Radarët anti-drone janë krijuar kryesisht për të monitoruar me saktësi hapësirën ajrore në lartësi të ulët nën 1000 metra mbi nivelin e tokës (AGL). Duke integruar module të dedikuara për përpunimin e sinjalit dhe antena me fitim të lartë, ato mund të kapin në mënyrë efikase sinjalet e rrëmujës të krijuara nga objektet tokësore, objektivat ajrore dhe ndërhyrjet e ndryshme mjedisore (shih Figurën 2), duke ofruar mbështetje të cilësisë së lartë të të dhënave bazë për identifikimin pasues të objektivit, gjurmimin e trajektores dhe vendimmarrjen kundërmasave. Sipas standardeve të përgjithshme të klasifikimit të hapësirës ajrore në fushën e aviacionit, hapësira ajrore nën 1000 metra përcaktohet qartë si lartësi e ulët, ndër të cilat diapazoni nën 100 metra është lartësia ultra e ulët. E ndikuar nga faktorë të tillë si mbyllja e terrenit dhe reflektimet e ndërtesave, kjo zonë ka rrëmujë mjedisore më komplekse. Ndërkohë, ai përputhet me qëndrueshmërinë dhe nevojat operacionale të dronëve të vegjël, duke u bërë kështu një skenar aktiviteti kryesor për dronët e fotografimit ajror të konsumatorit, dronët e inspektimit industrial dhe madje edhe disa dronë të përdorur me qëllim të keq. Duke marrë radarin puls Doppler, radarin më të përdorur dhe më të pjekur teknologjikisht në fushën aktuale kundër dronëve, si shembull, karakteristikat tipike të ulëta, të ngadalta dhe të vogla (LSS) të dronëve do të kufizojnë ndjeshëm saktësinë e zbulimit, stabilitetin e vazhdueshëm dhe aftësinë kundër ndërhyrjes së sistemeve të radarëve nga dimensione të shumëfishta, duke përfshirë lëvizjen e sinjalit të kryqëzuar, forcën e sinjalit dhe lëvizjen. treguar në figurën 3). Kjo është gjithashtu një sfidë teknike thelbësore që duhet t'i jepet përparësi në projektimin, kërkimin dhe zhvillimin, dhe optimizimin e performancës së radarëve anti-drone.
Së pari, karakteristika thelbësore e dronëve - 'fluturimi në lartësi të ulët' - vendos kërkesa strikte për përshtatshmërinë e shumë skenarëve dhe aftësinë e diskriminimit të objektivave të radarëve kundër dronëve. Ata duhet të identifikojnë me saktësi objektiva të ndryshme lëvizëse në tokë, në lartësi të ulët dhe lartësi ultra të ulët në terrene dhe mjedise të ndryshme komplekse si ndërtesa urbane, kodra malore dhe zona të hapura, që mbulojnë këmbësorët, mjetet motorike tokësore, tufat e shpendëve migrues, si dhe dronët e madhësive dhe mënyrave të ndryshme të fluturimit (p.sh., multi-rotor dhe vertikal, tokë-ngritje dhe fluturim fiks, fiks). Për të reduktuar ndërhyrjen e rrëmujës së tokës (të tilla si reflektimet e mureve të ndërtesave, ndërhyrja e valëzimit të terrenit dhe shpërndarja e bimësisë së tokës) në rezultatet e zbulimit, disa radarë anti-drone miratojnë një strategji optimizimi të rregullimit dinamik të këndit të hapit. Duke ndryshuar në kohë reale drejtimin e rrezatimit, këndin e mbulimit dhe shpërndarjen e energjisë së rrezeve të radarit, ata shmangin në mënyrë aktive zonat me rrëmujë të përqendruar në tokë dhe përmirësojnë raportin sinjal-zhurmë të sinjaleve të synuara. Megjithatë, kjo metodë e shmangies pasive ka kufizime të dukshme teknike dhe është e prirur për një 'normë false negative' të lartë në zbulimin e dronëve. Meqenëse hapësira ajrore konvencionale operative e shumicës së dronëve të vegjël të konsumit dhe industriale është e përqendruar nën 100 metra (lartësia jashtëzakonisht e ulët), rrezet e radarit vështirë se mund të arrijnë mbulimin pa kënd të vdekur të kësaj zone pas rregullimit të këndit të hapit. Veçanërisht në terrene komplekse si ndërtesat urbane me densitet të lartë dhe grykat malore, pikat e verbëra të mbylljes zgjerohen më tej dhe rreziku i negativëve të rremë rritet ndjeshëm. Prandaj, një sistem radar anti-drone efikas dhe i besueshëm duhet të pajiset me aftësi të pjekura të njohjes automatike të objektivit (ATR). Nëpërmjet algoritmeve të mësimit të thellë, ai nxjerr, klasifikon dhe verifikon sinjalet e kapura, duke dalluar me saktësi objektivat e dronëve nga rrëmuja, zogjtë dhe burimet e tjera të ndërhyrjes, duke reduktuar rrënjësisht rreziqet e negativëve të rremë dhe pozitivëve të rremë dhe duke siguruar besueshmërinë e rezultateve të zbulimit.
