Comunicación integrada–detección–navegación–control para redes digitales-inteligentes de baja altitud: arquitectura, tecnologías habilitadoras y validación experimental
El rápido avance de la economía de baja altitud (LAE) requiere un cambio fundamental de sistemas fragmentados hacia capacidades profundamente integradas de comunicación, detección, navegación y control. Con este fin, este documento propone una red digital-inteligente de baja altitud (LADIN) como una arquitectura general, con la detección y comunicación integradas (ISAC) sirviendo como la tecnología habilitadora central que unifica de manera ubicua sus tres capas. En la capa de infraestructura heterogénea, detallamos un diseño de forma de onda ISAC basado en multiplexación por división ortogonal de frecuencia, lo que permite que el hardware de doble propósito logre simultáneamente una transmisión de datos de alta velocidad y una detección ambiental de alta precisión. Dentro de la capa de fusión de datos inteligente, el papel de ISAC se expande a un paradigma de fusión multimodal, proporcionando la modalidad crucial de detección electromagnética. Esta capa construye un espacio de características espaciotemporales unificado mediante la introducción de adaptadores de retroproyección enchufables y modelado espaciotemporal. Estos adaptadores integran sistemáticamente datos heterogéneos de ISAC, cámaras ópticas y detección y alcance por luz (LiDAR) invirtiendo sus respectivos modelos de observación, superando así las disparidades de representación y las ambigüedades de asociación. En la capa de servicio y gestión, esta representación coherente impulsa directamente los procesos algorítmicos y las políticas de control. Los recursos ISAC se virtualizan en activos asignables dinámicamente, permitiendo el control de retroalimentación que responde al estado en tiempo real del espacio de características, como la reconfiguración de los modos operativos de estaciones base basada en la conciencia situacional en vivo. La validación mediante casos de uso de detección colaborativa multifrecuencia y fusión multimodal demuestra ganancias significativas en el rendimiento en la robustez del seguimiento, detección de objetivos con sección transversal de radar casi cero, como globos, y gobernanza fluida del espacio aéreo urbano, estableciendo concluyentemente el potencial transformador de un enfoque profundamente integrado centrado en ISAC para futuros sistemas LAE.
Keywords
Economía de baja altitud;Detección y comunicación integradas;Gestión del espacio aéreo;Vehículos aéreos no tripulados;Sistema ciberfísico