Fornitori: Radar di rilevamento dei droni

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Radar reinventato: radar per contro-UAS, sicurezza di basi e risorse e ISR portatile

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Radar di rilevamento droni / Radar CUAS

Sarah Simpson

Aggiornato:

I veicoli aerei senza pilota (UAV / UAS / droni) rappresentano una minaccia significativa negli attuali contesti militari e di difesa, nonché nelle aree a controllo dello spazio aereo quali aeroporti, istituti penitenziari e impianti sportivi. L’impiego di sistemi radar specializzati e su misura per il rilevamento dei droni è quindi diventato indispensabile in tali contesti.

Questi sistemi, comunemente denominati radar Counter-Unmanned Aerial Systems (CUAS) o radar di rilevamento dei droni, utilizzano tecnologie avanzate e ottimizzate per rilevare e tracciare i droni non autorizzati, consentendo un intervento rapido ed efficace.

Le sfide dei radar convenzionali nel rilevamento dei droni

Fin dagli anni ’30, i sistemi radar sono stati il mezzo principale per rilevare, localizzare, identificare e tracciare gli aeromobili in tutte le condizioni atmosferiche, di giorno e di notte. Tuttavia, molti radar convenzionali di ricerca aerea non sono in grado di rilevare i droni in modo accurato e affidabile a causa della loro bassa sezione efficace radar (RCS) – una misura di quanto un bersaglio sia “visibile” a un radar. 

In linea generale, più grande è l’oggetto, maggiore è la RCS e più facile è per un radar rilevarlo. I droni sono disponibili in un’ampia varietà di forme e dimensioni, ma sono proprio i velivoli più piccoli a creare i maggiori problemi agli ingegneri radar a causa della loro bassa RCS, spesso paragonabile a quella di un uccello.

A complicare ulteriormente le cose, i droni sono tipicamente costruiti con materiali leggeri non metallici come la plastica o la fibra di carbonio. Questi materiali sono scarsi conduttori di segnali elettromagnetici RF e quindi riflettono meno energia RF verso il radar, il che riduce ulteriormente l’RCS del drone e ne rende più difficile il rilevamento.

Sistemi radar CUAS specializzati nel rilevamento dei droni

Queste sfide ingegneristiche hanno dato vita a un settore in crescita dedicato ai radar per il rilevamento dei droni, con una serie di fornitori specializzati che sviluppano soluzioni radar all’avanguardia ottimizzate specificamente per le applicazioni di rilevamento dei droni.

Tecnologia radar, algoritmi di elaborazione e IA

Radar di rilevamento droni EchoShield

Sistema radar di rilevamento droni EchoShield di EchoDyne

I sistemi radar di rilevamento dei droni utilizzano sofisticate tecnologie di rilevamento dei bersagli radar quali radar a onda continua modulata in frequenza (FMCW), radar Doppler a impulsi e radar a matrice in fase, con tecniche avanzate di elaborazione del segnale quali la diversità di forma d’onda e la formazione adattiva del fascio, nonché algoritmi di elaborazione che spesso integrano l’uso dell’Intelligenza Artificiale (IA) e dell’apprendimento automatico.

Le tecniche di IA integrate nel software del radar di rilevamento dei droni possono essere “addestrate” a riconoscere le caratteristiche di volo ornitologiche e a ignorare i bersagli che le presentano. I droni tendono a seguire traiettorie di volo rettilinee e prevedibili, a differenza degli uccelli, il che facilita notevolmente il rilevamento.

Sfruttamento dello spostamento micro-Doppler per il rilevamento dei droni

Un’altra tecnica di rilevamento dei droni consiste nello sfruttamento dello spostamento micro-Doppler. Lo spostamento Doppler si verifica quando la frequenza trasmessa di un segnale radar aumenta o diminuisce dopo l’impatto con un bersaglio che si avvicina o si allontana dal radar. Le pale in rapido movimento dei rotori del drone causano variazioni minime nella frequenza di ritorno del segnale. Queste frequenze aumentano e diminuiscono man mano che le pale si avvicinano e si allontanano dal radar.

Poiché i droni hanno spesso più rotori, il processore del radar rileverà diversi micro-spostamenti Doppler causati da tutti questi rotori. Questa moltitudine di spostamenti infinitesimali consente al radar di determinare che il bersaglio è un drone e non un uccello, dato che lo spostamento Doppler causato dal battito delle ali degli uccelli avrà caratteristiche molto diverse. Inoltre, i rotori dei droni ruotano continuamente, mentre le ali degli uccelli non battono sempre.

Questa combinazione di tecnologia di rilevamento radar specializzata e di elaborazione del segnale avanzata e potente consente ai sistemi radar di rilevamento dei droni di raggiungere una precisione di rilevamento superiore, mitigando al contempo le interferenze.

Radar di rilevamento dei droni nei sistemi di difesa CUAS

Un sistema radar di rilevamento dei droni è spesso integrato in una soluzione completa di difesa CUAS, che comprende una suite di tecnologie complementari di difesa contro i sistemi aerei senza pilota (Counter-Unmanned Aerial System), quali sensori elettro-ottici e a infrarossi (EO/IR), sistemi di rilevamento a radiofrequenza (RF), sensori acustici e contromisure elettroniche (ECM). Questi sistemi sfruttano i punti di forza di ciascun componente per una maggiore consapevolezza della situazione, una migliore valutazione delle minacce e un’efficace mitigazione dei droni.