AirspaceISAC: Flugmobilität in geringer Höhe und eVTOL-Deconfliction

AirspaceISAC definiert das Management des städtischen Luftraums in geringer Höhe, die radargestützte Deconfliction über zellulare Basisstationen für eVTOL-Fluggeräte (elektrischer Senkrechtstart und -landung) sowie das Präzisionslanderadar an Vertiports.

AirspaceISAC Urban Air Mobility Radar Architecture

ISAC Core: Airspace Core — eVTOL Deconfliction & Vertiport Radar

6G ISAC Nodes & Beamforming Subsystems

Cellular gNodeB Radar Mesh
Micro-Doppler Rotor Classifier
4D Flight Corridor Arbiter
Vertiport Precision Touchdown Radar
FAA UTM Compliance Enclave

Architectural Layers & Waveform Pipelines

Schicht 1: Dual-Funktionale Wellenform & Basisband (OTFS / OFDM-Radar / Fractional Fourier Transform / Ambiguity Function): OTFS-Modulation und fraktionierte Chirp-Synthese zur Vermeidung von Inter-Carrier-Interferenzen bei starken Doppler-Spreizungen.
Schicht 2: Massive MIMO & Beamforming-Frontends (140 GHz D-Band / True-Time-Delay (TTD) / Hybrid Analog-Digital Beamforming): Sub-THz-Phased-Array-Architekturen mit True-Time-Delay-Kompensation, simultanen Datenstrahlen und hochpraezisen Radar-Trackingkeulen.
Schicht 3: Radarsignalverarbeitung & 4D-Punktwolken (2D-FFT Range-Doppler / MUSIC AoA / CFAR Detection / Micro-Doppler Extraction): Subdezimeter-Entfernungs- und Geschwindigkeitsaufloesung, CFAR-Zieldetektion und Mikro-Doppler-Klassifizierung von Drohnenrotoren.
Schicht 4: Netzwerksensorik-Orchestrierung & 3GPP Rel-19 (3GPP Rel-19 ISAC Core / Sensing Function (SF) / Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS)): Zellfreie kollaborative Radarnetze und dynamische Ressourcenallokation zum Ausgleich von Kommunikations-SLA und Radar-Abtastraten.

Sensing Telemetry & Benchmarks: <5 cm (Entfernungsaufloesung) | 0.1 m/s (Geschwindigkeitsgenauigkeit) | <10 ms (Radar-Bildlatenz) | 3GPP Rel-19 (Globaler Standard)

eVTOL-Flugkorridore und Drohnen-Deconfliction bei AirspaceISAC

Die Einführung Tausender eVTOL-Passagierflugzeuge und kommerzieller Lieferdrohnen in dichten städtischen Skylines erfordert eine durchgehende Radarabdeckung unterhalb von 300 Metern. AirspaceISAC verwandelt allgegenwärtige zellulare Basisstationsnetze in ein verteiltes Luftraum-Radarnetz.

Core Engineering Areas

Low-Altitude eVTOL Deconfliction and 4D Corridor Slicing — Nutzt kommunale zellulare Basisstationsnetze, um nicht-kooperative Drohnen, Vögel und Hindernisse auf Passagierflugrouten in geringer Höhe zu verfolgen.
Micro-Drone Classification via Micro-Doppler Rotor Signatures — Tiefe neuronale Klassifikatoren analysieren hochfrequente Mikro-Doppler-Modulationen der Rotorblätter, um Drohnen von Vögeln und Drachen zu unterscheiden.
Vertiport Precision Touchdown Radar Guidance — Radar-Arrays auf Dächern und am Boden führen das autonome Fahrwerk von eVTOL in enge städtische Vertipad-Landeflächen.