خصائص الكشف والمتطلبات التقنية لرادارات مكافحة الطائرات بدون طيار

رادارات مكافحة الطائرات بدون طيارتم تصميمها في المقام الأول لمراقبة دقيقة للمساحة الجوية منخفضة الارتفاع أقل من 1000 متر فوق الأرض. من خلال دمج وحدات معالجة إشارات مخصصة وهوائيات فائدة عالية،إنهم يلتقطون بفعالية إشارات الاضطرابات الناتجة عن الأجسام الأرضية، الأهداف الجوية، والتداخلات البيئية المختلفة، وتوفير بيانات أساسية عالية الجودة لتحديد الهدف لاحقًا، وتتبع المسار، واتخاذ القرارات بشأن الإجراءات المضادة.وفقًا للمعايير العامة لتصنيف المجال الجوي في قطاع الطيران، يتم تعريف المجال الجوي أقل من 1000 متر صراحة باعتبارها المجال الجوي المنخفض، مع تصنيف المنطقة أقل من 100 متر باعتبارها المجال الجوي المنخفض للغاية.تتأثر بعوامل مثل حواجز التضاريس وانعكاسات المبانيفي الوقت نفسه ، هذه المنطقة تتوافق مع متطلبات الصمود والتشغيل للطائرات بدون طيار الصغيرة ،مما يجعلها منطقة النشاط الأساسية للطائرات بدون طيار التصوير الجوي من الدرجة الاستهلاكية، الطائرات بدون طيار التفتيش الصناعية، وحتى بعض الطائرات بدون طيار خبيثة.السرعة المنخفضة العادية، خصائص الحجم الصغير (LSS) للطائرات بدون طيار تحد بشكل كبير من دقة الكشف والاستقرار المستمر وقدرات مكافحة التداخل لأنظمة الرادار عبر أبعاد متعددة ،بما في ذلك قوة الإشارة، مسار الحركة، قطع الرادار (RCS) ، واستقرار موقف الطيران (كما هو مبين في الشكل 3).وتحسين أداء الرادارات المضادة للطائرات بدون طيار.

1متطلبات التكيف مع العديد من السيناريوهات وتحديد الأهداف

الميزة الأساسية للطائرات بدون طيار ‬الطيران على ارتفاع منخفض ‬تفرض متطلبات صارمة على القدرة على التكيف مع العديد من السيناريوهات وقدرات تحديد الأهداف من الرادارات المضادة للطائرات بدون طيار.يجب أن تحدد هذه الرادارات بدقة أهداف مختلفة متحركة في الأرضفي المناطق المنخفضة والمنخفضة للغاية عبر المناطق والبيئات المختلفة والمعقدة، مثل المباني الحضرية والمناطق الجبلية والمناطق المفتوحة. تشمل هذه الأهداف المشيالمركبات الأرضية، قطيع الطيور المهاجرة، والطائرات بدون طيار من أحجام مختلفة وأوضاع الطيران (على سبيل المثال، متعددة الدوارة، الأجنحة الثابتة، الإقلاع العمودي والهبوط).انعكاسات جدار المبنى، اضطرابات التموجات في التضاريس ، وانتشار النباتات الأرضية) ، تستخدم بعض الرادارات المضادة للطائرات بدون طيار استراتيجية تحسين لضبط زاوية الارتفاع ديناميكياً.من خلال تغيير اتجاه الإضاءة في الوقت الحقيقي، زاوية التغطية، وتوزيع طاقة شعاع الرادار، فإنها تتجنب بنشاط المناطق ذات الفوضى الأرضية المركزة، وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) للإشارات المستهدفة.هذه الطريقة من التجنب السلبي لها قيود تقنية ملحوظة، وغالبا ما يؤدي إلى ارتفاع "معدل الكشف المفقود" في الكشف عن الطائرات بدون طيار.بما أن المجال الجوي التشغيلي (التقليدي) لمعظم الطائرات بدون طيار الصغيرة ذات الجودة الاستهلاكية والصناعية يتركز تحت 100 متر (الارتفاع المنخفض للغاية)، من الصعب على شعاع الرادار تحقيق تغطية سلسة لهذه المنطقة بعد ضبط زاوية الارتفاع.خاصة في المناطق المعقدة مثل المباني الحضرية ذات الكثافة العالية ووديان الجبال، تتوسع النقاط العمياء الناجمة عن الانسداد، مما يزيد بشكل كبير من خطر عدم الكشف عنيجب أن يمتلك نظام رادار مكافحة الطائرات بدون طيار فعال وموثوق به قدرات متطورة للتعرف على الهدف التلقائي (ATR)باستخدام خوارزميات التعلم العميق لاستخراج وتصنيف وتحقق من صحة الإشارات التي تم التقاطها يمكنها التمييز بدقة بين أهداف الطائرات بدون طيار والفوضى والطيور ومصادر التداخل الأخرىالحد بشكل أساسي من مخاطر الاكتشافات المفقودة والإنذارات الكاذبة مع ضمان موثوقية نتائج الكشف.

