また、ますます熾烈な競争は市場がまだこの記事で説明した製品を投入する最初の形成されなかったの前に業界を余儀なくされた余儀なくされた、メインはそのUAVメーカーを強調するためにどのように多くのRFおよびマイクロ波技術革新と規制問題への障害だけでなく、助けを削除しています市場機会をつかむためには、制度の相違を解決。
産業用ロボット、自動操縦では、新しい技術だけでなく、電源システムを促進するために登場し、UAVは自然な進化になるために移した。無人飛行マシンは、あまりにも危険な後人員を実装するために時間のかかるまたは困難を各種設定を行うことができます大躍進の波の振幅である仕事は、世界より多くの自動化と生産性向上に向けて私たちをリードしています。UAV / UASコンセプトは早けれ期間のように、新しいものではなく、航空機の同様のタイプは、多数のアプリケーションでしたの使用。
しかし、材料科学、推進力、パワー、バッテリー、センサー、およびソフトウェア技術の能力の限界に、特定の業種や用途での無人偵察機の適用を絞り込む。過去にのみ軍は十分な財源を持って開発に投資すると、無人航空機の利用、資金調達のタスクを置き換えるために偵察諜報将校を実行するには、高リスク環境を負担するシーンに任務派遣要員。今日でも、多くの人々はまだドローンとしばしばニュースでとに耳を傾けるだろう軍事使節団が到着した。
一方、機器（ベアボーン）が装備されていない迅速カジュアルゲーマーや愛好家界でブームをオフに設定し、低コストのUAVである。過去にドローンが広く商業的使用に使用されるが、技術や部品の業界にされていません計算ソフトはかなりの進歩を得るために、このような状況は徐々に逆転しています。
商業UAV市場強気
UAV市場の規模は、$ 21億成長する2020年に期待されている。現在の主な市場の領土で（約82％）、25に来る2021年に期待されている商業用UAV市場の収入のための軍事用途に集中しています億ドル、年間成長率は19％に達するだろう。
UAV市場の状況。ドローンがあることの多くの種類の商業用および産業用の存在は、そのような精密農業（スプレー殺虫剤）、地形や環境モニタリング、監視インフラストラクチャ（ブリッジや貯水池）、公共のセキュリティ監視などの多くのアプリケーションを、開きます商用貨物、国境管理、石油と天然ガスパイプラインの監視、および他の多くの用途。毎月、ビジネスのさまざまな問題を解決するためのドローン技術の使用を製品やサービスを起動するための新規参入者の数十があります。簡単に言えば、商用UAVアプリケーション見通しはほとんどない境界です。
UAV市場の熱がヒートアップし続けますが、多くの企業が、このようなGoogleが所有するアマゾン（アマゾン）とアルファベット持株会社としての用途の多様性を拡大するために開始し、直接、業界が直面していることは、多くの制限が成長している課題です。
UAV発達障害への規制/タレント
米連邦航空局（FAA）は、厳密に公共の空域で無人偵察機の使用を制限する。2015年の規則によると、55未満ポンドの重量を量る無人偵察機が視界範囲の事業者の行に飛んで昼間に限られ、それは完全に独立している当局は、公共の安全を維持し、これらの仕様を開発する前に事故を防止するには、noスタッフの状況を監視。FAAの順でUAVの飛行のこのタイプを禁止した。政府の立場から、これらの無人偵察機は、信頼性が装備されていないためと限られたセンサー与えられた正確なセンサー、デリバティブのリスクがそれらを開いた公共の場所で飛ぶせない、高すぎるようになっている。しかし、当局はまだいくつかの空域（例えばワイドオープン農地）を開く必要がありますが、ほとんどの状況では、 FAAは、実際に検証されていないセンサーの技術と信頼性については、事故を防止し公共の安全を維持するために、より慎重な立場を取った。
ドローンの成長の可能性によって。生産するメーカーの激化、価格圧力になってUAVの市場競争の形成に規制障壁に加えて、およびビジネスチャンスは、UAVの研究開発の様々な投資する400社の以上の企業が現在存在している世界的に集めました。同時に、ほとんどのベンダーの焦点は、自分のドローンによって生まれた付加価値を強調するのではなく、ハードウェアの違いを強調することです。
