Economía de Baja Altitud | La Computación de Borde de JHCTECH Potencia la Detección e Identificación de Drones
Las perspectivas de mercado para los drones son amplias. Los drones pequeños se pueden utilizar ampliamente en campos como la fotografía aérea, la protección de cultivos agrícolas, la prevención y mitigación de desastres, la búsqueda y el rescate, la monitorización del tráfico, la exploración de recursos, la teledetección y el mapeo, la patrulla fronteriza, la observación meteorológica y más. Sin embargo, el retraso en las medidas de gestión y control de drones ha dado lugar a numerosos "vuelos no autorizados" que son difíciles de regular y exigir responsabilidades, lo que crea una necesidad urgente de soluciones de detección y contramedidas para drones.
El desarrollo y el uso indebido ilegal de la tecnología de drones han generado importantes riesgos y amenazas para la seguridad en áreas críticas de defensa, como la seguridad fronteriza, los campos de batalla, la defensa costera, los aeropuertos, las centrales nucleares, la seguridad pública, las prisiones, la infraestructura energética y las principales atracciones turísticas. Estos problemas han provocado pérdidas económicas sustanciales y han socavado gravemente la seguridad del espacio aéreo de baja altitud. La detección y las contramedidas de drones desempeñan un papel vital en la protección de la seguridad del espacio aéreo de baja altitud.
Detección e Identificación de Drones
Los drones se clasifican como objetivos "bajos, lentos y pequeños". Suelen operar a altitudes bajas y ultrabajas, tienen velocidades de vuelo lentas y son difíciles de detectar. Esto presenta importantes desafíos para la detección de objetivos. La detección e identificación de drones es una tecnología de aplicación multidisciplinaria que aprovecha una o más tecnologías, como la detección por radar, la monitorización de señales de radio, la identificación y el seguimiento optoelectrónicos y la monitorización de sonido, para lograr una detección, un seguimiento y una identificación eficaces de drones.
Desde una perspectiva técnica, los métodos tradicionales de detección individual son insuficientes para abordar todos los escenarios de forma eficaz y precisa. Generalmente, se emplea un enfoque de detección colaborativa multidimensional, que combina radar + tecnología inalámbrica + optoelectrónica para lograr una detección y un seguimiento precisos de objetivos en el espacio aéreo de baja altitud. Los sistemas de radar pueden escanear amplias áreas del espacio aéreo y capturar información como la trayectoria de vuelo, la velocidad y la altitud del dron. La detección inalámbrica monitoriza las señales de comunicación entre el dron y su control remoto o estación terrestre para obtener comandos de control y el estado del vuelo. Los sistemas optoelectrónicos de identificación y seguimiento utilizan sensores ópticos e infrarrojos para lograr un seguimiento y posicionamiento de drones de alta precisión y alta sensibilidad.
Requisitos de la aplicación del usuario
Un experto chino especializado en el control preciso de drones ofrece a los usuarios una solución integrada de detección y contramedidas para drones. Contactaron con JHCTECH para encontrar una caja de computación periférica de alto rendimiento para su sistema optoelectrónico de identificación y seguimiento, que permitiera el seguimiento y posicionamiento de objetivos de alta precisión y alta sensibilidad en el espacio aéreo de baja altitud. Se requieren las siguientes capacidades:
⭐ CPU de alta eficiencia para el funcionamiento de los modelos de software desarrollados por el cliente;
⭐ Interfaces de E/S avanzadas para la conexión a equipos de identificación optoelectrónica;
⭐ Potentes capacidades de expansión, incluyendo compatibilidad con la integración de tarjetas GPU, lo que permite un análisis exhaustivo de datos de imágenes y una inferencia precisa.
⭐ Capacidades de comunicación por cable e inalámbrica para garantizar la transmisión de datos en tiempo real.
Soluciones JHCTECH
Finalmente, se seleccionaron dos productos de computación de borde de JHC: KMDA-5920 y BRAV-7720. Estos productos son compatibles con el sistema de identificación y seguimiento optoelectrónico desarrollado por el cliente, lo que permite el seguimiento y posicionamiento de drones con alta precisión y alta sensibilidad. Las soluciones de computación de borde de JHCTECH se utilizan principalmente para recibir datos capturados por cámaras optoelectrónicas, logrando un posicionamiento preciso de drones.
