Зіткнувшись із викликами, пов’язаними з «низькошвидкісними БПЛА малого розміру» (LSS), високоінтегрована система лазерного удару БПЛА є ключовим рішенням для захисту. Він складається з таких основних модулів, як система виявлення та ідентифікації, 2D-вертушка та система лазерного випромінювання, і працює за спрощеним робочим процесом 'виявлення-ідентифікація → відстеження-прицілювання → лазерне пошкодження'. Це не тільки підвищує швидкість реакції системи захисту та ефективність перехоплення, але й забезпечує швидкі, точні та ефективні удари по LSS БПЛА.
Основний технічний фокус: виявлення та ідентифікація
Традиційний процес виявлення та ідентифікації складається з чотирьох етапів: збір даних датчика → обробка сигналу та виявлення цілі → поглиблений аналіз та виділення ознак → класифікація на основі алгоритму. Сьогодні ця технологія перетворилася на диверсифіковану систему з трьома основними шляхами: радарне виявлення, радіомоніторинг і фотоелектричне виявлення. Ці технології доповнюють одна одну, утворюючи надійну мережу технічної підтримки для виявлення LSS БПЛА в різних сценаріях.
1.1.1 Радарне виявлення
Радарне виявлення, широко поширена основна технологія, працює шляхом передачі електромагнітних хвиль і аналізу ехосигналів БПЛА за допомогою ефекту доплерівського зсуву для обчислення положення, швидкості та інших ключових даних. Його переваги полягають у високій точності позиціонування та великому діапазоні виявлення. Однак він має явні недоліки: вразливий до електромагнітних перешкод; сліпі зони на низькій висоті над рівнем моря (див. рис. 4), які послаблюють відлуння БПЛА LSS, що призводить до помилкових/пропущених тривог або навіть до невдачі у виявленні зависаючих БПЛА; і легке неправильне оцінювання через подібні доплерівські характеристики між птахами та БПЛА.
1.1.2 Радіомоніторинг
Більшість БПЛА (цивільних і деяких військових) покладаються на радіосигнали для зв’язку, прийому команд і передачі даних (відео, зображення, телеметрія). Радіомоніторинг використовує зондування спектру (основна когнітивна радіотехнологія) для виявлення унікальних радіочастотних сигналів між БПЛА та наземними контролерами, спочатку підтверджуючи присутність БПЛА. Потім він використовує радіочастотні відбитки пальців для виділення характеристик сигналу для точної класифікації. Ключова перевага: аналіз отриманих керуючих сигналів може виявити статус польоту БПЛА, робочі наміри та навіть інформацію оператора. Обмеження: обмежена продуктивність виявлення для дальніх/малопотужних БПЛА; неефективний проти тихих БПЛА (немає радіочастотної передачі); і високий ризик неправильної оцінки через перекриття діапазонів частот БПЛА з іншими цивільними/громадськими бездротовими сигналами.
1.1.3 Фотоелектричне детектування
Фотоелектрична технологія перетворює фізичні величини в оптичні сигнали, а потім використовує фотоелектричні пристрої та схеми для виявлення цілей. Фотоелектричний радар раннього попередження великої дальності — інтегрований HD-зображення у видимому світлі, короткохвильове інфрачервоне виявлення, зондування широкого спектру та позиціонування Beidou — забезпечує цілодобовий цілодобовий моніторинг і супроводження за будь-якою погодою. Він має два основних типи: ① відстеження видимого світла (використовує HD-камери для захоплення зображень БПЛА для розпізнавання за допомогою алгоритмів зображення); ② Інфрачервоне відстеження (використовує інфрачервоні камери для виявлення теплових ознак БПЛА — будь-який об’єкт вище абсолютного нуля випромінює інфрачервоне випромінювання, а батареї/двигуни БПЛА виділяють чітке тепло під час польоту, що є ключовим маркером ідентифікації).
Незважаючи на свій потенціал, фотоелектричне виявлення стикається з практичними проблемами: слабке інфрачервоне випромінювання від невеликих БПЛА LSS викликає труднощі виявлення на великій відстані та пропускає цілі; накладання інфрачервоних елементів із птахами, повітряними зміями та повітряними кулями призводить до помилкової ідентифікації; міські перешкоди (будівлі, дерева) блокують інфрачервоні сигнали, знижуючи ефективність і обмежуючи використання в густонаселених міських районах. Таким чином, його точність і адаптивність потребують оптимізації для конкретного сценарію.
Практичне застосування: синергетична технічна інтеграція
В даний час радіолокаційне виявлення та радіомоніторинг широко використовуються в основному виявленні LSS БПЛА через високу зрілість і сильну адаптивність, тоді як фотоелектричне виявлення служить допоміжним інструментом. Для комплексного виявлення галузь зазвичай використовує інтегровану схему «радар + фотоелектрика», яка поєднує три технології для досягнення синергічного ефекту. Об’єднання даних із багатьох джерел ще більше підвищує точність виявлення та надійність БПЛА LSS.
