في مواجهة التحديات التي تفرضها الطائرات بدون طيار 'على ارتفاعات منخفضة وبطيئة وصغيرة الحجم' (LSS)، يبرز نظام الضربات الليزرية بدون طيار المتكامل للغاية كحل دفاعي رئيسي. يشتمل النظام على وحدات أساسية مثل نظام الكشف والتعرف، والقرص الدوار ثنائي الأبعاد، ونظام انبعاث الليزر، ويتبع سير عمل مبسط 'اكتشاف وتحديد → تتبع الهدف → تلف الليزر'. وهذا لا يعزز سرعة استجابة النظام الدفاعي وكفاءة الاعتراض فحسب، بل يضمن أيضًا ضربات سريعة ودقيقة وفعالة ضد الطائرات بدون طيار LSS.
التركيز التكنولوجي الأساسي: الكشف والتحديد
تعمل عملية الكشف وتحديد الهوية التقليدية في أربع خطوات: جمع بيانات الاستشعار ← معالجة الإشارات واكتشاف الأهداف ← التحليل المتعمق واستخراج الميزات ← التصنيف القائم على الخوارزمية. اليوم، تطورت هذه التقنية إلى نظام متنوع، مع ثلاثة مسارات رئيسية: الكشف الراداري، والرصد الراديوي، والكشف الكهروضوئي. تكمل هذه التقنيات بعضها البعض، وتشكل شبكة دعم فني موثوقة للكشف عن الطائرات بدون طيار LSS عبر سيناريوهات مختلفة.
1.1.1 كشف الرادار
يعمل الكشف عن الرادار، وهو تقنية سائدة مستخدمة على نطاق واسع، عن طريق إرسال الموجات الكهرومغناطيسية وتحليل إشارات صدى الطائرات بدون طيار عبر تأثير إزاحة دوبلر لحساب الموقع والسرعة والبيانات الرئيسية الأخرى. تكمن قوتها في دقة تحديد المواقع العالية ونطاق الكشف الطويل. ومع ذلك، فإن لها عيوبًا واضحة: فهي عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي؛ النقاط العمياء على ارتفاعات منخفضة (انظر الشكل 4) التي تضعف صدى الطائرات بدون طيار LSS، مما يؤدي إلى إنذارات كاذبة/ضائعة أو حتى الفشل في اكتشاف الطائرات بدون طيار التي تحوم؛ وسهولة التقدير بسبب خصائص دوبلر المماثلة بين الطيور والطائرات بدون طيار.
1.1.2 المراقبة الراديوية
تعتمد معظم الطائرات بدون طيار (المدنية وبعض العسكرية) على إشارات الراديو للاتصال واستقبال الأوامر ونقل البيانات (الفيديو والصور والقياس عن بعد). تعمل المراقبة الراديوية على تعزيز استشعار الطيف (تقنية راديو معرفية أساسية) لاكتشاف إشارات التردد اللاسلكي الفريدة بين الطائرات بدون طيار ووحدات التحكم الأرضية، مما يؤكد في البداية وجود الطائرات بدون طيار. ثم يستخدم بصمات الترددات اللاسلكية لاستخراج ميزات الإشارة من أجل التصنيف الدقيق. الميزة الرئيسية: تحليل إشارات التحكم الملتقطة يمكن أن يكشف عن حالة طيران الطائرات بدون طيار، والنية التشغيلية، وحتى معلومات المشغل. القيود: أداء الكشف المحدود للطائرات بدون طيار لمسافات طويلة/منخفضة الطاقة؛ غير فعالة ضد الطائرات بدون طيار الصامتة (لا يوجد إرسال للترددات اللاسلكية)؛ وارتفاع مخاطر سوء التقدير بسبب تداخل نطاقات تردد الطائرات بدون طيار مع الإشارات اللاسلكية المدنية/العامة الأخرى.
1.1.3 الكشف الكهروضوئي
تقوم التكنولوجيا الكهروضوئية بتحويل الكميات الفيزيائية إلى إشارات بصرية، ثم تستخدم الأجهزة والدوائر الكهروضوئية للكشف عن الأهداف. رادار كهروضوئي للإنذار المبكر بعيد المدى - يدمج التصوير بالضوء المرئي عالي الدقة، والكشف عن الأشعة تحت الحمراء على الموجات القصيرة، والاستشعار واسع النطاق، وتحديد المواقع بواسطة Beidou - يتيح مراقبة وتتبع الأهداف في جميع الأحوال الجوية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. وله نوعان رئيسيان: ① تتبع الضوء المرئي (يستخدم كاميرات عالية الدقة لالتقاط صور الطائرات بدون طيار للتعرف عليها عبر خوارزميات الصور)؛ ② التتبع بالأشعة تحت الحمراء (يستخدم كاميرات تعمل بالأشعة تحت الحمراء للكشف عن التوقيعات الحرارية للطائرات بدون طيار - أي جسم أعلى من الصفر المطلق ينبعث منه الأشعة تحت الحمراء، وتولد بطاريات/محركات الطائرات بدون طيار حرارة مميزة أثناء الطيران، وهي علامة تعريف رئيسية).
على الرغم من إمكانياته، يواجه الكشف الكهروضوئي تحديات عملية: الأشعة تحت الحمراء الضعيفة الصادرة عن الطائرات الصغيرة بدون طيار LSS تسبب صعوبات في الكشف عن مسافات طويلة وتفويت الأهداف؛ تؤدي ميزات الأشعة تحت الحمراء المتداخلة مع الطيور والطائرات الورقية والبالونات إلى تحديد هوية زائفة؛ والعوائق الحضرية (المباني والأشجار) تحجب إشارات الأشعة تحت الحمراء، مما يقلل من الكفاءة ويحد من استخدامها في المناطق الحضرية الكثيفة. وبالتالي، فإن دقتها وقدرتها على التكيف تحتاج إلى تحسين خاص بالسيناريو.
التطبيق العملي: التكامل التكنولوجي التآزري
حاليًا، يتم استخدام الكشف عن الرادار والمراقبة الراديوية على نطاق واسع في الكشف عن الطائرات بدون طيار LSS السائدة بسبب النضج العالي والقدرة على التكيف القوية، في حين يعمل الكشف الكهروضوئي كأداة مساعدة. وللكشف الشامل، تتبنى الصناعة بشكل عام المخطط المتكامل 'الرادار + الكهروضوئي'، الذي يجمع بين التقنيات الثلاثة للحصول على تأثير تآزري. يعمل دمج البيانات متعددة المصادر على تحسين دقة الكشف والموثوقية للطائرات بدون طيار LSS.
