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担心无人机泛滥?现在智能手机可以用来追踪和定位陌生的无人机

时间:2019-10-05 17:02来源:通信M班长 作者:中国通航 点击:
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当前,无人机已在多个领域内广泛应用,在未来的几年里,无人机无疑会成为一种更加普遍的劳动工具。
 

 
图1 无人机
 
随着天空中无人机数量的增加,当这些微型飞行器从一个地点移动到另一个地点时,跟踪它们的需求将变得更加重要。
 
在无人机被用于恶意目的情况下,如偷窥某人或运输非法物质时,跟踪无人机将特别有意义。
 
但正如研究人员指出:探测无人机,尤其是在城市环境中,并不容易。传统的方法成本很高,因为相应的设备,如雷达、照相机和麦克风阵列,都是非常昂贵的。
 
有没有更简单便宜的方法?
 
手机追踪无人机
 
IEEE Transactions on Mobile Computing最近发表了一项研究,一组中国的科学家提出了有趣的方法:可以通过大众感知来追踪陌生的无人机。
 
他们的方法利用参与者的智能手机来检测无人机的Wifi信号。
 
 
图2 wifi连接控制无人机
 
他们意识到大多数无人机使用Wifi技术与地面控制站通信。
 
与此同时,几乎所有的智能手机都能检测到无线网络信号,手机也非常丰富,特别是在城市环境中。
 
为了能够区分无人机和其他Wifi的来源,研究人员从所有商业无人机制造商那里创建了一个已知mac地址和SSID的数据库。如果他们的系统检测到这个数据库中没有的mac地址或SSID,他们可以分析Wifi信号的移动模式,以评估它来自无人机的可能性。
 
 
图3 手机连接无人机
 
他们的方法还记录了描述静态Wifi接入点位置的历史数据,并排除了这些可能性。利用智能手机检测wifi信号强度的数据,他们系统中的一种算法可以确定无人机的位置。

实验效果
 
2018年年中,研究人员驾驶无人机穿过校园,测试了这项技术,改变了附近障碍物的数量和用来探测它的智能手机的数量。
 
 
图4 无人机与用户的位置
 
不出所料,他们发现,当使用更多的手机时,追踪变得更加准确,而且当道路上的障碍较少时,这种方法效果最好。在某些情况下,定位误差可能小于2米,但当存在许多障碍时,定位误差可高达37米。
 
他们的系统被研究人员称为CEDAR(用于探测和定位无人机的高效群体传感系统),当数据库中没有列出初步的Mac地址或SSID时,该系统可以在350米范围内检测无人机,平均准确率为87%,这表明这种方法是相当有效的。
 
 
图5 无人机发出的wifi信号可以被多个手机检测到
 
至于CEDAR的感知方面,研究人员承认参与者必须公开一些隐私权利来协助无人机探测。
 
在这个系统中,用户需要上载他们的位置以进行检测和定位过程。以这种方式,确实有隐私侵犯。但研究团队可以将用户隐私问题视为一种成本,并通过提供奖励来补偿参与者。
 
因此,研究人员提出了一种类似拍卖的场景,参与者可以决定他们愿意分享自己位置的起始价格,然后与附近的其他人竞购这个机会。
 
很明显,当前这种算法,由于涉及到隐私,因此适合在固定的范围,如校园内、工厂内、医院内进行使用。

 
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