Dopplerův plášť: Skrytí pohybujících se objektů před radary

18

Byl vyvinut nový „Dopplerův plášť“, který dokáže učinit pohybující se objekty neviditelnými pro radarové systémy, takže se jeví jako nehybné. Tato technologie manipuluje s radarovými signály pomocí principů zpracování informací těchto systémů a nabízí inovativní stealth řešení, které může doplnit nebo dokonce nahradit tradiční materiály pohlcující radary.

Jak funguje Dopplerův plášť

Zařízení přiměje radar, aby uvěřil, že se cíl nepohybuje, což způsobí, že je odfiltrován jako statický šum. Většina radarů ignoruje stacionární objekty a tento plášť této slabosti využívá. Tím se liší od tradiční technologie stealth, která se zaměřuje na snížení množství odražené radarové energie.

Namísto snížení odrazu neutralizuje Dopplerův plášť frekvenční posun způsobený pohybem. Radary detekují pohyb prostřednictvím tohoto „Dopplerova posunu“, což je změna frekvence odraženého signálu. Změnou fáze příchozích vln plášť způsobí, že pohybující se objekt napodobuje stacionární překážky, jako jsou stromy nebo budovy.

Technologie Metasurface

Jádrem Dopplerova pláště je metapovrch : ultratenký materiál navržený pomocí drobných struktur, které řídí elektromagnetické vlny. Tyto povrchy mohou ohýbat, absorbovat nebo vytlačovat vlny způsobem, který přírodní materiály nemohou. Prototyp týmu používá kruhový kovový disk s varikapovými diodami, které upravují kapacitu v reálném čase tak, aby posouvaly frekvenci příchozích radarových vln.

Jedná se o první ukázku pláště pracujícího s frekvenčně modulovaným radarem, který je standardem v moderních systémech, na rozdíl od předchozích studií využívajících jednodušší signály se spojitou vlnou. Testy ukazují, že prototyp potlačuje Dopplerovu informaci v pásmu 50 megahertzů na frekvenci asi 350 megahertzů, přičemž zmenšuje radarový průřez pro větší utajení.

Problémy a budoucí vývoj

Navzdory slibným výsledkům čelí Dopplerovské maskování výzvám. Metapovrchy se musí přizpůsobit zakřiveným povrchům, což vyžaduje integraci se senzory, které detekují radarové signály v reálném čase. Technologie se blíží praktickému použití, ale vyžaduje další vývoj, aby se zajistilo přizpůsobení a integraci snímacích schopností.

Profesor Shah Nawaz Burokur odhaduje, že technologie by mohla být připravena do pěti let, přičemž nejvýznamnější výzvou je integrace senzorů. Studie naznačuje, že tento přístup by mohl sloužit jako doplněk ke stávajícím technikám stealth nebo jako nákladově efektivní alternativa pro platformy, kde tradiční zmírňování není praktické.

Za Stealth

Dopplerovské maskování má potenciální využití i mimo vojenské použití. Návrhy Metasurface mohou zlepšit telekomunikace tím, že manipulují s frekvencemi signálu tak, aby přenášely data efektivněji. Principy lze také přizpůsobit pro systémy s vyšší frekvencí, čímž se otevírají možnosti v jiných oblastech.

Úspěšná demonstrace pláště, který skrývá pohyb před skutečnými radarovými signály, představuje milník ve výzkumu technologie stealth a nabízí jak doplňková, tak nákladově efektivní řešení pro různé platformy.