Características de detecção e requisitos técnicos dos radares anti-drones

Radares anti-dronessão concebidos principalmente para o controlo preciso do espaço aéreo a baixa altitude, a menos de 1.000 metros acima do solo, através da integração de módulos de processamento de sinal dedicados e antenas de elevado ganho,captam de forma eficiente os sinais de confusão gerados por objetos no solo, alvos aéreos e várias interferências ambientais, fornecendo dados fundamentais de alta qualidade para a identificação subsequente de alvos, rastreamento da trajetória e tomada de decisões sobre contramedidas.De acordo com as normas gerais de classificação do espaço aéreo no setor da aviação, o espaço aéreo inferior a 1000 metros é explicitamente definido como espaço aéreo de baixa altitude, sendo a área inferior a 100 metros classificada como espaço aéreo de altitude ultrabaixa.Afetados por fatores como obstrução do terreno e reflexos dos edifícios, a desordem ambiental nesta região é mais complexa. Simultaneamente, esta área está alinhada com os requisitos de resistência e operacionais dos pequenos drones,tornando-se a principal zona de atividade para drones de fotografia aérea de nível consumidorTomando como exemplo o radar Doppler de pulso, o radar mais amplamente utilizado e tecnologicamente maduro no campo anti-drones,o típico de baixa velocidade, as características de tamanho pequeno (LSS) dos drones limitam significativamente a precisão de detecção, a estabilidade contínua e as capacidades anti-interferência dos sistemas de radar em múltiplas dimensões,incluindo a intensidade do sinal, trajetória de movimento, secção transversal de radar (RCS) e estabilidade da posição de voo (conforme mostrado na figura 3).e otimização do desempenho dos radares anti-drones.

1Requisitos de adaptabilidade a vários cenários e de identificação de alvos

A principal característica dos drones ‧voos a baixa altitude‧ impõe requisitos rigorosos à adaptabilidade a vários cenários e às capacidades de identificação de alvos dos radares anti-drones.Estes radares precisam identificar com precisão vários alvos em movimento no chão, zonas de baixa e ultrabaixa altitude em terrenos e ambientes diversos e complexos, como edifícios urbanos, regiões montanhosas e campos abertos.Veículos terrestres, bandos de aves migratórias e drones de diferentes tamanhos e modos de voo (por exemplo, multi-rotor, ala fixa, decolagem e aterragem verticais).Reflexões das paredes dos edifícios, distúrbios de ondulação do terreno e dispersão da vegetação do solo), alguns radares anti-drones empregam uma estratégia de otimização de ajuste dinâmico do ângulo de elevação.Alterando a direcção da iluminação em tempo realNo entanto, os sistemas de radiofrequência de alta frequência, que não são equipados com um sistema de radiofrequência de alta frequência, não são capazes de transmitir o sinal de um sistema de radiofrequência de alta frequência, e não são capazes de transmitir o sinal de alta frequência de alta frequência de alta frequência de alta frequência.Este método de evasão passiva tem limitações técnicas notáveis, muitas vezes resultando em uma alta "taxa de detecção perdida" na detecção de drones.Uma vez que o espaço aéreo operacional (convencional) da maioria dos pequenos drones de consumo e industriais está concentrado a menos de 100 metros (altitude ultra-baixa),, é um desafio para o feixe de radar alcançar uma cobertura perfeita desta área após ajustar o ângulo de elevação.Especialmente em terrenos complexos como edifícios urbanos de alta densidade e vales de montanha., os pontos cegos causados pela obstrução alargam-se ainda mais, aumentando significativamente o risco de detecção perdida.um sistema de radar anti-drones eficiente e fiável deve possuir capacidades de reconhecimento automático de alvos (ATR) maduras;Utilizando algoritmos de aprendizagem profunda para extrair, classificar e validar sinais capturados, pode distinguir com precisão alvos de drones de desordem, pássaros e outras fontes de interferência,Reduzir fundamentalmente os riscos de detecções não realizadas e falsos alarmes, garantindo simultaneamente a fiabilidade dos resultados da detecção.

2Requisitos de alta sensibilidade para detecção de sinal fraco

A característica inerente dos drones “pequenas dimensões” resulta numa secção transversal extremamente baixa (RCS).ter um valor RCS entre 00,01 a 0,1 metros quadrados, significativamente mais baixo do que o de aeronaves tradicionais como caças e helicópteros.Os fracos sinais de radar que eles refletem são facilmente mascarados pela confusão ambiental e interferência eletromagnéticaEsta característica exige uma sensibilidade excepcionalmente elevada dos detectores de radar, exigindo capacidades robustas para a extracção de sinais fracos.amplificaçãoAo mesmo tempo que filtramos as interferências eletromagnéticas e a desordem ambiental,O radar deve também cobrir um amplo alcance de detecção para atingir os objetivos de desempenho duplo de "detecção a longo alcance e posicionamento preciso a curto alcance".." A realização deste objectivo de desempenho fundamental deve basear-se numa elevada fiabilidade de detecção e identificação,que impõe a construção de um sistema colaborativo "hardware + algoritmo" através de otimização técnica multidimensionalNo nível de hardware, os componentes principais, como antenas de alta sensibilidade e receptores de baixo ruído, são atualizados para melhorar a eficiência da recepção e conversão do sinal.Tecnologias avançadas como filtragem adaptativa, compressão de pulso e detecção de taxa constante de falso alarme (CFAR) são introduzidos para reforçar as capacidades de identificação de sinais de alvo fracos.reconhecimento de características, e bloqueio estável dos sinais fracos de destino, evitando que erros de avaliação do sinal e erros de avaliação afetem a eficiência e a precisão das operações de contramedidas subsequentes,satisfazendo assim as exigências dos cenários de aplicação práticos.

3Requisitos de localização estáveis para alvos de baixa velocidade

A característica dos drones “voos de baixa velocidade” também apresenta desafios consideráveis para a função de rastreamento estável dos drones.RadarA maioria dos pequenos drones voam a velocidades que variam de 10 a 50 quilômetros por hora, com alguns drones de ultra baixa altitude pairando perto de velocidade zero.As suas características de movimento são quase indistinguíveis das da desordem flutuanteOs algoritmos de rastreamento tradicionais têm dificuldade em diferenciá-los de forma eficaz com base nas diferenças de velocidade,falhar em manter o bloqueio estável dos alvos dos drones e potencialmente enganar os julgamentos dos sensores auxiliares, como sensores ópticos e infravermelhosIsto leva a desvios de dados e erros de decisão em sistemas de fusão multi-sensor.Esses desvios são propagados para as unidades de contramedida da solução do sistema aéreo anti-drones (C-UAS)., tais como dispositivos de interferência direccional, mecanismos de interceptação física e sistemas de contramedidas a laser, resultando em ações de contramedidas atrasadas e imprecisas.Eles não conseguem interceptar os drones de alvo de forma oportuna e eficaz e podem até causar interferência em alvos inocentes ao redor.Para resolver este problema, os sistemas de radar exigem altas taxas de atualização de varredura e capacidades rápidas de identificação de alvos.e modelos de previsão da trajetória do alvo, podem atualizar os parâmetros de movimento do alvo (velocidade, trajetória, posição, tendência de voo) em tempo real, distinguindo rapidamente os drones de baixa velocidade de vários alvos de interferência,e fornecer unidades de contramedidas subsequentes com, precisos e contínuos dados de alvo, garantindo assim a precisão e a puntualidade das operações de acompanhamento e de contramedidas,satisfazer plenamente os requisitos de resposta rápida de cenários práticos como a segurança, militar, e proteção de eventos.

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