Radar: Niewzruszone Oko w Systemach Zwalczania Bezzałogowych Statków Powietrznych (C-UAS)

Wraz z rozprzestrzenianiem się i powszechną dostępnością technologii dronów zagrożenie stwarzane przez „niskie, powolne i małe cele” (LSS) staje się coraz poważniejsze i obejmuje zarówno cywilne zdjęcia lotnicze, jak i złośliwe szpiegostwo, przemyt, a nawet rozpoznanie pola bitwy. Przeciwdziałanie dronom opiera się na zasadzie „wykryj, aby pokonać”, a kluczem do wykrycia jest radar – to zawsze czujne, „nie mrugające oko”. W nowoczesnych bezzałogowych systemach powietrznych (C-UAS) radar odgrywa niezastąpioną i centralną rolę.

W porównaniu z tradycyjnymi samolotami drony (zwłaszcza modele wielowirnikowe klasy konsumenckiej) stwarzają poważne wyzwania w zakresie wykrywania radarowego:

• Niski:Latają na małych wysokościach, często poniżej 1000 metrów, łatwo zamaskowane przez obiekty naziemne (takie jak budynki i drzewa).
• Powolny:Ich mała prędkość lotu powoduje minimalne przesunięcie Dopplera, co utrudnia odróżnienie ich od wolno poruszających się obiektów naziemnych.
• Mały:Mają mały przekrój radarowy (RCS). Często zbudowane z materiałów kompozytowych i o dyskretnych kształtach, odbijają wyjątkowo słabe sygnały radarowe.

Te cechy sprawiają, że konwencjonalne radary obrony powietrznej są w dużej mierze nieskuteczne w walce z dronami, drastycznie zmniejszając ich zasięg wykrywania lub powodując ich całkowitą awarię.

Aby sprostać tym wyzwaniom, nowoczesne radary przeciwdronowe wykorzystują kilka zaawansowanych technologii:

• Wysoka rozdzielczość i zaawansowane przetwarzanie sygnału:Działają na wyższych częstotliwościach (np. pasma Ku, Ka) i szerszych pasmach, aby osiągnąć lepszy zasięg i rozdzielczość kątową. Jednocześnie zaawansowane techniki przetwarzania impulsowo-dopplerowskiego i wskazywania ruchomego celu są wykorzystywane do wyodrębniania słabego sygnału ruchu drona z potężnych zakłóceń naziemnych.
• Technologia Phased Array:Elektronicznie skanowane radary z układem fazowanym eliminują mechanicznie obracające się anteny. Ich wiązki mogą przeskakiwać między sektorami w ciągu mikrosekund, osiągając bardzo wysoką częstotliwość odświeżania w celu monitorowania krytycznej przestrzeni powietrznej i zapewnienia, że ​​bardzo zwrotne drony nie zostaną pominięte.
• Cechy niskiego prawdopodobieństwa przechwycenia (LPI):Aby zapobiec wykryciu i uniknięciu przez wrogie drony, zaawansowane radary przeciwdronowe wykorzystują zmienność częstotliwości i niską transmisję listków bocznych, co utrudnia identyfikację i lokalizację ich sygnałów.
• Rozpoznawanie wzorców i sztuczna inteligencja (AI):Pojedynczy wykres radarowy nie wystarczy do identyfikacji. Nowoczesne systemy analizują tory lotu, zmiany prędkości i sygnatury mikro-Dopplera (unikalne modulacje częstotliwości spowodowane obrotem łopat wirnika). W połączeniu z algorytmami sztucznej inteligencji potrafią dokładnie odróżnić drony od ptaków lub śmieci, a nawet zidentyfikować określone modele dronów.

Radar nie działa samodzielnie w ramach C-UAS. Działa jako centrum sensoryczne, integrując się z urządzeniami śledzącymi elektrooptycznymi/podczerwonymi (EO/IR), czujnikami częstotliwości radiowej (RF), fałszerzami nawigacji i efektorami kinetycznymi, tworząc kompletną pętlę „Wykryj, śledź, identyfikuj, niszcz”.

• Faza wykrywania:Radar wykonuje rozległe, ciągłe wyszukiwanie, podając początkowe współrzędne celu.
• Faza śledzenia i identyfikacji:Radar utrzymuje precyzyjny tor, przekazując sygnały systemom EO/IR w celu wizualnego potwierdzenia. Czujniki RF mogą lokalizować sygnały sterujące i transmisyjne drona.
• Faza neutralizacji:Wykorzystując współrzędne radaru w czasie rzeczywistym, zakłócacze mogą fałszować nawigację lub zakłócać komunikację, wymuszając powrót do domu lub lądowanie. Efektory kinetyczne, takie jak broń o ukierunkowanej energii, mogą wykonywać precyzyjne starcia.

W coraz bardziej złożonym środowisku bezpieczeństwa powietrznego i kosmicznego, w obliczu pojawiających się zagrożeń, takich jak roje dronów, technologia radarowa – kamień węgielny C-UAS – stale ewoluuje w kierunku większej precyzji, solidności i inteligencji. Tylko posiadając to bystre, „nie mrugające oko”, możemy skutecznie utkać niewidzialną, wielowarstwową tarczę ochronną nad naszymi miastami i polami bitew, zabezpieczając niebo nad nami.