亞特蘭大 - 近年來(lái)，隨著技術(shù)變得更便宜且更易于使用，商業(yè)和娛樂(lè)無(wú)人機(jī)的使用量猛增。從基礎(chǔ)設(shè)施檢查和應(yīng)急響應(yīng)到電影制作和業(yè)余攝影，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍廣泛且不斷增長(zhǎng)。不幸的是，無(wú)人機(jī)也可能代表威脅——無(wú)論是有意還是無(wú)意。在無(wú)人機(jī)構(gòu)成威脅的地方，例如機(jī)場(chǎng)、監(jiān)獄、邊境巡邏和軍事場(chǎng)景，空域安全變得至關(guān)重要。

幸運(yùn)的是，隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)探測(cè)能力也隨之進(jìn)步。射頻傳感器、雷達(dá)、聲學(xué)傳感器、攝像頭和其他技術(shù)通常用于此類(lèi)任務(wù)。有些技術(shù)甚至提供自主功能。

無(wú)人機(jī)威脅出現(xiàn)

僅在美國(guó)，在聯(lián)邦航空管理局注冊(cè)的無(wú)人機(jī)數(shù)量就接近百萬(wàn)架，其中商用無(wú)人機(jī)有 314,689 架
空中偵察兵
截至撰寫(xiě)本文時(shí)，已登記的休閑無(wú)人機(jī)數(shù)量為 538,172 架。曾經(jīng)被認(rèn)為是未來(lái)的概念已經(jīng)變得司空見(jiàn)慣。與此同時(shí)，與無(wú)人機(jī)相關(guān)的安全措施和技術(shù)必須不斷發(fā)展，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)最終會(huì)帶來(lái)無(wú)數(shù)威脅。

例如，飛得太靠近限制空域、將違禁品扔進(jìn)監(jiān)獄院子、跨境運(yùn)輸毒品、進(jìn)行禁止的監(jiān)視和偵察，甚至投擲小型炸彈或爆炸物。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全和基礎(chǔ)設(shè)施安全局的說(shuō)法，識(shí)別威脅并實(shí)施滿足聯(lián)邦、州和地方監(jiān)管要求的安全實(shí)踐是成功管理與無(wú)人機(jī)相關(guān)的潛在安全事件的關(guān)鍵步驟。

降低風(fēng)險(xiǎn)的方法有多種，首先是研究和實(shí)施經(jīng)法律批準(zhǔn)的反無(wú)人機(jī)技術(shù)，然后了解設(shè)施或區(qū)域周?chē)目沼?。Walaris 的 AirScout Sentry 等自主檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合了工業(yè)相機(jī)、強(qiáng)大的邊緣處理以及專有的計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能算法 (AI)，可在關(guān)鍵應(yīng)用中提供光學(xué)檢測(cè)功能。

自主威脅檢測(cè)

根據(jù)應(yīng)用要求，與硬件無(wú)關(guān)的 AirScout 可以部署來(lái)自安訊士或博世的經(jīng)濟(jì)高效的攝像機(jī)，或使用其他現(xiàn)成的多光譜或紅外成像攝像機(jī)進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的部署。Walaris 的 AirScout Sentry 提供了完整的檢測(cè)-跟蹤-識(shí)別解決方案，而希望使用雷達(dá)等其他檢測(cè)方式的公司可以利用 AirScout verify，這是一種旋轉(zhuǎn)提示跟蹤和識(shí)別軟件解決方案。

該系統(tǒng)的每個(gè) AirScout Sentry 部署都涉及多個(gè)連續(xù)監(jiān)控感興趣區(qū)域的檢測(cè)攝像頭。這些視頻流的檢測(cè)結(jié)果被傳遞到驗(yàn)證攝像機(jī)，該攝像機(jī)確認(rèn)威脅并向操作員發(fā)出警報(bào)或拒絕誤報(bào)檢測(cè)。如果 AirScout Sentry 軟件檢測(cè)到鳥(niǎo)類(lèi)或無(wú)人機(jī)等相關(guān)數(shù)據(jù)，它就會(huì)捕獲該物體的坐標(biāo)。云臺(tái)變焦算法觸發(fā)相機(jī)放大坐標(biāo)以進(jìn)一步研究物體，而人工智能和范圍到焦點(diǎn)控制算法使系統(tǒng)能夠找到目標(biāo)，保持清晰的圖像，并進(jìn)行分類(lèi)、識(shí)別和識(shí)別。跟蹤它。

