Caratteristiche di rilevamento e requisiti tecnici dei radar anti-droni

Radar anti-dronisono progettati principalmente per il monitoraggio preciso dello spazio aereo a bassa quota a meno di 1000 metri sul suolo, integrando moduli di elaborazione del segnale dedicati e antenne ad alto guadagno,catturano efficacemente i segnali di disordine generati dagli oggetti a terra, obiettivi aerei e varie interferenze ambientali, fornendo dati fondamentali di alta qualità per la successiva identificazione degli obiettivi, il monitoraggio della traiettoria e il processo decisionale sulle contromisure.Secondo le norme generali di classificazione dello spazio aereo nel settore dell'aviazione, lo spazio aereo inferiore a 1000 metri è esplicitamente definito spazio aereo a bassa quota, con l'area inferiore a 100 metri classificata come spazio aereo a bassa quota.Influenzato da fattori quali gli ostacoli del terreno e i riflessi degli edifici, il disordine ambientale in questa regione è più complesso.rendendola la principale zona di attività per i droni di fotografia aerea di livello di consumoPrendiamo come esempio il radar a impulsi Doppler, il radar più ampiamente applicato e tecnologicamente maturo nel campo degli anti-droni.la tipica bassa velocità, le caratteristiche di dimensioni ridotte (LSS) dei droni limitano significativamente l'accuratezza di rilevamento, la stabilità continua e le capacità anti-interferenza dei sistemi radar in più dimensioni,compresa l'intensità del segnale, traiettoria di movimento, sezione trasversale radar (RCS) e stabilità dell'atteggiamento di volo (come illustrato nella figura 3).e ottimizzazione delle prestazioni dei radar anti-drone.

1. Requisiti di adattabilità a più scenari e di identificazione degli obiettivi

La caratteristica fondamentale dei droni ‘volo a bassa quota’ impone requisiti rigorosi all'adattabilità a scenari multipli e alle capacità di identificazione degli obiettivi dei radar anti-droni.Questi radar devono identificare con precisione diversi obiettivi in movimento a terra., zone a bassa e ultrabassa quota su terreni e ambienti diversi e complessi, quali edifici urbani, regioni montuose e campi aperti.veicoli a terra, greggi di uccelli migratori e droni di diverse dimensioni e modalità di volo (ad esempio, multi-rotore, ala fissa, decollo e atterraggio verticali).riflessi di pareti di edifici, disturbi dell'ondulazione del terreno e dispersione della vegetazione del terreno), alcuni radar anti-drone impiegano una strategia di ottimizzazione di regolazione dinamica dell'angolo di elevazione.Cambiando in tempo reale la direzione dell'illuminazioneIn particolare, per quanto riguarda l'aspetto della copertura, l'angolo di copertura e la distribuzione dell'energia del raggio radar, essi evitano attivamente le regioni con un disordine di terra concentrato, migliorando il rapporto segnale-rumore (SNR) dei segnali bersaglio.questo metodo di evasione passiva presenta notevoli limitazioni tecniche, che spesso si traduce in un alto "tasso di rilevamento mancato" nel rilevamento dei droni.Dato che lo spazio aereo operativo (convenzionale) della maggior parte dei piccoli droni per uso domestico e industriale è concentrato a meno di 100 metri (altitudine ultra-bassa), è difficile per il raggio radar raggiungere una copertura senza soluzione di continuità di questa zona dopo aver regolato l'angolo di elevazione.Soprattutto in terreni complessi come edifici urbani ad alta densità e valli montane., i punti ciechi causati da un'ostruzione si espandono ulteriormente, aumentando significativamente il rischio di mancato rilevamento.un sistema radar anti-drone efficiente e affidabile deve possedere capacità di riconoscimento automatico del bersaglio (ATR) mature;Utilizzando algoritmi di apprendimento profondo per estrarre, classificare e convalidare i segnali catturati, può distinguere con precisione gli obiettivi dei droni da disordine, uccelli e altre fonti di interferenza.ridurre in modo fondamentale i rischi di errori di rilevamento e falsi allarmi, garantendo nel contempo l'affidabilità dei risultati di rilevamento.

