無人機偵測與防禦系統測試
確保商用無人機(UAV)安全可靠運作的射頻監控、GNSS 與雷達測試解決方案
隨著無人機威脅日益複雜且多樣化,在真實部署前確保防禦系統的絕對可靠性,是保護關鍵基礎設施的首要挑戰,Rohde & Schwarz 的「無人機防禦系統驗證與確效平台」為此而生,它是一套專為系統開發商與整合商設計的綜合測試解決方案。
該平台整合了頂尖的訊號產生器與分析儀,能在實驗室環境中,精準模擬真實世界的複雜威脅情境。從驗證雷達系統對「低、慢、小」目標的偵測能力、評估射頻 (RF) 監控系統在密集電磁環境下的訊號捕捉效能,到測試無人機 GNSS 導航的抗干擾穩健性,皆能提供可重現且確定性的測試數據。
透過此平台進行嚴謹的前期確效,能大幅降低開發風險、加速驗證週期,最終確保您部署的防禦系統,在面對真實威備時,具備最高水準的精確度與可靠性。
測試解決方案
Rohde & Schwarz 為設計無人機偵測與分類系統的挑戰提供獨特的解決方案,這些系統整合了多重感測器與資訊,以提供一致且可靠的威脅分析,該解決方案特別強調對小型 UAV 的雷達偵測與射頻(Radio Frequency)監控,適用於以下應用的解決方案:小型 UAV 偵測的雷達測試、射頻監控與反制,以及 GNSS 測試。
GNSS 測試
若沒有廣泛使用全球導航衛星系統(GNSS,Global Navigation Satellite Systems),如 GPS、Galileo、BeiDou 與 GLONASS 進行精確的地理定位,現今大多數的 UAV 應用都將無法實現;Rohde & Schwarz 提供全方位的 GNSS 模擬解決方案,用於設計、測試與驗證高精度的機載裝置。
射頻監控與反制
射頻監控能力為任何特定的 UAV 偵測系統中的雷達感測器提供了完美的補充,透過從無人機開機那一刻起便能捕捉未經授權的活動,可以獲得無人機的精確地理位置,以及更重要的,其操控操作員的位置;Rohde & Schwarz 提供一套整合的系統解決方案,用於無人機偵測、分類、測向與反制。
用於偵測小型 UAV 的雷達測試
憑藉擴展偵測範圍與全天候運作的優勢,雷達通常是無人機偵測感測器的首選;然而,偵測在低速與低空飛行的小型 UAV,對所使用的頻段、訊噪比(SNR,Signal-to-Noise Ratio)與相位雜訊同調性提出了特殊要求,此外,在人口密集的都市地區的擁擠電磁環境中部署,對系統的運作穩定性,例如對抗 LTE 干擾,也提出了嚴格的要求;Rohde & Schwarz 提供高階儀器與解決方案,用於設計、測試與驗證雷達系統。
雷達測試解決方案
由於無人機體積小、飛行高度低且速度慢,可靠地偵測它們是現代雷達系統的一項關鍵挑戰;雷達感測器必須能以高靈敏度快速掃描大量資料、消除來自鳥類的干擾警報,並可靠地區分 UAV 與地面目標,設計無人機偵測雷達的關鍵因素可歸納如下:
- 雷達操作頻率
- 掃描覆蓋範圍與反應時間
- 解析度與環境考量
- 分類能力
即時頻譜分析
雷達脈衝分析
雷達操作頻率
操作頻率的選擇取決於多項考量,包括傳播效率、掃描的地形與環境、期望的偵測範圍以及最小可偵測雷達截面積(RCS,Radar Cross Section);為了支援整體的系統設計考量與驗證,Rohde & Schwarz 提供廣泛的訊號產生器與頻譜分析儀解決方案,涵蓋所有相關頻段(例如 X/Ka/Ku 頻段),並具備進階功能,可精確分析如脈衝形式、頻寬、頻譜、線性度與複雜波形。
