Anti-drone-radars is hoofsaaklik ontwerp om lae-hoogte lugruim onder 1 000 meter bo grondvlak (AGL) akkuraat te monitor. Deur toegewyde seinverwerkingsmodules en hoë-versterkingsantennas te integreer, kan hulle rommelseine wat deur grondvoorwerpe, lugteikens en verskeie omgewingsinmengings gegenereer word, doeltreffend vasvang (sien Figuur 2), wat basiese dataondersteuning van hoë gehalte bied vir daaropvolgende teikenidentifikasie, trajeknasporing en teenmaatreëlbesluitneming. Volgens die algemene lugruimklassifikasiestandaarde in die lugvaartgebied word lugruim onder 1 000 meter duidelik gedefinieer as lae hoogte, waaronder die bereik onder 100 meter ultra-lae hoogte is. Geaffekteer deur faktore soos terreinokklusie en bourefleksies, het hierdie area meer komplekse omgewingsrommel. Intussen pas dit by die uithouvermoë en operasionele behoeftes van klein hommeltuie, en word dus 'n primêre aktiwiteitscenario vir verbruikerslugfotografie-drones, industriële inspeksie-drones, en selfs 'n paar kwaadwillige hommeltuie. Deur pols-Doppler-radar te neem, die mees gebruikte en tegnologies volwasse radar in die huidige anti-drone-veld, as 'n voorbeeld, sal die tipiese Lae, Stadige en Klein (LSS) kenmerke van hommeltuie die opsporingsakkuraatheid, deurlopende stabiliteit en anti-interferensievermoë van radarstelsels aansienlik beperk vanaf veelvuldige dimensies, insluitend seinsterkte, bewegingstrajek (SRC), seinsterkte, kruisvlugas (SRC) Figuur 3). Dit is ook 'n kern tegniese uitdaging wat geprioritiseer moet word in die ontwerp, navorsing en ontwikkeling, en prestasie-optimalisering van anti-drone-radars.
Eerstens, die kernkenmerk van hommeltuie—'laehoogtevlug'—stel streng vereistes aan die multi-scenario-aanpasbaarheid en teiken-diskriminasievermoë van anti-drone-radars. Hulle moet verskillende bewegende teikens op die grond, in lae hoogte en ultra-lae hoogte in verskillende komplekse terreine en omgewings, soos stedelike geboue, bergagtige heuwels en oop gebiede, akkuraat identifiseer, wat voetgangers, grondmotorvoertuie, trekvoëlswerms, sowel as hommeltuie van verskillende groottes en vlugmodusse (bv. multi-rotor, vaste-vlerk, en vertikaal) dek. Om die steuring van grondrommel (soos boumuurrefleksies, terreingolwing-interferensie en grondplantegroeiverstrooiing) op opsporingsresultate te verminder, gebruik sommige anti-drone-radars 'n optimaliseringstrategie om die steekhoek dinamies aan te pas. Deur intyds die bestralingsrigting, dekkingshoek en energieverspreiding van radarstrale te verander, vermy hulle aktief areas met gekonsentreerde grondrommel en verbeter die sein-tot-geraas-verhouding van teikenseine. Hierdie passiewe vermydingsmetode het egter ooglopende tegniese beperkings en is geneig tot 'n hoë 'vals negatiewe koers' in hommeltuigopsporing. Aangesien die konvensionele operasionele lugruim van die meeste verbruikers- en industriële klein hommeltuie onder 100 meter (ultra-lae hoogte) gekonsentreer is, kan radarstrale beswaarlik nie-dooihoekdekking van hierdie gebied bereik nadat die steekhoek aangepas is. Veral in komplekse terreine soos stedelike geboue met hoë digtheid en bergklowe, word blindekolle vir afsluiting verder uitgebrei, en die risiko van vals negatiewe neem aansienlik toe. Daarom moet 'n doeltreffende en betroubare anti-drone radarstelsel toegerus wees met volwasse outomatiese teikenherkenning (ATR) vermoë. Deur diep leeralgoritmes onttrek, klassifiseer en verifieer dit vasgelegde seine, en onderskei hommeltuig-teikens akkuraat van rommel, voëls en ander steuringsbronne, wat die risiko's van vals negatiewe en vals positiewes fundamenteel verminder, en verseker die betroubaarheid van opsporingsresultate.
