גילוי וזיהוי RF של כלי טיס בלתי מאוישים

בעוד כמות יישומי wireless גדלה בקצב כה מסחרר, כך גדל הצורך בניתוח RF מדויק. המהנדסים שלנו ב Signal Hound שואפים להנגיש כלים של ניתוח RF מדויק למהנדסים וטכנאים למגוון רחב מאד של שימושים. הקריאה הבאה תעזור לך הקורא/ת להבין איזה מוצר הוא המתאים ביותר לגילוי רחפנים וללמוד על המאפיינים שהופכים את המוצר הזה לכל כך בולט לשימוש המדובר.

מגוון השימושים הצבאיים והמסחריים של רחפנים מתרחב כל הזמן ובמהירות רבה. היכולת לגלותם ולגלות את מיקומם המדויק הפכה להכרחית. המאמר הבא חוקר מדוע ה SM200C של חברת Signal Hound כה בולט כמכשיר רב עוצמה למעקב ושמירת הביטחון והבטיחות של מתקנים צבאיים, תשתיות חשובות ומרחבים ציבוריים.

כלי טיס בלתי מאויישים, רחפנים לצורך העניין, באים לידי שימוש לא רק ביישומים צבאיים ויישומי חובבים. לפי רשות התעופה האמריקנית, בסוף 2023  היו רשומים בארה”ב 370,000 רחפנים מסחריים. בעוד השימושים המסחרי ברחפנים הולך ומתרחב, הצורך בפיקוח גדל גם הוא. הגנה ובטיחות של מתקנים צבאיים זוכים לחשיבות מיוחדת אך גם שמירה ואבטחה של מרחב אווירי סביב מתקנים ממשלתיים (שדות תעופה, התכנסויות ציבוריות ותשתיות בעלות חשיבות גדולה) הם בעלי חשיבות רבה מאד.

מרבית הרחפנים המסחריים מתקשרים עם הבקרה הקרקעית באמצעות אותות RF באחד או יותר מתחומי התדר שאינם מצריכים רישוי: 2.4 GHz, 5.8 GHz, 900 MHZ, ו 433 MHz, כאשר השכיח מכולם הוא התחום של 2.4 GHz. אותות הרחפנים יכולים לדלג בין תדרים (frequency hop) בתוך תחומי התדר האלה ועשויים לצרוך רוחב סרט של עד 80 MHz. נתח תחום (spectrum analyzer) יכול לגלות את האותות האלה כאשר מתבצעת תקשורת בין הרחפן לקרקע ואף מסוגל לגלות מס’ רחפנים בו זמנית. בנוסף, באמצעות שימוש בריבוי spectrum analyzers ניתן לבצע טריאנגולציה לאותות ולאתר גם את הרחפן וגם את מפעילו בו זמנית.

מודל SM200C של חברת signal Hound, real-time spectrum analyzer בעל תחום תדר של 100KHz – 20 GHz, עם 160 MHz של רוחב סרט מיידי ומהירות סריקה של 1 THz, ממשק פייבר אופטי ו GPS פנימי אידיאלי לצורך גילוי, איתור וזיהוי של רחפניםבפרט  וכטב”מים בכלל.

בעוד גילוי מבוסס RF של UAS (Unmanned Aerial Systems) נחשב ליעיל מאד, קיימים מס’ אתגרים בשימוש בגישה זו. ככל שהספקטרום צפוף יותר כך קשה יותר לגלות אותות מעוררי עניין. רמת הברירות של המקלט (receiver selectivity) הוא תכונת מפתח כאשר מנתחים ספקטרום צפוף. ברירות היא היכולת להבחין בין האות שהמקלט מכוון אליו לבין האותות אליהם המקלט אינו מכוון. תוספת ה pre selector של ה SM200C בנוסף לאופטימיזציה שלנו עבור IP3 מעולה, DANL, phase noise ו SFDR משפר את הברירות שלנו ומאפשר בהירות לרעש ה spectrum – ובעצם מייצר כלי אמין ביותר לצורך מעקב בתוך ספקטרום צפוף.

איור :1 רחפן מסחרי בסביבה אורבנית קרדיט: Signal Hound

מרביתם של הרחפנים המסחריים משתמשים ב  בפרוטוקול WiFi לצורך שליטה ובקרה, מה שעשוי לצרוך רוחב סרט גדול. ברגע נפתרה הבעיה של ההתכווננות לתדר שמעניין אותנו, ה SM200C, באמצעות רוחב הסרט 160 MHz של streaming שלו, מאפשר לנו התמקדות והסתכלות על כל האות, פענוח עד למתעד. המתעד כולל כולל כתובות MAC אופייניות לכל יצרני הרחפנים, מיקום GPS, ואפילו ווידאו. עם כל המידע הזה, הזיהוי של יצרן הרחפן הינו  פשוט.

מהירות הסריקה בת ה 1 THz של ה SM200C מאפשרת לנו דילוגי תדר מהירים בתוך תחומי התדר הרלוונטיים, ומספקת מנגנון מאד מהיר ומאד יעיל לסריקה ולאיתור פעילות רחפנים בתוך תחומי התדר הללו. מכשיר אחד יכול לסרוק את תחומי התדרים הרלוונטיים, לאתר פעילות רחפנים, ולהתריע למפעיל לגבי פעילות רחפנים. היכולת לעשות כל זאת מהר מאד משפיעה מאד על ה POI (Probability Of Intercept). היכולת להשלים משימה כזאת בקלות וביעילות היא סימן למצוינות של סדרת ה SM של Signal Hound.

איור :2 C200S קרדיט: Signal Hound

אתגרים רבים כרוכים באיתור, גילוי וזיהוי רחפנים תוך ניטור ספקטרום. אחד מהם, מכשולים פיזיים כגון פני שטח לא אחידים ובניינים גבוהים, עשוי להגביל את טווח ה spectrum analyzer. לעיתים תכופות שימוש באנטנה בלבד לא יוכל לפצות על כך ולספק כיסוי טוב של כל האתר. התקנת מספר מכשירים ברחבי האתר תפתור את הבעיה. גודלו הפיזי הקטן, ביחד עם ה – GPS הפנימי שמאפשר ניטור ואיתור תור כל מכשיר, והממשק הפייבר אופטי שמאפשר התקנה קלה ומהירה בכל מקום ברחבי האתר, וכמובן המחיר האטרקטיבי, הופכים את ה SM200C לאידיאלי להתקנה מרובת מכשירים באזורים גדולים ובעלי מכשולים פיזיים.


MTI

תגובות סגורות