Alçak İrtifa Ekonomisinin Koruyucusu: Güvenlik Radarlarının Türleri, Uygulamaları ve Özellikleri

Drone lojistiği, Kentsel Hava Hareketliliği (UAM) ve acil durum müdahalesini kapsayan düşük irtifa ekonomisinin patlayıcı büyümesi, gökyüzünü yeni fırsatlarla ve önemli güvenlik sorunlarıyla doldurdu. Bunlar arasında sahte dronlar, çarpışma riskleri ve kötü niyetli faaliyetler yer almaktadır. Güvenilir bir düşük irtifa gözetim ağı oluşturmak çok önemlidir ve radar bu sistemin temel taşıdır. İşte düşük irtifa güvenliği için tasarlanmış temel radar türleri, temel uygulamaları ve özellikleri:

"Düşük, yavaş ve küçük" (LSS) hedeflerinin oluşturduğu tespit zorluklarını gidermek için, geleneksel sistemlerin yeteneklerinin ötesine geçen özel radarlar, ana savunma hattı olarak ortaya çıkmıştır.

1. Faz Dizinli Radar (Aktif Algılama)
   Uygulamalar:
   • Kentsel Kritik Alanların Korunması: Hükümet binaları, nükleer santraller ve havaalanı temizleme bölgeleri için temel güvenlik.
   • Büyük Etkinlikler için Güvenlik: Spor etkinlikleri, uluslararası zirveler vb. için geniş alanlı, kalıcı drone gözetimi sağlar.
   • İHA Trafik Yönetimi (UTM) için Omurga: Ana rotalarda dronları izlemek için birincil sensör görevi görür.
   Temel Özellikler:
   • Çevik Işın, Çoklu Hedef Takibi: Elektronik tarama, aynı anda yüzlerce hedefi izlemeyi ve takip etmeyi sağlar, drone sürü taktiklerine etkili bir şekilde karşı koyar.
   • Yüksek Veri Yenileme Hızı: Dronların son derece dinamik manevralarını yakalar, hızlı yörünge güncellemeleri ve yeterli tepki süresi sağlar.
   • Çok Fonksiyonlu Entegrasyon: Tek, son derece entegre bir sistem içinde aynı anda arama, izleme ve tanımlama görevlerini yerine getirebilir.
2. Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) Radarı (Aktif Algılama)
   Uygulamalar:
   • Drone Kendini Farkındalığı ve Engelden Kaçınma: Otonom navigasyon için dronlara entegre edilmiştir.
   • Kritik Altyapı için Çevre Güvenliği: Hapishaneler ve trafo merkezleri gibi tesisler için yakın mesafeli, kesintisiz izleme.
   • Araç-İHA Koordinasyonu: Drone iniş rehberliği ve araç yakınlık tespiti için kullanılır.
   Temel Özellikler:
   • Menzil Kör Bölgesi Yok, Doğru Menzil ve Hız Ölçümü: Yüksek hassasiyetli kısa menzilli tespit için idealdir, birden fazla yakın aralıklı hedefi etkili bir şekilde çözer.
   • Düşük Güç Tüketimi, Kompakt Boyut, Uygun Maliyetli: Mobil platformlara veya küçük dronlara büyük ölçekli dağıtım ve entegrasyon için uygundur.
   • Yüksek Çözünürlük: Ayrıntılı hedef tanımlamasına yardımcı olan geniş bant sinyalleri aracılığıyla ince menzil çözünürlüğü elde eder.
3. Dağıtılmış Açıklıklı Radar (Aktif Algılama)
   Uygulamalar:
   • Karmaşık Arazi ve Kentsel Kanyonlarda Gözetim: Çoklu düğümler, gökdelenler ve dağların neden olduğu kör noktaları ortadan kaldırır.
   • Uygun Maliyetli Geniş Alan Kapsamı: Tek bir büyük, pahalı radarı değiştirmek için birden fazla düşük maliyetli küçük radar kullanır.
   Temel Özellikler:
   • En Aza İndirilmiş Kör Noktalar: Sensörler, işbirlikçi 3D algılama sağlayan çoklu görüntüleme açıları sağlar.
   • Geliştirilmiş Dayanıklılık: Bireysel düğümler sıkışsa veya yok edilse bile sistem kısmen işlevsel kalır.
   • Veri Füzyonu Yoluyla Geliştirilmiş Doğruluk: Çoklu düğümlerden elde edilen veri füzyonu, daha kesin hedef konumu sağlar.
4. Spektrum Algılama Radarı (Pasif Dinleme)
   Uygulamalar:
   • Tüketici Dronlarının Tanımlanması: Drone ile kontrol cihazı arasındaki iletişim sinyallerini yakalayarak hedefleri tespit eder ve konumlandırır.
   • Radyo-Sessiz Tehditlerin Tespiti: Sinyal yaymayan sistemleri tespit ederek aktif radarı tamamlar.
   Temel Özellikler:
   • Yüksek Gizlilik: Pasif bir sensör olarak, tespit edilemez, gizli izleme için idealdir.
   • Drone Modeli Tanımlama: Eşsiz sinyal parmak izini bir veritabanına karşı analiz ederek bir dronun belirli markasını ve modelini tanımlayabilir.
   • Düşük Maliyet: Genellikle yüksek performanslı aktif radarlardan daha uygun maliyetlidir.
5.                      

Türünden bağımsız olarak, profesyonel düşük irtifa güvenlik radarları, temel zorlukların üstesinden gelmek için ortak teknolojik özelliklere sahiptir:

• Üstün LSS Hedef Tespiti Zayıf drone sinyallerini güçlü kentsel karmaşadan çıkarmak için yüksek frekans bantları (örneğin, Ku, Ka, W-band) ve gelişmiş sinyal işleme algoritmaları kullanır.
• Doğru Sınıflandırma ve Tanımlama Mikro-Doppler İmza Analizi kullanır ve dronları kuşlardan ayırır ve rotor kanatlarının neden olduğu radar dönüşündeki periyodik modülasyonları analiz ederek drone türlerini (örneğin, quadcopter, hexacopter) tanımlar.
• Çoklu Sensör Füzyonu Radar nadiren tek başına çalışır. Tipik olarak, duyusal merkez görevi görür, Elektro-Optik/Kızılötesi (EO/IR) sistemleri ve RF sensörleri ile entegre edilmiştir. Bu, doğrulama ve adli kanıt için verimli bir "radar-tespit, EO/IR-onay" döngüsü oluşturur.
• Yüksek Çözünürlük ve Karmaşa Direnci Uyarlanabilir ışın oluşturma ve akıllı filtreleme tekniklerinden yararlanarak, karmaşık kentsel ortamlarda güvenilir bir şekilde performans göstermek ve karmaşa parazitine karşı güçlü bir direnç göstermek üzere tasarlanmıştır.

Düşük irtifa ekonomisini korumak, tek bir radar türüne değil, katmanlı, işbirlikçi bir sensör ağına bağlıdır:

• Geniş Alan Katmanı: Erken uyarı ve durumsal farkındalık için Faz Dizinli Radarlar ve Dağıtılmış Radar Ağları tarafından oluşturulan bir omurga gözetim ağı.
• Kritik Bölge Katmanı: Kesintisiz, yüksek hassasiyetli izleme için havaalanları ve kritik altyapı gibi önemli noktalarda yüksek performanslı FMCW Radarlarının ve Spektrum Algılama Sistemlerinin konuşlandırılması.
• Platform Katmanı: Otonom engel kaçınma için dronların kendilerine entegre edilmiş FMCW Radarları

, kaynakta çarpışmaları önler.