August 21, 2020
فهم أنظمة رادار الكشف عن الطائرات بدون طيار والتقنيات الرئيسية
تشمل أنظمة رادار الكشف عن الطائرات بدون طيار التقنيات المتقدمة المصممة للكشف عن المركبات الجوية بدون طيار وتتبعها وتصنيفها بدقة.هذه المقالة توضح العلاقات التقنية والتمييزات بين الليزر، الرادار، الليدار، والمرحلة المصفوفة الرادار المكونات الرئيسية التي تدفع المراقبة UAV الحديثة.
يعمل الليزر (تضخيم الضوء عن طريق انبعاث الإشعاع المحفز) من خلال الانبعاث المحفز، حيث تنتقل الإلكترونات المثيرة بين حالات الطاقة لإطلاق الفوتونات المتماسكة.تنتج هذه العملية شعاعاً تتميز بنوعية أحادية اللون عاليةالتصنيفات الشائعة تشمل الليزر الغازي (مثل ثاني أكسيد الكربون للقطع الصناعي) ، الليزر الصلب (مثل Nd: YAG للإجراءات الطبية) ،أشعة ليزر شبه موصلة (للمواصلات البصرية)و الليزر الصبغية (يمكن ضبطها للطيفية)
يستخدم الرادار موجات الترددات الراديوية للكشف عن الأجسام وقياس نطاقها وسرعتها وموقعها. من خلال إصدار نبضات كهرومغناطيسية وتحليل الصدى،أنظمة الرادار تمكن التطبيقات في الملاحة الجويةعلى عكس الليزر، يعمل الرادار على أطوال موجة أطول (من سنتيمتر إلى متر) ، مما يتيح الاختراق من خلال المواد الغامضة الجوية مثل الضباب أو المطر.
ابتكار تحويلي في هندسة الرادار، رادار المجموعة المرحلية يحل محل دوران صحن ميكانيكي بتحكم إلكتروني في توجيه الشعاع.من خلال ضبط مرحلة الإشارات عبر مجموعة من عناصر الهوائي، فإنه يحقق خفة حركة شعاع سريعة، وتتبع متعددة الأهداف، والتحكم في شكل الموجة التكيفية. وهذا يجعله مثاليا للكشف عن طائرات بدون طيار خفة الحركة، حيث أنه يوفر أوقات رد الفعل تحت الثانية، وضوح زاوية عالية،ومتابعة متزامنة لتهديدات متعددة مهمة للدفاع الديناميكي للمجال الجوي.
ليدار (اكتشاف الضوء والتنظيم) يعكس مبادئ الرادار ولكن يستخدم نبضات الليزر بدلا من موجات RF.الليدار يحقق دقة رسم خرائط ثلاثية الأبعاد على نطاق مليمترأنظمة الليدار المثبتة على الطائرات بدون طيار، مثل JoSe Panda 40، تنشر صفوف متعددة الأشعة (على سبيل المثال، 40 قناة عمودية) أثناء الدوران، مما يولد غيوم نقطة كثيفة لنمذجة التضاريس.تفتيش البنية التحتية، أو تجنب العقبات المهام حيث دقة الرادار قصيرة.
منصات الكشف عن الطائرات بدون طيار تدمج رادار المصفوفة أو الليدار مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأنظمة الملاحة الثابتة لحل الإحداثيات الثلاثية الأبعاد. يوفر نظام تحديد المواقع العالمي،بينما تقيس وحدات المراقبة المحمولة اتجاه المنصةهذا الاندماج يعدل مبادئ المسح الإجمالي للمحطة إلى حركات الطائرات بدون طيار الديناميكية ، مما يقلل من التحديات مثل اهتزاز المنصة وانحراف إشارة GPS.
اكتشاف الطائرات بدون طيار يعتمد على تفاعل بين دقة الليزر، و قوة الرادار، و مرونة المجموعة المرحلية، و تفاصيل الليدار.الكشف عن العديد من الأهداف في المجال الجوي المتنازع عليه، في حين أن الليدار يكملها مع رسم خرائط عالية الدقة.مع تطور تهديدات الطائرات بدون طيار من تدخل إلى تكتيكات السحابة، ستحدد بنيات الرادار التكيفية والاندماج التكنولوجي الحدود القادمة لأمن المجال الجوي.
