การเข้าใจระบบราดาร์การตรวจจับ Drone และเทคโนโลยีสําคัญ

การเข้าใจระบบราดาร์การตรวจจับ Drone และเทคโนโลยีสําคัญ

ระบบราดาร์การตรวจจับเครื่องบินไร้คนขับ รวมถึงเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่ออกแบบเพื่อตรวจจับ ติดตาม และจัดหมวดเครื่องบินไร้คนขับ (UAV) ด้วยความแม่นยําบทความนี้อธิบายความสัมพันธ์ทางเทคนิคและความแตกต่างระหว่างเลเซอร์, ราดาร์, ลีดาร์ และราดาร์เรียงระยะที่ใช้เป็นส่วนสําคัญในการขับเคลื่อนการเฝ้าระวัง UAV ที่ทันสมัย

1เทคโนโลยีเลเซอร์

เลเซอร์ (การขยายแสงโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสี) ทํางานผ่านการกระตุ้นการปล่อยรังสี โดยที่อิเล็กตรอนที่ตื่นเต้นเปลี่ยนระหว่างภาวะพลังงาน เพื่อปล่อยฟอตอนที่สอดคล้องกันกระบวนการนี้ผลิตรังสีที่มีลักษณะเป็นสีเดียวสูง, ทิศทางและความเข้มข้น การจัดหมวดหมู่ทั่วไปรวมถึงเลเซอร์ก๊าซ (เช่น CO2 สําหรับการตัดอุตสาหกรรม), เลเซอร์ในสภาพแข็ง (เช่น Nd: YAG สําหรับการดําเนินการทางการแพทย์),ไลเซอร์ครึ่งตัวนํา (สําหรับการสื่อสารทางแสง), และเลเซอร์สี (สามารถปรับปรุงให้กับการดูสี)

2. หลักฐานของเรดาร์

ราดาร์ (Radio Detection and Ranging) ใช้คลื่นความถี่วิทยุ (RF) เพื่อตรวจจับวัตถุ, วัดระยะ, ความเร็ว และตําแหน่งของวัตถุระบบราดาร์สามารถนําไปใช้ในการนําทางทางการบินแตกต่างจากเลเซอร์ ราดาร์ทํางานในระยะความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (ระยะเซนติเมตรถึงเมตร) ทําให้สามารถเจาะเข้าไปในบรรยากาศที่มืดมิด เช่นหมอกหรือฝน

ราดาร์เรียงระยะ: การควบคุมรังสีอิเล็กทรอนิกส์

นวัตกรรมที่เปลี่ยนแปลงในวิศวกรรมราดาร์ ราดาร์เรียงระยะที่เปลี่ยนการหมุนจานกลด้วยการควบคุมแสงไฟด้วยอิเล็กทรอนิกส์โดยการปรับระยะของสัญญาณผ่านชุดขององค์ประกอบแอนเทนน์, มันบรรลุความเคลื่อนไหวของรังสีอย่างรวดเร็ว, การติดตามหลายเป้าหมาย, และการควบคุมรูปคลื่นที่ปรับตัว.และการติดตามพร้อมกันของภัยคุกคามหลายอัน.

3ลีดาร์: ระยะทางเบื้องต้นเลเซอร์

Lidar (Light Detection and Ranging) สะท้อนหลักการของราดาร์ แต่ใช้แรงผลักดันเลเซอร์แทนคลื่น RFลีดาร์ ทําการวาดแผนที่ 3 มิลิเมตรระบบลิดาร์ที่ติดตั้งบน UAV เช่น JoSe Panda 40 ใช้ระบบหลากหลายรังสี (เช่น 40 ช่องทางตั้ง) ระหว่างการหมุน สร้างเมฆจุดหนาแน่นสําหรับการจําลองพื้นที่การตรวจสอบพื้นฐานหรือการหลีกเลี่ยงอุปสรรค

ความแตกต่างสําคัญในการตรวจจับ UAV

• สเปคเตอร์ไฟฟ้าแม่เหล็ก: ราดาร์ใช้ช่วง RF (ความยาวคลื่น cm-dm) ขณะที่ Lidar ใช้ช่วงออปติก / ใกล้อินฟราเรด (ความยาวคลื่น nm-μm)
• เครื่องจักรกลการทํางาน: ราดาร์แบบดั้งเดิมพึ่งพาการหมุนกลไก; ราดาร์แบบเรียงระยะใช้การสแกนอิเล็กทรอนิกส์เพื่อความลับและความเร็ว
• การบูรณาการเฉพาะ UAV:
  • ราดาร์เรียงระยะ: มีอํานาจในการติดตามในเวลาจริงของเครื่องบินไร้คนขับที่เคลื่อนเร็ว มักรวมกับ GPS / INS สําหรับการตั้งตําแหน่งทางภูมิศาสตร์
  • ราดาร์กระแทก: การวัดเวลาการบินสําหรับการตรวจจับความสูง/ความใกล้ชิด
  • ลีดาร์: ดีเยี่ยมในการทําแผนที่ 3 มิติความแม่นยําสูง โดยต้องการการผสมผสาน GPS / IMU เพื่อแก้ไขภาพเคลื่อนไหว

ความสอดคล้องกับระบบตั้งตําแหน่ง

แพลตฟอร์มการตรวจจับ UAV ผสมรวมราดาร์เรียงระยะหรือ LIDAR กับ GPS และระบบการนําทางอินเนอร์เซียล เพื่อแก้ไขพิกัด 3 มิติขณะที่ IMU วัดทิศทางของแพลตฟอร์ม (roll, pitch, yaw) และการเคลื่อนไหว การผสมผสานนี้ปรับเปลี่ยนหลักการการสํารวจสถานีทั้งหมดให้กับการเคลื่อนไหวของ UAV แบบไดนามิก โดยลดความท้าทาย เช่นการสั่นสะเทือนของแพลตฟอร์มและการเคลื่อนไหวของสัญญาณ GPS

สรุป

การตรวจจับเครื่องบินไร้คนขับขึ้นอยู่กับการทํางานร่วมกัน ความละเอียดของเลเซอร์ ความแข็งแรงของเรดาร์ ความเคลื่อนไหวของเรดาร์ในระยะ และรายละเอียดของลิดาร์การตรวจจับหลายเป้าหมายในพื้นที่อากาศที่มีการแข่งขันขณะที่ LIDAR ทําการสมบูรณ์ด้วยการสร้างแผนที่ความละเอียดสูงสุดในขณะที่ภัยคุกคามของเครื่องบินไร้คนขับพัฒนา จากการบุกรุกไปสู่การใช้กลยุทธ์ของพวกหงส์ การปรับปรุงสถาปัตยกรรมราดาร์และการรวมเทคโนโลยีข้ามกัน จะกําหนดพรมแดนต่อไปของความปลอดภัยในอากาศ.