在2025年中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽中，哈爾濱工業(yè)大學(xué)“組網(wǎng)天空隊”展示了他們研發(fā)的“基于5G-A通感一體化的低慢小目標(biāo)探測系統(tǒng)”。這套系統(tǒng)將5G-A基站與人工智能技術(shù)深度融合，為“黑飛”無人機等低慢小目標(biāo)的精準(zhǔn)識別與實時追蹤，提供了一套全新的智能化解決方案。
從“找題”到“破局”，把實驗室搬進現(xiàn)實場
2023年初，團隊負(fù)責(zé)人王琪注意到，無人機“黑飛”擾航事件逐年攀升，而現(xiàn)有雷達(dá)和光電手段面對低空、慢速、小型目標(biāo)時，往往“看不清、跟不住、辨不準(zhǔn)”。團隊大膽設(shè)想：能不能讓遍布城市的5G-A基站長出“眼睛”和“大腦”？帶著這個想法，他們開啟了長達(dá)半年的深度調(diào)研，先后走訪多地空域管理部門和科研院所，帶回了厚厚一摞技術(shù)需求清單。
三年接力攻關(guān)，在無人區(qū)踩出路來
從理論驗證到系統(tǒng)成型，團隊經(jīng)歷了整整三年的技術(shù)接力。最初的半年，他們卡在“回波信號提取”這一關(guān)——低慢小目標(biāo)的反射信號極其微弱，常常淹沒在環(huán)境噪聲中。團隊在實驗室用不同材質(zhì)、不同尺寸的無人機模型反復(fù)試驗，迭代300余次信號處理模型，最終創(chuàng)新設(shè)計出“前后向通感一體化技術(shù)”，利用頻分復(fù)用將信號調(diào)制到正交子載波上，讓前向散射與后向反射信號優(yōu)勢互補，首次在復(fù)雜環(huán)境下清晰捕捉到低慢小目標(biāo)的“身影”。
信號“看得見”之后，多目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)融合的難題又?jǐn)[在面前。2024年暑假，團隊白天寫代碼、晚上跑仿真，困了就趴在桌上瞇一會兒。在嘗試了12種干擾抑制方案、進行超600次環(huán)境仿真后，他們基于Mamba狀態(tài)空間模型研發(fā)出“異構(gòu)多維航跡數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)融合技術(shù)”，將航跡關(guān)聯(lián)目標(biāo)數(shù)提升至150個以上，跟蹤精度從5米精確到0.6米，虛警率降至百萬分之一以下。
外場千小時實測，用腳步丈量每一米精度
算法在仿真里跑得好，不代表真實場景下也能過關(guān)。團隊累計開展室外實測超過1000小時，一遍遍放飛目標(biāo)無人機、比對跟蹤軌跡。正是這種執(zhí)著，讓系統(tǒng)在不同氣象和電磁環(huán)境下都經(jīng)受住了考驗。
AI賦能組網(wǎng)，每座基站都是“哨兵”
攻克單站探測與多目標(biāo)跟蹤后，團隊又將目標(biāo)鎖定在更難的課題——多基站協(xié)同組網(wǎng)。他們引入多智能體強化學(xué)習(xí)思想，將每臺5G-A基站定義為去中心化的智能體，配合COMA算法實現(xiàn)敏捷組網(wǎng)。當(dāng)某基站發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)，相鄰基站自動調(diào)整資源協(xié)同跟蹤，即便目標(biāo)在建筑物間穿梭、短暫丟失信號，系統(tǒng)也能在毫秒級完成重新捕獲與航跡接續(xù)，將孤立探測點編織成覆蓋近3平方公里的立體防護網(wǎng)。
青春在祖國需要處閃光
這支團隊核心成員均為本科生，卻已打通從底層仿真、AI算法開發(fā)到硬件部署、外場測試的全鏈條技術(shù)閉環(huán)。目前，系統(tǒng)已獲權(quán)威認(rèn)證，并與多家央企達(dá)成協(xié)同攻關(guān)意向，構(gòu)建起覆蓋要地安防、邊境管控、機場防護等場景的產(chǎn)品矩陣。團隊負(fù)責(zé)人王琪說：“‘組網(wǎng)天空隊’不僅代表我們用AI編織低空安全網(wǎng)，更代表一群年輕人把個人理想編織進國家需要的決心?！?/span>
展望未來，團隊計劃2026年推出V1.0量產(chǎn)版本并落地多家頭部客戶，三年內(nèi)擴充雙研發(fā)中心布局，躋身細(xì)分賽道前列。這群平均年齡不到二十二歲的年輕人，正用一行行代碼和一次次測試，在祖國最需要的地方，書寫科技報國的青春答卷。（王琪）