Características de detección y requisitos técnicos de los radares anti-drones

Radares anti-dronesestán diseñados principalmente para el monitoreo preciso del espacio aéreo a baja altitud a menos de 1.000 metros sobre el suelo.Captan de manera eficiente las señales de desorden generadas por objetos en tierra, objetivos aéreos y diversas interferencias ambientales, proporcionando datos fundamentales de alta calidad para la posterior identificación de objetivos, seguimiento de trayectorias y toma de decisiones sobre contramedidas.Según las normas generales de clasificación del espacio aéreo en el sector de la aviación, el espacio aéreo inferior a 1.000 metros se define explícitamente como espacio aéreo de baja altitud, y el área inferior a 100 metros se clasifica como espacio aéreo de altitud ultrabaja.Afectado por factores como la obstrucción del terreno y los reflejos de los edificiosEn la actualidad, el desorden medioambiental en esta región es más complejo.convirtiéndola en la zona de actividad principal para los drones de fotografía aérea de grado consumidorTomando el radar Doppler de pulso, el radar más ampliamente utilizado y tecnológicamente maduro en el campo de los drones, como ejemplo,el típico de baja velocidad, las características de tamaño pequeño (LSS) de los drones limitan significativamente la precisión de detección, la estabilidad continua y las capacidades antiinterferencia de los sistemas de radar en múltiples dimensiones,incluida la intensidad de la señalEn la actualidad, el sistema de control de la velocidad de vuelo de la aeronave es muy complejo y no se puede evitar que se produzcan cambios en la velocidad de vuelo, la trayectoria de movimiento, la sección transversal del radar (RCS) y la estabilidad de la actitud de vuelo (como se muestra en la figura 3).y optimización del rendimiento de los radares anti-drones.

1Requisitos de adaptabilidad a múltiples escenarios e identificación de objetivos

La característica central de los aviones no tripulados ‧vuelo a baja altitud ‧impone requisitos estrictos a la adaptabilidad a múltiples escenarios y a las capacidades de identificación de objetivos de los radares anti-drones.Estos radares deben identificar con precisión varios objetivos en movimiento en el suelo, zonas de baja y ultrabaja altitud en terrenos y entornos diversos y complejos, como edificios urbanos, regiones montañosas y campos abiertos.Vehículos terrestres, bandadas de aves migratorias y drones de diferentes tamaños y modos de vuelo (por ejemplo, multi-rotor, ala fija, despegue y aterrizaje verticales).reflejos de paredes de edificios, perturbaciones de la ondulación del terreno y dispersión de la vegetación del suelo), algunos radares anti-drones emplean una estrategia de optimización de ajuste dinámico del ángulo de elevación.Al cambiar la dirección de iluminación en tiempo realEn la actualidad, los sistemas de radiofrecuencia de alta velocidad, que se basan en el ángulo de cobertura y la distribución de energía del haz de radar, evitan activamente las regiones con desorden de tierra concentrado, mejorando la relación señal-ruido (SNR) de las señales de destino.Este método de evitación pasiva tiene notables limitaciones técnicas, lo que a menudo resulta en una alta "tasa de detección perdida" en la detección de drones.Dado que el espacio aéreo operativo (convencional) de la mayoría de los drones pequeños de uso general e industrial se concentra por debajo de los 100 metros (altitud ultrabaja), es difícil para el haz de radar lograr una cobertura perfecta de esta área después de ajustar el ángulo de elevación.Especialmente en terrenos complejos como edificios urbanos de alta densidad y valles montañosos., los puntos ciegos causados por la obstrucción se expanden aún más, aumentando significativamente el riesgo de detecciones perdidas.un sistema de radar anti-drones eficiente y fiable debe poseer capacidades maduras de reconocimiento automático de objetivos (ATR)Utilizando algoritmos de aprendizaje profundo para extraer, clasificar y validar las señales capturadas, puede distinguir con precisión los objetivos de los drones del desorden, las aves y otras fuentes de interferencia.reducir radicalmente los riesgos de detecciones no realizadas y falsas alarmas, garantizando al mismo tiempo la fiabilidad de los resultados de la detección.