Tweedens, die inherente kenmerk van hommeltuie—'klein grootte'— lei tot 'n uiters lae Radar-dwarssnit (RCS). Die RCS-waarde van die meeste klein hommeltuie, veral verbruikers multi-rotor hommeltuie, is slegs 0,01-0,1 vierkante meter, baie laer as dié van tradisionele vliegtuie soos vegvliegtuie en helikopters. Die radarseine wat deur hulle weerkaats word, is swak en word maklik gemasker deur omgewingsrommel en elektromagnetiese interferensie, wat groot uitdagings vir seinvaslegging stel. Hierdie eienskap stel uiters hoë vereistes aan die opsporingsensitiwiteit van radarverklikkers, wat sterk vermoëns moet hê in swak seinonttrekking, versterking en filtering. Terwyl hulle elektromagnetiese interferensie en omgewingsrommel effektief filter, moet hulle ook 'n wye opsporingsreeks dek om die dubbele prestasiedoelwitte van 'langafstand-opsporing en kortafstand-presiese posisionering' te bereik. Die verwesenliking van hierdie kernprestasiedoelwit moet gebaseer wees op hoë opsporing en herkenninggeloofwaardigheid, wat die konstruksie van 'n 'hardeware + algoritme'-samewerkingstelsel vereis deur multi-dimensionele tegniese optimalisering. Op hardeware-vlak, gradeer kernkomponente op soos hoë-sensitiwiteit antennas en lae-geraas ontvangers om sein ontvangs en omskakeling doeltreffendheid te verbeter. Op die algoritme-vlak, stel gevorderde tegnologieë bekend soos aanpasbare filtering, polskompressie en konstante vals alarmtempo (CFAR) opsporing om die herkenningsvermoë van swak teikenseine te verbeter. Dit verseker die akkurate vaslegging, kenmerkherkenning en stabiele sluiting van swak teikenseine, en vermy die impak van sein verkeerde oordeel en gemiste oordeel op die wegdoen doeltreffendheid en akkuraatheid van daaropvolgende teenmaatreël skakels, en voldoen aan die behoeftes van praktiese toepassing scenario's.
Laastens stel die kenmerk van hommeltuie—'stadige vlugspoed'— ook aansienlike uitdagings vir die stabiele opsporingsfunksie van radarstelsels. Die vlugspoed van die meeste klein hommeltuie wissel van 10 tot 50 kilometer per uur, en sommige hommeltuie wat in lae hoogte beweeg het 'n spoed naby aan nul. In hierdie laespoed-vlugtoestand is hul bewegingseienskappe skaars onderskeibaar van dié van teikens wat inmeng soos drywende rommel, stadig vlieënde voëls en vallende voorwerpe. Tradisionele opsporingsalgoritmes kan kwalik effektiewe diskriminasie bereik deur spoedverskille, wat nie net misluk om hommeltuig-teikens voortdurend en stabiel te sluit nie, maar ook die oordeel van hulpsensors soos optiese en infrarooi sensors kan mislei, wat lei tot dataafwykings en besluitnemingsfoute in multisensorsamesmeltingstelsels. Sulke afwykings sal verder na die teenmaatreël-eenhede in oplossings vir die teen-onbemande vliegtuigstelsel (C-UAS) oorgedra word, soos rigtingstoringstoerusting, fisiese onderskeppingstoestelle en laser-teenmaatreëlstelsels, wat lei tot vertraagde teenmaatreël-aksies en onvoldoende akkuraatheid, wat versuim om teikenhommeltuie op 'n tydige en doeltreffende wyse te onderskep in 'n tydige en doeltreffende omringende teiken, selfs nie betyds en doeltreffend nie. Om hierdie probleem aan te spreek, moet radarstelsels hoë skanderingopdateringstempo's en vinnige teikenherkenningsvermoëns hê. Deur die straalskanderingsfrekwensie te verhoog, dinamiese opsporingsalgoritmes en teikenbaanvoorspellingsmodelle te optimaliseer, kan hulle teikenbewegingsparameters (spoed, trajek, houding, vlugneiging) intyds opdateer, laespoed-drone vinnig onderskei van verskeie interfererende teikens, en intydse, akkurate en deurlopende teikendata-ondersteuning bied vir daaropvolgende eenhede-teeneenhede. Dit verseker die akkuraatheid en tydigheid van dop- en teenmaatreëlskakels, wat ten volle voldoen aan die vinnige verwyderingsbehoeftes van praktiese scenario's soos sekuriteit, militêre en gebeurtenisbeskerming.