2متطلبات الحساسية العالية للكشف عن إشارة ضعيفة

ونتيجة للخصائص المتأصلة للطائرات بدون طيار ‬الحجم الصغير ‬، فإن قطر الرادار المنخفض للغاية (RCS).يحتوي على قيمة RCS تتراوح بين 0.01 إلى 0.1 متر مربع، أقل بكثير من الطائرات التقليدية مثل الطائرات المقاتلة والمروحيات.إشارات الرادار الضعيفة التي تعكسها يمكن أن تُخفي بسهولة بواسطة الفوضى البيئية والتداخل الكهرومغناطيسي، مما يشكل تحديات هائلة لالتقاط الإشارة. هذه السمة تتطلب حساسية عالية بشكل استثنائي من أجهزة الكشف عن الرادار، والتي تتطلب قدرات قوية لاستخراج إشارة ضعيفة،تضخيمفي الوقت الذي يتم فيه تصفية التداخل الكهرومغناطيسي والفوضى البيئيةيجب أن يغطي الرادار أيضًا نطاق كشف واسع لتحقيق أهداف الأداء المزدوجة لـ "الكشف عن المدى الطويل وتحديد الموقع الدقيق على المدى القصير"يجب أن يعتمد تحقيق هذا الهدف الأساسي للأداء على موثوقية عالية في الكشف والتحديد.يتطلب بناء نظام تعاوني "أجهزة + خوارزمية" من خلال تحسين تقني متعدد الأبعادعلى مستوى الأجهزة ، يتم تحديث المكونات الأساسية مثل الهوائيات عالية الحساسية وأجهزة الاستقبال منخفضة الضوضاء لتعزيز استقبال الإشارة وكفاءة التحويل. على المستوى الخوارزمي ، يتم تحديث المكونات الأساسية مثل الهوائيات ذات الحساسية العالية وأجهزة الاستقبال ذات الضوضاء المنخفضة لتحسين كفاءة استقبال الإشارة وتحويلها.تقنيات متقدمة مثل تصفية التكيف، ضغط النبض، والكشف عن معدل إنذار كاذب ثابت (CFAR) يتم إدخالها لتعزيز قدرات التعرف على إشارات الهدف الضعيفة. وهذا يضمن التقاط دقيق،التعرف على الميزات، وتثبيت إشارات الهدف الضعيفة بشكل مستقر ، مما يمنع أخطاء في إشارات الإشارات والحكم المفقود من التأثير على كفاءة ودقة عمليات التدابير المضادة اللاحقة ،وبالتالي تلبية متطلبات سيناريوهات التطبيق العملي.

3متطلبات تتبع مستقرة لأهداف منخفضة السرعة

تميز الطائرات بدون طيار ‬الطيران منخفض السرعة ‬يقدم أيضا تحديات كبيرة لوظيفة التتبع المستقر للطائرات بدون طياررادارمعظم الطائرات بدون طيار الصغيرة تطير بسرعة تتراوح بين 10 إلى 50 كيلومترا في الساعة، مع بعض الطائرات بدون طيار تحوم على ارتفاع منخفض للغاية تقترب من سرعة الصفر. في مثل هذه الحالات الطيران منخفضة السرعة،خصائص حركاتهم تقريبا لا يمكن التمييز بينها من تلك من فوضى عائمة، الطيور بطيئة الطيران، والكائنات الساقطة، وغيرها من أهداف التداخل.فشل في الحفاظ على القفل المستقر على أهداف الطائرات بدون طيار وإمكانية تضليل أحكام أجهزة الاستشعار المساعدة مثل أجهزة الاستشعار البصرية والأشعة تحت الحمراءهذا يؤدي إلى انحرافات البيانات وأخطاء القرار في أنظمة الاندماج متعددة المستشعرات.يتم نشر هذه الانحرافات إلى وحدات التدابير المضادة داخل حل نظام الطيران غير المأهول (C-UAS)، مثل أجهزة التشويش الاتجاهية، وآليات الاعتراض المادية، وأنظمة مكافحة الليزر، مما يؤدي إلى تأخير وأفعال غير دقيقة.فهي تفشل في اعتراض الطائرات بدون طيار في الوقت المناسب وبطريقة فعالة وربما تسبب التدخل في الأهداف البريئة المحيطةلمعالجة هذه المشكلة، تتطلب أنظمة الرادار معدلات تحديث عالية للفحص وقدرات تحديد الهدف السريعة. من خلال زيادة تردد فحص شعاع، وتحسين خوارزميات التتبع الديناميكية،ونماذج توقع مسار الهدف، يمكنهم تحديث معايير حركة الهدف (السرعة، المسار، الموقف، اتجاه الطيران) في الوقت الحقيقي، وتمييز الطائرات بدون طيار منخفضة السرعة بسرعة من مختلف أهداف التداخل،وتوفير وحدات التدابير المضادة اللاحقة في الوقت الحقيقي، ودعم دقيق ومستمر لبيانات الهدف. وهذا يضمن دقة وتوقيت عمليات التتبع والتدابير المضادة،تلبية كاملة لمتطلبات الاستجابة السريعة للسيناريوهات العملية مثل الأمن، العسكرية، وحماية الحدث.

نحن مزودنظام مكافحة الطائرات بدون طيار الحلول. لمزيد من المعلومات، يرجى الاتصال: Susan@uav-ir.com.