Gardien de l'économie à basse altitude : types, applications et caractéristiques des radars de sécurité

La croissance explosive de l'économie à basse altitude, englobant la logistique par drone, la mobilité aérienne urbaine (UAM) et les interventions d'urgence, a peuplé le ciel de nouvelles opportunités et de défis de sécurité importants. Ceux-ci incluent les drones voyous, les risques de collision et les activités malveillantes. L'établissement d'un réseau de surveillance fiable à basse altitude est primordial, et le radar sert de pierre angulaire de ce système. Voici les principaux types de radars conçus pour la sécurité à basse altitude, ainsi que leurs principales applications et caractéristiques.

Pour faire face aux difficultés de détection posées par les cibles « basses, lentes et petites » (LSS), des radars spécialisés sont apparus comme la principale ligne de défense, dépassant les capacités des systèmes traditionnels.

1. Radar à réseau phasé (détection active)
   Applications :
   • Protection des zones urbaines critiques : Sécurité de base pour les bâtiments gouvernementaux, les centrales nucléaires et les zones de dégagement aéroportuaires.
   • Sécurité pour les événements majeurs : Fournit une surveillance persistante des drones sur une vaste zone pour les événements sportifs, les sommets internationaux, etc.
   • Épine dorsale de la gestion du trafic UAS (UTM) : Agit comme capteur principal pour la surveillance des drones sur les itinéraires principaux.
   Principales caractéristiques :
   • Faisceau agile, suivi multi-cibles : La numérisation électronique permet la surveillance et le suivi simultanés de centaines de cibles, contrant efficacement les tactiques d'essaim de drones.
   • Taux de rafraîchissement des données élevé : Capture les manœuvres très dynamiques des drones, fournissant des mises à jour rapides de la trajectoire et un temps de réponse suffisant.
   • Intégration multifonctionnelle : Capable d'effectuer des tâches de recherche, de suivi et d'identification simultanément au sein d'un même système hautement intégré.
2. Radar à ondes continues à modulation de fréquence (FMCW) (détection active)
   Applications :
   • Autonomie des drones et évitement d'obstacles : Intégré aux drones pour la navigation autonome.
   • Sécurité périmétrique pour les infrastructures critiques : Surveillance à courte portée et transparente pour les installations telles que les prisons et les sous-stations.
   • Coordination véhicule-UAV : Utilisé pour le guidage à l'atterrissage des drones et la détection de la proximité des véhicules.
   Principales caractéristiques :
   • Pas de zone aveugle de portée, mesure précise de la portée et de la vitesse : Idéal pour la détection à courte portée de haute précision, résolvant efficacement plusieurs cibles rapprochées.
   • Faible consommation d'énergie, taille compacte, rentable : Adapté au déploiement à grande échelle et à l'intégration sur des plateformes mobiles ou de petits drones.
   • Haute résolution : Atteint une résolution de portée fine grâce à des signaux à large bande, ce qui facilite l'identification détaillée des cibles.
3. Radar à ouverture distribuée (détection active)
   Applications :
   • Surveillance en terrain complexe et dans les canyons urbains : Plusieurs nœuds éliminent les angles morts causés par les gratte-ciel et les montagnes.
   • Couverture étendue rentable : Utilise plusieurs petits radars peu coûteux pour remplacer un seul grand radar coûteux.
   Principales caractéristiques :
   • Angles morts minimisés : Les capteurs offrent plusieurs angles de vision, permettant une détection 3D collaborative.
   • Résilience améliorée : Le système reste partiellement fonctionnel même si des nœuds individuels sont brouillés ou détruits.
   • Précision améliorée grâce à la fusion de données : La fusion de données provenant de plusieurs nœuds donne une localisation plus précise de la cible.
4. Radar de détection du spectre (écoute passive)
   Applications :
   • Identification des drones grand public : Détecte et localise les cibles en interceptant les signaux de communication entre le drone et son contrôleur.
   • Détection des menaces silencieuses radio : Complète le radar actif en détectant les systèmes qui n'émettent pas de signaux.
   Principales caractéristiques :
   • Haute dissimulation : En tant que capteur passif, il est indétectable, idéal pour la surveillance secrète.
   • Identification du modèle de drone : Peut identifier la marque et le modèle spécifiques d'un drone en analysant son empreinte de signal unique par rapport à une base de données.
   • Coût inférieur : Généralement plus rentable à déployer que les radars actifs haute performance.
5.                      

Indépendamment du type, les radars de sécurité à basse altitude professionnels partagent des caractéristiques technologiques communes pour surmonter les principaux défis :

• Détection supérieure des cibles LSS Utilise des bandes haute fréquence (par exemple, Ku, Ka, bande W) et des algorithmes avancés de traitement du signal pour extraire les faibles signaux de drone de l'encombrement urbain important.
• Classification et identification précises Emploie Analyse de la signature micro-Doppler pour distinguer les drones des oiseaux et identifier les types de drones (par exemple, quadricoptère, hexacoptère) en analysant les modulations périodiques du retour radar causées par les pales du rotor.
• Fusion multi-capteurs Le radar fonctionne rarement seul. Il agit généralement comme le hub sensoriel, intégré aux systèmes électro-optiques/infrarouges (EO/IR) et de capteurs RF. Cela crée un cycle efficace « détection radar, confirmation EO/IR » pour la vérification et les preuves médico-légales.
• Haute résolution et résistance à l'encombrement Conçu pour fonctionner de manière fiable dans des environnements urbains complexes avec une résistance robuste aux interférences d'encombrement, en tirant parti de la formation de faisceau adaptative et des techniques de filtrage intelligentes.

La sauvegarde de l'économie à basse altitude ne repose pas sur un seul type de radar, mais nécessite un réseau de capteurs en couches et collaboratif :

• Couche grande zone : Un réseau de surveillance dorsal formé par des radars à réseau phasé et de réseaux de radars distribués pour l'alerte précoce et la connaissance de la situation.
• Couche de zone critique : Déploiement de radars FMCW haute performance et de systèmes de détection du spectre sur des sites clés comme les aéroports et les infrastructures critiques pour une surveillance transparente et de haute précision.
• Couche plateforme : Radars FMCW intégrés aux drones eux-mêmes pour l'évitement autonome des obstacles, empêchant les collisions à la source.

En combinant intelligemment différents types de radars avec d'autres capteurs, nous pouvons tisser un filet de sécurité invisible, intelligent et fiable pour l'économie florissante à basse altitude, garantissant que son vaste potentiel socio-économique est réalisé de manière sûre et durable.