掃描覆蓋範圍與反應時間
許多應用要求完整的 360° 方位角覆蓋,掃描需求從以高更新率監控大量資料,到能夠照射目標以進行分類與啟動反制措施;為了透過次級感測器(如光學、音訊)進行進一步分類,關於距離、方位與高度的精確資訊通常需要複雜的 3D 功能;為確定元件、模組或子系統層級所需的效能水準,Rohde & Schwarz 提供從精密的網路分析儀與功率計到功能齊全的示波器等獨特的儀器選擇,這些解決方案涵蓋了所有相關的量測,例如功率輸出、天線場型、頻譜發射遮罩與介面效能;此外,Roh-de & Schwarz 提供市場領先的相位雜訊分析儀解決方案,以確定採用相位鎖定迴路(PLL,Phase-Locked Loop)的微波訊號產生器組件的相位雜訊效能水準。
解析度與環境考量
雷達解析度應能解析多個同時出現的威脅、對入侵者位置進行 3D 量測、偵測低都卜勒 MDV,並準確地區分與消除地面目標及雜波源;為驗證系統在這些任務中的效能水準,Rohde & Schwarz 提供一個獨特的目標產生器解決方案,該方案整合了 R&S SMW 訊號產生器與 R&S FSW 頻譜分析儀的卓越效能,Rohde & Schwarz 的雷達目標產生器解決方案結合了這兩款儀器,並提供高度客製化的威脅情境,以可靠地測試與確定偵測效能、準確度與解析度。
分類能力
為了最大限度地減少干擾警報,分類演算法的複雜任務是應用 RCS 分析、行為分析、微都卜勒分析與都卜勒濾波,以便即時消除雜波;用於訓練演算法分析的複雜環境情境,對於提升系統效能水準與最小化誤報率至關重要;R&S PulseSequencer 解決方案提供可重現且高度確定性的環境情境,包括複雜的雷達發射器與天線圖、真實的傳播損耗與射頻功率位準,以及真實世界的干擾與共存模擬。
雷達測試解決方案
射頻監控
射頻訊號偵測與分類
由於大多數商用無人機是透過直接的無線電連結進行控制,R&S ADRONIS 射頻感測器會持續掃描所有相關頻段,並利用這些特定的發射訊號來揭示無人機的存在,並自動分類其類型與製造商。
射頻訊號測向
利用 R&S DDF550 寬頻測向儀的測向能力,R&S ADRONIS 軟體解決方案可以確定無人機的方向與控制它的操作員位置;這種偵測無人機特定無線電發射的能力,早在無人機的遙控器開啟時即可實現,為執法與安全人員提供了獨特的預警時間與情境感知。
在密集佔用的 ISM 頻段(如 Wi-Fi、Bluetooth 、影像訊號)中進行可靠的遙控訊號分類
射頻反制
防止未經授權的無人機活動最安全、最可靠的方法之一是使用 R&S ADRONIS 射頻干擾器解決方案來中斷控制訊號,控制連結的喪失通常會觸發無人機的故障安全模式,使其安全降落或返回其起飛位置;R&S ADRONIS 智慧干擾器的能力使其能夠跟蹤現代無人機控制單元最先進的跳頻方案,結合針對已分類無人機類型的低功率方法,這提供了精確選擇性干擾的明顯優勢,同時對其他訊號與相鄰頻段的影響最小,當然,也可以應用其他操作模式,如寬頻干擾、攔截式干擾與掃頻干擾模式。
R&S ADRONIS 系統解決方案
GNSS 測試
R&S GNSS 接收器測試解決方案提供最真實的 GNSS 情境模擬(GPS/GLONASS/BeiDou/OZSS),涵蓋衛星軌道、訊號傳播與電磁環境特性,並包含無人機移動的建模,這種方法的明確好處是所進行的測試與驗證情境具有無與倫比的可重現性與可擴展性。
