Radar anti-drone direka terutamanya untuk memantau dengan tepat ruang udara altitud rendah di bawah 1,000 meter Di Atas Aras Tanah (AGL). Dengan menyepadukan modul pemprosesan isyarat khusus dan antena untung tinggi, mereka boleh menangkap isyarat kekacauan yang dihasilkan oleh objek tanah, sasaran udara dan pelbagai gangguan alam sekitar dengan cekap (lihat Rajah 2), menyediakan sokongan data asas berkualiti tinggi untuk pengenalpastian sasaran seterusnya, penjejakan trajektori dan tindakan balas membuat keputusan. Mengikut piawaian klasifikasi ruang udara am dalam bidang penerbangan, ruang udara di bawah 1,000 meter jelas ditakrifkan sebagai altitud rendah, antaranya julat di bawah 100 meter adalah altitud ultra rendah. Dijejaskan oleh faktor seperti oklusi rupa bumi dan pantulan bangunan, kawasan ini mempunyai kekusutan alam sekitar yang lebih kompleks. Sementara itu, ia sepadan dengan ketahanan dan keperluan operasi dron kecil, sekali gus menjadi senario aktiviti utama untuk dron fotografi udara pengguna, dron pemeriksaan industri, dan juga beberapa dron yang digunakan secara berniat jahat. Mengambil radar Doppler nadi, radar yang paling meluas digunakan dan berteknologi matang dalam medan anti-dron semasa, sebagai contoh, ciri-ciri tipikal dron Rendah, Perlahan dan Kecil (LSS) akan menyekat ketepatan pengesanan, kestabilan berterusan dan keupayaan anti-gangguan sistem radar dari pelbagai dimensi dengan ketara, termasuk kekuatan isyarat, trajektori pergerakan (RCS, kestabilan, radar) dengan ketara. 3). Ini juga merupakan cabaran teknikal teras yang perlu diberi keutamaan dalam reka bentuk, penyelidikan dan pembangunan serta pengoptimuman prestasi radar anti-drone.
Pertama, ciri teras dron—'penerbangan altitud rendah'—menempatkan keperluan ketat pada kebolehsuaian pelbagai senario dan keupayaan diskriminasi sasaran radar anti-drone. Mereka perlu mengenal pasti dengan tepat pelbagai sasaran bergerak di atas tanah, dalam altitud rendah dan altitud ultra rendah dalam rupa bumi dan persekitaran kompleks yang berbeza seperti bangunan bandar, bukit pergunungan, dan kawasan lapang, meliputi pejalan kaki, kenderaan bermotor darat, kawanan burung yang berhijrah, serta dron dengan saiz dan mod penerbangan yang berbeza (cth, berbilang pemutar, berlepas dan menegak). Untuk mengurangkan gangguan kekusutan tanah (seperti pantulan dinding bangunan, gangguan beralun rupa bumi dan taburan tumbuh-tumbuhan tanah) pada hasil pengesanan, sesetengah radar anti-drone menggunakan strategi pengoptimuman melaraskan sudut padang secara dinamik. Dengan menukar masa nyata arah penyinaran, sudut liputan, dan pengagihan tenaga pancaran radar, mereka secara aktif mengelakkan kawasan dengan kekacauan tanah tertumpu dan meningkatkan nisbah isyarat kepada bunyi bagi isyarat sasaran. Walau bagaimanapun, kaedah pengelakan pasif ini mempunyai had teknikal yang jelas dan terdedah kepada 'kadar negatif palsu' yang tinggi dalam pengesanan dron. Memandangkan ruang udara operasi konvensional kebanyakan dron kecil pengguna dan industri tertumpu di bawah 100 meter (altitud ultra rendah), pancaran radar sukar mencapai liputan bukan sudut mati bagi kawasan ini selepas melaraskan sudut padang. Terutamanya dalam rupa bumi yang kompleks seperti bangunan bandar berkepadatan tinggi dan parit gunung, titik buta oklusi diperluaskan lagi, dan risiko negatif palsu meningkat dengan ketara. Oleh itu, sistem radar anti-drone yang cekap dan boleh dipercayai mesti dilengkapi dengan keupayaan Pengecaman Sasaran Automatik (ATR) yang matang. Melalui algoritma pembelajaran mendalam, ia mengekstrak, mengelaskan dan mengesahkan isyarat yang ditangkap, membezakan sasaran dron dengan tepat daripada kekacauan, burung dan sumber gangguan lain, secara asasnya mengurangkan risiko negatif palsu dan positif palsu, dan memastikan kebolehpercayaan hasil pengesanan.
