رادار: چشم بی‌وقفه در سامانه‌های ضد پهپاد (C-UAS)

با گسترش و در دسترس بودن گسترده فناوری پهپاد، تهدید ناشی از اهداف "کم، آهسته و کوچک" (LSS) به طور فزاینده ای شدید شده است، از عکاسی هوایی غیرنظامی گرفته تا جاسوسی مخرب، قاچاق و حتی شناسایی در میدان نبرد. مقابله با پهپادها به اصل "تشخیص برای شکست" بستگی دارد و کلید تشخیص در رادار نهفته است - این "چشم بی وقفه" همیشه هوشیار. در سیستم های ضد پهپاد مدرن (C-UAS)، رادار نقش ضروری و مرکزی ایفا می کند.

در مقایسه با هواپیماهای سنتی، پهپادها (به ویژه مدل های چند روتوری درجه مصرف کننده) چالش های شدیدی را برای تشخیص رادار ایجاد می کنند:

• کم:آنها در ارتفاعات پایین پرواز می کنند، اغلب زیر 1000 متر، که به راحتی توسط شلوغی زمین (مانند ساختمان ها و درختان) پوشانده می شوند.
• آهسته:سرعت پرواز آهسته آنها منجر به حداقل تغییر داپلر می شود و تشخیص آنها از شلوغی زمین که به آرامی حرکت می کند را دشوار می کند.
• کوچک:آنها دارای سطح مقطع راداری (RCS) کوچکی هستند. اغلب با مواد کامپوزیت و اشکال پنهان ساخته می شوند، سیگنال های راداری بسیار ضعیفی را منعکس می کنند.

این ویژگی ها رادارهای دفاع هوایی معمولی را تا حد زیادی در برابر پهپادها بی اثر می کند و به شدت برد تشخیص آنها را کاهش می دهد یا باعث می شود که به طور کامل شکست بخورند.

برای مقابله با این چالش ها، رادارهای ضد پهپاد مدرن چندین فناوری پیشرفته را در خود جای داده اند:

• وضوح بالا و پردازش سیگنال پیشرفته:آنها در فرکانس های بالاتر (به عنوان مثال، باندهای Ku، Ka) و پهنای باند وسیع تر برای دستیابی به برد و وضوح زاویه ای برتر عمل می کنند. در عین حال، از پردازش Pulse-Doppler پیچیده و تکنیک های نشانگر هدف متحرک برای استخراج سیگنال حرکت ضعیف پهپاد از شلوغی قدرتمند زمین استفاده می شود.
• فناوری آرایه فازی:رادارهای آرایه فازی اسکن شده الکترونیکی آنتن های چرخشی مکانیکی را حذف می کنند. پرتوهای آنها می توانند در میکروثانیه ها از بخش ها عبور کنند و به نرخ تازه سازی بسیار بالایی برای نظارت بر حریم هوایی حیاتی دست یابند و اطمینان حاصل شود که پهپادهای بسیار چابک از دست نمی روند.
• ویژگی های احتمال کم رهگیری (LPI):برای جلوگیری از تشخیص و فرار توسط پهپادهای متخاصم، رادارهای ضد پهپاد پیشرفته از چابکی فرکانس و انتقال کم لوب جانبی استفاده می کنند و سیگنال های آنها را برای شناسایی و مکان یابی دشوار می کند.
• تشخیص الگو و هوش مصنوعی (AI):یک نمودار راداری واحد برای شناسایی کافی نیست. سیستم های مدرن مسیرهای پرواز، تغییرات سرعت و امضاهای میکرو داپلر (مدولاسیون های فرکانسی منحصر به فرد ناشی از چرخش پره روتور) را تجزیه و تحلیل می کنند. همراه با الگوریتم های هوش مصنوعی، آنها می توانند پهپادها را از پرندگان یا زباله ها به طور دقیق تشخیص دهند و حتی مدل های خاص پهپاد را شناسایی کنند.

رادار در یک C-UAS به صورت ایزوله عمل نمی کند. این به عنوان مرکز حسی عمل می کند و با ردیاب های الکترو-نوری/فروسرخ (EO/IR)، سنسورهای فرکانس رادیویی (RF)، جعل کننده های ناوبری و عوامل جنبشی ادغام می شود تا یک حلقه کامل "تشخیص، ردیابی، شناسایی، شکست" را تشکیل دهد.

• فاز تشخیص:رادار جستجوی مداوم در منطقه وسیع را انجام می دهد و مختصات اولیه هدف را ارائه می دهد.
• فاز ردیابی و شناسایی:رادار ردیابی دقیقی را حفظ می کند و سیستم های EO/IR را برای تایید بصری هدایت می کند. سنسورهای RF می توانند سیگنال های کنترل و انتقال ویدئویی پهپاد را شناسایی کنند.
• فاز خنثی سازی:با استفاده از مختصات بلادرنگ از رادار، مسدود کننده ها می توانند ناوبری را جعل کنند یا ارتباطات را سرکوب کنند و باعث بازگشت به خانه یا فرود شوند. عوامل جنبشی مانند سلاح های انرژی هدایت شده می توانند درگیری های دقیقی را اجرا کنند.

در یک محیط امنیتی هوایی و فضایی که به طور فزاینده ای پیچیده است، با تهدیدات نوظهوری مانند دسته های پهپاد، فناوری رادار - سنگ بنای C-UAS - همچنان به سمت دقت، استحکام و هوش بیشتر در حال تکامل است. تنها با داشتن این "چشم بی وقفه" تیزبین، می توانیم به طور موثر یک سپر محافظ نامرئی و چند لایه را بر فراز شهرهای و میدان های نبرد خود ببافیم و آسمان های بالای سر خود را ایمن کنیم.