Opracowano nowy „płaszcz Dopplera”, który może sprawić, że poruszające się obiekty staną się niewidoczne dla systemów radarowych, sprawiając wrażenie nieruchomych. Technologia ta manipuluje sygnałami radarowymi, wykorzystując zasady przetwarzania informacji stosowane w tych systemach, oferując innowacyjne rozwiązanie stealth, które może uzupełnić lub nawet zastąpić tradycyjne materiały pochłaniające radary.
Jak działa płaszcz Dopplera
Urządzenie oszukuje radar, aby uwierzył, że cel się nie porusza, powodując odfiltrowanie go jako szumu statycznego. Większość radarów ignoruje obiekty stacjonarne i ten płaszcz wykorzystuje tę słabość. Różni się to od tradycyjnej technologii stealth, która koncentruje się na zmniejszaniu ilości odbitej energii radaru.
Zamiast redukować odbicia, płaszcz Dopplera neutralizuje przesunięcie częstotliwości spowodowane ruchem. Radary wykrywają ruch poprzez „przesunięcie Dopplera”, czyli zmianę częstotliwości odbitego sygnału. Zmieniając fazę napływających fal, płaszcz powoduje, że poruszający się obiekt imituje stacjonarne przeszkody, takie jak drzewa lub budynki.
Technologia Metasurface
W rdzeniu płaszcza Dopplera znajduje się metapowierzchnia : ultracienki materiał zaprojektowany przy użyciu maleńkich struktur kontrolujących fale elektromagnetyczne. Powierzchnie te mogą zginać, pochłaniać lub przemieszczać fale w sposób, którego nie potrafią naturalne materiały. Prototyp zespołu wykorzystuje okrągły metalowy dysk z diodami varicap, które regulują pojemność w czasie rzeczywistym, aby przesunąć częstotliwość przychodzących fal radarowych.
To pierwsza demonstracja działania płaszcza z radarem z modulacją częstotliwości, co jest standardem w nowoczesnych systemach, w przeciwieństwie do poprzednich badań wykorzystujących prostsze sygnały o fali ciągłej. Testy wykazały, że prototyp tłumi informacje Dopplera w paśmie 50 megaherców przy częstotliwości około 350 megaherców, jednocześnie zmniejszając przekrój poprzeczny radaru, co zapewnia dodatkową niewidzialność.
Problemy i przyszły rozwój
Pomimo obiecujących wyników maskowanie Dopplera stoi przed wyzwaniami. Metapowierzchnie muszą dopasowywać się do powierzchni zakrzywionych, co wymaga integracji z czujnikami wykrywającymi sygnały radarowe w czasie rzeczywistym. Technologia ta jest bliska praktycznego zastosowania, wymaga jednak dalszego rozwoju, aby zapewnić dopasowanie i integrację możliwości wykrywania.
Profesor Shah Nawaz Burokur szacuje, że technologia może być gotowa za pięć lat, a największym wyzwaniem będzie integracja czujników. Badanie sugeruje, że podejście to mogłoby służyć jako uzupełnienie istniejących technik ukrywania się lub jako opłacalna alternatywa dla platform, na których tradycyjne ograniczanie ryzyka nie jest praktyczne.
Poza ukryciem
Maskowanie Dopplera ma potencjalne zastosowania wykraczające poza zastosowania wojskowe. Projekty metapowierzchni mogą ulepszyć telekomunikację poprzez manipulowanie częstotliwościami sygnału w celu wydajniejszego przesyłania danych. Zasady można również dostosować do systemów o wyższej częstotliwości, otwierając możliwości w innych obszarach.
Udana demonstracja płaszcza ukrywającego ruch przed rzeczywistymi sygnałami radarowymi stanowi kamień milowy w badaniach nad technologią stealth, oferując zarówno komplementarne, jak i opłacalne rozwiązania dla różnych platform.