一旦系統(tǒng)將物體分類(lèi)為無(wú)??人機(jī)，它就會(huì)向系統(tǒng)操作員發(fā)出警報(bào)，并提供帶有分類(lèi)確定的全動(dòng)態(tài)視頻。
 
然后操作員可以決定如何處理這種情況。不同的運(yùn)營(yíng)商將根據(jù)其服務(wù)的市場(chǎng)以不同的方式處理信息。在軍事或聯(lián)邦政府行動(dòng)中，這通常意味著與目標(biāo)交戰(zhàn)并減輕目標(biāo)的影響。在機(jī)場(chǎng)，這可能意味著關(guān)閉跑道，而監(jiān)獄申請(qǐng)可能涉及保護(hù)院子并將囚犯帶入室內(nèi)。

干凈的數(shù)據(jù)采集管道

以高度置信度對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行分類(lèi)面臨著一些挑戰(zhàn)。亞特蘭大 Walaris 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官凱爾·梅洛尼 (Kyle Meloney) 表示，這些都是快速移動(dòng)且距離較遠(yuǎn)的小物體，感興趣的區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)混亂，無(wú)人機(jī)可能會(huì)飛過(guò)復(fù)雜的背景。

“使用超越最先進(jìn)的人工智能算法，系統(tǒng)可以在有限的光學(xué)信息下近乎實(shí)時(shí)地進(jìn)行光學(xué)分類(lèi)，但要達(dá)到這一點(diǎn)需要在數(shù)據(jù)方面進(jìn)行大量準(zhǔn)備，”他說(shuō)。

AirScout 的人工智能算法不斷在不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練。Walaris 的數(shù)據(jù)采集管道涉及獲取圖像和清理數(shù)據(jù)，以確保所有圖像都得到正確標(biāo)記，以便訓(xùn)練過(guò)程使用高質(zhì)量圖像來(lái)更好地訓(xùn)練模型。

“我們的培訓(xùn)過(guò)程是永久性的，”梅洛尼說(shuō)。“我們不斷向數(shù)據(jù)集中添加干凈的標(biāo)記圖像，并隨著時(shí)間的推移改進(jìn)算法，因此系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移會(huì)更加有效地工作。”

強(qiáng)大的邊緣處理，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的人工智能

整個(gè) AirScout 系統(tǒng)的核心是軟件，該軟件具有專有的檢測(cè)、分類(lèi)和 PTZ 算法等。早期的光學(xué)檢測(cè)方法涉及尋找圖像中的運(yùn)動(dòng)和/或?qū)Ρ榷?。梅洛尼表示，這種技術(shù)在簡(jiǎn)單場(chǎng)景中效果很好，但當(dāng)場(chǎng)景變得更加復(fù)雜時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜情況。

他說(shuō)：“如果無(wú)人機(jī)飛過(guò)多云的天空，并且場(chǎng)景中存在鳥(niǎo)類(lèi)，那么就會(huì)存在大量運(yùn)動(dòng)和不同程度的對(duì)比度，因此很難識(shí)別出無(wú)人機(jī)。” “通過(guò)近乎實(shí)時(shí)地處理整個(gè)圖像并標(biāo)記每個(gè)對(duì)象以確定其相關(guān)性，我們可以減少誤報(bào)并自動(dòng)化檢測(cè)-跟蹤-識(shí)別響應(yīng)鏈。”

運(yùn)行復(fù)雜的人工智能算法需要強(qiáng)大的處理能力，因此 Walaris 從 CoastIPC 采購(gòu)了一臺(tái)定制配置的工業(yè) PC，配備 NVIDIA 圖形處理單元 (GPU) 來(lái)運(yùn)行 AirScout 軟件。

“關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序需要可靠、強(qiáng)大的 PC，”Meloney 說(shuō)。“CoastIPC 提供的每臺(tái) PC 均按時(shí)交付，并且完全符合我們指定的交付和執(zhí)行每項(xiàng)任務(wù)而不會(huì)出現(xiàn)故障的要求。”

天空中的眼睛

市場(chǎng)提供了多種無(wú)人機(jī)檢測(cè)方法，但沒(méi)有一種方法一定是最好的解決方案。然而，對(duì)于那些希望采取不干涉和全面方法的人來(lái)說(shuō)，利用攝像頭和人工智能軟件的系統(tǒng)可以提供用于在動(dòng)態(tài)環(huán)境中檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別無(wú)人機(jī)的全棧解決方案。