商用および消費者ドローンが広く使用されていることを確認し、これらの飛行機械を安全かつ確実に自律航法でそれらを支援するナビゲーションセンサを備えていなければならない。車載および産業機器市場として、多くの人がこれらの無線センサの間であるが、無線周波数およびマイクロ波技術に基づいていますそれは特別な無線周波数の数を持っているものの、まだ今日の開発者の大半は新しいUAVビジネス、ほとんどの企業が作成している、その人事RFおよびマイクロ波設計。でも老舗の産業機器OEMのファウンドリの限られた数の専門店しかし、急速に変化するUAV市場に対応するため、レーダーセンサーソリューションの迅速な評価、設計、製造を余儀なくされることがよくあります。
才能の欠如だけでなく、悪循環を形成するために、業界のために、市販のRFレーダー・ソリューション。UAV市場は、これまで反政府当局につながるとして、電流制限の独立した無人偵察機をほどくことができない、完全に自律飛行をサポートするために、信頼性の高いセンサーを提供することができません条例。
ドローンの安全性を保護するセンシング技術
アナログ・デバイセズは、UAVメーカーはUAVの飛行法の管轄当局に影響を与える機会は、無線周波数、マイクロ波、ミリ波技術を使用することであり、中に安全な飛行を維持するために、無人航空機に洗練されたセンサーを備えなければならないと思います。一例として、それは世界的に認められ、産業/医療/科学（ISM）バンドパブリックであるため、24GHz帯レーダーを配備することで、この技術は、最も基本的で汎用性の高いソリューションの1、使用する多くの状況で航行の安全性を実証するための能力があることができます。
24GHz帯のISMバンドレーダーは、ライセンスを取得しなくても、世界中で使用することができ、それは、自動車の衝突回避システムおよび電波高度計やその他の機器などの操作のために使用することができる。バンドレーダーもない検出し、異なるオブジェクトの数を追跡し、測定するために使用することができますヒューマンロボット飛行高度。これら2つは安全な無人機飛行の最も基本的な機能です。
また、一般的な誤解は、77GHzレーダは、24GHz帯ISMレーダーで使用することができることであることに注意してください。現在の規則によれば、77GHz帯は、UAV / UASを含んでいない、該当オブジェクトの車両である。技術的な観点からは、77GHzレーダが高く提供しません帯域幅は、解像度を向上させるために役立ちますが、現在の規制に従って、UAV上で使用することはできません。
当局がどのように業界の動作を指示するために自律的に動作することができます技術的なレベルでのソリューションを提供することにより、メーカーは待って受動的に既存の法律に影響を与えるのではなく、するためのイニシアチブをとることができます
この目的のために、無人機メーカーは3つのステップを踏む必要があります。
1.レーダーとそのさまざまなモードの基本的な理解を確立する。
2.完全なレーダーソリューションを構成するRF信号チェーンの要素を理解する。
3.適したレーダー・ソリューションを使用して、このようなプログラムは、完全なハードウェア構成とソフトウェアアルゴリズムを提供し、彼らがより速く市場に製品を作ることができます。
以下は、メーカーが衝突回避と電波高度計のアプリケーション開発ドローンの24GHz帯レーダーを使用するのに役立つ可能な解決策の一つの建設だけでなく、これらの手順を説明します。
レーダーとそのさまざまなモードの基本的な理解を確立する
正確な検出のための光学/視覚的または超音波センサ、レーダセンサに比べて死角検知及び高度運転支援システム（ADAS）：自動車や産業機器市場は、多くの場合、例えば、検出、追跡及び物体を測定するためのレーダセンサを使用します。ほこり、煙、雪、霧、貧弱な光などの過酷な環境でも測定対象物は極端な距離や広角を検出することができます。
典型的なRF /マイクロ波レーダは、検出および追跡の所望のモードに合致するように様々なモードで動作することができる。
複数の物体のFMCWレーダーモード測定