2. Richieste di alta sensibilità per il rilevamento di segnali deboli

La caratteristica intrinseca dei droni piccole dimensioni resulta in una sezione trasversale radar (RCS) estremamente bassa.avere un valore RCS compreso tra 0 eDa 0,01 a 0,1 metri quadrati, significativamente inferiore a quello degli aerei tradizionali come caccia ed elicotteri.I deboli segnali radar che riflettono sono facilmente mascherati dal disordine ambientale e dalle interferenze elettromagneticheQuesta caratteristica richiede una sensibilità eccezionalmente elevata da parte dei rilevatori radar, che richiedono capacità robuste per l'estrazione di segnali deboli.amplificazioneMentre filtra efficacemente le interferenze elettromagnetiche e il disordine ambientale,Il radar deve inoltre coprire un ampio raggio di rilevamento per raggiungere i dupli obiettivi di prestazioni di "rilevamento a lungo raggio e posizionamento preciso a breve raggio".." La realizzazione di questo obiettivo fondamentale di prestazione deve basarsi su un'elevata affidabilità di rilevamento e identificazione,necessaria la costruzione di un sistema collaborativo "hardware + algoritmo" attraverso un'ottimizzazione tecnica multidimensionaleA livello hardware, i componenti principali, come antenne ad alta sensibilità e ricevitori a basso rumore, vengono aggiornati per migliorare l'efficienza della ricezione e della conversione del segnale.tecnologie avanzate come il filtraggio adattivo, compressione dell'impulso e rilevamento della frequenza di falso allarme costante (CFAR) sono introdotti per rafforzare le capacità di identificazione dei segnali di bersaglio deboli.riconoscimento delle caratteristiche, e blocco stabile dei segnali di destinazione deboli, impedendo che errori di valutazione del segnale e errori di valutazione influenzino l'efficienza e la precisione delle operazioni di contromisura successive,soddisfacendo così le esigenze degli scenari di applicazione pratica.

3Requisiti di localizzazione stabili per obiettivi a bassa velocità

La caratteristica dei droni “volo a bassa velocità” pone anche notevoli sfide alla funzione di tracciamento stabile dei droni.radarLa maggior parte dei piccoli droni volano a velocità comprese tra 10 e 50 chilometri all'ora, con alcuni droni volanti a bassa altitudine che si avvicinano alla velocità zero.le loro caratteristiche di movimento sono quasi indistinguibili da quelle del disordine galleggianteGli algoritmi di localizzazione tradizionali faticano a differenziarli efficacemente in base alle differenze di velocità.non mantenere un blocco stabile sugli obiettivi dei droni e potenzialmente fuorviare i giudizi dei sensori ausiliari come i sensori ottici e infrarossiCiò porta a deviazioni dei dati e errori di decisione nei sistemi di fusione multi-sensore.Tali deviazioni vengono propagate ulteriormente alle unità di contromisura all'interno della soluzione di controsistema aereo senza equipaggio (C-UAS)., quali dispositivi di interferenza direzionale, meccanismi di intercettazione fisica e sistemi di contromisura laser, con conseguente ritardo e imprecisione delle azioni di contromisura.non riescono a intercettare i droni bersaglio in modo tempestivo ed efficace e possono persino causare interferenze ai bersagli innocenti circostantiPer risolvere questo problema, i sistemi radar richiedono alti tassi di aggiornamento della scansione e capacità di identificazione rapida del bersaglio.e modelli di previsione della traiettoria del bersaglio, possono aggiornare in tempo reale i parametri di movimento del bersaglio (velocità, traiettoria, atteggiamento, tendenza del volo), distinguendo rapidamente i droni a bassa velocità dai vari obiettivi di interferenza,e fornire alle successive unità di contromisura, un supporto preciso e continuo dei dati sui bersagli, che garantisce l'accuratezza e la tempestività delle operazioni di tracciamento e contromisure,soddisfare pienamente i requisiti di risposta rapida di scenari pratici quali la sicurezza, militari e di protezione degli eventi.

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