Az 'alacsony magasságú, lassú sebességű, kis méretű' (LSS) UAV-ok jelentette kihívásokkal szemben a magasan integrált UAV lézeres csapásmérő rendszer kulcsfontosságú védelmi megoldásként tűnik ki. Az olyan alapvető modulokból áll, mint az észlelési és azonosító rendszer, a 2D lemezjátszó és a lézerkibocsátó rendszer, és egy áramvonalas 'észlelés-azonosítás → nyomkövetés → lézersérülés' munkafolyamatot követ. Ez nem csak a védelmi rendszer válaszsebességét és elfogási hatékonyságát növeli, hanem gyors, pontos és hatékony csapásokat is biztosít az LSS UAV-k ellen.
Alapvető műszaki fókusz: Észlelés és azonosítás
A hagyományos észlelési és azonosítási folyamat négy lépésben működik: érzékelő adatgyűjtés → jelfeldolgozás és célfelismerés → mélyreható elemzés és jellemzők kivonása → algoritmus alapú osztályozás. Mára ez a technológia szerteágazó rendszerré fejlődött, három fő irányvonallal: radarérzékelés, rádiófigyelés és fotoelektromos érzékelés. Ezek a technológiák kiegészítik egymást, és megbízható műszaki támogatási hálózatot alkotnak az LSS UAV észleléséhez a különböző forgatókönyvekben.
1.1.1 Radarérzékelés
A radarérzékelés, egy széles körben használt mainstream technológia, amely elektromágneses hullámok továbbításával és UAV visszhangjelek elemzésével működik a Doppler-eltolási effektuson keresztül, hogy kiszámítsa a pozíciót, a sebességet és más kulcsfontosságú adatokat. Erőssége a nagy pozicionálási pontosságban és a hosszú érzékelési tartományban rejlik. Ennek azonban egyértelmű hátrányai vannak: érzékeny az elektromágneses interferenciára; alacsony magasságú holtfoltok (lásd a 4. ábrát), amelyek gyengítik az LSS UAV-k visszhangját, ami téves/kihagyott riasztásokhoz vagy akár a lebegő UAV-k észlelésének kudarcához vezet; és könnyű téves megítélés a madarak és az UAV-ok hasonló Doppler-jellemzői miatt.
1.1.2 Rádiófigyelés
A legtöbb UAV (polgári és néhány katonai) rádiójelekre támaszkodik a kommunikációhoz, a parancsok vételéhez és az adatátvitelhez (videó, képek, telemetria). A rádiófigyelés a spektrumérzékelést (alapvető kognitív rádiótechnológiát) használja az UAV-k és a földi vezérlők közötti egyedi RF jelek észlelésére, kezdetben megerősítve az UAV jelenlétét. Ezután rádiófrekvenciás ujjlenyomatokat használ a jel jellemzőinek kinyerésére a pontos osztályozás érdekében. Legfontosabb előny: a rögzített vezérlőjelek elemzése felfedheti az UAV repülési állapotát, a működési szándékot és még a kezelői információkat is. Korlátozások: korlátozott észlelési teljesítmény távolsági/kis fogyasztású UAV-k esetén; hatástalan a csendes UAV-k ellen (nincs RF átvitel); és nagy a téves megítélés kockázata az UAV frekvenciasávok más polgári/nyilvános vezeték nélküli jelekkel való átfedése miatt.
1.1.3 Fotoelektromos érzékelés
A fotoelektromos technológia a fizikai mennyiségeket optikai jelekké alakítja, majd fotoelektromos eszközöket és áramköröket használ a célérzékeléshez. A nagy hatótávolságú korai figyelmeztető fotoelektromos radar – amely integrálja a HD látható fény képalkotást, a rövidhullámú infravörös érzékelést, a széles spektrumú érzékelést és a Beidou helymeghatározást – minden időjárási viszonyok között, napi 24 órában célmegfigyelést és követést tesz lehetővé. Két fő típusa van: ① Látható fény követése (HD kamerákat használ az UAV képek rögzítésére képalgoritmusok segítségével); ② Infravörös követés (infravörös kamerákat használ az UAV hőjelzéseinek észlelésére – az abszolút nulla feletti objektumok infravörös sugárzást bocsátanak ki, és az UAV akkumulátorok/motorok külön hőt termelnek repülés közben, ez egy kulcs azonosító jelző).
Lehetőségei ellenére a fotoelektromos érzékelés gyakorlati kihívásokkal néz szembe: a kis LSS UAV-k gyenge infravörös sugárzása nagy távolságú észlelési nehézségeket és céltévesztést okoz; az infravörös elemek átfedése madarakkal, sárkányokkal és léggömbökkel hamis azonosításhoz vezet; és a városi akadályok (épületek, fák) blokkolják az infravörös jeleket, csökkentve a hatékonyságot és korlátozva a felhasználást a sűrű városi területeken. Így pontossága és alkalmazkodóképessége forgatókönyv-specifikus optimalizálást igényel.
Gyakorlati alkalmazás: Szinergikus technológiai integráció
Jelenleg a radarérzékelést és a rádiómonitoringot széles körben használják az LSS UAV-felismerésben a nagy érettség és az erős alkalmazkodóképesség miatt, míg a fotoelektromos érzékelés segédeszközként szolgál. Az átfogó észlelés érdekében az iparág általában a 'radar + fotoelektromos' integrált sémát alkalmazza, amely a három technológiát kombinálja a szinergikus hatás érdekében. A többforrású adatfúzió tovább javítja az LSS UAV-k észlelési pontosságát és megbízhatóságát.
