في السنوات الأخيرة، مع ازدياد التهديد الذي представляه طائرات الـدروانز الصغيرة البطيئة والمنخفضة (LSS)، أصبحت الطلب على أنظمة مكافحة الطائرات اليدوية (الرادار) أشد إلحاحًا [1-3]. مع ذلك، سواءً في البحث الأكاديمي أو التطبيقات العملية، ما زالت المناقشات التكنولوجية المتعلقة بهذه الأنظمة الرادارية تواجه العديد من التحديات غير المُحلَّة. ظهرت على السوق مجموعة متنوعة من أنظمة الرادار لمكافحة الدروانز، حيث تت장ّز العديد منها ب أداءٍ ممتازٍ في كشف صدى الرادار للدروانز، مع أن بعض الأنظمة قد تم شراؤها وتركيبها في مواقع حاسمة. ومع ذلك، ظل العديد من الهيئات الحكومية حذرًا تجاه فعاليةها الفعلية وبدأت عدة مشاريع تحقق لتقييم موثوقيتها.
في ظل هذا الخلفية، تركز هذه الورقة البحثية على تطبيق تقنية التعرف التلقائي على الهدف (ATR) في أنظمة الرادار لمكافحة الدروانز. من خلال مراجعة منظمّة للتقنيات الموجودة لكشف الدروانز ومقدمة تحليلًا عميقًا من زاوية ATR، تستكشف هذه الورقة التحديات الأساسية ومسارات التحسين، أساسيًا من ميزانيتين: خصائص الهدف والتقنيات الكشف:
- تتوضّح أن كشف الرادار يشمل مرحلتين مستقلتين: “كشف الإشارة” و*“تعرف على الهدف”*، مع تسلط الضوء على أن تعرف الهدف должен التخلص من الأساليب التقليدية القائمة على التتبع.
- يشير إلى أن أنظمة الرادار لمكافحة الدروانز تهدف بشكل أساسي إلى طائرات LSS — التي تشير عادةً إلى الطائرات الصغيرة ذات مساحة المقطع العمودي للرادار (RCS) تقل عن 2 م²، وتسارع الطيران تقل عن 200 كم/ساعة، وأعلیا العمليات تقل عن 1000 مترًا. وفقًا لنظامی التصنيف الحالي، تشمل هذه الطائرات بشكل أساسي فئات المجموعة 1 والمجموعة 2 من الدروانز.
- يقسم أداء ATR إلى أربعة مستويات: “الكشف”، “التصنيف”، “التحديد”، و*“الوصف”* — ويُميز بين أساليب “تمييز المسار” و*“تعرف الميكرو-دوپلر”* من زاوية تقنية ATR.
- تظهر من خلال الحالات العملية أن دمج تقنية ATR يمكن أن يحسّن أداء النظام بشكل كبير — لا 단ّ بحسين نطاق كشف الدروانز ودقة التعرف، بل גם بحسّن الوعي بالمنشأة العامة بشكل كبير. يُتوقع أن تقنية ATR تحرّك تطور أنظمة الرادار التقليدية لمكافحة الدروانز الثلاثية الأبعاد إلى أنظمة أربعة أبعاد (تediakan معلومات الموضع الثلاثي الأبعاد والمعلومات الوصفية أحادية الأبعاد)، مما يعزّز فعالية الكشف بشكل معمّق. يشير هذا التقدم إلى أن أنظمة الرادار لمكافحة الدروانز ستحقّق تطبيقاتًا أوسع وثقة أكبر في المجالات العسكرية والمدنية والتجارية.
1 نظرة عامة على تهديدات الدروانز
يمكن تصنيف تهديدات الدروانز عمومًا إلى تلك التي تستهدف المرافق المدنية والأهداف العسكرية. تسلط السيناريوهات المدنية الضوء على التحكم والإدارة، بينما تركز التطبيقات العسكرية على الاحتياطيات أكثر؛ ومع ذلك، كلاهما يعتمد على تقنيات كشف الدروانز الفعالة الدقيقة وال时事ية.
1.1 التهديدات في المجال المدني
في المجال المدني، أصبحت “الخروج غير المرخص” للدروانز الذي يعرقل عمليات مطارات الطيران المدني موقعاً لتهديد نموذجي، مع حدوث حوادث متعلقة به متكررة. على سبيل المثال، في 19 ديسمبر 2018، تم إغلاق مطار لندن جاتويك (Gatwick) في المملكة المتحدة تمامًا بسبب مشاهدة دروانز بالقرب — مما أثر على أكثر من 140,000 مسافر، وتراجع أكثر من ألف رحلة، وتوقف عمليات المطار لمدة 36 ساعة [4]. سلطت هذه الحدث الضوء على الحاجة الملحّة لمطارات العالم جميعها لتعزيز استراتيجيات الأمن لتعامل مع مخاطر الدروانز.
كرد فعل، أجرت حكومة المملكة المتحدة إجراءات عديدة — بما في ذلك إنشاء منطقة عدم الطيران بحجم 5 كيلومتر حول المطارات (رسم 1) وإدخال أنظمة مكافحة الدروانز (C-UAS) مثل “Drone Dome” الإسرائيلي. ومع ذلك، شعر المطار بخطِرَة توجيه دروانز آخر في عام 2019 — مما يشير إلى أن الأنظمة الموجودة لا تزال غير موثوقة تمامًا. قد تشمل الأسباب: المشغلين الهرب من الكشف، والاعتداءات المتعاونة من قبل مشغلين عديدة، ومخاوف معقدة أخرى.
رسم 1: نمذجة منطقة عدم الطيران للدروانز حول مطارات المملكة المتحدة (مصدر الصورة: CAADroneCode)
إقرار بخلاف: تملك حقوق النشر لهذه المقالة المؤلف(ون) thereof. فإنه مخصص للتبادل الأكاديمي فقط ولا يمثل موقف أي مؤسسة. بالنسبة للمشاكل المتعلقة بالمحتوى أو النزاعات المتعلقة بحقوق النشر، يرجى الاتصال بنا.
🔍 الكلمات الرئيسية:
رادار مكافحة الدروانز، تقنية ATR، طائرات LSS، تعرف الهدف بالرادار، كشف الدروانز، رادار أربعة أبعاد، أنظمة C-UAS
القراءة التوسعية
فيما يلي موارد موثوقة متعلقة بموضوع هذه المقالة، مُقترحة للقراءة والتعرف عليها:
Drone Defense Hub — تediakan تحديثات على تقنيات مكافحة الأنظمة الجوية اليدوية (C-UAS) العالمية، وتحليلات السياسات، ودراسات الحالات — ох覆盖率 التطبيقات المدنية والعسكرية.
https://www.dronedefensehub.comمكتبة أنظمة الرادار، جامعة ميتشجان — تركز على البحث في تعرف الهدف بالرادار (ATR) وتقنيات معالجة الإشارات — ونشر عدد كبير من الأوراق الأكاديمية والتقارير التكنيكية بشأن كشف الهدف LSS.
https://radar.engin.umich.eduالمنشور الرسمي لجمعية الأنظمة الجوية والإلكترونية لـ IEEE — يحتوي على أبحاث شاملة بشأن مواضيع مثل رادار أربعة أبعاد، وكشف الدروانز، وتصنيفها — مع تسلط الضوء على الابتكار النظري وتكامل الأنظمة العملية.
https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=7