Denna ökning medför dock betydande utmaningar i kommunikationen och kontrollen av ett stort antal drönare, särskilt på långa avstånd och höga höjder. Utöver detta blir övervakning av drönare på låg höjd med traditionella radarsystem allt svårare. Även allvarliga integritets- och säkerhetshot uppstår, eftersom drönare kan missbrukas för illegitima aktiviteter som att bryta mot flygförbudszoner, spionera på privata platser, genomföra cyberattacker eller utföra terrorist- och riktade attacker mot kritisk infrastruktur.
Vår forskning fokuserar på följande tre områden:
Kommunikation med drönare
Massiv MIMO-teknik erbjuder tillförlitlig kommunikation med drönare både på korta och långa avstånd. Millimeter Wave Massive MIMO har redan använts för att uppnå höga datatakter för sportstreaming via drönarsvärmar. Vid användande inom katastrofhantering och räddningsinsatser kan massiv MIMO-stödda drönare potentiellt täcka större områden. Många utmaningar kvarstår dock, däribland noggrann kartläggning av drönarbanor, uppskattning av drönare-till-basstation-kanaler och hantering av effekter i uppkomst av icke-stationära system.
Störning av fientliga drönare
Under de senaste åren har fientliga styrkor använt ett stort antal drönare för hemliga operationer, såsom flygbilder av säkerhetskänsliga områden, och för militära attacker. Det rapporteras att i Ukraina att endast i 2024 har hundratusentals drönare använts. På grund av deras stora antal och lilla storlek är drönare i en svärm svåra att effektivt upptäcka, lokalisera och förstöra. Ett alternativ är att störa de radiofrekvenskanaler som drönarna använder för att kommunicera och navigera. Detta kräver kostnadseffektiva signalbehandlingstekniker. Massiva MIMO-basstationer, både i bi- och monostatiska lägen, kan användas för att skatta drönare-till-basstation-kanaler, kartlägga deras banor och rikta störsignaler mot dem.
Använda 5G-infrastruktur för att upptäcka drönare
Förvarningssystem har blivit allt viktigare för att säkerställa säkerheten för människor och infrastruktur. För att bemöta dessa utmaningar kan 5G-radiosignaler effektivt användas för att upptäcka närvaron av inträngande UAV:er i begränsade områden. Dessutom driver det framväxande konceptet med integrerad avkänning och kommunikation mobilnät mot perceptiva mobilnät. Denna utveckling innebär investeringar i integrationen av avkänningsfunktioner i nuvarande mobilnät, för att stödja sådana tillämpningar.
Projekt
ALERT: eArLy warning systEms for dRone detection based on disTributed integrated sensing and communication, finansierat av WASP.
Relaterade publikationer
- Jopanya, Palatip, and D. P. M. Osorio. "Utilizing 5G NR SSB Blocks for Passive Detection and Localization of Low-Altitude Drones." arXiv preprint arXiv:2504.02641 (2025).
- X. A. F. Cabezas and D. P. M. Osorio, "Strategic Deployment of Swarm of UAVs for Secure IoT Networks," in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 60, no. 5, pp. 6517-6530, Oct. 2024.
- X. A. F. Cabezas, D. P. M. Osorio and M. Juntti, "Efficient Framework for UAV-Based Distributed Sensing," 2024 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), Dubai, United Arab Emirates, 2024.
- Chandhar, Prabhu, Danyo Danev, and Erik G. Larsson, "Massive MIMO for communications with drone swarms," IEEE Transactions on Wireless Communications, 2017.
