Phát triển kỹ thuật phát hiện drone bằng tín hiệu hạ điện từ

Công nghệ của Đại học Quốc tế Florida nhận diện drone qua từ trường từ động cơ, đạt độ chính xác phát hiện 98,5% ở khoảng cách 15 mét mà không phát tín hiệu.

Tuệ Minh 28/10/2026 11:45

Mỗi máy bay không người lái điện trên bầu trời đều mang một dấu hiệu nhận biết nào đó. Đó không phải là tín hiệu vô tuyến được mã hóa hay đèn LED nhấp nháy, mà là một tiếng vo ve vô hình, không thể tránh khỏi: từ trường tần số cực thấp (ELF) phát ra từ các động cơ không chổi than đang quay của nó.

Rất khó để phát hiện một chiếc drone cỡ nhỏ bằng các thiết bị thông thường.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Quốc tế Florida (FIU) đã tìm ra cách sử dụng sóng ELF để phát hiện các máy bay không người lái đang bay tới mà không cần phát bất kỳ tín hiệu nào lên không trung.

Cảm biến từ trường tần số cực thấp (ELF) thụ động giảm thiểu những điểm yếu này bằng cách thu nhận tín hiệu phát ra từ động cơ một cách bí mật. Kỹ thuật này hoạt động im lặng, không phát tín hiệu. Nó cung cấp một giải pháp phát hiện bí mật không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết hoặc nhiễu âm thanh.

Mỗi chiếc drone đều phát ra từ trường tần số cực thấp (ELF), nghiên cứu phát triển các cảm thụ động gắn lên ăng-ten để phát hiện nó.

“Mọi phương pháp phát hiện hiện đang được sử dụng đều để lộ một phần nào đó. Radar phát ra tín hiệu. Hệ thống âm thanh bị lấn át bởi tiếng ồn nền. Chúng tôi đã đi theo một hướng hoàn toàn khác,” Arjuna Madanayake, Phó Giáo sư tại Khoa Kỹ thuật & Máy tính của FIU, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết .

Nhóm nghiên cứu FIU đã chuyển đổi một yêu cầu vật lý cơ bản của việc điều khiển máy bay không người lái thành một cái bẫy an ninh hiệu quả. Các cấu hình động cơ khác nhau trên các mẫu máy bay không người lái tạo ra dấu vân tay điện từ độc đáo, có thể giúp theo dõi và xác định các thiết bị cụ thể.

Các nhà nghiên cứu đã chế tạo một ăng-ten vòng tròn chuyên dụng kết hợp với mạch tiền khuếch đại analog nhiễu thấp để thu nhận những sóng từ trường tinh tế này. Và họ đã xử lý các tín hiệu thô thông qua quy trình biến đổi Fourier nhanh (FFT) để lập bản đồ các mẫu tương quan phổ, về cơ bản là chuyển đổi các tín hiệu từ trường thô thành các "bản đồ" trực quan riêng biệt.

Theo nghiên cứu, một mạng nơ-ron tích chập (CNN) dựa trên VGG16 sẽ tiếp quản, đọc bản đồ để quyết định xem có máy bay không người lái nào ở gần đó hay không và thuộc loại nào.

Trong các thử nghiệm thực địa ngoài trời, hệ thống hoạt động với độ chính xác đáng kinh ngạc. Nó đạt được độ chính xác phát hiện ngoài trời 98,5% ở phạm vi lên đến 49 feet (15m). Và độ chính xác tổng thể 83,5% khi phân loại 4 kịch bản khác nhau (ba mô hình máy bay không người lái riêng biệt cộng với một kịch bản cơ sở không có máy bay không người lái).

Mặc dù phạm vi phát hiện 49 feet vẫn còn khiêm tốn, hệ thống này nổi bật nhờ khả năng tàng hình và chi phí sản xuất thấp. Bộ thu hoàn toàn thụ động không phát ra tín hiệu nào, khiến nó trở nên vô hình đối với các lực lượng đối phương đang cố gắng gây nhiễu hoặc định vị các cảm biến phòng thủ.

Trường điện từ có thể xuyên qua sương mù, bóng tối hoàn toàn và tiếng ồn môi trường mạnh, cung cấp khả năng phát hiện đáng tin cậy trong điều kiện mà các cảm biến quang học và âm thanh thường xuyên thất bại.

Nhóm nghiên cứu của FIU hiện đang hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành của Mỹ để tăng cường phạm vi phát hiện của hệ thống.