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新しいシステムは、GPSによるジオフェンス検知とソフトウェア定義無線(SDR)による2.4 GHz制御リンクのジャミングを組み合わせ、ドローンが保護領域を飛び越えた際に直ちに中断させます。軽量なハバーサイン式アルゴリズムがジオフェンスからの大圏距離をリアルタイムで算出し、その距離に応じて速度と高度を線形に減速・下降させ、境界に達すると完全停止します。境界外に出た場合は、HackRF One SDRがバンドリミテッドノイズを発射し、制御リンクを遮断します。検証では、検知から停止・ジャミングまでの総延滞は約1 秒でした。
境界検出はハバーサイン径距離計算を用い、速度と高度の制御律は二つのしきい値(警告距離1 kmと停止距離0 km)に基づく分段線形関数です。d ≥ 1 kmでは恒常速度を保ち、d ∈ (0,1 km)では段階的に速度と高度を0に減少させ、d ≤ 0 kmで停止します。この律は解析で d = 0 で速度と高度が必ず0になることが保証されており、シミュレーションとフィールドテストでオーバーシュートなしの安全停止が確認されました。
試験では50回うち48回(相当95%)で、境界から50 m以内にジャミングが発生し、ドローンが統制を失いました。唯一失敗したケースではSDRがオフになっていたため、ジャミングは発動せず、対象ドローンは境界を超えました。試験は5 m/s〜50 m/sの巡航速度、最大100 ft(約30 m)の高度で行われました。
従来のPID制御と比較すると、今回の線形律はパラメータ調整不要で収束保証があること、計算量が一定でリアルタイム実装が容易であること、警告ゾーン近傍での小振幅振動がないことの三点で優れています。PIDではしきい値近辺で積分風アップによりゆるい振動が現れ、ゲイン調整が必要です。
制限点としては、Wi‑Fiテレメトリーは1 km程度の距離でしか機能せず、GPS更新率は1 秒あたり1回に限られるため、約1 秒の総遅延が生じます。また、電波ジャミングは規制上制限があるため、実務での使用は制約があります。将来的にはマルチUAV検知、長距離テレメトリー、Gnss高速更新、タンパク化制御律の飛行試験が必要です。