เรดาร์: ดวงตาที่ไม่กะพริบในระบบต่อต้านอากาศยานไร้คนขับ (C-UAS)

ด้วยการแพร่หลายและความพร้อมใช้งานของเทคโนโลยีโดรน ภัยคุกคามที่เกิดจากเป้าหมาย "ต่ำ ช้า และเล็ก" (LSS) ได้กลายเป็นเรื่องร้ายแรงมากขึ้น ตั้งแต่การถ่ายภาพทางอากาศของพลเรือนไปจนถึงการจารกรรม การลักลอบขนของเถื่อน และแม้แต่การลาดตระเวนในสนามรบ การต่อต้านโดรนขึ้นอยู่กับหลักการ "ตรวจจับเพื่อเอาชนะ" และกุญแจสำคัญในการตรวจจับอยู่ที่เรดาร์—"ดวงตาที่ไม่กะพริบ" ที่คอยเฝ้าระวังอยู่เสมอ ในระบบต่อต้านอากาศยานไร้คนขับ (C-UAS) สมัยใหม่ เรดาร์มีบทบาทสำคัญและเป็นศูนย์กลาง

เมื่อเทียบกับเครื่องบินแบบดั้งเดิม โดรน (โดยเฉพาะรุ่นมัลติโรเตอร์ระดับผู้บริโภค) นำเสนอความท้าทายที่รุนแรงสำหรับการตรวจจับด้วยเรดาร์:

• ต่ำ: พวกมันบินในระดับความสูงต่ำ บ่อยครั้งต่ำกว่า 1,000 เมตร ซึ่งถูกบดบังได้ง่ายจากสิ่งกีดขวางบนพื้นดิน (เช่น อาคารและต้นไม้)
• ช้า: ความเร็วในการบินที่ช้าของพวกมันส่งผลให้เกิดการเลื่อนดอปเปลอร์น้อยที่สุด ทำให้แยกแยะพวกมันออกจากสิ่งกีดขวางบนพื้นดินที่เคลื่อนที่ช้าได้ยาก
• เล็ก: พวกมันมีส่วนตัดขวางเรดาร์ (RCS) ขนาดเล็ก บ่อยครั้งสร้างจากวัสดุผสมและรูปทรงล่องหน พวกมันสะท้อนสัญญาณเรดาร์ที่อ่อนแออย่างยิ่ง

ลักษณะเหล่านี้ทำให้เรดาร์ป้องกันภัยทางอากาศแบบเดิมไม่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านโดรนอย่างมาก ลดระยะการตรวจจับลงอย่างมาก หรือทำให้พวกมันล้มเหลวโดยสิ้นเชิง

เพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ เรดาร์ต่อต้านโดรนสมัยใหม่จึงรวมเอาเทคโนโลยีขั้นสูงหลายอย่างเข้าไว้ด้วยกัน:

• ความละเอียดสูงและการประมวลผลสัญญาณขั้นสูง: พวกมันทำงานที่ความถี่สูงขึ้น (เช่น แถบ Ku, Ka) และแบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้นเพื่อให้ได้ช่วงและความละเอียดเชิงมุมที่เหนือกว่า ในเวลาเดียวกัน มีการใช้การประมวลผล Pulse-Doppler ที่ซับซ้อนและเทคนิค Moving Target Indication เพื่อดึงสัญญาณการเคลื่อนที่ที่อ่อนแอของโดรนออกจากสิ่งกีดขวางบนพื้นดินที่มีประสิทธิภาพ
• เทคโนโลยี Phased Array: เรดาร์ Phased array ที่สแกนด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ช่วยขจัดเสาอากาศที่หมุนด้วยกลไก ลำแสงของพวกมันสามารถกระโดดข้ามเซกเตอร์ได้ในหน่วยไมโครวินาที ทำให้ได้อัตราการรีเฟรชที่สูงมากสำหรับการตรวจสอบน่านฟ้าที่สำคัญและทำให้มั่นใจได้ว่าโดรนที่คล่องแคล่วสูงจะไม่พลาด
• คุณสมบัติ Low Probability of Intercept (LPI): เพื่อป้องกันการตรวจจับและการหลบเลี่ยงโดยโดรนที่เป็นศัตรู เรดาร์ต่อต้านโดรนขั้นสูงใช้ความคล่องตัวของความถี่และการส่งสัญญาณ sidelobe ต่ำ ทำให้สัญญาณของพวกมันยากต่อการระบุและค้นหา
• การจดจำรูปแบบและปัญญาประดิษฐ์ (AI): พล็อตเรดาร์เดียวไม่เพียงพอสำหรับการระบุ ระบบสมัยใหม่วิเคราะห์เส้นทางการบิน การเปลี่ยนแปลงความเร็ว และลายเซ็นไมโครดอปเปลอร์ (การปรับความถี่ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งเกิดจากการหมุนของใบพัด) ควบคู่ไปกับอัลกอริทึม AI พวกมันสามารถแยกแยะโดรนออกจากนกหรือเศษซากได้อย่างแม่นยำ และแม้แต่ระบุรุ่นโดรนเฉพาะ

เรดาร์ไม่ได้ทำงานแยกกันภายใน C-UAS มันทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางประสาทสัมผัส โดยผสานรวมกับตัวติดตาม electro-optical/infrared (EO/IR), เซ็นเซอร์ความถี่วิทยุ (RF), ตัวหลอกการนำทาง และตัวกระทำเชิงจลนศาสตร์ เพื่อสร้างวงจร "ตรวจจับ ติดตาม ระบุ เอาชนะ" ที่สมบูรณ์

• ระยะการตรวจจับ: เรดาร์ทำการค้นหาพื้นที่กว้างอย่างต่อเนื่อง โดยให้พิกัดเป้าหมายเริ่มต้น
• ระยะการติดตามและการระบุ: เรดาร์รักษาการติดตามที่แม่นยำ โดยให้สัญญาณระบบ EO/IR เพื่อยืนยันภาพ เซ็นเซอร์ RF สามารถระบุสัญญาณควบคุมและส่งสัญญาณวิดีโอของโดรนได้
• ระยะการทำให้เป็นกลาง: การใช้พิกัดแบบเรียลไทม์จากเรดาร์ เครื่องรบกวนสามารถหลอกการนำทางหรือระงับการสื่อสาร ทำให้ต้องกลับบ้านหรือลงจอด ตัวกระทำเชิงจลนศาสตร์ เช่น อาวุธพลังงานกำกับ สามารถดำเนินการมีส่วนร่วมได้อย่างแม่นยำ

ในสภาพแวดล้อมด้านความปลอดภัยทางอากาศและอวกาศที่ซับซ้อนมากขึ้น ด้วยภัยคุกคามที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น ฝูงโดรน เทคโนโลยีเรดาร์—ซึ่งเป็นรากฐานของ C-UAS—ยังคงพัฒนาไปสู่ความแม่นยำ ความแข็งแกร่ง และสติปัญญาที่มากขึ้น เฉพาะการมี "ดวงตาที่ไม่กะพริบ" ที่เฉียบแหลมนี้เท่านั้นที่เราจะสามารถสร้างเกราะป้องกันหลายชั้นที่มองไม่เห็นเหนือเมืองและสนามรบของเราได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษาความปลอดภัยให้กับท้องฟ้าด้านบน