ما هي أفضل طريقة للكشف عن طائرة بدون طيار؟

مع تزايد اختراق الطائرات بدون طيار لسمائنا، لم يعد التحدي هو ما إذا كان بإمكاننا إيقافها - بل ما إذا كان بإمكاننا رؤيتها وهي قادمة. من المطارات إلى أسطح المنازل في المدن، يعتمد اختيار نظام الكشف الصحيح على فهم كل من التهديد والأدوات المتاحة.

مع تزايد حوادث الطائرات بدون طيار - من إغلاق المطارات إلى اقتحام الحدود - تتسابق الحكومات والفرق الأمنية لنشر أفضل أنظمة الكشف عن الطائرات بدون طيار. ولكن ما هي التقنية التي تعمل بشكل أفضل؟ الرادار؟ ماسحات الترددات اللاسلكية؟ الكاميرات؟ أم شيء آخر؟ في هذه المقالة، سوف أطلعك على نقاط القوة والضعف وسيناريوهات التطبيق لأكثر طرق الكشف عن الطائرات بدون طيار شيوعاً.

ما هي التقنيات الأكثر شيوعًا المستخدمة في أنظمة الكشف عن الطائرات بدون طيار؟

تعتمد الأنظمة الحديثة للكشف عن الطائرات بدون طيار على الرادار, أجهزة تحليل الترددات اللاسلكية (الترددات الراديوية)وأجهزة الاستشعار البصرية وأجهزة الكشف الصوتي - كل منها مصمم لمهام محددة.

يُعد الكشف عن الطائرات بدون طيار مجالاً متعدد التخصصات. يلتقط كل نوع من أجهزة الاستشعار توقيعات مختلفة للطائرات بدون طيار ويتفوق في بيئات مختلفة:

1. كشف الرادار:
   استناداً إلى انعكاس الموجات الكهرومغناطيسية. الرادارات ذات المصفوفة المرحلية مثل نظام SkyGuard من إلبيت يمكنه اكتشاف الطائرات بدون طيار على بُعد 5-30 كم، حتى في المطر أو الضباب. أما رادار الموجات المليمترية فيتميز بدقة عالية للطائرات بدون طيار الصغيرة ولكن بمدى أقصر.
2. ماسحات الترددات اللاسلكية:
   وهي تلتقط إشارات التحكم أو القياس عن بُعد بين الطائرات بدون طيار ومشغليها (مثل رابط O3 من DJI). أدوات مثل سبكتران V5 الخاص بأرونيا V5 الكشف عن انبعاثات الترددات اللاسلكية الضعيفة والمساعدة في تحديد موقع كل من الطائرة بدون طيار والطيار.
3. أجهزة الاستشعار البصرية والأشعة تحت الحمراء:
   الكاميرات المدمجة مع برنامج التعرف على الذكاء الاصطناعي (يولوف 8على سبيل المثال)، على سبيل المثال)، يمكنها تحديد الصور الظلية للطائرات بدون طيار نهارًا؛ أما أجهزة التصوير الحراري مثل VIGY من تاليس فتلتقط الطائرات بدون طيار ليلاً من خلال البصمات الحرارية.
4. المستشعرات الصوتية:
   تلتقط مصفوفات الميكروفونات الضوضاء الدوارة الفريدة للطائرات بدون طيار. تعمل أدوات مثل Orelia's DroneSentry-A بشكل جيد في المناطق النائية أو الهادئة.
5. الاندماج متعدد المستشعرات:
   المنصات الهجينة مثل جارديون 360 من شركة نورثروب جرومان استخدام الذكاء الاصطناعي لدمج بيانات الرادار والترددات اللاسلكية والبيانات الضوئية - مما يقلل من النتائج الإيجابية الخاطئة إلى أقل من 0.11 تيرابايت.

كيف يمكن المقارنة بين الرادار والماسحات الضوئية وأجهزة الاستشعار اللاسلكية وأجهزة الاستشعار البصرية في الكشف عن الطائرات بدون طيار؟

تختلف كل تقنية من حيث مبدأ العمل ومسافة الكشف والموثوقية في سيناريوهات العالم الحقيقي.

إليك جدول مقارنة غالباً ما أستخدمه أثناء تقييمات الموقع:

تقنية الكشف	نطاق الكشف	الدقة	مستوى التكلفة	حالة الاستخدام النموذجي
الرادار	5-30 كم	عالية (طائرات بدون طيار كبيرة)	عالية	المطارات والحدود والقواعد
ماسحات الترددات اللاسلكية	1-5 كم (إذا كان الارتباط نشطاً)	متوسط إلى مرتفع	متوسط	دوريات المدينة ومكافحة الطائرات بدون طيار غير القانونية
المستشعرات الضوئية	0.5 - 5 كم (رؤية واضحة)	مرتفع (طقس صافٍ)	متوسطة إلى عالية	الأمن الحضري وسلامة الفعاليات
المستشعرات الصوتية	200-500 m	منخفضة إلى متوسطة	منخفضة	الغابات والمناطق الهادئة

أمثلة من العالم الحقيقي:

• الرادار: أثناء العاصفة، فإن رصد رادار SharpEye البريطاني طائرة بدون طيار على بعد 8 كم بعيداً بينما فشلت المستشعرات الضوئية في ظل ضعف الرؤية.
• ماسح ضوئي بالترددات اللاسلكية: في الدوريات المضادة للطائرات بدون طيار في مهرجانات المدينة، ميّز متعقب الطائرات بدون طيار من DeDrone الطائرات بدون طيار غير القانونية باستخدام تحليل البروتوكول.
• بصري: في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية في بكين، صنّفت كاميرات الذكاء الاصطناعي عالية الدقة الطائرات بدون طيار بدقة تصل إلى 1 كم، على الرغم من انخفاض الكشف إلى 300 متر في الضباب.