2Requisitos de alta sensibilidad para la detección de señales débiles

La característica inherente de los drones es su tamaño reducido, lo que resulta en una sección transversal de radar extremadamente baja (RCS).tener un valor RCS que oscila entre 0.01 a 0.1 metros cuadrados, significativamente más bajo que el de los aviones tradicionales como aviones de combate y helicópteros.Las débiles señales de radar que reflejan son fácilmente enmascaradas por el desorden ambiental y las interferencias electromagnéticasEsta característica exige una sensibilidad excepcionalmente alta de los detectores de radar, lo que requiere capacidades sólidas para la extracción de señales débiles.amplificaciónMientras filtra eficazmente las interferencias electromagnéticas y el desorden ambiental,El radar también debe cubrir un amplio rango de detección para lograr los objetivos de doble rendimiento de "detección a largo alcance y posicionamiento preciso a corto alcance".." La realización de este objetivo de rendimiento fundamental debe basarse en una alta fiabilidad de detección e identificación,que requiere la construcción de un sistema colaborativo de "hardware + algoritmo" mediante una optimización técnica multidimensionalA nivel de hardware, los componentes centrales como las antenas de alta sensibilidad y los receptores de bajo ruido se actualizan para mejorar la recepción de la señal y la eficiencia de conversión.tecnologías avanzadas como el filtrado adaptativoSe ha introducido una nueva tecnología de detección de señales, la compresión de pulso y la detección de frecuencia constante de falsa alarma (CFAR) para reforzar las capacidades de identificación de señales débiles de destino.reconocimiento de características, y el bloqueo estable de las señales débiles del objetivo, evitando que los errores de evaluación de la señal y los errores de evaluación afecten a la eficacia y exactitud de las operaciones de contramedidas posteriores,satisfaciendo así las exigencias de los escenarios de aplicación práctica.

3Requisitos de seguimiento estables para objetivos de baja velocidad

La característica de los drones “vuelo a baja velocidad” también plantea considerables desafíos para la función de seguimiento estable de los drones.el radarLa mayoría de los drones pequeños vuelan a velocidades que oscilan entre los 10 y los 50 kilómetros por hora, con algunos drones flotando a altitud ultra baja que se acercan a la velocidad cero.Sus características de movimiento son casi indistinguibles de las del desorden flotanteLos algoritmos de seguimiento tradicionales luchan por diferenciarlos eficazmente basándose en las diferencias de velocidad,No mantener un bloqueo estable en los objetivos de los drones y potencialmente engañar los juicios de los sensores auxiliares como los sensores ópticos e infrarrojosEsto conduce a desviaciones de datos y errores de decisión en los sistemas de fusión de múltiples sensores.Dichas desviaciones se propagan más a las unidades de contramedidas dentro de la solución del sistema aéreo no tripulado (C-UAS)., como los dispositivos de interferencia direccional, los mecanismos de interceptación física y los sistemas de contramedidas láser, lo que resulta en acciones de contramedidas retrasadas e imprecisas.No interceptan a los drones de manera oportuna y efectiva e incluso pueden causar interferencia a los objetivos inocentes que los rodean.Para resolver este problema, los sistemas de radar requieren altas tasas de actualización de escaneo y capacidades de identificación rápida de objetivos.y modelos de predicción de la trayectoria del objetivo, pueden actualizar en tiempo real los parámetros de movimiento del objetivo (velocidad, trayectoria, posición, tendencia de vuelo), distinguir rápidamente a los drones de baja velocidad de diversos objetivos de interferencia,y proporcionando a las unidades de contramedidas posteriores información en tiempo real, un apoyo preciso y continuo de los datos sobre los objetivos, lo que garantiza la exactitud y la puntualidad de las operaciones de seguimiento y contramedidas,satisfacer plenamente los requisitos de respuesta rápida de escenarios prácticos como la seguridad, militar, y protección de eventos.

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