低空飞行无人机通信系统的数据安全与隐私保护研究

数据安全和隐私保护是低空飞行无人机通信系统的关键考虑因素。本文首先探讨了此类通信系统,然后分析了数据安全面临的威胁,包括黑客攻击、数据拦截和恶意软件攻击,提出了加密技术,包括端到端加密以及用于保护数据的安全密钥交换方法。本文还深入研究了监视、位置跟踪和数据收集/存储等隐私风险,提出了匿名化、用户同意机制以及遵守隐私政策和法规的建议。通过了解和应对这些挑战,能促进无人机技术在行业应用和安全管理方面的发展。

一种基于实景三维的无人机低空飞行底图构建方法

为解决城市低空无人机飞行航路规划中的障碍物探测和安全检测底图构建问题,本文提出了一种基于实景三维数据的安全检测底图构建方法。该方法利用北斗格网对实景三维模型数据进行空间划分,获取每个网格内的最高值,生成栅格和矢量格式的安全检测底图。与原始实景三维模型相比,生成的数据体量减少500~1000倍,极大节省了空间分析所需时间;同时保留了地物关键高度信息,切实保障了城市复杂区域的超低空飞行安全;局部区域发生变化时,仅需替换对应网格即可实现数据更新,工作量小。试验验证表明,本文方法可高效构建用于无人机低空飞行的安全检测底图。

低空飞行在航空物流领域的机遇和挑战

随着我国《通用航空装备创新应用实施方案》的发布,低空飞行在航空物流领域的应用迎来了前所未有的发展机遇。文章旨在探讨这一实施方案为低空飞行在航空物流领域带来的机遇与挑战,为低空飞行在航空物流领域的应用提供有力支撑。应加快完善低空空域规划设计,强化空中监督管理,健全低空飞行协调机制,通过政策引导和市场机制,加大行业监管力度,制定统一的行业标准和操作规范,确保飞行安全。同时,用具有特殊优势企业代表作试点示范,有利于推广运用,促进产学研企服用结合,探索智慧航空物流创新和应用,培育新的经济增长点。

市政府办公厅关于印发南京市低空飞行服务保障体系建设行动计划(2024—2026年)的通知(宁政办发(2024)35号)

各区人民政府,江北新区管委会,市府各委办局,市各直属单位:经市政府同意,现将《南京市低空飞行服务保障体系建设行动计划(2024—2026年)》印发给你们,请结合实际认真贯彻落实。2024年7月26日。

基于几何关系的无人机低空飞行冲突探测与解脱策略

为保障多旋翼无人机(UAV)在低空空域的飞行安全,提出一种UAV低空飞行冲突探测模型和冲突解脱策略。首先,根据UAV当前的广播式自动相关监视(ADS-B)数据,使用基于交互式多模型容积卡尔曼滤波算法(IMM-CKF)预测下一阶段的航迹,筛选出潜在的冲突对象;其次,根据飞行保护区的特点,构建双机的轴对齐包围盒(AABB);然后,使用三维碰撞检测模型判断双机是否发生冲突,提出同向同角度(SOSA)飞行冲突解脱策略;最后,构造4种常见的冲突场景,利用所提算法检测飞行冲突,分情况采用SOSA组合解脱策略和传统解脱策略(如调高法、调向法、调速法)解脱飞行冲突。结果表明:采用基于AABB包围盒的飞行冲突检测方法可在0.02 s内快速检测冲突,采用SOSA组合解脱策略较传统解脱策略可以将绕飞增加距离减小至小于直飞距离的5%。该冲突探测方法实时性较强,解脱策略操作复杂度较低,且在冲突解脱过程中支付距离花费较小。

基于风险约束的低空飞行服务站层级选址优化

为保障低空通航飞行服务工作的科学运行,引入服务响应与经济成本的风险约束机制和改进多目标遗传算法(MOGA),研究低空飞行服务站选址优化问题。通过分析低空飞行服务保障体系,确定本场区域和转场通道2类飞行需求,提出独立覆盖、联合覆盖和重复覆盖3种服务方式的覆盖函数;根据低空飞行服务站选址的软硬件条件限制,构建风险约束的层级选址决策机制,得到评价指标;运用覆盖决策理论,建立安全风险与服务成本相互约束的多目标优化数学模型;基于Pareto排序设计适应度转换函数,构建“极小-极大”评价方式的MOGA;以四川盆地25万km 2低空飞行服务站选址为例,分别运用改进的MOGA和传统的动态规划方法进行求解。结果表明:以覆盖决策为基础的改进MOGA的服务效率提高14.5%、重复覆盖率降低21.3%、安全风险降低13.4%和总成本减少13.2%。基于风险约束的低空飞行服务站选址层级机制有助于均衡低空飞行服务站点布局的安全风险、服务效率与选址成本。