Kedua, ciri khas dron—'saiz kecil'—menghasilkan Keratan Rentas Radar (RCS) yang sangat rendah. Nilai RCS kebanyakan dron kecil, terutamanya dron multi-rotor pengguna, hanya 0.01-0.1 meter persegi, jauh lebih rendah daripada pesawat tradisional seperti jet pejuang dan helikopter. Isyarat radar yang dipantulkan oleh mereka adalah lemah dan mudah disembunyikan oleh kekacauan alam sekitar dan gangguan elektromagnet, menimbulkan cabaran besar untuk menangkap isyarat. Ciri ini meletakkan keperluan yang sangat tinggi pada sensitiviti pengesanan pengesan radar, yang perlu mempunyai keupayaan yang kuat dalam pengekstrakan, penguatan dan penapisan isyarat yang lemah. Walaupun secara berkesan menapis gangguan elektromagnet dan kekusutan alam sekitar, mereka juga mesti meliputi julat pengesanan yang luas untuk mencapai matlamat prestasi dwi 'pengesanan jarak jauh dan kedudukan tepat jarak dekat'. Realisasi matlamat prestasi teras ini mestilah berdasarkan kredibiliti pengesanan dan pengiktirafan yang tinggi, yang memerlukan pembinaan sistem kerjasama 'perkakasan + algoritma' melalui pengoptimuman teknikal berbilang dimensi. Pada peringkat perkakasan, tingkatkan komponen teras seperti antena kepekaan tinggi dan penerima hingar rendah untuk meningkatkan penerimaan isyarat dan kecekapan penukaran. Pada peringkat algoritma, perkenalkan teknologi canggih seperti penapisan penyesuaian, pemampatan nadi dan pengesanan Kadar Penggera Palsu Malar (CFAR) untuk meningkatkan keupayaan pengecaman isyarat sasaran yang lemah. Ini memastikan penangkapan tepat, pengecaman ciri dan penguncian stabil bagi isyarat sasaran yang lemah, mengelakkan kesan salah penilaian isyarat dan penilaian yang tidak dijawab pada kecekapan pelupusan dan ketepatan pautan tindakan balas seterusnya, dan memenuhi keperluan senario aplikasi praktikal.
Akhir sekali, ciri dron—'kelajuan penerbangan perlahan'—juga menimbulkan cabaran besar kepada fungsi pengesanan sistem radar yang stabil. Kelajuan penerbangan kebanyakan dron kecil berjulat dari 10 hingga 50 kilometer sejam, dan sesetengah dron yang beroperasi di altitud rendah melayang mempunyai kelajuan hampir sifar. Dalam keadaan penerbangan berkelajuan rendah ini, ciri pergerakan mereka hampir tidak dapat dibezakan daripada sasaran yang mengganggu seperti kekacauan terapung, burung terbang perlahan dan objek yang jatuh. Algoritma penjejakan tradisional hampir tidak dapat mencapai diskriminasi yang berkesan melalui perbezaan kelajuan, yang bukan sahaja gagal mengunci sasaran dron secara berterusan dan stabil tetapi juga boleh mengelirukan pertimbangan penderia tambahan seperti penderia optik dan inframerah, yang membawa kepada penyelewengan data dan ralat membuat keputusan dalam sistem gabungan berbilang sensor. Penyimpangan tersebut akan terus dihantar ke unit tindakan balas dalam penyelesaian Sistem Pesawat Tanpa Pemandu (C-UAS), seperti peralatan jamming arah, peranti pemintasan fizikal, dan sistem langkah balas laser, mengakibatkan tindakan balas tertunda dan ketepatan yang tidak mencukupi, gagal memintas dron sasaran tepat pada masanya dan berkesan, dan juga gangguan yang mungkin menyebabkan persekitaran yang tidak berbahaya. Untuk menangani isu ini, sistem radar perlu mempunyai kadar kemas kini imbasan yang tinggi dan keupayaan pengecaman sasaran yang pantas. Dengan meningkatkan kekerapan pengimbasan rasuk, mengoptimumkan algoritma penjejakan dinamik dan model ramalan trajektori sasaran, mereka boleh mengemas kini parameter gerakan sasaran masa nyata (kelajuan, trajektori, sikap, aliran penerbangan), dengan cepat membezakan dron berkelajuan rendah daripada pelbagai sasaran yang mengganggu, dan menyediakan sokongan data sasaran masa nyata, tepat dan berterusan untuk unit tindakan balas berikutnya. Ini memastikan ketepatan dan ketepatan masa pautan penjejakan dan tindakan balas, memenuhi sepenuhnya keperluan pelupusan pantas bagi senario praktikal seperti keselamatan, ketenteraan dan perlindungan acara.
