Интегрированная связь – сенсорика – навигация – управление для низковысотных цифровых интеллектуальных сетей: архитектура, ключевые технологии и экспериментальная валидация
Быстрое развитие экономики низкой высоты (LAE) требует фундаментального сдвига от разрозненных систем к глубоко интегрированным возможностям связи, сенсорики, навигации и управления. В этом контексте в статье предлагается низковысотная цифровая интеллектуальная сеть (LADIN) как общая архитектура, где интегрированные сенсорика и связь (ISAC) выступают основной технологией, пронизывающей три её слоя. На уровне разнородной инфраструктуры мы подробно описываем дизайн сигнала ISAC на основе ортогонального частотного разнесения, который позволяет аппаратному обеспечению с двойным назначением одновременно достигать высокоскоростной передачи данных и высокоточного экологического сенсинга. В слое интеллектуального слияния данных роль ISAC расширяется до многоформатной модели слияния, предоставляющей ключевой электромагнитный сенсорный режим. Этот слой создаёт единое пространственно-временное пространство признаков посредством внедрения встраиваемых адаптеров обратного проецирования и пространственно-временного моделирования. Эти адаптеры систематически интегрируют гетерогенные данные от ISAC, оптических камер и лидаров (LiDAR), обращая их соответствующие модели наблюдения, тем самым преодолевая различия в представлении и неопределённости ассоциаций. На уровне сервиса и управления это согласованное представление непосредственно управляет алгоритмическими процессами и политиками контроля. Ресурсы ISAC виртуализируются в динамически распределяемые активы, позволяя замкнутый цикл управления, реагирующий на состояние в реальном времени пространства признаков, например, переконфигурирование режимов работы базовых станций на основе текущей обстановки. Валидация через многочастотное коллаборативное сенсорное и мультимодальное слияние показывает значительные улучшения в устойчивости отслеживания, обнаружении целей с почти нулевым радиолокационным сечением, таких как шарики, и плавное управление городским воздушным пространством, окончательно подтверждая трансформационный потенциал глубоко интегрированного подхода, сосредоточенного на ISAC, для будущих систем LAE.
Keywords
Экономика низкой высоты;Интегрированное сенсорика и связь;Управление воздушным пространством;Беспилотные летательные аппараты;Киберфизические системы