基于稀疏范数约束的低空飞行目标声信号自适应滤波技术

在执行低空飞行目标声探测任务时,往往会受到风、雨声等自然环境中宽谱噪声的影响导致探测性能下降,需采用一定的降噪算法对传声器接收混合声信号进行预处理。本文采用基于稀疏范数约束的自适应滤波技术对混合声信号进行处理,通过仿真和实测数据验证,相较于传统自适应滤波算法,基于稀疏范数约束的自适应滤波对低空飞行目标声信号具备更优的降噪性能。

我国直升机夏季低空飞行中座舱环境应激因素的测量和分析

在夏季低空飞行条件下，轻、中、重型直升机座舱热负荷都比较严重，轻型直升机尤甚；座舱噪声级在８７～９５ｄＢ（Ａ），最大声压级位于低频段；座椅振动以Ｚ轴最强，最大有效值达０．３５ｇ；中、重型与轻型直升机座舱噪声和振动比较，前者均强于后者。作者认为，这是直升机飞行员听力下降和腰痛病的主要原因。

强地杂波背景下的低空飞行目标成像

该文中提出了在强地杂波背景下对运动目标的成像方法,在对拉伸(stretch)信号的处理时,采用了前后两次回波使用同一拉伸延时量进行处理的方法,然后使用一次相消器滤除杂波,利用测距用的常载频信号完成精确运动参数的估计并完成运动补偿,经过理论分析和仿真实验验证了该方法的有效性。

夏季低空飞行对飞行人员血浆SOD及红细胞膜总抗氧化能力的影响

目的探讨夏季低空飞行中座舱复合因素对飞行人员血浆CuZn SOD及红细胞膜总抗氧化能力(T AOC)的影响。方法 2 4名轰六飞行员为实验组 ,2 1名普通地面人员为对照组。作多靶场轰炸飞行 ,飞行高度 80 0～ 1 2 0 0m ,舱内温度 45～ 53℃ ,噪声 97～ 1 2 2dB(A) ,飞行时间 3.0h ,于飞行前 ( 6:0 0 )、飞行后即刻 ( 1 2 :0 0 )及 8h( 2 0 :0 0 )采血。对照组实行日常室内作业 ( 2 7℃ ) ,同时采血。分别用放免法及比色法测定血浆CuZn SOD及红细胞膜T AOC。结果实验组飞行前血浆CuZn SOD明显高于同一时间对照组 ;飞行后即刻明显低于飞行前及飞行后 8h。飞行后即刻红细胞膜T AOC明显高于同一时间对照组。结论夏季低空飞行中座舱复合因素使机体血液中超氧阴离子自由基增加 ,飞行后即刻血浆CuZn SOD水平下降及红细胞膜T AOC水平较普通人群增高 ,这是机体对抗增多的超氧阴离子自由基的表现。

基于HMM和SVM串联模型的低空飞行目标声识别方法

为弥补单一模型在识别低空飞行目标时的不足,进一步提高识别概率,提出了一种基于HMM(HiddenMarkov model)和SVMs(Support vector machines)串联结构的低空飞行目标声识别方法。针对战场环境下声信号的特点,该方法综合考虑HMM适合处理连续动态信号及SVM小样本情况下的强分类能力,先由HMM计算各HMM模型与待辨识信号的匹配程度,形成匹配度特征向量,再利用SVM适合分类的优势,对匹配度特征向量做进一步决策,得到最后的识别结果,弥补了单一模型在识别低空飞行目标时的不足。实际数据的识别分析结果表明了该方法在低空飞行目标声识别中的准确性与有效性。

低空飞行时改进的自适应鲁棒滑模姿态控制器

针对低空飞行时转动惯量的不确定性、外界的干扰以及多通道的强耦合性及非线性的问题,设计具有宽适应性的控制策略,在有限时间内能够快速地、高精度地实现飞行器姿态跟踪控制。基于飞行器姿态非线性模型,对各通道(俯仰、偏航、滚转通道)设计了一种改进的自适应鲁棒滑模控制器,控制器是连续可导的,为了防止控制器输出过大,对自适应控制率算法进行了改进。仿真结果表明:所设计的姿态控制器能够保证飞行器快速、精确地跟踪指令,并且对滑模的抖振现象具有较强的抑制作用;此外,在外加干扰时,姿态角的波动幅度不超过0.1%,可见控制器具有较强的鲁棒性能。

基于多目标规划的低空飞行服务站选址

为改变行政区域划设模式,实现大规模低空飞行服务站选址优化,通过分析完整的低空飞行服务流程,采用聚类方法描述低空飞行服务需求,确定了低空飞行服务站选址的基本准则和约束限制,建立了以服务成本最小化、服务响应时间最短、服务覆盖面积最大和重复覆盖最低的静态优化选址模型;采用“理想点”切入方式,设计了多目标遗传选址算法,搜索最优选址解集。最后,通过算例分析验证模型和算法的优化效果。结果表明:多目标规划更贴近低空飞行服务实际生产的要求,遗传算法更好协调了四个目标函数之间的关系,实现整体最优,且降低了求解的时间复杂度。

