Di fronte alle sfide poste dagli UAV 'a bassa quota, a bassa velocità e di piccole dimensioni' (LSS), il sistema di attacco laser UAV altamente integrato si distingue come una soluzione di difesa chiave. Composto da moduli principali come il sistema di rilevamento e identificazione, piattaforma girevole 2D e sistema di emissione laser, segue un flusso di lavoro ottimizzato 'rileva-identifica → traccia-mira → danno laser'. Ciò non solo aumenta la velocità di risposta del sistema di difesa e l’efficienza di intercettazione, ma garantisce anche attacchi rapidi, precisi ed efficaci contro gli UAV LSS.
Focus tecnologico principale: rilevamento e identificazione
Il tradizionale processo di rilevamento e identificazione funziona in quattro fasi: raccolta dei dati del sensore → elaborazione del segnale e rilevamento del target → analisi approfondita ed estrazione delle caratteristiche → classificazione basata su algoritmi. Oggi, questa tecnologia si è evoluta in un sistema diversificato, con tre percorsi principali: rilevamento radar, monitoraggio radio e rilevamento fotoelettrico. Queste tecnologie si completano a vicenda, formando una rete di supporto tecnico affidabile per il rilevamento degli UAV LSS in vari scenari.
1.1.1 Rilevamento radar
Il rilevamento radar, una tecnologia tradizionale ampiamente utilizzata, funziona trasmettendo onde elettromagnetiche e analizzando i segnali di eco degli UAV tramite l'effetto Doppler per calcolare posizione, velocità e altri dati chiave. I suoi punti di forza risiedono nell'elevata precisione di posizionamento e nell'ampio raggio di rilevamento. Tuttavia presenta evidenti inconvenienti: vulnerabile alle interferenze elettromagnetiche; punti ciechi a bassa quota (vedi Figura 4) che indeboliscono gli echi degli UAV LSS, portando a falsi/mancati allarmi o addirittura al fallimento nel rilevamento degli UAV in volo; e facili errori di valutazione dovuti alle caratteristiche Doppler simili tra uccelli e UAV.
1.1.2 Monitoraggio radio
La maggior parte degli UAV (civili e alcuni militari) si affidano a segnali radio per la comunicazione, la ricezione dei comandi e la trasmissione dei dati (video, immagini, telemetria). Il monitoraggio radio sfrutta il rilevamento dello spettro (una tecnologia radio cognitiva fondamentale) per rilevare segnali RF unici tra gli UAV e i controllori di terra, confermando inizialmente la presenza dell’UAV. Quindi utilizza l'impronta digitale RF per estrarre le caratteristiche del segnale per una classificazione accurata. Un vantaggio chiave: l’analisi dei segnali di controllo catturati può rivelare lo stato del volo dell’UAV, l’intento operativo e persino le informazioni dell’operatore. Limitazioni: prestazioni di rilevamento limitate per UAV a lunga distanza/bassa potenza; inefficace contro gli UAV silenziosi (nessuna trasmissione RF); ed elevato rischio di errori di valutazione a causa della sovrapposizione delle bande di frequenza degli UAV con altri segnali wireless civili/pubblici.
1.1.3 Rilevamento fotoelettrico
La tecnologia fotoelettrica converte le quantità fisiche in segnali ottici, quindi utilizza dispositivi e circuiti fotoelettrici per il rilevamento del bersaglio. Il radar fotoelettrico di allarme rapido a lungo raggio, che integra imaging a luce visibile HD, rilevamento a infrarossi a onde corte, rilevamento ad ampio spettro e posizionamento Beidou, consente il monitoraggio e il tracciamento dei bersagli in qualsiasi condizione atmosferica, 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Ha due tipi principali: ① Tracciamento della luce visibile (utilizza telecamere HD per acquisire immagini UAV per il riconoscimento tramite algoritmi di immagine); ② Tracciamento a infrarossi (utilizza telecamere a infrarossi per rilevare le tracce di calore degli UAV: qualsiasi oggetto al di sopra dello zero assoluto emette infrarossi e le batterie/motori degli UAV generano calore distinto durante il volo, un indicatore chiave di identificazione).
Nonostante il suo potenziale, il rilevamento fotoelettrico deve affrontare sfide pratiche: la debole radiazione infrarossa proveniente dai piccoli UAV LSS causa difficoltà di rilevamento a lunga distanza e bersagli mancati; la sovrapposizione di elementi a infrarossi con uccelli, aquiloni e palloncini porta a false identificazioni; e gli ostacoli urbani (edifici, alberi) bloccano i segnali infrarossi, riducendone l'efficienza e limitandone l'uso nelle aree urbane densamente popolate. Pertanto, la sua precisione e adattabilità necessitano di un’ottimizzazione specifica per lo scenario.
Applicazione pratica: integrazione tecnologica sinergica
Attualmente, il rilevamento radar e il monitoraggio radio sono ampiamente utilizzati nel rilevamento UAV LSS tradizionale grazie all’elevata maturità e alla forte adattabilità, mentre il rilevamento fotoelettrico funge da strumento ausiliario. Per un rilevamento completo, l'industria generalmente adotta lo schema integrato 'radar + fotoelettrico', combinando le tre tecnologie per un effetto sinergico. La fusione dei dati da più fonti migliora ulteriormente la precisione e l’affidabilità del rilevamento per gli UAV LSS.
