Elke drone-gebruiker met een militaire achtergrond heeft zich misschien wel eens afgevraagd of drones op radar verschijnen. Maar het is een beetje een beladen vraag. Het antwoord is:JA en NEE. Maar de echte vraag zou moeten zijn, als het radarsysteem een signaal oppikt, herkent het dan een drone/UAV wanneer de radar een terugkeer of blip oppikt?
Ja, drones kunnen en zullen op Radar verschijnen. Radar pikt een drone op, maar kan dat object mogelijk niet identificeren voor wat het is. In sommige gevallen wordt het object echter niet eens weergegeven, afhankelijk van hoe gevoelig het systeem is en hoeveel radarruis is geprogrammeerd.
Om te begrijpen hoe dit werkt, moeten we naar een paar dingen kijken.
Wat is radar?
Laten we eerst eens kijken naar wat RADAR is. RADAR is eigenlijk een acroniem voor RA dio D etection A en R boos. RADAR is een systeem met meerdere componenten en er zijn ook verschillende soorten radar en verschillende toepassingen. Lidar is bijvoorbeeld een soort radar die gebruik maakt van infrarood licht en lasers.
De meeste radars gebruiken echter elektromagnetische radiogolven en dit is de focus van het type RADAR waar we naar kijken. Radarsystemen bestaan doorgaans uit de volgende componenten:
- Zender
- Zendantenne
- Ontvangstantenne
- Ontvanger
- Verwerker
De zender produceert radiogolven of zogenaamde radarsignalen. Het zijn deze radiogolven/radarsignalen die vervolgens worden uitgezonden door de zendantenne (kan ook zendantenne worden genoemd - antenne is een andere term voor antenne).
Deze radiogolven/radarsignalen worden in vooraf bepaalde richtingen uitgezonden. Wanneer deze radiogolven/radarsignalen contact maken met een object, of het nu een vliegtuig, drone, vogel of het weer is, zullen de radiogolven/radarsignalen gewoonlijk terugkaatsen naar de ontvangstantenne/antenne, of ze kunnen verstrooien.
Soms wordt de radiogolf geabsorbeerd en penetreert het het object waarmee het in contact komt, waardoor er geen leesbare terugkeer wordt geproduceerd en dat object erg moeilijk te detecteren is, net zoals het Stealth-vliegtuig is ontworpen om te doen.
Wat er gebeurt met het radiogolf-/radarsignaal wanneer het contact maakt met een object kan variëren. Dit kan afhangen van waar het object van gemaakt is of zelfs van atmosferische omstandigheden zoals mist of regen. Het Stealth Aircraft is bijvoorbeeld zo ontworpen dat het moeilijk te detecteren is door radar door het radiogolf-/radarsignaal te absorberen of om te leiden.
Het principe hierachter is dat het radiogolf-/radarsignaal niet rechtstreeks terugkaatst naar de ontvangende antenne/antenne. Zware regen of dichte mist kan enorme radarstoringen veroorzaken en verstrooiing van meer solide objecten veroorzaken, bijna alsof ze worden gemaskeerd.
De radiogolven die echter terugkaatsen, kunnen worden opgevangen door de ontvangende antenne/antenne en de ontvanger. Het zijn deze gereflecteerde radiogolven/radarsignalen die worden teruggekaatst door het object waarmee het contact maakt. De processor kan de retourgegevens in sommige gevallen lezen en verwerken tot een identificeerbaar object op basis van de database met informatie waarmee hij moet werken en andere factoren.
Beperkingen van radar
Er zijn grenzen aan het gebied dat een zendantenne/antenne kan bereiken. De hoeveelheid stroom die de antenne/antenne gebruikt, is ook belangrijk voor het bereik en de scherptediepte.
Vanwege deze beperkingen krijgen we termen als 'Vliegen onder de radar'. De meeste antenne-arrays zenden een lineair padsignaal uit, afhankelijk van het golfsignaalbereik en de diepte. Het zou mogelijk kunnen zijn om onder de radiogolven/radarsignalen door te vliegen.
Een RADAR kan niet worden ingesteld om iets onder bijvoorbeeld 400 voet te detecteren, of hij kan worden ingesteld om geen kleine objecten te detecteren die ook wel rommel worden genoemd. De processor kan op deze manier worden ingesteld om de hoeveelheid rommel die wordt opgepikt of teruggekaatst te beperken.
Radarruis wordt gedefinieerd als ongewenste terugverstrooide signalen van fysieke objecten in de natuurlijke omgeving zoals grond, zee, vogels, enz.
Het zijn dit soort instellingen die ervoor kunnen zorgen dat een drone niet wordt gezien of op de radar verschijnt.
RADAR-antennes zijn er ook in veel verschillende soorten en maten. Ze hebben twee hoofdtypen op basis van hun fysieke structuur. Het type antenne/antenne dat wordt gebruikt, kan een heel groot verschil maken met betrekking tot het bereik en de diepte van het gebied dat ze kunnen bestrijken.
De twee typen zijn parabolische reflectorantennes en lensantennes.
De antenne/antenne in reflectorstijl is verkrijgbaar in verschillende substijlen, zoals Gregoriaans, Parabolisch, Cassegrain, Splash Plate, Offset Feed, enz. Reflectorantenne/antenne wordt het meest aangetroffen en is het type dat u op een luchthaven of gebruikt door uw plaatselijke meteoroloog om het weer te voorspellen, of zelfs aan boord van een zeilschip. Bereik en detectie variëren van type tot type.
