O equipamento anti-drone mais popular
Antecedentes do sector
Ssistema Composição
Sistema de deteção
Sistema de deteção de RF
Sistema de deteção de radar
Sistema de rastreio ótico de electrões (EOTS)
Sistema de contador
Equipamento de soft-kill
Drone Jammer
Drone Spoofer
Equipamento para matar
Equipamento laser
Antecedentes do sector
Com o rápido desenvolvimento da inteligência artificial, da tecnologia de comunicação e da tecnologia de engenharia aeronáutica, a gama de aplicações dos Uavs é cada vez mais alargada. Da utilização comercial às operações militares, os drones tornaram-se parte integrante da sociedade moderna.
Como se pode ver na Figura 1, o mercado global de UAV apresenta uma tendência ascendente contínua. Isto significa também que enfrentaremos os riscos potenciais de um número cada vez maior de drones. A fim de reforçar a gestão dos UAV, os Estados Unidos, a China, o Japão e a União Europeia introduziram sucessivamente os regulamentos de gestão dos UAV RID. No entanto, o modo RID simples pode falhar face a actividades de voo não autorizadas de UAV. Por conseguinte, precisamos de uma solução anti-drone mais abrangente. Tal como o radar e a optoelectrónica, os sistemas soft kill e os sistemas hard kill.
Composição do sistema
Antes de começarmos a nossa descrição de um sistema anti-drone, tenho duas perguntas:
- Como encontrar um drone?
- Como atacar um drone?
Esta é a questão central em quech construímos o nosso sistema anti Uas.
Começamos com a primeira pergunta, "como encontrar um drone". Neste momento, a primeira coisa que provavelmente vem à mente é o radar. De facto, o radar também desempenha um papel importante na deteção de drones. Na deteção de drones, o radar de matriz faseada é utilizado principalmente. Para além do radar, existem dispositivos de deteção RF e dispositivos de localização optoelectrónicos. Cada um destes dispositivos pode funcionar de forma independente ou ser utilizado em conjunto para se complementar, pelo que pode decidir qual destes dispositivos comprar de acordo com o seu orçamento financeiro. Comprar tudo é a melhor opção e, se os fundos forem limitados, a escolha de um sistema de deteção RF será a melhor opção.
Depois de resolver o problema de como detetar drones, vamos falar sobre "como atacar um drone". Em primeiro lugar, dividimos os métodos anti-UAV em métodos soft-kill e hard-kill. Nas aplicações quotidianas, os mais comuns são os dispositivos soft-kill, como o dispositivo de interferência de drones e o equipamento de falsificação de GNSS. O hard-kill refere-se geralmente à destruição física, como o laser.
Porque é que mais pessoas escolhem o soft kill?
Como a utilização de equipamento de destruição suave por interferência de ondas electromagnéticas é mais simples, o preço é mais barato, o volume e o peso são relativamente mais adequados.
No entanto, o método de abate suave tem alguns defeitos, que podem ser inválidos para Uavs especiais com forte capacidade anti-bloqueio. É aqui que entra o hard kill. No entanto, o soft kill pode basicamente lidar com a grande maioria dos Uavs atualmente, então o equipamento soft kill desempenha um papel muito importante no anti-drone. Não se deve desprezar o equipamento de soft kill, o atual equipamento de soft kill do mercado pode cobrir toda a banda de frequência de comunicação dos UAV.
Sendo o laser o meio mais poderoso de matar, o drone não deve ignorar a sua existência. Podemos perguntar-nos por que não disparar contra o drone sem uma arma, não seria melhor? É preciso saber que é muito difícil atingir um alvo com um drone voador rápido operado por um ser humano. O equipamento laser é guiado para completar a ação de apontar o alvo através dos dados da deteção equipamento. As desvantagens dos lasers são o facto de serem caros, complexos e terem um alcance limitado.
Os dispositivos acima referidos podem ser reunidos para formar um sistema anti-UAV completo para realizar a tarefa de encontrar e depois contrariar os Uavs. Esta é a resposta às duas questões que mencionei anteriormente. Vou apresentar o conteúdo específico do dispositivo a partir destes dois aspectos. Vou apresentar o conteúdo específico do equipamento a partir destes dois aspectos, um é o sistema de deteção e o outro é o sistema de combate.
Sistema de deteção
Deteção de RF
O que é espetro deteção:
A tecnologia de deteção do espetro é uma tecnologia que permite identificar, medir e localizar sinais de rádio através da análise da distribuição e das caraterísticas dos sinais no domínio da frequência. No equipamento de deteção do espetro dos UAV, a tecnologia de deteção do espetro é principalmente utilizada para monitorizar e analisar o sinal de rádio aéreo em tempo real, de modo a obter os parâmetros-chave como a frequência, a largura de banda e a potência do sinal.
O advantges de RF deteção:
- Deteção passiva, não transmite sinais ativamente
- As ondas de rádio viajam o suficiente para cobrir uma grande área
- Pode efetuar o posicionamento de alta precisão do UAV
- O custo da deteção por rádio é muito baixo em comparação com as tecnologias de deteção por radar, optoelectrónica, acústica e outras tecnologias de deteção de UAV
A disadvantagens de RF deteção:
- A encriptação do sinal é difícil de decifrar
- Vulnerável a interferências electromagnéticas
- O FPV é difícil de localizar
Deteção de radar
O que é radar de matriz faseada:
O radar de matriz faseada é um radar de matriz de varrimento eletrónico controlado por fase. A sua capacidade de conversão de feixe rápida e precisa permite que o radar complete a varredura de todo o espaço em 1 minuto. O chamado radar de matriz faseada é uma matriz de radar composta por um grande número de elementos de radiação idênticos. Cada elemento de radiação
é controlada de forma independente pelo controlador de ondas e pelo deslocador de fase em fase e amplitude, o que permite obter um padrão de radiação e uma direção de feixe precisos e previsíveis.