ما هي العوامل التي تحدد دقة ومدى اكتشاف الطائرات بدون طيار؟

يعتمد أداء الكشف على قدرة الأجهزة، والضوضاء البيئية، ووضوح الإشارة، وخوارزميات الذكاء الاصطناعي.

العوامل المؤثرة الرئيسية:

1. دقة المستشعر:
   الرادارات ذات المصفوفة الطورية ذات عرض الحزمة الضيقة (أقل من 1 درجة) لتحسين الدقة الزاويّة؛ وتوفر الكاميرات الحرارية المزودة بعدسات 1000 مم رؤية لمسافة 5 كم.
2. التداخل اللاسلكي والصوتي:
   يمكن أن تقلل ضوضاء الترددات اللاسلكية الحضرية من الأبراج الخلوية و Wi-Fi نسبة الإشارة إلى الضوضاء. تعاني المستشعرات الصوتية من ضوضاء حركة المرور أو الآلات أو ضوضاء البناء.
3. خصائص الطائرة بدون طيار:
   تعكس الطائرات بدون طيار الصغيرة ذات الإطارات البلاستيكية القليل من الرادار وتبعث إشارات ضعيفة - مما يتطلب أنظمة كشف دقيقة الضبط.
4. الطقس والتضاريس:
   يقلل الضباب من المدى البصري بمقدار 80%. الأشجار والمباني تحجب خطوط الرادار. وتساعد الشبكات متعددة العقد في التغلب على ذلك، مثل محطات الرادار المتباعدة لتثليث التغطية.
5. ذكاء الخوارزمية:
   تعمل الشبكات العصبية مثل YOLOv8 أو مرشحات كالمان على تحسين التصنيف والتنبؤ بمسارات طيران الطائرات بدون طيار. على سبيل المثال، قلل نموذج التعلم العميق من Dedrone من النتائج الإيجابية الخاطئة للطيور من 20% إلى أقل من 2%.

كيف يمكنك اختيار أفضل طريقة للكشف بناءً على بيئتك واحتياجاتك؟

يجب أن تتبع استراتيجية الكشف المبدأ التالي: مطابقة المشهد مع التكنولوجيا - الموازنة بين التكلفة والأداء وتحمل المخاطر.

التوصيات المستندة إلى المشهد:

• القواعد العسكرية/المناطق الحدودية
  استخدام رادار بمصفوفة مرحلية + تصوير حراري + أجهزة تشويش لاسلكية اختيارية. رادار SkyGuard من Elbit ورادار راينميتال من راينميتال على النطاق Ku من أفضل الاختيارات
• المطارات/محطات الطاقة
  استخدم "التكرار الثلاثي" مع الرادار + بصريات الذكاء الاصطناعي + الترددات اللاسلكية لتقليل الإيجابيات الخاطئة. أنظمة مثل "الحارس على ارتفاعات منخفضة" تفوّق هنا.
• الفعاليات والملاعب
  استخدم ماسحات الترددات اللاسلكية + الكاميرات المحمولة. أدوات مثل DroneGun Tactical التي تغطي ما يصل إلى 500 متر في أقل من 10 دقائق من وقت النشر.
• الأمن الحضري
  استخدم الترددات اللاسلكية المعززة بالذكاء الاصطناعي + الاندماج البصري. يتمتع SkyPatriot من Rinicom بنصف قطر تغطية يبلغ 1 كيلومتر مربع و <3 إنذارات كاذبة في الأسبوع.

الخيارات المستندة إلى الميزانية:

• منخفضة التكلفة (<$100K)
  ماسح ضوئي يعمل بالترددات اللاسلكية (مثل، أرونيا) + كاميرات أساسية + برنامج ذكاء اصطناعي؛ مثالي للمجمعات الجامعية أو المجمعات الصناعية.
• Mid-Range ($100K–$500K)
  رادار دوبلر + أجهزة تصوير حراري + أجهزة تشويش متوسطة المدى؛ مناسبة للمراكز الحدودية أو المطارات.
• عالية الجودة (>$500K)
  رادار متعدد الأطياف + رؤية بالذكاء الاصطناعي + تدابير مضادة ذكية؛ تُستخدم في المناطق الدفاعية الحرجة.

التوافق وقابلية التوسع:

اختر الأنظمة ذات واجهات برمجة التطبيقات المفتوحة - على سبيل المثال، يتيح لك نظام تعقب الطائرات بدون طيار من DeDrone الترقية لإضافة أسلحة الليزر أو أجهزة اعتراض الطائرات بدون طيار، مما يشكل حلقة "الكشف-التعرف-التحديد-التحييد".

الخاتمة

لا يوجد مستشعر واحد يقوم بكل شيء. تجمع أفضل أنظمة الكشف عن الطائرات بدون طيار بين مستشعرات الرادار والترددات اللاسلكية والمستشعرات الضوئية - مع وجود ذكاء اصطناعي يربط كل شيء معاً.

تتطور الطائرات بدون طيار، وكذلك يجب أن تتطور دفاعاتنا. لقد رأيت العشرات من الأنظمة تعمل بشكل جيد - ولكن فقط عندما تتوافق بعناية مع محيطها. وسواء كنت تحمي ساحة رياضية أو قاعدة عسكرية أو مزرعة للطاقة الشمسية، فإن الحل يكمن في الأنظمة الذكية متعددة الطبقات.

هل تحتاج إلى مساعدة في تصميم أو توسيع نطاق تغطية الكشف لديك؟ دعنا نتحدث عن الحلول الهجينة التي تناسب بيئتك وميزانيتك.