La scoperta del radar a serie di fasi migliora il rilevamento di bersagli multipli per la sicurezza

Immagina un posto di frontiera dove i sistemi radar tradizionali possono scansionare i bersagli solo uno alla volta, un processo inefficiente e soggetto a mancate rilevazioni. Ora immagina un nuovo sistema radar con capacità di "occhio d'aquila", che identifica e traccia simultaneamente più bersagli in movimento con precisione. Questa non è fantascienza, ma la realtà portata dalla tecnologia radar a matrice a fasi, una svolta con profonde implicazioni per l'infrastruttura di sicurezza nazionale.

I sistemi radar tradizionali faticano sempre più a soddisfare le moderne esigenze di rilevamento multi-bersaglio in ambienti complessi. Il radar a matrice a fasi offre una soluzione rivoluzionaria controllando la fase di ogni elemento di antenna nella sua matrice, consentendo una rapida scansione del fascio e un controllo flessibile senza movimento meccanico. Questa tecnologia offre tre vantaggi chiave:

• Rilevamento multi-bersaglio: L'elaborazione simultanea di più bersagli migliora notevolmente l'efficienza e l'accuratezza del rilevamento.
• Scansione rapida: L'orientamento elettronico del fascio consente regolazioni direzionali istantanee senza rotazione fisica.
• Controllo adattivo: La modellatura e la direzione del fascio personalizzabili consentono un tracciamento più preciso del bersaglio.

Recenti ricerche si sono concentrate su un sistema radar a matrice a fasi che utilizza una configurazione di antenna URA 30×30, in grado di scansionare da -45° a +45° per un rilevamento preciso multi-bersaglio. Per convalidare questo sistema, i ricercatori hanno sviluppato un prototipo ULA 1×16 con un intervallo di scansione da -35° a +35°, conducendo simulazioni ed esperimenti completi per valutarne le capacità.

I risultati della simulazione hanno rivelato un'accuratezza straordinaria: 99,98% nella stima della distanza e 95,09% nella stima dell'angolo. I test sperimentali hanno confermato questi risultati con un'accuratezza della distanza del 99,62% e un'accuratezza dell'angolo del 95,03%, dimostrando prestazioni superiori rispetto ai sistemi radar esistenti.

In test controllati, il sistema ha identificato e tracciato con successo tre bersagli mobili simulati e due bersagli fisici in condizioni sperimentali, determinando con precisione le loro posizioni, una testimonianza della sua affidabilità nel mondo reale.

I sistemi radar avanzati costituiscono la spina dorsale dell'infrastruttura di sicurezza nazionale. La tecnologia a matrice a fasi mostra particolare promessa in:

• Sorveglianza dei confini: Monitoraggio delle regioni di confine remote per rilevare potenziali minacce.
• Identificazione delle minacce: Tracciamento rapido di bersagli aerei, terrestri e marittimi.
• Protezione civile: Applicazioni nel controllo del traffico aereo, nel monitoraggio meteorologico e nella prevenzione dei disastri.

L'architettura a matrice rettangolare uniforme offre vantaggi distinti rispetto alle matrici lineari convenzionali:

• Scansione bidimensionale: Fornisce una copertura orizzontale e verticale completa.
• Risoluzione migliorata: L'aumento degli elementi dell'antenna produce un rilevamento del bersaglio più preciso.
• Resistenza alle interferenze migliorata: Le tecniche avanzate di beamforming sopprimono i segnali indesiderati.

Nonostante i suoi vantaggi, il radar a matrice a fasi deve affrontare sfide di implementazione, tra cui costi hardware elevati, complessi requisiti di elaborazione del segnale e gestione delle interferenze elettromagnetiche. Le direzioni di ricerca future si concentrano su:

• Riduzione dei costi attraverso materiali e produzione avanzati
• Maggiore integrazione per sistemi compatti ed efficienti dal punto di vista energetico
• Incorporazione di IA e machine learning per il funzionamento autonomo

Poiché questa tecnologia continua a evolversi, i sistemi radar a matrice a fasi promettono di ridefinire l'infrastruttura di sicurezza, offrendo capacità di rilevamento senza precedenti per un futuro più sicuro.