Së dyti, karakteristika e natyrshme e dronëve - 'madhësia e vogël' - rezulton në një seksion kryq radar (RCS) jashtëzakonisht të ulët. Vlera RCS e shumicës së dronëve të vegjël, veçanërisht dronëve me shumë rotorë të konsumit, është vetëm 0,01-0,1 metra katrorë, shumë më e ulët se ajo e avionëve tradicionalë si avionët luftarakë dhe helikopterët. Sinjalet e radarit të pasqyruara prej tyre janë të dobëta dhe lehtësisht të maskuara nga rrëmuja mjedisore dhe ndërhyrja elektromagnetike, duke paraqitur sfida të mëdha për kapjen e sinjalit. Kjo karakteristikë vendos kërkesa jashtëzakonisht të larta për ndjeshmërinë e zbulimit të detektorëve të radarëve, të cilët duhet të kenë aftësi të forta në nxjerrjen, amplifikimin dhe filtrimin e sinjalit të dobët. Ndërsa filtrojnë në mënyrë efektive ndërhyrjet elektromagnetike dhe rrëmujën mjedisore, ato duhet gjithashtu të mbulojnë një gamë të gjerë zbulimi për të arritur objektivat e dyfishtë të performancës të 'zbulimit në distanca të gjata dhe pozicionimit të saktë në distancë të shkurtër'. Realizimi i këtij qëllimi kryesor të performancës duhet të bazohet në besueshmërinë e lartë të zbulimit dhe njohjes, duke kërkuar ndërtimin e një sistemi bashkëpunues 'hardware + algorithm' përmes optimizimit teknik shumëdimensional. Në nivelin e harduerit, përditësoni komponentët bazë si antenat me ndjeshmëri të lartë dhe marrës me zhurmë të ulët për të përmirësuar marrjen e sinjalit dhe efikasitetin e konvertimit. Në nivelin e algoritmit, prezantoni teknologji të avancuara si filtrimi adaptiv, kompresimi i pulsit dhe zbulimi i shkallës së alarmit të rremë konstant (CFAR) për të rritur aftësinë e njohjes së sinjaleve të dobëta të objektivit. Kjo siguron kapjen e saktë, njohjen e veçorive dhe bllokimin e qëndrueshëm të sinjaleve të dobëta të objektivit, duke shmangur ndikimin e vlerësimit të gabuar të sinjalit dhe gjykimit të humbur në efikasitetin dhe saktësinë e asgjësimit të lidhjeve të kundërmasave pasuese, dhe plotësimin e nevojave të skenarëve praktik të aplikimit.
Së fundi, karakteristika e dronëve - 'shpejtësia e ngadaltë e fluturimit' - paraqet gjithashtu sfida të konsiderueshme për funksionin e gjurmimit të qëndrueshëm të sistemeve të radarit. Shpejtësia e fluturimit të shumicës së dronëve të vegjël varion nga 10 deri në 50 kilometra në orë, dhe disa drone që operojnë në lartësi të ulëta që fluturojnë kanë një shpejtësi afër zeros. Në këtë gjendje fluturimi me shpejtësi të ulët, karakteristikat e tyre të lëvizjes mezi dallohen nga ato të objektivave ndërhyrës si rrëmuja lundruese, zogjtë që fluturojnë ngadalë dhe objektet që bien. Algoritmet tradicionale të gjurmimit vështirë se mund të arrijnë diskriminim efektiv përmes diferencave të shpejtësisë, gjë që jo vetëm që nuk arrin të bllokojë vazhdimisht dhe në mënyrë të qëndrueshme objektivat e dronëve, por gjithashtu mund të mashtrojë gjykimin e sensorëve ndihmës si sensorët optikë dhe infra të kuqe, duke çuar në devijime të të dhënave dhe gabime vendimmarrjeje në sistemet e bashkimit me shumë sensorë. Devijime të tilla do t'u transmetohen më tej njësive kundërmasave në zgjidhjet e Sistemit të Avionëve Kundër-Pa pilot (C-UAS), të tilla si pajisjet e bllokimit të drejtimit, pajisjet e përgjimit fizik dhe sistemet e kundërmasave me lazer, duke rezultuar në veprime të vonuara kundërmasave dhe saktësi të pamjaftueshme, duke dështuar për të kapur dronët në shënjestër në kohën e duhur dhe në mënyrë efektive dhe efektive. objektiva të pafajshëm. Për të adresuar këtë problem, sistemet e radarëve duhet të kenë shpejtësi të lartë të përditësimit të skanimit dhe aftësi të shpejta të njohjes së objektivit. Duke rritur frekuencën e skanimit të rrezeve, duke optimizuar algoritmet dinamike të gjurmimit dhe modelet e parashikimit të trajektores së objektivit, ata mund të përditësojnë në kohë reale parametrat e lëvizjes së objektivit (shpejtësia, trajektorja, qëndrimi, tendenca e fluturimit), të dallojnë shpejt dronët me shpejtësi të ulët nga objektivat e ndryshëm ndërhyrës dhe të ofrojnë mbështetje të të dhënave në kohë reale, të sakta dhe të vazhdueshme për njësitë e kundërta pasuese. Kjo siguron saktësinë dhe afatin kohor të lidhjeve të gjurmimit dhe kundërmasave, duke përmbushur plotësisht nevojat e asgjësimit të shpejtë të skenarëve praktikë si siguria, ushtria dhe mbrojtja nga ngjarjet.
