Стрімкий розвиток безпілотних літальних апаратів (БПЛА) поставив перед системами безпеки складне завдання. Малогабаритні дрони через свій розмір та особливості польоту майже непомітні для традиційних радарів: їхній сигнал губиться на фоні міських будівель, дерев чи складного рельєфу. На науковому семінарі відділу функціональних елементів систем керування було заслухано результати досліджень провідного інженера Ірини Грималюк, які допоможуть створювати ефективніші системи для виявлення та супроводження таких малорозмірних цілей.
Цифровий «зір» для радарів
Ключовим рішенням для сучасних радарів є використання планарних антенних решіток (ПАР). На відміну від старих антен, які мають механічно обертатися, ПАР керують променем електронним способом. Це дозволяє миттєво сканувати простір та одночасно відстежувати декілька об’єктів.
Було досліджено, як на якість роботи радара впливають два фактори:
- Матеріал підкладки, на якій розміщені елементи.
- Геометрія антени (скільки елементів вона містить).
Було показано, що ефективність антени безпосередньо залежить від параметрів матеріалу підкладки: відносної діелектричної проникності та її фізичної товщини.
Правильний вибір параметрів підкладки забезпечує мінімальні втрати сигналу, відповідає світовим промисловим стандартам, що робить виробництво антен дешевшим та простішим, гарантує стабільну роботу антени за різних погодних умов, таких як дощ чи туман.
Більше елементів — вища точність
Було порівняно три типи конфігурацій антени: від простої (4 елементи) до складної (64 елементи). Результати моделювання підтвердили чітку закономірність: зі збільшенням кількості елементів промінь радара стає вужчим, а його «дальнозорість» суттєво зростає.
Зокрема, антена на 64 елементи (конфігурація 8х8) дозволяє:
- У 2,5–3 рази збільшити відстань, на якій можна помітити дрон.
- Вдвічі підвищити точність визначення координат цілі.
Чому це важливо?
Наукова новизна роботи полягає у комплексному обґрунтуванні параметрів антени. У дослідженні вдалося знайти «золоту середину» між високою роздільною здатністю, необхідною для пошуку малих дронів, та технологічністю виробництва за сучасними стандартами.
Отримані дані стануть базою для проєктування нових радіолокаційних систем, здатних надійно захищати об’єкти від несанкціонованого проникнення безпілотників.
Підготовлено відділом функціональних елементів систем керування
