摘要：近日，山西大学激光光谱研究所胡建勇/肖连团研究团队在远距离无人机探测方面取得重要进展。研究成果以“10-km passive drone detection using broadband quantum compressed sensing imaging”

近日，山西大学激光光谱研究所胡建勇/肖连团研究团队在远距离无人机探测方面取得重要进展。研究成果以“10-km passive drone detection using broadband quantum compressed sensing imaging”为题发表于Light: Science & Applications（影响因子：23.4）。该论文的第一作者为山西大学博士生吴舒啸。

低空经济作为一种新兴的经济形态，近年来发展迅猛。随着无人机数量的激增和飞行活动的日益频繁，若缺乏有效的监管将对航空安全和公共安全构成严重威胁。在此背景下，无人机探测技术的研究显得尤为重要。在远距离探测时无人机可被视为点目标，面临散射截面小、光信号极其微弱等问题。此外，无人机探测通常处于复杂环境背景（如城市建筑、天空、丛林等）中，成像过程极易受到背景噪声的干扰。这些因素使得远距离探测无人机极具挑战性，难以通过传统成像方法实现。研究团队提出了一种基于量子压缩感知的被动单光子动态成像技术。该技术利用光子辐射和探测的固有随机性构建感知矩阵，实现了基于离散、随机光子探测的频域稀疏信号重构，探测带宽高达2.05 GHz，相较于传统光子计数成像提升了6个量级。

研究团队利用无人机旋翼转动所携带的动态信息，通过量子压缩感知成像技术成功捕获了目标动态特征。由于背景噪声不具备动态特征，因此该技术在抗噪声性能方面表现出色。利用该技术研究团队将小型无人机探测距离成功拓展至10 km范围，充分验证了该技术在实际场景中的应用价值和技术潜力，为点目标探测提供了新的目标识别维度。该技术还有望用于高速成像，如空气动力学实验中的发动机转速监测和工业检测中的非接触式振动成像，从而推进了单光子成像在现实场景中的应用。

该研究工作得到山西省科技重大专项计划（202201010101005）的支持。（通讯员：张颖）

来源：高校圈的那些事儿