在2025年中国国际大学生创新大赛中,哈尔滨工业大学“组网天空队”展示了他们研发的“基于5G-A通感一体化的低慢小目标探测系统”。这套系统将5G-A基站与人工智能技术深度融合,为“黑飞”无人机等低慢小目标的精准识别与实时追踪,提供了一套全新的智能化解决方案。
从“找题”到“破局”,把实验室搬进现实场
2023年初,团队负责人王琪注意到,无人机“黑飞”扰航事件逐年攀升,而现有雷达和光电手段面对低空、慢速、小型目标时,往往“看不清、跟不住、辨不准”。团队大胆设想:能不能让遍布城市的5G-A基站长出“眼睛”和“大脑”?带着这个想法,他们开启了长达半年的深度调研,先后走访多地空域管理部门和科研院所,带回了厚厚一摞技术需求清单。

三年接力攻关,在无人区踩出路来
从理论验证到系统成型,团队经历了整整三年的技术接力。最初的半年,他们卡在“回波信号提取”这一关——低慢小目标的反射信号极其微弱,常常淹没在环境噪声中。团队在实验室用不同材质、不同尺寸的无人机模型反复试验,迭代300余次信号处理模型,最终创新设计出“前后向通感一体化技术”,利用频分复用将信号调制到正交子载波上,让前向散射与后向反射信号优势互补,首次在复杂环境下清晰捕捉到低慢小目标的“身影”。

信号“看得见”之后,多目标航迹关联融合的难题又摆在面前。2024年暑假,团队白天写代码、晚上跑仿真,困了就趴在桌上眯一会儿。在尝试了12种干扰抑制方案、进行超600次环境仿真后,他们基于Mamba状态空间模型研发出“异构多维航迹数据关联融合技术”,将航迹关联目标数提升至150个以上,跟踪精度从5米精确到0.6米,虚警率降至百万分之一以下。

外场千小时实测,用脚步丈量每一米精度
算法在仿真里跑得好,不代表真实场景下也能过关。团队累计开展室外实测超过1000小时,一遍遍放飞目标无人机、比对跟踪轨迹。正是这种执着,让系统在不同气象和电磁环境下都经受住了考验。

AI赋能组网,每座基站都是“哨兵”
攻克单站探测与多目标跟踪后,团队又将目标锁定在更难的课题——多基站协同组网。他们引入多智能体强化学习思想,将每台5G-A基站定义为去中心化的智能体,配合COMA算法实现敏捷组网。当某基站发现可疑目标,相邻基站自动调整资源协同跟踪,即便目标在建筑物间穿梭、短暂丢失信号,系统也能在毫秒级完成重新捕获与航迹接续,将孤立探测点编织成覆盖近3平方公里的立体防护网。

青春在祖国需要处闪光
这支团队核心成员均为本科生,却已打通从底层仿真、AI算法开发到硬件部署、外场测试的全链条技术闭环。目前,系统已获权威认证,并与多家央企达成协同攻关意向,构建起覆盖要地安防、边境管控、机场防护等场景的产品矩阵。团队负责人王琪说:“‘组网天空队’不仅代表我们用AI编织低空安全网,更代表一群年轻人把个人理想编织进国家需要的决心。”

展望未来,团队计划2026年推出V1.0量产版本并落地多家头部客户,三年内扩充双研发中心布局,跻身细分赛道前列。这群平均年龄不到二十二岁的年轻人,正用一行行代码和一次次测试,在祖国最需要的地方,书写科技报国的青春答卷。(王琪)