DARPA成功举办“软件定义无线电”编程节 为频谱通信研究解决方案

DARPA开展的“软件定义无线电”（SDR）编程节于11月17日在NASA莫菲特菲尔德艾姆斯会议中心结束。此次活动为期一周，共150名“软件定义无线电”领域的相关人员参加，对软件无线电技术的未来及其潜能进行了探讨与设想，以解决日益拥堵的电磁频谱和无线使能设备的激增给通信造成的挑战。

“软件定义无线电”编程节

此次活动中，参与者来自学术界、工业部门、黑客空间和创客空间，通过初审的八个团队需在一周内针对三项具体的“编程节任务”提出解决方案。这三大任务旨在检验“软件定义无线电”如何解决网络和物理技术交叉领域所存在的通信、计算与控制问题。每项任务均旨在解决地面站与无人机之间的通信链路问题。这些通信链路易于受到干扰和电磁拥堵等因素的破坏。在制定这些任务的过程中，DARPA此次“编程节”组织者咨询了军事作战人员，确保涉及无线电和无人机技术的各种真实的作战想定均包含在任务中。因此，活动中针对这些通信问题所研究的解决方案或将发展为现实应用。经过验证，真正的挑战在于如何对技术进行整合。

三大任务及解决方案

1、任务一及解决方案

任务一是使用一架无人机来为地面站和通信渠道堵塞的无人机建立一个中继链路。目标是模拟现实世界中通信链路由于外界原因被拒止的场景，解决地面站与无人机之间通信渠道堵塞的问题。两个团队参加此项任务，利用大量开源技术扩大地面站和通信堵塞的无人机之间的通信能力。来自帕森斯的网络安全专家提供的解决方案采用了一种认证方法，用于帮助证实通信包计划传送的对象。由雷声BBN技术公司与SSCI的专家组成“龙之队”也负责解决任务一，利用Linux公司的BATMAN(“更好的移动临时联网方式”)路由设计协议将该任务重新看作一个由节点构成的网络而非担负不同任务的单独的地面站和无人机。

2、任务二及解决方案

在任务二中，相关团队需要演示验证可在多个地面站之间多次转移并对移动无人机进行控制的能力。该任务旨在解决飞行员在飞行中能见度降级或因环境条件、地理变化而受限的作战情况。该种作战想定在利用无人机开展民用或灾难响应作战中经常出现。来自航空航天公司的团队采用认证和嵌入式加密技术，通过建立一个全互联网络解决方案来解决无人机多于2～3架情况下的通信拓展问题。该解决方案可用于大型无人机蜂群，既能解决任务一也能解决任务二。在这种情况下，一个蜂群内的作战单元的认证以及它们之间传递的信息需要源于蜂群内部或者其指挥控制站。

3、任务三及解决方案

任务三则要求团队通过传感器的集成以及无人机和地面站之间无缝的信息传输为软件定义的无线电-无人机系统（SDR-UAV）找到一种新型应用。该任务的目标是通过减少信号延迟、清楚条理地对多架无人机进行管理或者其他方式等找到一种有助于提升地面站与无人机之间相互作用的解决方案。

四个团队从不同角度来解决次任务，利用机载传感器研究多种解决方案。南卫理公会大学 “德克萨斯州无线电终结者”团队采用一种整合传感器数据和设备反馈信息的方法，该方法有助于将来就如何与无人机技术进行通信和协调战术做出更好的决策。DeepEdge团队则使用计算机视觉来识别和跟踪无人机。由加州大学和南加州大学的学生和教授组成的团队演示验证了利用用于管理可用的计算与通信资源的应用层（计算机视觉）和物理层（SDR）实现自主跟踪的可能性。最后来自可靠信息安全公司的团队也负责任务三，该团队为每个传感器都建立一新的物理渠道，从而提供了一种更好地管理频谱资源的方法。

来源：DARPA网站/图片来自互联网

中国国防科技信息中心  申淼