В настоящее время экономика низковысотных полётов стремительно растёт. Это связано с тем, что идеи городской воздушной мобильности (UAM) и передовой воздушной мобильности (AAM) воплощаются в жизнь по всему миру. Недавние отраслевые отчёты, такие как «Обновление карты глобального рынка AAM/UAM 2025», подтверждают наличие больших возможностей: 1504 вертипорта (порта вертикального взлёта и посадки). Эти хабы играют ключевую роль в эксплуатации электрических самолётов и дронов с вертикальным взлётом и посадкой (eVTOL), поэтому их безопасность и бесперебойная работа имеют решающее значение.
В этих загруженных автоматизированных вертодромах ключевым датчиком безопасности и точного планирования является одна технология: радар миллиметрового диапазона (мм) . Он обладает выдающимися характеристиками, что позволяет поддерживать безопасность на малых высотах и обеспечивает высокий уровень автоматизации.
I. Почему вертипортами сложно управлять, и почему радар миллиметрового диапазона помогает
Вертодромы в городах сталкиваются со множеством сложных проблем. Им приходится выполнять множество взлётов и посадок, они сталкиваются со сложными потоками воздуха от высотных зданий и должны работать непрерывно, независимо от погоды. Стандартные системы мониторинга просто не могут обеспечить надёжные и высокоточные данные во всех этих ситуациях.
Радар миллиметрового диапазона , особенно усовершенствованный с частотно-модулированной непрерывной волной (FMCW) , является разумным способом решения этих проблем.
1. Четкое видение целей и отслеживание нескольких целей одновременно (MTT)
Радар FMCW использует мельчайшие изменения частоты непрерывной волны для измерения расстояния с точностью до сантиметра (иногда даже лучше). Это означает, что он может легко различать и сопровождать множество целей, летящих близко друг к другу с разной скоростью. Например, в зоне основного подхода вертодрома радар может отслеживать три eVTOL, ожидающих посадки, а также отслеживать низколетящий дрон.
Мнение экспертов: Отчёты НАСА показывают, что системы мониторинга вертодрома должны предоставлять точные данные о скорости, расстоянии и угле наклона. Это связано с тем, что точные данные с FMCW-радара — это базовая информация, необходимая автоматизированным системам управления воздушным движением (УВД) для планирования взлётов и посадок и предотвращения аварий.
2. Работает в любую погоду, всегда и потребляет мало энергии.
Миллиметровые волны (от 30 до 300 ГГц) легко проникают сквозь дождь, снег и туман. Погода не оказывает существенного влияния на работу радара. Это важно, поскольку даже при нулевой видимости (при слепых посадках) вертипорт может предоставлять надёжные навигационные данные и данные слежения.
Кроме того, модули радаров миллиметрового диапазона (например, разработанные Linpowave) потребляют мало энергии и рассчитаны на непрерывную работу. Подробнее об ассортименте продукции Linpowave можно узнать, например, на их официальном сайте. Ningbo Linpowave +1
II. Как технологии работают вместе: создание интеллектуальной сети мониторинга
Новые системы вертипортов нуждаются в резервных планах и интеллектуальных функциях. Основным датчиком является радар миллиметрового диапазона. Он использует искусственный интеллект и другие датчики для повышения автоматизации и более эффективного выявления угроз.
1. ИИ внутри: обнаружение угроз в режиме реального времени
Когда вертипорт занят, радар создает огромные объемы данных. Радар миллиметрового диапазона с технологией ИИ Edge Computing может делать несколько вещей:
Различение вещей: ИИ использует такую информацию, как размер и скорость объектов (эффективная площадь рассеяния, ЭПР), чтобы мгновенно распознать eVTOL, малый дрон (БПЛА), птицу или даже посторонний предмет (FOD). Это предотвращает ложные срабатывания и инициирует необходимые меры безопасности.
Планирование на будущее: система постоянно проверяет взлётно-посадочную полосу и парковочные места. Она может предсказать, когда может возникнуть конфликтная ситуация. Это позволяет ей автоматически управлять движением (высокоуровневая автоматизация, HLA).
2. Смешивание датчиков: наличие запасного плана
Для полной безопасности радар миллиметрового диапазона выступает в качестве основного локатора. Он получает данные от других систем, таких как:
LiDAR (лазерный радар): создает чрезвычайно подробные трехмерные карты местности и близлежащих объектов.
Камеры (оптические/инфракрасные): используются для подтверждения того, что представляет собой объект, и получения визуальных деталей.
MLAT (мультилатерация) / ADS-B: получает информацию об идентификационном номере и плане самолета.
Объединяя все эти данные, радар заменяет камеры в плохую погоду. В результате получается сеть мониторинга вертодрома с полным покрытием, множеством резервных копий и высокой надёжностью.
III. Что движет рынком и что ждет полеты на малых высотах
Рыночные данные наглядно демонстрируют важную роль миллиметровых радаров в инфраструктуре AAM. Согласно последним отчётам, ожидается значительный рост рынка миллиметровых радаров. Например, в одном из отчётов указывается, что объём мирового рынка миллиметровых радаров в 2025 году составил 1,68 млрд долларов США, а среднегодовой темп роста к 2035 году составит 15,3%. Ningbo Linpowave +1
Создание безопасной стандартной инфраструктуры вертодрома — первый шаг AAM к глобальному развитию. Радар миллиметрового диапазона представляет собой стандартное решение, которое надежно работает в различных погодных условиях и системах правил.
Можно ожидать, что миллиметровый радар сохранит свою роль «наблюдателя за безопасностью» по мере того, как полёты eVTOL становятся всё более распространёнными. Вертолётные площадки превратятся из идей в настоящие транспортные узлы, оснащённые передовыми датчиками. Эта технология поможет мировому рынку воздушных судов с воздушными массами (AAM) достичь целевого объёма в 5,379 млрд долларов США к 2032 году .
Часто задаваемые вопросы
В1: Почему вертодромы не могут просто использовать камеры или лидары для наблюдения?
A1: Камеры и лидары перестают работать в плохую погоду или в темноте. Камерам нужен свет. Лидары плохо работают в дождь и пыль. Поэтому необходим миллиметровый радар. Он хорошо работает и предоставляет точные данные независимо от погоды, обеспечивая постоянную безопасность.
В2: Почему FMCW-радар лучше старого импульсного радара?
A2: FMCW-радар лучше, главным образом, потому что у него очень высокое разрешение по дальности и меньше энергопотребление . Он может видеть объекты, находящиеся всего в нескольких сантиметрах друг от друга. Это важно для загруженного вертодрома, где объекты расположены близко друг к другу. Кроме того, его конструкция потребляет меньше энергии, что хорошо для систем, работающих постоянно.
В3: Каким образом радар вертипорта помогает eVTOL приземляться самостоятельно?
A3: Радар предоставляет eVTOL точную информацию о полёте . Он сообщает воздушному судну о текущем состоянии посадочной площадки (например, об изменении ветра или наличии объектов на площадке). Эти надёжные данные используются бортовым компьютером, помогая eVTOL безопасно и точно приземляться, даже если пилоты плохо видят или процесс полностью автоматизирован.
В4: Насколько вырастет рынок радаров миллиметрового диапазона в сфере AAM?
A4: Прогнозы рынка очень хорошие. Радар миллиметрового диапазона играет ключевую роль в обеспечении интеллектуальности и безопасности вертодрома в любых погодных условиях. Поэтому ожидается значительный рост рынка. Эксперты отрасли считают, что рынок продолжит активно расти, что позволит мировому рынку воздушных судов с воздушным пространством (AAM) достичь объёма в 5,379 млрд долларов США к 2032 году .