搬送波周波数周波数波とも呼ばれるFMCW傾斜波（ランプ）を変調することにより連続（FMCW）モード、DVD-R / RW、静止目標物体からのレーダ変調または（チャープ）チャープレーダで測定することができます波の応答を反映させ、対象物の距離、速度、角度の分解能を計算する
図1は、FMCWレーダ又はチャープスロープ波形発生機構、及びレーダセンサを定義するために使用される重要なレーダー式のセット全体を送信した設計情報を示します。
図1 FMCWレーダーの概念
・距離の分解能：
高速レーダーセンサーの範囲の掃引送信掃引帯域幅より高い、送信キャリアスイープ（掃引帯域幅）の帯域幅に応じ。
スピード解像度：
滞留時間とキャリア周波数に依存し、キャリア周波数が高いほど、または照射時間が長いほど速度分解能は高くなります。
・角度分解能：
キャリア周波数に依存し、キャリア周波数が高いほど角度分解能は高くなります。
のみビジョンカメラのフィールドを介して2次元画像を捕捉するために、単一のカメラ位置点を検出するレーザ検出または測定方法に比べて、FMCWレーザ測定は継続されないだけでなく、標的の量を測定します速度、角度、距離、および他のメッセージの統合後の平均情報データを取るために複数回、測定対象の反射、3Dビューを描画し、数百メートル、数センチメートルの範囲の距離、単一のオブジェクトを測定し、複数のオブジェクトことができます。
距離 - ドップラーモード解析距離/速度
それは、二次元フーリエ変換、同時にこのプロセスを取ると推定されているので、ドップラーモードは、操作の最も強力なモードの一つである - 距離で - ドプラモード、あなたは目標距離の距離と速度を分析することができます傾斜波伝送複数の距離にわたって（ランプを送信する）、または治療後のチャープ - ドップラデータがそれによって異なる速度で対象物を識別、マップ（地図）に表示され、それらの間の距離であっても、センサは、IF例えば、反対方向に走行多くの車両、または追い越した場合に、この方法では解決するために使用することができ、同じであることが、高速かつ非常に有用で移動物体の複数の異なる向きの差で区別することができます複雑な交通状況を計算します。
デジタルビームフォーミングモードの表示目標角度
ターゲットのデジタルビーム形成（DBF）モード、距離および角度の推定対象の4つのチャンネル方位角に受信信号から表示することができる。メッセージ表示XY内のオブジェクトを反映する座標平面DBFモード、システムが設定されていると同様のFMCWモードが、中間周波数（IF）の空間分布4つの受信チャンネルに応じて距離を計算した後に異なるアプローチを取るために信号をダウンコンバートし、その後ターゲットメッセージを解き方位角。
DBFモードでは、受信したチャンネル間の定性的な位相シフトをなくすため、レーダーのフロントエンドシステムを較正する必要があります。アナログレーダーディスプレイ（Demorad）システムには、GUI GUIの実行時に読み込まれる工場較正データが含まれています。次に、システムは、サンプリングされたIF信号を補正し、センサによって測定されたデータを評価する。
24GHzレーダーは、高精度、低消費電力、マイクロサイズの特徴により、商業用および産業用に広く使用されています。表2は、アナログ・デバイセズからアンテナまでのレーダ・ソリューションを示しており、エンジニアが迅速にアプリケーションを開発できるようにしています。
図2アナログ・デバイセズの24 GHzマルチチャネル・レーダー・ソリューション
24GHzレーダーの優位性
レーダセンサを開発する場合、レシーバの感度が1dB改善されると検出距離に影響します。市場のソリューションの大半はコスト削減に重点を置いているため、位相ノイズ性能を犠牲にしなければならず、チャネル数を削減する必要があります。 。
その結果、全体的な受信機の信号対雑音比（SNR）が低下し、より小さな物体またはターゲットを検出するレーダの能力が制限され、大きな物体の隣に小さな物体は検出されない。頻繁にビジー状態や輻輳が発生すると、システム位相ノイズが累積し、レーダー受信機の感度が低下します。システムノイズが高くなると、物体が隠れたり隠れたりすることがあり、レーダーに物体が検出され、センサーにつながります。ほとんどのシングルチャンネル、シングルチップ、低コストのソリューションでは、このような識別を実行するために必要なパフォーマンスを提供できません。たとえば、細かいブランチを検出する場合、建物によって隠されて検出されない可能性があります。