O radar anti-Uas detecta principalmente alvos "baixos e pequenos e lentos", utilizando frequentemente a banda X e Ku, e sintetiza a dupla polarização totalmente coerente, o processamento inteligente de dados de radar, a fusão de dados de várias fontes e outras tecnologias, que podem ser realizadas em todas as condições meteorológicas, activas, multi-alvo e deteção fina de "alvos baixos e pequenos e lentos" + alvos "micro-meteorológicos de baixa altitude".
O advantagens de rdeteção de adar:
- Velocidade de varrimento rápida, feixe flexível e controlável
- Longo alcance de deteção
- A capacidade do alvo é grande e centenas de alvos podem ser monitorizados e seguidos simultaneamente no espaço aéreo
- Forte capacidade anti-interferência
- Forte adaptabilidade a um ambiente de objectivos complexos
- Elevada fiabilidade
A disadvantagens de rdeteção de adar:
- Custo elevado
- O equipamento é complexo
- Existem ângulos mortos a curta distância
- O alcance do feixe de varrimento é limitado
Sistema de rastreio ótico de electrões (EOTS)
O que é o sistema de rastreio de ótica eletrónica:
O equipamento optoelectrónico de identificação e rastreio combina a tecnologia de imagem de luz visível e infravermelhos, recolhe a informação ótica do alvo através do sistema ótico e converte-a em sinais eléctricos para processamento e análise, de modo a realizar a identificação e o rastreio rápidos e precisos do alvo.
O advantagens de sistema de rastreio ótico de electrões:
- Câmara de alta definição, alta precisão
- Forte capacidade de reconhecimento de objectos
- Transmissão de imagens em tempo real
- Seguimento automático do alvo
A disadvantagens de sistema de rastreio ótico de electrões:
- Afetado pelo ambiente
- Sofisticação técnica
- Forte dependência de hardware
- As câmaras ópticas são mais caras
Sistema de contador
Após a deteção do drone através do sistema de deteção, é necessário resolver o problema de como defender o drone. As formas de defesa dos Uavs dividem-se geralmente em duas categorias principais: soft kill e hard kill. O soft kill é conseguido principalmente através da tecnologia eletrónica, enquanto o hard kill utiliza a destruição física. Atualmente, a tecnologia mais comum é a soft-kill, porque tem um melhor desempenho em termos de custos e é menos difícil de implementar. A tecnologia soft kill aplica a tecnologia de ondas electromagnéticas para interferir com o sinal de controlo remoto e o sinal de transmissão de vídeo do UAV, transmitindo o mesmo sinal de frequência. A tecnologia foi utilizada pela primeira vez em dispositivos de interferência de drones e, em seguida, foi transformada em dispositivos de falsificação de drones. De seguida, vamos analisar os dispositivos de engodo de drones.
Drone Jammer
O que é o bloqueador de drones:
Utilizando a tecnologia de ondas electromagnéticas de alta frequência, a onda electromagnética é transmitida na mesma banda de frequência que a banda de comunicação do UAV, o que interfere com a receção das instruções do UAV no telecomando, fazendo com que o UAV não consiga analisar normalmente as instruções e os sinais de vídeo no telecomando, perdendo assim o controlo e regressando ou aterrando de acordo com o procedimento predefinido.
Normalmente, classificamos os bloqueadores em várias categorias de acordo com a sua estrutura, nomeadamente bloqueadores fixos, bloqueadores de mochila e bloqueadores de mão. De seguida, apresento algumas imagens que correspondem a cada um destes tipos.
É necessário decidir qual a estrutura do dispositivo de interferência a escolher de acordo com o seu caso de utilização específico. (Como escolher um bloqueador adequado?)
O advantagens de bloqueador de drones:
- O preço é barato. Desempenho de alto custo
- Pode abranger várias bandas de frequência de comunicação
- Bloqueio de vários alvos em simultâneo
A disadvantagens de bloqueador de drones:
- A distância de interferência é limitada
- Elevada potência do equipamento
- Não é causado qualquer dano direto ao drone, que apenas pode forçar o drone a regressar ao seu ponto de partida ou a aterrar em segurança no local.
Drone Spoofer
O que é o drone spoofer:
Ao enviar sinais GPS enganadores, o drone não pode obter com exatidão informações sobre a sua posição, o que resulta num desvio do posicionamento ou na perda da capacidade de navegação.
O mercado é constituído principalmente por equipamento de falsificação estacionário e por equipamento de falsificação portátil. Não há grande diferença na estrutura do dispositivo de falsificação GNSS, o que nos deve preocupar é o facto de abranger os sinais de vários sistemas de posicionamento por satélite. Conhecemos a corrente principal dos quatro principais sistemas de posicionamento global: GPS, Beidou, Galileo, Glonass. Em geral, precisamos de sinais dos quatro sistemas. Como os Uavs comuns têm pelo menos dois localizadores GNSS, muitos dos Uavs da DJI, por exemplo, podem ter três ou até quatro localizadores. Por isso, para sermos infalíveis, é melhor que o nosso dispositivo de spoofing cubra os 4 principais GNSS.
O advantagens de drone spoofer:
- Baixo consumo de energia do dispositivo
- Pode afetar diretamente o voo do drone, ou mesmo provocar a sua queda.
- A cobertura é maior do que a do jammer
A disadvantagens de drone spoofer:
- O preço é relativamente mais caro do que o jammer
- Incapaz de lidar com drones sem capacidades GNSS
- Afecta a funcionalidade GNSS de todos os dispositivos na zona