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A continuación detallamos la solucion BRAV-7720
El BRAV-7720 está equipado con procesadores Intel® Alder Lake-S/Raptor Lake-S. Para este proyecto, se seleccionó la CPU I7-12700, que proporciona el alto rendimiento necesario para el funcionamiento eficiente del sistema de identificación y seguimiento optoelectrónico desarrollado por el cliente. Con ranuras de memoria DDR5 de doble canal, admite hasta 64 GB, satisfaciendo así las necesidades operativas del usuario. Su completa funcionalidad de E/S incluye 3 puertos LAN, 6 puertos USB 3.2 y 2 puertos COM, lo que garantiza una conexión fluida con equipos de identificación optoelectrónica. Además, sus salidas de pantalla duales independientes 8K DP y 4K HDMI permiten una visualización eficiente en tiempo real de la posición de los drones.
El sistema cuenta con dos ranuras de expansión PCIe: una PCIe X16 (señal X16) compatible con una tarjeta GPU de hasta 450 W o una tarjeta aceleradora de IA de 75 W, y otra PCIe X16 (señal X4) compatible con una tarjeta aceleradora de IA de 75 W. Para este proyecto, se seleccionó una tarjeta GPU RTX 3070 Ti. La GPU procesa imágenes de drones mediante algoritmos de aprendizaje profundo, como redes neuronales convolucionales, que identifican automáticamente características clave como modelos de drones, información del fabricante e intenciones de vuelo. También analiza y predice las trayectorias de vuelo y los patrones de comportamiento de los drones. Cuando el sistema identifica un dron potencialmente amenazante, activa automáticamente mecanismos de defensa y contramedidas. Estas incluyen interferencias electrónicas, supresión electromagnética y ataques de radiofrecuencia direccionales para controlar el dron con precisión. Las contramedidas ajustan dinámicamente las estrategias según el tipo de dron, la altitud de vuelo, la velocidad y otros factores. Por ejemplo, señales de interferencia electromagnética de frecuencia específica pueden interrumpir el sistema de control o el enlace de comunicación del dron, obligándolo a perder el control o aterrizar.
Además, el BRAV-7720 cuenta con una alta eficiencia energética de PFC, una solución de refrigeración de alta eficiencia y un diseño de fiabilidad de grado industrial, lo que garantiza el funcionamiento continuo y estable del sistema 24/7.
BRAV-7720
▪ CPU Intel® Alder Lake-S/Raptor Lake-S serie LGA1700 de 12.ª/13.ª generación
▪ Chipset Intel® Q670
▪ 2 SODIMM DDR5 de 4800 MHz, hasta 64 GB
▪ 1 DP + 1 HDMI y 1 VGA, pantalla triple independiente de ultraalta definición 8K + 4K
▪ 2 redes Intel® I226V Gigabit, 1 red Intel® I219LM Gigabit, compatible con iAMT12.0
▪ 1 PCIe X16 (señal X16) + 1 PCIe X16 (señal X4)
▪ 2 bahías SATA3.0 de 2,5", 1 M.2 2280 PCIeX4 NVMe
▪ Compatible con cifrado de seguridad TPM2.0 e iVpro Tecnología
▪ Refrigeración de CPU sin ventilador, diseño eficiente de refrigeración por aire para tarjetas IA/GPU
▪ Compatible con GPU de 450 W o fuente de alimentación dual con tarjeta aceleradora IA de 75 W/150 W
▪ Fuente de alimentación de 1000 W CC 12 V, estándar de alto PFC, amplia temperatura, sin ventilador, adaptador de corriente CA-CC
KMDA-5920
▪ CPU Intel® Coffee Lake LGA1151 de 8.ª/9.ª generación
▪ Chipset Intel® H310
▪ 2 SODIMM DDR4 de 2400/2666 MHz, hasta 64 GB
▪ Compatible con 1 pantalla DP, 1 HDMI y 1 VGA
▪ 2 LAN, 4 USB 3.1, 2 USB 2.0, ISO/DIO de 16 bits
▪ 2 RS232/422/485 y 2 RS232 cuádruple serie Puertos
▪ 1 PCIeX16 y 1 PCIeX16 (señal X4) de doble expansión
▪ 1 M.2 E-key 2230, compatible con módulo Wi-Fi Gigabit
▪ 2 ranuras para discos duros SATA3.0 de 2,5 pulgadas fáciles de intercambiar y 1 mSATA
▪ Fuente de alimentación de amplio voltaje (CC 9-36 V) con protección contra cortocircuitos, sobretensiones y sobrecorrientes
Más información sobre la serie BRAV-7720
Más información sobre la serie KMDA-5920