Guardiano dell'Economia a Bassa Altitudine: Tipi, Applicazioni e Caratteristiche dei Radar di Sicurezza

La crescita esplosiva dell'economia a bassa altitudine, che comprende la logistica dei droni, la Mobilità Aerea Urbana (UAM) e la risposta alle emergenze, ha popolato i cieli di nuove opportunità e significative sfide di sicurezza. Queste includono droni canaglia, rischi di collisione e attività dannose. Stabilire una rete di sorveglianza a bassa altitudine affidabile è fondamentale e il radar funge da pietra angolare di questo sistema. Ecco i principali tipi di radar progettati per la sicurezza a bassa altitudine, insieme alle loro applicazioni e caratteristiche principali.

Per affrontare le difficoltà di rilevamento poste dai bersagli "bassi, lenti e piccoli" (LSS), i radar specializzati sono emersi come la principale linea di difesa, superando le capacità dei sistemi tradizionali.

1. Radar a Fasatura (Rilevamento Attivo)
   Applicazioni:
   • Protezione di Aree Urbane Critiche: Sicurezza di base per edifici governativi, centrali nucleari e zone di sgombero aeroportuali.
   • Sicurezza per Grandi Eventi: Fornisce una sorveglianza persistente dei droni su vasta area per eventi sportivi, vertici internazionali, ecc.
   • Spina dorsale per la Gestione del Traffico UAS (UTM): Agisce come sensore primario per il monitoraggio dei droni sulle rotte principali.
   Caratteristiche principali:
   • Fascio Agile, Tracciamento Multi-Bersaglio: La scansione elettronica consente il monitoraggio e il tracciamento simultaneo di centinaia di bersagli, contrastando efficacemente le tattiche di sciame di droni.
   • Elevata Frequenza di Aggiornamento dei Dati: Cattura le manovre altamente dinamiche dei droni, fornendo rapidi aggiornamenti della traiettoria e tempo di risposta sufficiente.
   • Integrazione Multifunzione: In grado di eseguire contemporaneamente attività di ricerca, tracciamento e identificazione all'interno di un unico sistema altamente integrato.
2. Radar a Onda Continua a Frequenza Modulata (FMCW) (Rilevamento Attivo)
   Applicazioni:
   • Autocoscienza dei Droni ed Evitamento degli Ostacoli: Integrato nei droni per la navigazione autonoma.
   • Sicurezza perimetrale per infrastrutture critiche: Monitoraggio a corto raggio e senza interruzioni per strutture come carceri e sottostazioni.
   • Coordinamento Veicolo-UAV: Utilizzato per la guida all'atterraggio dei droni e il rilevamento della vicinanza dei veicoli.
   Caratteristiche principali:
   • Nessuna Zona Cieca di Portata, Misurazione Precisa della Portata e della Velocità: Ideale per il rilevamento a corto raggio ad alta precisione, risolvendo efficacemente più bersagli ravvicinati.
   • Basso Consumo Energetico, Dimensioni Compatte, Conveniente: Adatto per l'implementazione su larga scala e l'integrazione su piattaforme mobili o piccoli droni.
   • Alta Risoluzione: Ottiene una risoluzione fine della portata attraverso segnali a banda larga, contribuendo all'identificazione dettagliata del bersaglio.
3. Radar ad Apertura Distribuita (Rilevamento Attivo)
   Applicazioni:
   • Sorveglianza in Terreni Complessi e Canyon Urbani: Più nodi eliminano i punti ciechi causati da grattacieli e montagne.
   • Copertura su vasta area conveniente: Utilizza più piccoli radar a basso costo per sostituire un singolo radar grande e costoso.
   Caratteristiche principali:
   • Punti ciechi minimizzati: I sensori forniscono più angolazioni di visualizzazione, consentendo il rilevamento 3D collaborativo.
   • Maggiore resilienza: Il sistema rimane parzialmente funzionante anche se i singoli nodi vengono disturbati o distrutti.
   • Maggiore precisione tramite la fusione dei dati: La fusione dei dati da più nodi produce una posizione del bersaglio più precisa.
4. Radar di Rilevamento dello Spettro (Ascolto Passivo)
   Applicazioni:
   • Identificazione dei Droni Commerciali: Rileva e individua i bersagli intercettando i segnali di comunicazione tra il drone e il suo controller.
   • Rilevamento di Minacce Radio-Silenti: Completa il radar attivo rilevando i sistemi che non emettono segnali.
   Caratteristiche principali:
   • Elevato occultamento: In quanto sensore passivo, è non rilevabile, ideale per il monitoraggio segreto.
   • Identificazione del Modello di Drone: Può identificare la marca e il modello specifici di un drone analizzando la sua impronta digitale unica del segnale rispetto a un database.
   • Costo inferiore: Generalmente più conveniente da implementare rispetto ai radar attivi ad alte prestazioni.
5.                      

Indipendentemente dal tipo, i radar di sicurezza a bassa altitudine professionali condividono tratti tecnologici comuni per superare le sfide principali:

• Rilevamento Superiore dei Bersagli LSS Utilizza bande ad alta frequenza (ad esempio, Ku, Ka, banda W) e algoritmi avanzati di elaborazione del segnale per estrarre deboli segnali di droni da forti disturbi urbani.
• Classificazione e Identificazione Accurate Impiega Analisi della Firma Micro-Doppler per distinguere i droni dagli uccelli e identificare i tipi di droni (ad esempio, quadricottero, esacottero) analizzando le modulazioni periodiche nel ritorno radar causate dalle pale del rotore.
• Fusione Multi-Sensore Il radar raramente funziona da solo. Agisce tipicamente come hub sensoriale, integrato con sistemi elettro-ottici/a infrarossi (EO/IR) e sensori RF. Questo crea un efficiente ciclo "rilevamento radar, conferma EO/IR" per la verifica e le prove forensi.
• Alta Risoluzione e Resistenza al Clutter Progettato per funzionare in modo affidabile in ambienti urbani complessi con una robusta resistenza alle interferenze del clutter, sfruttando il beamforming adattivo e le tecniche di filtraggio intelligenti.

La salvaguardia dell'economia a bassa altitudine non si basa su un singolo tipo di radar, ma richiede una rete di sensori a strati e collaborativa:

• Strato ad Ampia Area: Una rete di sorveglianza di base formata da Radar a Fasatura e Reti Radar Distribuite per l'allerta precoce e la consapevolezza situazionale.
• Strato di Zona Critica: Implementazione di Radar FMCW ad alte prestazioni e Sistemi di Rilevamento dello Spettro in siti chiave come aeroporti e infrastrutture critiche per un monitoraggio continuo e ad alta precisione.
• Strato Piattaforma: Radar FMCW integrati nei droni stessi per l'evitamento autonomo degli ostacoli, prevenendo le collisioni alla fonte.

Combinando in modo intelligente diversi tipi di radar con altri sensori, possiamo tessere una rete di sicurezza invisibile, intelligente e affidabile per la fiorente economia a bassa altitudine, garantendo che il suo vasto potenziale socio-economico sia realizzato in modo sicuro e sostenibile.