В связи с быстрой популяризацией дронов потребительского-и промышленного-уровня часто возникают явления "несанкционированных полетов" и "беспорядочных полетов". Такие проблемы, как вмешательство в свободное воздушное пространство аэропортов, вторжение на энергетические базы и риски безопасности во время крупных событий, становятся все более заметными. Среди различных технологий мониторинга дронов,технология обнаружения радаров, благодаря своим основным преимуществам-работы в любую погоду, большому-диапазону и возможностям защиты от-помех, стал "основной линией обороны" для построения системы безопасности на малых-высотах, обеспечивая ключевую техническую поддержку для точной идентификации и отслеживания целей дронов.
Во-первых, основной технический принцип радара обнаружения беспилотных летательных аппаратов:
точный захват «низких, медленных, мелких» целей
Беспилотные летательные аппараты в основном подпадают под категорию «малых-низких-скоростных и небольших-размерных целей» (называемых «низкими, медленными, маленькими») целями. Они обладают небольшой площадью отражения радара, низкой скоростью полета и склонны путаться с птицами или помехами. Традиционные радары не способны эффективно их идентифицировать. Чтобы решить эту проблему, радар обнаружения беспилотных летательных аппаратов достиг точного захвата крошечных целей за счет технической оптимизации. Его основной принцип можно разделить на три категории:
1. Импульсно-доплеровский радар: отслеживание динамических траекторий цели
Импульсный доплеровский радар излучает высокочастотные импульсные сигналы и принимает отраженные эхо-сигналы от цели. Он использует «эффект Доплера», чтобы отличить движущиеся цели от неподвижного фона. Для медленно-движущихся целей, таких как беспилотные летательные аппараты (БПЛА), он может отфильтровывать статические помехи, такие как земля и деревья, извлекать такую информацию, как скорость, направление и расстояние до БПЛА, и особенно подходит для отслеживания динамических целей на средних и коротких расстояниях (1-10 километров). Он обычно используется в сценариях управления на средней и малой высоте, таких как аэропорты и живописные места.
2. Радар непрерывного действия с частотной модуляцией (FMCW): повышение точности обнаружения на близком- расстоянии.
Радар FMCW не излучает дискретные импульсы, а обеспечивает обнаружение путем непрерывного изменения частоты сигнала. Его преимущества включают высокую точность измерения дальности (до уровня метра-), небольшой размер, низкое энергопотребление и способность эффективно идентифицировать небольшие беспилотные летательные аппараты на близком расстоянии (в пределах 1 километра), даже различая характеристики радиолокационного эха между беспилотными летательными аппаратами и птицами - путем анализа положения полета и закономерностей изменения скорости цели, можно снизить уровень ложных тревог. Такие радары часто комбинируются с оптическим-электрическим оборудованием и используются для защиты периметра таких ключевых зон, как подстанции и нефтебазы.
3. Радар с фазированной решеткой: достижение глобального быстрого сканирования
Радар с фазированной решеткой обеспечивает быстрое сканирование луча и гибкое наведение за счет фазового управления антенными блоками решетки. Он может охватывать воздушное пространство на 360 градусов без механического вращения, а скорость его сканирования в десятки раз выше, чем у традиционных механических радаров. В сценариях, когда несколько беспилотных летательных аппаратов вторгаются одновременно, он может одновременно отслеживать несколько целей, обновлять траектории целей в режиме реального времени и комбинировать алгоритмы искусственного интеллекта для оптимизации приоритета целей. Это основное устройство для-безопасности крупномасштабных событий и наблюдения на малых-высотах вдоль линии границы.
Во-вторых, основное преимущество технологии радиолокационного обнаружения: преодоление экологических и целевых ограничений.
По сравнению с технологиями инфракрасного, фотоэлектрического и радиообнаружения радиолокационное обнаружение имеет незаменимое преимущество при мониторинге дронов, особенно способное удовлетворить потребности мониторинга в сложных сценариях:
1. Всепогодная-работа: отсутствие влияния метеорологических условий.
Инфракрасные и фотоэлектрические технологии чувствительны к влиянию дождя, тумана, снега и ночи без света. Однако радар, благодаря своей способности проникать электромагнитные волны, может стабильно работать в неблагоприятных погодных условиях. Будь то сильный дождь, густой туман или ночь, он может сохранять способность обнаруживать беспилотные летательные аппараты и обеспечивать непрерывный мониторинг «24 часа в сутки, 7 дней в неделю».
2. Обнаружение на-расстоянии: раннее предупреждение для обеспечения адекватного времени реагирования
Эффективная дальность обнаружения обычного радиообнаружения в основном находится в пределах 3 километров, в то время как радиус обнаружения радаров обнаружения беспилотных летательных аппаратов средней-диапазона может достигать 10-50 километров (в частности, в зависимости от мощности радара и размера цели), что позволяет осуществлять раннее предупреждение до того, как беспилотный летательный аппарат войдет в основную зону управления, обеспечивая достаточное время для последующих процедур идентификации, подтверждения, вмешательства и перемещения. Это особенно подходит для крупномасштабных-сценариев, таких как свободное воздушное пространство аэропорта (обычно требуется радиус управления 15 километров) и городское управление на малой высоте.
