı koruma sunar.

Drone tespitini otomatikleştirme

Geniş bir alan için bir sistem oluşturmak, dronların varlığını sürekli olarak izlemek için belirli bir çevrede birden fazla Tektronix RSA306B veya RSA500 Serisi Spektrum Analizörü ile kolayca gerçekleştirilebilir.

Tektronix, Tektronix’in gerçek zamanlı spektrum analizörlerine ve Erisys’in SpectrumVu® yazılımına dayanan otomatik bir drone algılama çözümü yayınlamak için Erisys RF Çözümleriyle ortaklık kurdu. SpectrumVu, RF spektrumunun tamamen bağımsız olarak izlenmesini sağlayan, bilinmeyen spektral olayları kaydedebilen ve bilinmeyen sinyallerin keşfi üzerine uyarılar üreten gelişmiş bir yazılım paketidir.

Otomatik bir drone algılama sistemi kurmak için, düğümler; La Guardia Havaalanı için aşağıdaki şemada gösterildiği gibi dış çevre etrafında ayarlanır. Her düğüm, spektrum analizörü, bir anten, bir Intel NUC ve ucuz ve güçlü bir 4x4 inçlik mini PC içerir.

Bir drone algılama ağının New York'taki LaGuardia Havaalanı gibi büyük bir ağda nasıl kullanılabileceğine örnek.

Düğümler merkezi bir operasyon merkezine bağlandıktan sonra, çevre ve uçuş yollarının kapsamlı bir şekilde kapsanmasını sağlarlar. Birden fazla düğüm kullanarak, bir drone’nun x-y-z eksenindeki konumunu belirlemek mümkündür.

Bu sistemle, RF spektrumu bağımsız olarak 7/24 izlenir. Tetikleyiciler, uyarılar oluşturmak için bilinmeyen sinyallere veya kullanıcı tanımlı eşik değerlerin üzerinde güç bulunan sinyallere de ayarlanabilir. Bilinen, bilinmeyen ve olay sinyalleri gerçek zamanlı spektrum analizörü tarafından yakalanabilir ve aşağıda gösterildiği gibi SpectrumVu gösterge panosunda gösterilebilir.

SpectrumVu, sinyalleri izlemek için bir gösterge paneli sunar ve şüpheli bir sinyal algılandığında otomatik olarak güvenlik personeline uyarılar göndermek üzere yapılandırılabilir.

SpectrumVu, muhtemel drone ve benzeri sinyallerini otomatik olarak tanımlamak için yapay sinir ağı teknolojisindeki son yeniliklerden yararlanır. Yazılım ayrıca, RF spektrumunun 40 MHz'lik bir grubuna geçebilir, I / Q verilerini kaydedebilir ve ardından farklı bir 40 MHz bandına adım atabilir. Bu işlem, lisanssız drone spektrumunda tekrarlanır ve küçük I/Q dosyalarını sürekli olarak işleyerek tüm spektrumu izler.

Makine öğrenimi sayesinde, yazılım hem drone kontrol sinyallerinin hem de drone birinci şahıs videosunun (FPV) kendine mahsus RF özelliklerini otomatik olarak tanımlayabiliyor. Spektrum verilerinden uçtan uca öğrenme için işlem hattı aşağıda gösterilmiştir. Dalga formu özellikleri, sinir ağı depolanmış sinyal özellikleriyle eşleştiğinde, SpectrumVu bir drone’nun muhtemel varlığını göstermek için bir uyarı verir. Ek analiz için, bilinmeyen sinyaller drone algılamayı hızlandırmak ve RF spektrum ortamının ek analizini desteklemek için bir SQL veritabanında saklanabilir.

Bu, SpectrumVu'nun bir Tektronix gerçek zamanlı spektrum analizörü tarafından sağlanan spektrum verilerinden uçtan uca öğrenme için kullandığı I&Q veri işleme hattıdır.

Sonuç

Hobi  amaçlı ve ticari droneların artışı ile birlikte, bağımsız veya gerçek zamanlı spektrum analizörlerinden oluşan bir ağ, RF ortamlarını izlemek ve droneları tespit etmek için değerli bir araçtır. Olmaması gereken yerlerde çalışan dronelarla ilgilenen organizasyonlar için, gerçek zamanlı farkındalık, 7/24 izleme ve otomatik alarm yetenekleri sağlayan çözümlere yatırım yapmak önemlidir.

Tektronix drone algılama çözümleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için uygulama notunu inceleyin veya yerel Tektronix temsilcinizle iletişime geçin.