UAVメーカーは、24GHzマルチチャネルプラットフォームを利用して、次のことが可能になります。
1. FMCWレーダーを使用して物体からの距離と速度を検出します。最大検出距離は最大200メートル、解像度は最大60センチメートルです（特定のアプリケーションのアンテナ設計を採用すれば解像度を15センチメートルまで改善することもできます）。 ）。
2.アンテナアレイの設計上のビューの実際のフィールドに応じて、約120度、15度の垂直視野角の水平視野角、デジタルビームアンテナは、複数の結合を、DBFレーダは、角度情報を用いて計算することができ、それにより、より広い視野を綴ります。
3.従来の低コスト、シングルチャネルレーダーソリューションと比較して、感度の2倍以上、検出距離の1.5倍まで、消費電力を削減します。
Demoradシステムは開発効率に役立ちます
24GHzレーダーDemoradシステムは、ユーザーが数分でレーダーセンサーの設計を開始できるようにする、すぐに使えるソフトウェアの例を備えた新しいレーダー評価プラットフォームソリューションです。レーダの研究開発のさまざまな要因を評価し、理想的なレーダセンサ製品を開発し、ターゲット/物体の有無、動き、方位角、速度、センサからの距離などの様々なリアルタイム情報のエネルギー測定を行います。
システムハードウェアソリューションは、無線周波数アンテナ、完全なRF-ベースバンド信号チェーン、およびDSPで構成されています。ユーザーは、GUIソフトウェアとレーダーアルゴリズムソフトウェアのみを使用してラップトップ/ PCにすばやく接続できます。
このスイートによってユーザーは、わずか数分でコンピュータに接続すると、高速フーリエ変換の構築変換（FFT）のソフトウェアをロードし、2D / 3Dレーダー、固定誤警報率（CFAR）と分類アルゴリズムを含む、完全なレーダーを作りますプロトタイプ、そして機能レーダーを装備した新しいドローンの発売が加速しました。
図3は、内蔵デュアルチャネル送信とチャネル受信アンテナ4つの異なる斜視24GHz帯のDemoradキットです。
図3 Demorad 24GHzレーダープラットフォームソリューション
完全なGUIおよびDSP関数ライブラリ・サポート・レーダーとDemorad。設計者は、研究開発を拡大することができますプログラムコードを記述する必要はありませんので、Demoradでレーダーシステムの信号チェーンは、多くの基本的なソフトウェア・アルゴリズムが含まれています。これらは、使用内蔵のソフトウェアアルゴリズム、エンジニアはホストPCのレーダーをすばやく使用してターゲットを検出して区別することができます。
また、産業界の研究開発も検出し、そのアプリケーション内のさまざまなオブジェクトを区別するために、それによって、既存のソフトウェアのプログラムコードを編集することができます。Demoradメーカーが設計の柔軟性の高いレベルを提供するため、関係なく、それはRF設計の経験を持っているかどうか、あります安全な無人機飛行を促進するためのアプリケーションを迅速に開発できます。
UAV / UAS市場が急速に成長していないだけでなく、多くの新しい商用アプリケーションのための無限の可能性をもたらした。しかし、このビジョンを達成するために、製造業者は、そのことを証明するために、無線周波数、マイクロ波、ミリ波センサの使用をUAV業界をリードしなければなりませんUAVは安全であると自律飛行を確保することができます。加えて、センサー技術の状況は急速に徐々に上昇して新技術を含め、LIDAR（レーザー測量）、飛距離（TOF）、および超音波を含む、進化しています。
UAVメーカーは無人航空機のための最新の技術を選択するために、これらの新しいソリューションに注力し続けなければならない。これらの技術を評価する際には、キー評価基準はNaruleida効率や機能の多様化すべきであり、ハードウェアだけを気にしませんコスト。