Rada za kuzuia ndege zisizo na rubani zimeundwa hasa kufuatilia kwa usahihi anga ya anga ya chini chini ya mita 1,000 Juu ya Kiwango cha Ardhi (AGL). Kwa kuunganisha moduli zilizojitolea za usindikaji wa mawimbi na antena za faida kubwa, zinaweza kunasa kwa ufanisi ishara za mrundikano zinazozalishwa na vitu vya ardhini, shabaha za angani, na uingiliaji mbalimbali wa kimazingira (ona Mchoro 2), kutoa usaidizi wa data ya msingi wa hali ya juu kwa utambulisho unaofuata wa lengo, ufuatiliaji wa trajectory, na uamuzi wa kupinga. Kulingana na viwango vya jumla vya uainishaji wa anga katika uwanja wa anga, anga ya chini ya mita 1,000 inafafanuliwa wazi kama mwinuko wa chini, kati ya ambayo safu ya chini ya mita 100 ni mwinuko wa chini kabisa. Imeathiriwa na mambo kama vile kuziba kwa ardhi na uakisi wa majengo, eneo hili lina mrundikano changamano wa mazingira. Wakati huo huo, inalingana na mahitaji ya uvumilivu na uendeshaji wa drones ndogo, hivyo kuwa hali ya msingi ya shughuli kwa drones za upigaji picha za angani, drones za ukaguzi wa viwanda, na hata drones zinazotumiwa kwa nia mbaya. Kuchukua rada ya kunde ya Doppler, rada inayotumika sana na iliyokomaa zaidi kiteknolojia katika uwanja wa sasa wa kuzuia ndege zisizo na rubani, kama mfano, sifa za kawaida za drone za Chini, Polepole na Ndogo (LSS) zitazuia kwa kiasi kikubwa usahihi wa ugunduzi, uthabiti unaoendelea, na uwezo wa kuzuia mwingiliano wa mifumo ya rada kutoka kwa vipimo vingi, ikijumuisha uthabiti wa mawimbi ya kuruka, uthabiti wa mawimbi ya gia, uthabiti wa mawimbi ya RAS inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3). Hili pia ni changamoto kuu ya kiufundi ambayo inahitaji kupewa kipaumbele katika muundo, utafiti na maendeleo, na uboreshaji wa utendaji wa rada za anti-drone.
Kwanza, sifa kuu za ndege zisizo na rubani—'ndege ya anga ya chini'—huweka mahitaji madhubuti juu ya uwezo wa kukabiliana na hali mbalimbali na uwezo wa ubaguzi unaolengwa wa rada za kupambana na ndege zisizo na rubani. Wanahitaji kutambua kwa usahihi shabaha mbalimbali zinazosogea ardhini, katika mwinuko wa chini, na mwinuko wa chini kabisa katika ardhi na mazingira changamani tofauti kama vile majengo ya mijini, vilima vya milima na maeneo ya wazi, yanayofunika watembea kwa miguu, magari ya ardhini, makundi ya ndege wanaohama, na vile vile ndege zisizo na rubani za saizi tofauti na njia za kuruka (kwa mfano, kuruka na kutua kwa mbawa nyingi, na kutua). Ili kupunguza mwingiliano wa mrundikano wa ardhi (kama vile uakisi wa ukuta wa jengo, uingiliaji wa upenyezaji wa ardhi, na kutawanya kwa mimea ya ardhini) kwenye matokeo ya ugunduzi, baadhi ya rada za kuzuia ndege zisizo na rubani hutumia mkakati wa uboreshaji wa kurekebisha kwa nguvu pembe ya lami. Kwa kubadilisha kwa wakati halisi mwelekeo wa mnururisho, pembe ya chanjo, na usambazaji wa nishati ya mihimili ya rada, wao huepuka kikamilifu maeneo yenye mrundikano wa ardhi uliokolea na kuboresha uwiano wa mawimbi kati ya mawimbi hadi kelele ya mawimbi lengwa. Hata hivyo, mbinu hii ya kuepusha tu ina vikwazo vya wazi vya kiufundi na inakabiliwa na 'kiwango cha uwongo hasi' katika ugunduzi wa ndege zisizo na rubani. Kwa kuwa anga ya kawaida ya anga ya matumizi ya ndege zisizo na rubani nyingi za watumiaji na za viwandani imejilimbikizia chini ya mita 100 (urefu wa chini kabisa), miale ya rada haiwezi kufikia ufunikaji wa eneo hili baada ya kurekebisha pembe ya lami. Hasa katika maeneo changamano kama vile majengo ya mijini yenye msongamano mkubwa na korongo za milimani, maeneo ya upofu ya kuziba yanapanuliwa zaidi, na hatari ya matokeo hasi ya uwongo huongezeka sana. Kwa hivyo, mfumo wa rada bora na wa kutegemewa wa kupambana na ndege zisizo na rubani lazima uwe na uwezo wa Kitambulisho wa Lengo Kiotomatiki (ATR) uliokomaa. Kupitia algoriti za ujifunzaji wa kina, hutoa, kuainisha, na kuthibitisha mawimbi yaliyonaswa, kutofautisha kwa usahihi shabaha za ndege zisizo na rubani kutoka kwa vitu vingi, ndege, na vyanzo vingine vya mwingiliano, kimsingi kupunguza hatari za hasi za uwongo na chanya za uwongo, na kuhakikisha kutegemewa kwa matokeo ya ugunduzi.