Een andere bepalende factor in het vermogen van een RADAR-systeem om objecten te bereiken en te detecteren, wordt bepaald door de sterkte van het uitgezonden radiogolf-/radarsignaal en de sterkte van de ontvanger om het signaal op te vangen. Enkele van de krachtigste RADAR-systemen worden gebruikt door militaire machten over de hele wereld.
Typen radar
Er zijn verschillende soorten RADAR.
Ten eerste is er Pulse Radar . Dit type radar wordt gebruikt voor het detecteren van stilstaande objecten. Er is ook een type pulsradar genaamd MTI Radar (Moving Target Indication Radar). MTI Radar wordt gebruikt om niet-stationaire of bewegende doelen te volgen.
Pulsradar zendt bij elke klokpuls een pulssignaal uit, waarbij het object tussen de pulsen wordt gelezen of gezien. Pulsradar kan een enkele antenne/antenne gebruiken om te zenden en te ontvangen.
Het volgende type radar is Continuous Wave Radar . Dit type radar maakt gebruik van het Doppler-effect voor het detecteren van stationaire en niet-stationaire objecten. Dit soort radars staat bekend als niet-gemoduleerde continue golfradar en continue golfradar, of eenvoudiger CW-radar of UCW-radar.
Deze stijlradars hebben twee antennes/antennes nodig, een om te zenden en een om te ontvangen. Als de CW Doppler-radar frequentiemodulatie gebruikt, staat deze bekend als FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave Radar), soms ook wel CWFM (Continuous Wave Frequency Modulation) genoemd. Deze soort radar wordt het vaakst gebruikt voor weersvoorspellingen.
Het laatste type radar is MTI Radar (Moving Target Indicator .) ). Dit type radar maakt ook gebruik van het Doppler-effect om niet-stationaire objecten van stationaire objecten te onderscheiden. Ze zijn meestal uitgerust met een versterker of oscillator.
Dit soort radars kan een enkele antenne/antenne gebruiken als zowel zender als ontvanger met behulp van een duplexer. Of MTI Radars kunnen nog steeds twee antennes/antennes gebruiken. Een duplexer zorgt ervoor dat het signaal door dezelfde antenne/antenne kan worden verzonden en ontvangen. Deze stijlradars worden het vaakst gevonden.
Kan Radar een drone identificeren?
We hebben besproken wat Radar is, wat het doet en hoe het het doet. Tot nu toe weten we dat als een object zich binnen het radiogolf-/radarsignaal bevindt, het zal worden gedetecteerd, zolang het de golf maar terugkaatst naar de ontvanger.
Wat we echter niet echt hebben behandeld, is of de processor het object zal herkennen (bijvoorbeeld een drone). Dus laten we daar nu op ingaan.
Wat detecteert radar eigenlijk? Hier is de kern van de discussie. Radar kan alleen de positie en snelheid van objecten detecteren. Als we het daarbij laten, verandert het antwoord op onze vraag van ja in nee. Of toch?
Of de radar een drone zal identificeren, komt allemaal terug op de processor en zijn database en de instellingen . Zou de radar een klein object ter grootte van een vogel of drone kunnen detecteren? Ja, dat zou kunnen.
We weten dat als dat kleine object het radiogolf-/radarsignaal terugkaatst naar de ontvanger, het het als een object zal oppikken en zijn positie en snelheid zal doorgeven. Maar we weten ook dat radars zijn geprogrammeerd om radarruis te verminderen. Immers, elke keer dat een vogel in het radiogolf/radarsignaal vliegt, zal hij dat laten zien. Dat kan een hoop rommel zijn.
Dus de drone kan gemakkelijk worden weggesneden als nog maar een stuk rommel. Dit zou betekenen dat die drone in feite helemaal niet op de radar verschijnt.
Een ander stukje informatie dat wel terugkomt in de gereflecteerde radiogolf of signaal is de grootte van de reflectie. Meer geavanceerde radars kunnen op basis van deze informatie en een database van opgeslagen radarprofielen tot op zekere hoogte de aard van het object bepalen.
Dus hoe weet een radaroperator wat hij/zij ziet? Dat hangt af van het radarsysteem dat ze gebruiken.
Luchtverkeersleiders gebruiken bijvoorbeeld twee radars.
De eerste is de primaire radar. Deze radar is bedoeld voor basisdetectie en bereik en geeft alleen die informatie. De secundaire radar die door de luchtverkeersleiding wordt gebruikt, is de Secondary Surveillance Radar (SSR). Deze radar werkt met de transponder van het vliegtuig en geeft de controller meer informatie dan de primaire radar.
De transponder is een van de belangrijkste manieren om een vliegtuig te identificeren. Een andere is via radiocommunicatie met het vliegtuig. Door hun positie aan de radaroperator te geven, kan de piloot het vliegtuig identificeren en positioneren op zijn radarpositionering.
Een van de belangrijkste manieren om een object op radar te identificeren, is dus door direct contact met het vaartuig. Een andere manier om een object te identificeren is door de radaroperator de start te markeren en het vaartuig vanaf daar te volgen.
Een andere methode is door het vliegtuig zelf en een apparaat dat een transponder wordt genoemd. Transponders zenden een code uit die het vliegtuig identificeert. Met deze code weet de luchtverkeersleider welk vliegtuig dat is, naast andere informatie over het vliegtuig.
Zoals u kunt zien, is het identificeren van een object op radar niet zo eenvoudig als alleen zien dat er een object is. Dus ja, een radar pikt een drone/UAV op, maar kan dat object misschien niet identificeren voor wat het is. Het object wordt mogelijk niet eens weergegeven, afhankelijk van hoe gevoelig het systeem is en hoeveel radarruis is geprogrammeerd.