Erkennungsmerkmale und technische Anforderungen an Drohnen-Radars

Anti-Drohnen-RadarsSie sind hauptsächlich für die präzise Überwachung des Luftraums in geringer Höhe unter 1.000 m über dem Boden ausgelegt.Sie erfassen effizient die von Bodenobjekten erzeugten Unordnungssignale, Luftziele und verschiedene Umweltstörungen, die qualitativ hochwertige Grunddaten für die anschließende Zielermittlung, Flugbahnverfolgung und Gegenmaßnahmen liefern.Gemäß den allgemeinen Luftraumklassifikationsnormen im Luftverkehrsbereich, wird Luftraum unter 1.000 Metern ausdrücklich als Luftraum in geringer Höhe definiert, wobei der Bereich unter 100 Metern als Luftraum in äußerst geringer Höhe eingestuft wird.Einfluss von Faktoren wie Geländeobstruktionen und GebäudereflexionenDies entspricht gleichzeitig den Anforderungen an Langlebigkeit und Betrieb von kleinen Drohnen.Damit ist es die Hauptaktivitätszone für Luftfotografie-Drohnen der VerbraucherklasseWir nehmen zum Beispiel das Puls-Doppler-Radar, das am weitesten verbreitete und technologisch ausgereifte Radar im Bereich der Drohnenbekämpfung.die typische Niedriggeschwindigkeit, dass die kleineren Merkmale von Drohnen die Detektionsgenauigkeit, die kontinuierliche Stabilität und die Störungsbekämpfungsfähigkeiten von Radarsystemen in mehreren Dimensionen erheblich einschränken,einschließlich Signalstärke, Bewegungspfad, Radarquerschnitt (RCS) und Flughaltung (wie in Abbildung 3 dargestellt) stellt dies eine zentrale technische Herausforderung dar, die bei der Konzeption, Entwicklung,und Leistungsoptimierung von Anti-Drohnen-Radaren.

1. Anpassungsfähigkeit für verschiedene Szenarien und Anforderungen an die Zielermittlung

Das Kernmerkmal von Drohnen – Flug in geringer Höhe – setzt strenge Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit und die Zielerkennungsfähigkeit von Drohnen-Radars für verschiedene Szenarien.Diese Radare müssen verschiedene sich bewegende Ziele im Boden genau identifizieren., Niedrig- und Ultra-Niedrigstandszonen in unterschiedlichen und komplexen Geländen und Umgebungen, wie beispielsweise in städtischen Gebäuden, Bergregionen und offenen Feldern.Bodenfahrzeuge, Zugvögelherden und Drohnen unterschiedlicher Größe und Flugmodi (z. B. Mehrrotor-, Festflügel-, vertikale Start- und Landung).Wandreflexionen im GebäudeEinige Anti-Drohnen-Radars verwenden eine Optimierungsstrategie der dynamischen Anpassung des Höhenwinkels.Durch Echtzeitveränderung der LichtrichtungSie verhindern aktiv Regionen mit konzentrierter Bodenverunreinigung und verbessern so das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) der Zielsignale.Diese passive Vermeidungsmethode hat erhebliche technische Einschränkungen., was häufig zu einer hohen "verpassten Erkennungsrate" bei der Erkennung von Drohnen führt.Da sich der (konventionelle) Betriebsluftraum der meisten kleinen Drohnen für Verbraucher und Industrie unter 100 m konzentriert (ultra-niedrig-Höhe), ist es für den Radarstrahl eine Herausforderung, nach Anpassung des Höhenwinkels eine nahtlose Abdeckung dieses Bereichs zu erreichen.Vor allem in komplexen Gebieten wie dicht besiedelten Städten und Bergdällen., Blinde Flecken, die durch Obstruktion verursacht werden, erweitern sich weiter und erhöhen das Risiko einer fehlenden Erkennung erheblich.ein effizientes und zuverlässiges Drohnen-Radarsystem muss über ausgereifte automatische Zielerkennungsfunktionen (ATR) verfügen;Durch die Nutzung von Deep-Learning-Algorithmen, um erfasste Signale zu extrahieren, zu klassifizieren und zu validieren, kann es Drohnenziele genau von Unordnung, Vögeln und anderen Störquellen unterscheiden.Grundlegende Verringerung der Risiken fehlender Erkenntnisse und falscher Alarme bei gleichzeitiger Gewährleistung der Zuverlässigkeit der Erkennungsergebnisse.