Pili, tabia asili ya ndege zisizo na rubani—'ukubwa mdogo' -husababisha upungufu mkubwa wa Sehemu ya Msalaba wa Rada (RCS). Thamani ya RCS ya ndege nyingi ndogo zisizo na rubani, hasa drone zinazotumia rota nyingi, ni mita za mraba 0.01-0.1 tu, chini sana kuliko ile ya ndege za kitamaduni kama vile ndege za kivita na helikopta. Ishara za rada zinazoakisiwa nazo ni dhaifu na zimefichwa kwa urahisi na mchafuko wa mazingira na kuingiliwa kwa sumakuumeme, hivyo basi kuleta changamoto kubwa kuashiria kunasa. Sifa hii inaweka mahitaji ya juu sana kwenye unyeti wa ugunduzi wa vigunduzi vya rada, ambavyo vinahitaji kuwa na uwezo dhabiti katika kutoa mawimbi dhaifu, ukuzaji na uchujaji. Huku zikichuja kwa ufanisi mwingiliano wa sumakuumeme na mrundikano wa mazingira, lazima pia zifiche aina mbalimbali za utambuzi ili kufikia malengo mawili ya utendaji ya 'ugunduzi wa umbali mrefu na uwekaji sahihi wa umbali mfupi'. Utimilifu wa lengo hili kuu la utendakazi lazima uzingatie ugunduzi wa hali ya juu na uaminifu wa utambuzi, unaohitaji ujenzi wa mfumo wa ushirikiano wa 'vifaa + algorithm' kupitia uboreshaji wa kiufundi wa pande nyingi. Katika kiwango cha maunzi, pata toleo jipya la vipengee vya msingi kama vile antena zenye usikivu mwingi na vipokezi vya sauti ya chini ili kuboresha upokeaji wa mawimbi na ufanisi wa ubadilishaji. Katika kiwango cha algoriti, anzisha teknolojia za hali ya juu kama vile uchujaji unaobadilika, mgandamizo wa mapigo ya moyo na ugunduzi wa Kiwango cha Kengele cha Uongo Mara kwa Mara (CFAR) ili kuimarisha uwezo wa utambuzi wa mawimbi dhaifu lengwa. Hii inahakikisha kunasa kwa usahihi, utambuaji wa vipengele, na kufungwa kwa uthabiti kwa mawimbi dhaifu lengwa, kuepuka athari ya uamuzi usiofaa wa mawimbi na uamuzi uliokosa kuhusu ufanisi wa utupaji na usahihi wa viungo vifuatavyo vya kupimia, na kukidhi mahitaji ya matukio ya matumizi ya vitendo.
Hatimaye, sifa za ndege zisizo na rubani—'kasi ya polepole ya kukimbia'—pia huleta changamoto kubwa kwa utendaji thabiti wa ufuatiliaji wa mifumo ya rada. Kasi ya ndege nyingi ndogo zisizo na rubani ni kati ya kilomita 10 hadi 50 kwa saa, na baadhi ya ndege zisizo na rubani zinazofanya kazi katika kuelea kwa urefu wa chini zina kasi inayokaribia sifuri. Katika hali hii ya kukimbia kwa kasi ya chini, sifa zao za mwendo haziwezi kutofautishwa na zile za shabaha zinazoingiliana kama vile vitu vinavyoelea, ndege wanaoruka polepole na vitu vinavyoanguka. Algorithms za kitamaduni za ufuatiliaji haziwezi kufikia ubaguzi ufaao kupitia tofauti za kasi, ambazo sio tu kwamba hushindwa kuendelea na kwa uthabiti kufunga shabaha za ndege zisizo na rubani lakini pia zinaweza kupotosha uamuzi wa vihisi saidizi kama vile vitambuzi vya macho na infrared, na hivyo kusababisha kupotoka kwa data na makosa ya kufanya maamuzi katika mifumo ya mchanganyiko wa sensorer nyingi. Mikengeuko kama hiyo itasambazwa zaidi kwa vitengo vya vipimo katika Mfumo wa Kukabiliana na Ndege Zisizo na rubani (C-UAS) , kama vile vifaa vya kuelemea, vifaa vya kukatiza na mifumo ya kukabiliana na leza, hivyo kusababisha kucheleweshwa kwa hatua za kukabiliana na ukosefu wa usahihi wa kutosha, kushindwa kukamata ndege zisizo na rubani kwa wakati na kwa njia inayofaa na kusababisha usumbufu na usumbufu unaowezekana kwa wakati unaofaa. Ili kushughulikia suala hili, mifumo ya rada inahitaji kuwa na viwango vya juu vya masasisho ya utafutaji na uwezo wa haraka wa utambuzi wa lengo. Kwa kuongeza kasi ya kuchanganua boriti, kuboresha algoriti za ufuatiliaji na miundo ya utabiri wa mwelekeo lengwa, zinaweza kusasisha kwa wakati halisi vigezo vya mwendo lengwa (kasi, mwelekeo, mtazamo, mwelekeo wa safari ya ndege), kutofautisha kwa haraka drone za kasi ya chini kutoka kwa shabaha mbalimbali zinazoingiliana, na kutoa usaidizi wa data lengwa wa wakati halisi, sahihi na unaoendelea kwa vitengo vijavyo. Hii inahakikisha usahihi na ufaafu wa viungo vya ufuatiliaji na hatua za kuzuia, kukidhi kikamilifu mahitaji ya haraka ya matukio ya vitendo kama vile usalama, kijeshi na ulinzi wa matukio.
