📡Цифровая радиолокационная система на базе БпЛА для получения когерентной мультистатической SAR-визуализации

Система цифрового радара на базе БпЛА для когерентного мультистатического синтезирования апертуры (SAR) в L-диапазоне реализована на платформе Zynq UltraScale+ RFSoC с ПЛИС XCZU47DR, обеспечивая прямую генерацию и прием сигналов до 2,5 ГГц с ЦАП 9,85 Гвс и АЦП 5 Гвс, 8 каналами по 14 бит, включая IQ-каналы для радара и боковой связи; хранение данных на твердотельник с высокой скоростью интерфейса, грубая синхронизация по Ethernet с ГНСС-опорой для временной привязки.

Фронтенд минималистичен: усилители, фильтры и антенны - TEM-роговая для радара (усиление 6 дБи, ширина луча 50 градусов по азимуту и 60 градусов по углу места, вертикальная поляризация) и широкополосная Вивальди-антенна для боковой связи (8 дБи, 55 градусов в E-плоскости и 110 градусов в H-плоскости, наклон 45 градусов к горизонту); передача OFDM-волны с разделением в аналоговой области для одновременного моностатического и бистатического режимов без аппаратной синхронизации, где вторичные узлы пассивно принимают отражения и прямой сигнал для постобработки когерентности.

З.Ы.: интеграция в мультикоптер с полезной нагрузкой до 5 кг на Pixhawk с RTK-ГНСС и IMU(гиростабилизатор) дает сантиметровую точность позиционирования, заменяя строгую синхронизацию на локализацию.

⭐️Полезная Нагрузка

📡В статье на arXiv "Интеллектуальная мультимодальная идентификация, локализация и контрмеры беспилотных летательных аппаратов на основе слияния нескольких датчиков для обеспечения экономии на малых высотах" описана интегрированная система управления беспилотниками на базе глубокого обучения с мультимодальным слиянием данных от нескольких сенсоров для идентификации, локализации и противодействия угрозам в низковысотном пространстве, что критично для защиты воздушного трафика.

В фокусе - радиоспектральный анализ для распознавания сигналов БпЛА: преобразование потоков данных в изображения временно-частотных характеристик с помощью кратковременного преобразования Фурье, извлечение признаков (диапазон частот, ширина полосы, типы модуляции, последовательности перестройки частоты) и классификация моделей вроде DJI Mavic 3 или DJI Avata 2 или Autel EVO Max 4T с учетом помех в электромагнитной среде, включая моделирование виртуальных сценариев для повышения устойчивости к шумам.

Локализация опирается на разностно-временную (TDOA) и угловую (AOA) измерения, радары наземного базирования и интегрированные станции связи пятого поколения с функцией обнаружения, с предсказанием траекторий через модели трансформера и цифровые двойники для непрерывного слежения в сложных условиях, таких как городская застройка или события с высокой плотностью.

🛡Противодействие сочетает мягкие (глушение радиочастот, подмена навигации с прогрессивной обратной связью для принудительной посадки, взлом протоколов связи с анализом уязвимостей через сети памяти долгой и краткой) и жесткие методы (лазерное поражение, импульсные микроволны, сети-захваты), с адаптивным распределением ресурсов ИИ для минимизации коллатерального ущерба - подход, проверенный в сценариях вроде аэропортов и военных зон, где ключевые факторы: скрытность, точность и быстрая реакция на рои или маневрирующие цели.

⭐️Полезная Нагрузка