浅析低空飞行安全气象保障技术

现阶段,我国低空域范围正在逐渐的开放,其重要程度已经上升到国家战略层面,进行低空飞行安全保障体系的研究是十分重要的一个方向。因为我国低空环境呈现出较为复杂的情况,并且存在着低空飞行安全气象保障技术不成熟的问题,需要建立起一套以地面气象探测为基础,配合以低空雷达进行检测,除此之外还需要通过被动卫星进行辅助,从而形成陆空天全方位的低空飞行安全气象保障体系,需要对低空风速风向、温度、湿度以及气压进行测量,并且通过低空飞行管制中心进行数据整理与分析,并且对相对应的空域进行数据传输与指示,以此来解决我国低空飞行器空中预警、空中计划以及空中救援上的空缺,希望通过本文的论述能够为我国的低空飞行安全气象保障技术的发展提供一定的借鉴与帮助。

低空飞行的领航特点

根据现代航空事业对低空飞行的需要,对低空飞行领航时的地标定位、仪表设备的使用、航迹的检查与修正及飞行准备等方面的特点进行探讨,为更好的在飞行训练中实施低空飞行领航提供参考。

基于ADS-B的低空飞行航迹预测

针对低空自由飞行目标航迹预测问题,提出从战略与战术两层面综合考虑的方法。基于ADS-B监视数据TC报告,考虑目标多重状态参量偏移值,引入衰减记忆和移动窗口平滑模型综合历史信息,实现适合于低空飞行特点的飞行意图推断,规划出战略预测航迹。同时,依据一种新型跟踪监视算法,提出战术与战略预测相结合的航迹混合预测思想,预测目标未来中远期航迹。

通用航空低空飞行特性研究

对通用航空小型飞机飞机在低空飞行的特性进行总结分析,对低空状态下的地标识别和无线电领航特点、飞行仪表观测和风切变等现象进行研究。对小型飞机独有的飞行特性进行归纳,为更好的研究小型飞机提供参考。

低空飞行安全气象保障技术

随着我国低空域范围的陆续开放以及军民融合上升为国家战略,低空飞行安全气象保障体系是目前一个重要的研究方向。针对我国低空环境复杂多变、低空飞行气象保障体系不足的问题,介绍了一种基于地面气象探测,低空雷达监测,风云系列气象卫星和北斗导航卫星的陆空天一体化低空飞行安全气象保障系统建设方法,全方位多角度监测低空风速、风向、温度、湿度、气压等气象信息,由低空飞行管控中心分析整理并生成相关应对空域指令,解决低空飞行器飞行过程中气象预警、飞行计划、航线情况以及事故救援等相关保障信息缺失的问题,为我国低空飞行安全气象保障技术支持指出了发展方向。

基于地形匹配的直升机低空飞行前视告警方法

为解决直升机低空飞行时的防撞告警问题,提出一种利用地形匹配来修正直升机与地形之间相对位置误差的前视告警方法。首先,利用直升机飞行动力学模型预测逃逸轨迹,在此基础上生成告警边界。然后,将机载地形数据库与雷达探测的高程数据从空域变换到频域,通过基于互功率谱算法的地形匹配方法计算得到直升机与地形的相对位置误差,以获取二者之间的准确相对位置。由于地形匹配效果受地形起伏程度影响,采用地形熵选择匹配区域方法在进行地形匹配前筛除地形起伏较小的匹配区域,以此提高匹配准确度。最后,基于UH-60直升机飞行动力学模型设置了1 000组对照算例进行告警方法仿真测试。仿真结果表明:采用所提告警方法的测试组相比于常规告警方法,虚警率降低约16%,告警成功率提高近30%。说明所提的前视告警方法能够有效实现直升机低空飞行防撞告警。

我国低空飞行气象服务产品的需求及现状

近年来我国开始实行有序开放、管放结合的差异化管理方式,对低空空域进行开放。通航飞行主要集中在低空空域的范围,因此,低空飞行的主要对象是通用航空。低空气象要素变化剧烈,低云、雷暴、低空风切变、云蔽山、低能见度、地形颠簸、积冰等对低空飞行安全造成严重威胁。目前我国低空气象服务无论是体制还是技术设备,都不能与通航飞行发达国家相比,低空飞行气象服务手段单一,专用气象产品缺乏。通用航空任务不同、气象条件差异大,飞行人员对气象信息的关注点和运用水平各不相同,对气象服务的内容和要求有很大差异,要求空管气象保障的内容、形式及提供气象信息的方式等都必须具备很强的针对性。与目前军民航空管气象保障相比,低空飞行需要气象部门提供时空密度更大、精细化程度更高、航空要素更全、手段方式更灵活的气象保障服务;在面向管制人员、飞行服务专家和飞行员提供气象服务的同时,还要向通航用户提供气象信息和气象咨询。