2- hohe Empfindlichkeitsanforderungen für die Erkennung schwacher Signale

Die Eigenschaften von Drohnen, insbesondere ihre geringe Größe, führen zu einem extrem niedrigen Radarquerschnitt (RCS).einen RCS-Wert von 0 haben0,01 bis 0,1 Quadratmeter, deutlich niedriger als bei herkömmlichen Flugzeugen wie Kampfjets und Hubschraubern.Die schwachen Radarsignale, die sie reflektieren, werden leicht durch Umweltunordnung und elektromagnetische Störungen verdeckt.Diese Eigenschaft erfordert eine außergewöhnlich hohe Empfindlichkeit von Radardetektoren, die robuste Fähigkeiten für die Abnahme schwacher Signale erfordern.VerstärkungWir filtern elektromagnetische Störungen und Umweltunordnung effektiv aus.Das Radar muss auch einen weiten Erkennungsbereich abdecken, um die doppelten Leistungsziele der Langstreckenerkennung und der kurzen Präzisionspositionierung zu erreichen.." Die Verwirklichung dieses Kernleistungsziele muß auf hoher Erkennungs- und Identifizierungszuverlässigkeit beruhen.die Erstellung eines kollaborativen "Hardware + Algorithmus"-Systems durch multidimensionale technische Optimierung erforderlich machtAuf Hardwareebene werden Kernkomponenten wie hochempfindliche Antennen und geräuscharme Empfänger verbessert, um die Signalempfangs- und Umwandlungseffizienz zu verbessern.Weiterentwickelte Technologien wie adaptive Filterung, Pulskompression und konstante Fehlalarmrate (CFAR) werden eingeführt, um die Identifizierungsfähigkeit für schwache Zielsignale zu stärken.Merkmalerkennung, und eine stabile Verriegelung schwacher Zielsignale, um zu verhindern, dass Fehleinschätzungen und Fehleinschätzungen die Effizienz und Genauigkeit der nachfolgenden Gegenmaßnahmen beeinträchtigen,damit die Anforderungen praktischer Anwendungsszenarien erfüllt werden.

3. Stabile Nachverfolgungsvoraussetzungen für schnelle Ziele

Die Eigenschaft von Drohnen “Niedriggeschwindigkeitsflug” stellt auch eine erhebliche Herausforderung für die stabileRadarDie meisten kleinen Drohnen fliegen mit Geschwindigkeiten zwischen 10 und 50 Kilometern pro Stunde, wobei einige ultra-niedrig liegende Drohnen eine Geschwindigkeit von fast null erreichen.Ihre Bewegungseigenschaften unterscheiden sich fast nicht von denen von schwimmenden Unordnung, langsam fliegende Vögel, fallende Gegenstände und andere Störziele.nicht in der Lage, eine stabile Verriegelung von Drohnenzielen aufrechtzuerhalten und möglicherweise die Urteile von Hilfssensoren wie optischen und Infrarotsensoren zu täuschenDies führt zu Datenunterschieden und Entscheidungsfehlern in Multi-Sensor-Fusionssystemen.Diese Abweichungen werden weiter auf die Gegenmaßnahmen in der Lösung des unbemannten Luftsystems (C-UAS) übertragen., wie z. B. Richtungsstörgeräte, physikalische Abhörmechanismen und Laserschutzsysteme, was zu verzögerten und ungenauen Gegenmaßnahmen führt.Sie können Zieldrohnen nicht rechtzeitig und effektiv abfangen und können sogar zu Störungen bei umliegenden unschuldigen Zielen führen.Um dieses Problem zu lösen, benötigen Radarsysteme hohe Scan-Update-Raten und schnelle Zielidentifikationsfunktionen.Modelle zur Vorhersage der Zielbahn, können sie die Zielbewegungsparameter (Geschwindigkeit, Flugbahn, Haltung, Flugtrend) in Echtzeit aktualisieren und schnelle Unterschiede zwischen niedriggeschwindigen Drohnen und verschiedenen Störzielen herstellen,und bietet anschließenden Gegenmaßnahmen in Echtzeit, genaue und kontinuierliche Zieldatenunterstützung, die die Genauigkeit und Schnelligkeit der Nachverfolgungs- und Gegenmaßnahmen gewährleistet,die Anforderungen an eine schnelle Reaktion in praktischen Szenarien wie Sicherheit vollständig erfüllen, militärischer und Veranstaltungsschutz.

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