Χρήση παθητικών radar για εντοπισμό drones

Μπάμπης Παπασπύρος

Στον σημερινό κόσμο τα drones έχουν γίνει πανταχού παρόντα. Χρησιμοποιούνται για φωτογραφίσεις, παραδόσεις δεμάτων, γεωργία, αλλά και δυστυχώς για παράνομες δραστηριότητες, κατασκοπεία ή ακόμα και μεταφορά επικίνδυνων αντικειμένων κοντά σε αεροδρόμια, στάδια, φυλακές ή κρίσιμες υποδομές.

Ευρεία είναι η χρήση τους εδώ και χρόνια σε στρατιωτικές επιχειρήσεις.

Η ανάγκη για αξιόπιστο εντοπισμό μη εξουσιοδοτημένων drones έχει γίνει επιτακτική, ειδικά σε αστικά περιβάλλοντα όπου τα κλασικά ραντάρ συχνά δυσκολεύονται.

Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι μια έξυπνη και «σιωπηλή» τεχνολογία: το παθητικό radar (passive radar). 

Σε αντίθεση με τα συμβατικά radar που εκπέμπουν ισχυρά σήματα και  (κάτι που τα κάνει εύκολα ανιχνεύσιμα και μπορεί να δημιουργεί προβλήματα σε πολυσύχναστες περιοχές), το παθητικό radar δεν εκπέμπει τίποτα. Λειτουργεί σαν «παρατηρητής» που ακούει τα σήματα που ήδη υπάρχουν γύρω μας.

Πώς «βλέπει» χωρίς να εκπέμπει;

Το παθητικό radar εκμεταλλεύεται τα σήματα που εκπέμπουν καθημερινά:

• Οι FM ραδιοφωνικοί σταθμοί (88–108 MHz),
• Οι ψηφιακοί τηλεοπτικοί πομποί (DVB-T),
• Ακόμα και οι πομποί κινητής τηλεφωνίας (LTE, 5G).

Αυτά τα σήματα «χτυπούν» παντού, σε ένα drone, σε ένα κτίριο, σε ένα αυτοκίνητο ή σε ένα πουλί. Ο δέκτης του παθητικού radar λαμβάνει δύο είδη σημάτων:

• Το άμεσο σήμα από τον πομπό (σαν να ακούς κανονικά ραδιόφωνο).
• Το ανακλώμενο σήμα που έχει «χτυπήσει» σε κάτι και γυρίζει πίσω.

Με έξυπνη ψηφιακή επεξεργασία, το σύστημα συγκρίνει αυτά τα δύο σήματα και καταλαβαίνει αν υπάρχει κάτι που κινείται στον αέρα. Αν το ανακλώμενο σήμα έχει μικρή αλλαγή συχνότητας (Doppler effect, σαν τον  ήχο της σειρήνας όταν πλησιάζει και απομακρύνεται), τότε πρόκειται για κινούμενο αντικείμενο. Τα drones, λόγω των έλικων τους, δίνουν και ένα χαρακτηριστικό «στίγμα» (micro-Doppler) που τα ξεχωρίζει από πουλιά ή αεροπλάνα.

Γιατί είναι ιδανικό για drones σε πόλεις και αεροδρόμια;

Αόρατο & ακίνδυνο: Δεν εκπέμπει, δεν χρειάζεται άδεια συχνοτήτων και δεν ενοχλεί άλλα συστήματα.

Λειτουργεί 24/7: Σε όλες τις καιρικές συνθήκες, μέρα-νύχτα, ακόμα και όταν τα συμβατικά ραντάρ «τυφλώνονται» από βροχή ή χαμηλές πτήσεις.

Καλύπτει μεγάλη περιοχή: Σε περιοχές με καλή κάλυψη FM ή κινητής, μπορεί να εντοπίσει μικρά drones (π.χ. DJI Mavic) από 5–10+ χιλιόμετρα (ανάλογα με το μέγεθος, την ταχύτητα και την πυκνότητα πομπών). Μεγαλύτερα drones φτάνουν και τα 30–50 km σε καλές συνθήκες.

Χαμηλό κόστος λειτουργίας: Δεν χρειάζεται δικό του πομπό, άρα λιγότερη ενέργεια και συντήρηση.

Συστήματα όπως το MAVERICK C-series (από την αυστραλιανή Silentium Defence) έχουν σχεδιαστεί για πολιτικές & στρατιωτικές χρήσεις: αεροδρόμια, προστασία υποδομών, έλεγχος εναέριας κυκλοφορίας drones. 

Παρόμοια, το TwInvis της γερμανικής HENSOLDT έχει δοκιμασθεί σε αεροδρόμια και δείχνει εξαιρετικά αποτελέσματα ακόμα και σε δύσκολα περιβάλλοντα (π.χ. κοντά σε ανεμογεννήτριες όπου τα κλασικά ραντάρ δυσκολεύονται)

(Παραπάνω βλέπετε χαρακτηριστικά παραδείγματα Range-Doppler από παθητικά radar.)

Πρακτικά οφέλη για την καθημερινότητα

Φανταστείτε ένα αεροδρόμιο: Αντί να εκπέμπει συνεχώς ισχυρά σήματα (που μπορεί να επηρεάσουν ευαίσθητα όργανα), ένα παθητικό σύστημα «βλέπει» τα υπάρχοντα σήματα της πόλης και ειδοποιεί αμέσως αν εμφανιστεί drone σε απαγορευμένη ζώνη. 

Ή σε ένα μεγάλο στάδιο: Αντί να κινδυνεύουν θεατές από πτώση drone, το σύστημα δίνει έγκαιρη προειδοποίηση χωρίς να ενοχλεί τις επικοινωνίες.

Η τεχνολογία αυτή δεν είναι πια πειραματική. Το 2025–2026 βλέπουμε όλο και περισσότερες δοκιμές σε πολιτικά περιβάλλοντα, συνεργασίες με αρχές αεροπορίας και ενσωμάτωση σε λύσεις πολλαπλών συστημάτων (μαζί με κάμερες, μικρόφωνα, RF scanners κλπ). 

Ένα αποτελεσματικό παθητικό radar μεταξύ άλλων θα πρέπει να διαθέτει:

Πολύ ευαίσθητους δέκτες (-150 ως-140 dBm)

Έξυπνο λογισμικό επεξεργασίας πληροφοριών λαμβανομένων σημάτων 

Κεραίες με μεγάλη απολαβή (gain) της τάξης 14 ως 18 dbi

Το παθητικό radar δεν είναι «μαγικό ραβδί», αλλά είναι μια από τις πιο έξυπνες και διακριτικές λύσεις για τον εντοπισμό drones σήμερα. Εκμεταλλεύεται αυτό που ήδη υπάρχει γύρω μας, τα ραδιοκύματα της καθημερινότητας  για να μας προσφέρει ασφάλεια χωρίς να «φωνάζει» την παρουσία του. Σε μια εποχή που τα drones πολλαπλασιάζονται, τέτοιες «σιωπηλές» τεχνολογίες μπορεί να γίνουν ο καλύτερος φύλακας του ουρανού μας.