R&S SMBV100A 向量訊號產生器是單頻接收器測試的理想 GNSS 訊號源;為了模擬更複雜的多頻 GNSS 訊號情境,R&S SMW200A 可以同時產生來自所有重要 GNSS 星系與頻段的訊號。
用於多頻 GNSS 訊號模擬的 R&S SMW200A 向量訊號產生器
相關產品
FSW 訊號與頻譜分析儀
這款高效能的訊號與頻譜分析儀重新定義了精準度,這款強大的分析儀是各種應用的理想選擇,從複雜的通訊系統到射頻元件,是您進行可靠量測與獲得無與倫比相位雜訊效能的信賴夥伴,無論是開發高效能雷達還是進行寬頻元件的特性分析,FSW 寬廣的內部分析頻寬與卓越的準確度都為訊號分析設立了標準,您可以信賴 FSW 日復一日地完成最嚴苛的任務。
主要特點
- 無與倫比的低相位雜訊與市場上最佳的靈敏度
- 8.3 GHz 內部分析頻寬
- 800 MHz 即時分析頻寬
- SCPI 記錄器簡化程式碼產生
- 高動態範圍實現卓越的 EVM 效能
R&S SMW200A 向量訊號產生器
R&S SMW200A 在應對這些多樣化需求方面無與倫比,並為訊號產生器設立了新標準,在開發與驗證任何類型的待測物,包括元件、模組與完整的基地台時,R&S SMW200A 能夠輕鬆產生具有頂級效能的適當測試訊號;R&S SMW200A 採用靈活的模組化設計,可以精確配備應用所需的選項,任何配置都是可能的,從傳統的單路徑向量訊號產生器到多通道 MIMO 接收器測試儀。
主要特點
- 頻率範圍高達 67 GHz(雙路徑:高達 44 GHz)
- 2 GHz 調變頻寬
- 整合高達 800 MHz 頻寬與高達 8x8 MIMO 的衰減功能
- 卓越的訊號品質,適用於頻譜與調變量測的高精度要求
- 先進的 GNSS 與雷達模擬器
R&S ZNA 向量網路分析儀
R&S ZNA 向量網路分析儀是 Rohde & Schwarz VNA 產品組合中的高階系列:卓越的射頻效能與廣泛的軟體功能以及獨特的硬體概念相結合,純觸控操作與以待測物為中心的方法使 R&S ZNA 成為一個功能強大、通用且小型化的量測系統,用於表徵被動與主動裝置。
主要特點
- 10 MHz 至 26.5/43.5/50/67 GHz (R&S ZNA26/43/50/67),10 MHz 至 110 GHz (R&S ZNA67EXT)
- 提供雙埠或四埠型號
- 卓越的射頻效能
- 多達四個整合訊號源
- 獨特且直觀的純觸控操作
R&S NRPxxT/TN/TWG/TWGN 熱功率感測器
R&S NRP 功率計感測器長久以來以其卓越的精準度與速度而聞名,R&S NRPxxT、R&S NRPxxTN 與 R&S NRPxxTWG 熱功率感測器非常適合對準確度要求極高的複雜量測任務,它們將出色的阻抗匹配與精密的連接器概念相結合,內部校準測試產生可靠且穩定的量測結果;R&S NRP 功率計感測器可作為 USB 感測器使用,也可透過 LAN 進行控制,R&S NRP 功率計產品組合是生產、研發與校準實驗室以及安裝與維護的理想選擇。
主要特點
- 動態範圍:–35 dBm 至 +20 dBm
- 頻率範圍:DC 至 170 GHz
- 透過 USB 與 LAN 進行控制與監控(僅限 R&S NRPxxTN/TWGN)
- 為參考應用提供卓越的效能
- 出色的阻抗匹配
R&S FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀
R&S FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀憑藉極低雜訊的內部訊號源與交互關聯技術而具有極高的靈敏度,它可以在短短數秒內量測雷達應用中常見的高度穩定訊號源的相位雜訊與振幅雜訊;額外的選配項目,如脈衝訊號量測、殘餘相位雜訊(包括脈衝)特性分析以及整合的高階訊號與頻譜分析,使 R&S FSWP 成為一款獨特的測試儀器。
主要特點
- 交互關聯技術,可平行進行極靈敏的振幅與相位雜訊量測,即使在脈衝訊號上也能實現
- 頻率範圍從 1 MHz 高達 56 GHz,搭配外部混頻器可達 325 GHz
- 內部訊號源用於量測高達 54 GHz 的殘餘相位雜訊,即使在脈衝訊號上也能實現
- 支援外部 LO 輸入,可進行高達 56 GHz 的絕對或殘餘相位雜訊量測
- SCPI 記錄器簡化程式碼產生
R&S SMA100B 射頻與微波訊號產生器
R&S SMA100B 射頻與微波訊號產生器提供毫不妥協的極致效能,它提供最純淨的輸出訊號,同時維持最高的輸出功率位準與最低的諧波,遠遠超越競爭對手;作為世界領先的訊號產生器,它可以處理射頻半導體、無線通訊、航太與國防等行業中最嚴苛的模組與系統測試量測任務。
主要特點
- 頻率範圍:8 kHz 至 3、6、12.75、20、31.8、40、50 與 67 GHz(超範圍可達 72 GHz),搭配 R&S SZM 頻率倍增器可將頻率擴展至 50 GHz 至 170 GHz
- 在 10 GHz 與 10 kHz 偏移下的 SSB 相位雜訊為 –132 dBc(典型值)
- 在 10 GHz 與 30 MHz 偏移下的寬頻雜訊為 –162 dBc(量測值)
- 在寬廣的頻率範圍內,最大輸出功率超過 30 dBm
- 多樣化的功能,如使用者校正、閉迴路功率控制與高動態不間斷位準掃描,更多詳細資訊請參閱「特點與優勢」及下方影片
R&S RTO6 示波器
R&S RTO6 是您值得信賴的示波器,它專為提供可靠的結果而設計,是您解決量測問題、確保專案進度的精密實驗室夥伴;R&S RTO6 示波器系列利用工程師的專業知識,並在需要時提供深入的洞察,建立您的量測信心。
R&S RTO6 示波器系列為您的應用提供從訊號到洞察的卓越體驗,大型的 15.6 吋觸控螢幕與全新的圖形使用者介面,結合高波形更新率、卓越的訊號保真度、數位觸發與深度響應記憶體,為頻率、協定與邏輯分析提供了一個完全整合的測試解決方案;R&S RTO6 示波器系列豐富的量測工具集與流暢的使用者介面,幫助您快速解決從簡單到複雜的電路問題。
ARDRONIS Wi-Fi
ARDRONIS Wi-Fi 是 ARDRONIS 系列中用於偵測與反制使用無線區域網路(2.4 GHz 與 5 GHz)的無人機與遙控器的解決方案;ARDRONIS Wi-Fi 透過其 Wi-Fi 通訊協定偵測無人機,並顯示偵測到訊號的大致方向;ARDRONIS Wi-Fi 透過其傳輸的 Remote ID 所提供的資訊來識別無人機,此功能受國家法規約束,根據國家法規,Remote ID 包含其唯一識別碼、GNSS 位置、速度與高度等資訊;中斷特定操作員與無人機之間連接的反制措施是 ARDRONIS Wi-Fi 的一個額外選配項目。
主要特點
- 全自動高速偵測/分類使用無線區域網路的無人機
- 透過解碼傳輸的 Remote ID 進行自動識別
- 針對性反制措施可中斷特定無人機,而不干擾其他 Wi-Fi 使用者
- 在無人機尚未起飛時提供早期預警