3. Надежная защита от-помех: уменьшает количество ложных оповещений о цели.
Что касается устройств помех сигнала, которые могут нести дроны, радар может противостоять электромагнитным помехам с помощью таких методов, как скачкообразная перестройка частоты и зашифрованные сигналы; в то же время, оптимизируя модель распознавания целей с помощью алгоритмов искусственного интеллекта, он может различать характеристики радиолокационного эха дронов, птиц, воздушных змеев и т. д., которые являются «низкими, медленными и маленькими» целями, что значительно снижает частоту ложных тревог -. Например, анализируя «радиолокационное поперечное сечение (ЭПР) (ЭПР)» цели, ЭПР дронов обычно составляет 0,01–0,1 квадратных метра, что значительно отличается от такового у птиц. (0,001–0,01 кв. метра) и воздушные змеи (0,1–1 кв. метра), позволяющие точно отсеивать цели.
В-третьих, сценарии практического применения технологии радиолокационного обнаружения: охват нескольких областей безопасности на малых-высотах.
От общественной безопасности до защиты промышленности, технология радиолокационного обнаружения была глубоко интегрирована в систему мониторинга дронов, становясь «барьером безопасности» в различных сценариях:
1. Зона очистки аэропорта: обеспечение безопасности полетов
Аэропорты – зоны повышенного-риска для "черных-вертолетных дронов". Если дрон попадет в воздушное пространство над взлетно-посадочной полосой, это может привести к задержке полета или даже к столкновению. В настоящее время в большинстве крупных узловых аэропортов Китая развернута комбинированная система радаров с фазированной решеткой и импульсных доплеровских радаров с радиусом обнаружения, охватывающим зону очистки 15-20 километров. Эта система может отслеживать вхождение дронов в воздушное пространство в режиме реального времени. После подтверждения цели с помощью оптико-электронного оборудования он может отогнать сотрудников службы безопасности или помеховые устройства, чтобы избежать какого-либо влияния на выполнение полета.
2. Энергетический и транспортный узел: предотвращение вторжения беспилотных летательных аппаратов
Энергетические объекты, такие как подстанции, линии электропередачи, нефте- и газопроводы, если они подвергаются «разведке с близкого расстояния» с помощью дронов или злонамеренному воздействию, могут вызвать перебои в подаче электроэнергии, утечки и другие инциденты, связанные с безопасностью. Высокоскоростные-железнодорожные линии, портовые терминалы и другие транспортные узлы также должны предотвращать вмешательство дронов в работу. В таких сценариях радары FMCW и системы безопасности периметра используются совместно для обнаружения расстояний от 1 до 5 километров. Когда дрон приближается, радар подает сигнал тревоги, и одновременно активируется камера для захвата цели, что облегчает своевременное обращение обслуживающего персонала.
3. Крупные события и городская безопасность: создание комплексной сети мониторинга
Во время крупных мероприятий, таких как концерты, спортивные соревнования и важные конференции, «несанкционированные полеты» дронов могут нести опасные предметы или нарушать порядок проведения мероприятия. В настоящее время несколько радаров с фазированной решеткой могут сформировать «сеть мониторинга на малых-высотах», охватывающую зону события и прилегающие к ней 5-10 километров и отслеживающую несколько целей дронов в режиме реального времени. Данные будут загружены на командную платформу для выполнения полного-замкнутого-цикла процесса "обнаружение - идентификация - отслеживание - удаление".
От технического принципа до практического применения технология радиолокационного обнаружения всегда была на переднем крае обеспечения безопасности на малых-высотных высотах. По мере постоянного развития технологий дронов технология радиолокационного обнаружения также будет продолжать обновляться, обеспечивая более надежную техническую гарантию обеспечения безопасности на малых-высотах и регулирования порядка полета дронов. Благодаря тому, что «небесный глаз» является дальнозорким и точным, он действительно становится «хранителем» безопасности на малых-высотах. Это также направление наших непрерывных исследований и разработок и основа для того, чтобы стать эталоном в отрасли. Мы будем постоянно искать инновационные пути, усиливать технологические итерации, обеспечивать более полную-систему защиты на малых высотах и предоставлять надежные решения по обеспечению безопасности на малых-высотах для пользователей по всему миру.
Мы являемсяКитайский производитель, специализирующийся на-изготовляемых по индивидуальному заказу импульсно-доплеровских радиолокационных системах обнаружения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).. Мы предлагаем разнообразныерешения для обнаружения радаровдля вас на выбор. Если у вас есть какие-либо требования, свяжитесь с нами по адресу info@alasartech-security.com.
