Ю.В. Кольцов1

1 Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт (г. Нижний Новгород, Россия)
1 koltzovyv@mail.ru

Постановка проблемы. Работа посвящена актуальному направлению – беспилотным летательным аппаратам и использованию на их борту наиболее продвинутых систем локации на базе антенных решеток.

Цель. Подробно рассмотреть основные характеристики систем приемопередачи четырехмерных РЛС и наиболее интересные алгоритмы обработки сигналов с использованием искусственного интеллекта для беспилотных летательных аппаратов.

Результаты. Показаны практические возможности самых современных интегральных систем приемопередачи и обработки при минимальных размерах, массе, потреблении для реализации высоких параметров РЛС, обеспечивающих автономность работы беспилотных летательных аппаратов, их работу в неизвестных условиях, движение в группе с огибанием препятствий.

Практическая значимость. Представленные результаты реальных разработок приемопередающих систем и систем обработки беспилотных летательных аппаратов могут использоваться в их массовом производстве.

Кольцов Ю.В. Системы локации беспилотных летательных аппаратов. Прорывные решения приемопередачи и обработки сигналов // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2025. Т. 17. № 4. С. 51–64. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202504-06

1. Uhnder Launches Industry’s First 4D Digital Imaging Radar. Microwave Journal. 2022. March 8.
2. S80. 77 GHz 4D Digital Imaging Radar-on-Chip. Uhnder Inc. Product Technical Brief, S80_PTB Rev. 1.0. 2022. May.
3. Hindle P. CES 2022 Summary – Driving for Success. Microwave Journal. 2022. January 12.
4. Spartan raises series B to deploy radar software to global transportation market. PR Newswire. 2023. February 1.
5. Phoenix Evaluation Module and Development Kit 1.1. Arbe Robotics. 2019. 1 p.
6. Ultra-High-Resolution RF Chipset for Automotive Imaging Radar. Microwave Journal. 2022. July. v.65. N7. P.87.
7. Dahad N. Arbe Launches Automotive Grade Imaging Radar Processor Chip. EE Times. 2020. January 5.
8. Arbe Introduces Radar-Based Free Space Mapping as Part of Its Perception Imaging Radar at CES 2022. Microwave Journal. 2022. January 7.
9. Arbe Introduces Lynx, Industry First Surround Imaging Radar That Enhances Perception and Sensor Fusion. Microwave Journal. 2022. July 18.
10. Emilio M.D.P. 4D Radar Improves Safety and Accuracy in Automotive and Industrial Applications.  EE Times Europe. 2022.January 4.
11. Pell R. IDT, Steradian partner on 4D mmWave radar imaging. eeNews Smart 2.0. 2018. September 3.
12. Zadar Labs Accelerates DPU Development for Imaging Radar. Microwave Journal. 2021. November 30.
13. 4D Automotive Radar Overlays AI on Existing Hardware. Microwave Journal. 2021. August 13.
14. Oculii Unveils the Industry’s Highest-Resolution Commercial Imaging 4D Radars. Microwave Journal. 2021. March 9.
15. Hammerschmidt С. Ambarella’s AI chips power cabin monitoring systems. eeNews Europe. 2022. November 22.
16. Hammerschmidt С. Centralised signal processing, AI open up new possibilities for 4D imaging radar. eeNews Europe. 2022. December 6.
17. Ambarella Expands CV3 Family of Automotive AI Domain Controllers With New CV3–AD685. Ambarella. 2023. January 5.
18. Zendar 4D Imaging Radar: Promises and Reality. Driving Vision News. 2023. April 5.
19. Veldar Reveals Auto Industry's Longest Range 4D Imaging Radar. Microwave Journal. 2021. December 16.
20. Flaherty N. MadRadar makes cars hallucinate. eeNews Automotive. 2024. February 2.
21. Vasarhelyi G., Virag C., Somorjiai G. et. al. Optimized flocking of autonomous drones in confined environments. Science Robotics. 2018. July. v.3. N20. eaat3536.
22. Soria E., Schiano F., Floreano D. Predictive control of aerial swarms in cluttered environments. Nature Machine Intelligence. 2021. May 17. V. 3. P. 545–554.
23. Zhou X., Wen X., Wang Z. et.al. Swarm of micro flying robots in the wild. Science Robotics. 2022. May 4. V.7. № 66.
24. Reviere B., Honig W., Yue Y., Chung S.-J. GLAS: Global-to-Local Safe Autonomy Synthesis for Multi-Robot Motion Planning With End-to-End Learning. IEEE Robotics and Automation Letters. 2020. July. V. 5. № 3. P. 4249–4256.
25. McGuire K.N., De Wagter C., Tuyls K. et. al. Minimal navigation solution for a swarm of tiny flying robots to explore an unknown environment. Science Robotics. 2019. October 30. V. 4. № 35.
26. Sun G., Zhou R., Ma Z. et. al. Mean-shift exploration in shape assembly of robot swarms. Nature Communications. 2023. June 13. V. 14. article number 3476.
27. Perrusquia A., Guo W., Fraser B., Wei Z. Uncovering drone intentions using control physics informed machine learning. Communication Engineering. 2024. February 24. V. 3. article number 36.
28. Flaherty N. ABB buys Swiss 3D navigation startup for mobile robotics. eeNews Europe. 2024. February 20.
29. Flaherty N. Low power edge AI core for robotics kills the heatsink. eeNews Power. 2024. February 22.
30. Черняк Л. Машина Цетлина — конкурент нейронным сетям? // Открытые системы. СУБД. 2018. 27 августа. № 3.
31. Clarke P. Former Arm executives join «Tsetlin machine» startup. eeNews Analog. 2024. February 20.
32. Представлена архитектура для в 100 раз более энергоэффективных процессоров // Время электроники. 2024. 11 марта.
33. Taalas emerges from stealth with $50 million in funding and a groundbreaking silicon AI technology. Design & Reuse. 2024. March 11.
34. Joosting J.-P. Adaptive AI enables groundbreaking automotive intelligence. eeNews Embedded. 2024. March 13.
35. Haughn K.P.T., Harvey C., Inman D. Deep learning reduces sensor requirements for gust rejection on a small uncrewed aerial vehicle morphing wing. Communication Engineering. 2024. March 21. V. 3. article number 53.
36. Zhao Y., Ma Y., Zhu G. et. al. Stable training via elastic adaptive deep reinforcement learning for autonomous navigation of intelligent vehicles. Communication Engineering. 2024. February 26. V. 3. article number 37.