Trong các khu vực xa bờ rộng lớn, các mối đe dọa an ninh như buôn lậu, xâm nhập trái phép và tranh chấp ngư nghiệp ngày càng phổ biến. Hệ thống radar truyền thống gặp khó khăn trong việc thích ứng với môi trường biển phức tạp và luôn thay đổi. Radar an ninh ven biển mảng pha – một hệ thống phát hiện quét điện tử tiên tiến – đang trở thành “mạng lưới thần kinh điện tử” bảo vệ an ninh hàng hải. Thông qua hoạt động phối hợp của hàng trăm đơn vị anten siêu nhỏ, nó đạt được khả năng phát hiện, theo dõi và nhận dạng mục tiêu bề mặt với độ chính xác cao, mọi thời tiết, cung cấp sự hỗ trợ vững chắc cho an ninh vùng biển.

1. Radar an ninh ven biển mảng pha là gì?

Radar mảng pha (phased array radar), còn được gọi là radar quét điện tử, sử dụng nhiều đơn vị anten độc lập để tạo ra chùm tia định hướng bằng cách điều khiển pha của từng đơn vị. Điều này cho phép quét tốc độ cao và theo dõi đa mục tiêu mà không cần quay cơ học — đặc biệt phù hợp với các kịch bản giám sát vùng biển năng động, phức tạp.

Sau khi bảng điều khiển phát lệnh dò tìm, hệ thống radar hoàn thành toàn bộ chu trình xử lý tín hiệu “phát – thu – xử lý – xuất dữ liệu”. Mỗi bước đều được tối ưu hóa cho môi trường biển đặc thù, giúp triệt tiêu nhiễu sóng biển và nhiễu điện từ, đồng thời trích xuất thông tin mục tiêu một cách chính xác.

2. Hiệu chỉnh và cấu hình tham số cốt lõi

2.1 Dải tần hoạt động và hiệu chuẩn lắp đặt

Tại bãi thử tích hợp radar–quang điện ở Vũ Hán, sau khi hoàn tất lắp đặt radar, kỹ sư Lakeda tiến hành hiệu chuẩn định hướng chính xác. Do khả năng phát hiện của radar mạnh nhất theo phương vuông góc và giảm dần khi góc nâng tăng, việc đảm bảo bao phủ khu vực nước trọng yếu là điều tối quan trọng.

Sau đó, các tham số cơ bản như hướng radar, phạm vi phát hiện, góc phương vị và tọa độ vĩ–kinh độ được nhập để làm cơ sở dữ liệu cho giám sát tiếp theo.

2.2 Cấu hình ngưỡng và tối ưu chống nhiễu

Thiết lập ngưỡng phát hiện phù hợp là chìa khóa để đảm bảo khả năng nhận biết và giảm thiểu báo động giả. Kỹ sư Lakeda cấu hình ngưỡng dựa trên từng loại mục tiêu, giúp phân biệt hiệu quả tín hiệu thật với nhiễu, nâng cao đáng kể độ tin cậy của hệ thống.

3. Cơ chế khóa thông tin mục tiêu động

Radar an ninh ven biển của Lakeda sử dụng quét điện tử định hướng, phân tích hiệu ứng Doppler và theo dõi dữ liệu đa chiều để xây dựng hệ thống tính toán tham số mục tiêu toàn diện:

• Hướng mục tiêu: Tính toán chính xác góc phương vị và góc cao dựa trên quét điện tử và điều khiển pha.
• Tốc độ di chuyển: Sử dụng độ dịch Doppler để tính vận tốc hướng tâm, kết hợp xử lý thích ứng không–thời gian nhằm loại bỏ nhiễu sóng biển.
• Hành trình di chuyển: Áp dụng thuật toán dự đoán quỹ đạo bằng AI và lấy mẫu mật độ cao, tích hợp dữ liệu AIS và cảm biến quang–điện để loại bỏ báo động giả và dự đoán quỹ đạo trong 1–5 phút tiếp theo.

4. Thu nhận tín hiệu phản xạ và công nghệ chống nhiễu

Trong môi trường vùng biển, sóng điện từ radar dễ bị ảnh hưởng bởi sóng, chim biển và nhiễu khí quyển. Mỗi đơn vị thu của radar có thể độc lập thu tín hiệu phản xạ, sau đó sử dụng thuật toán AI để lọc nhiễu trước khi thực hiện chồng pha tín hiệu đồng bộ. Công nghệ “tổng hợp đa đơn vị tăng cường” này đảm bảo xuất ra thông tin mục tiêu chính xác, ổn định ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.

5. Hệ thống radar–quang điện tích hợp: Giám sát hợp tác đa cảm biến

Một hệ thống radar đơn lẻ khó có thể đạt giám sát hình ảnh mọi thời tiết. Lakeda đã sáng tạo tích hợp cảm biến quang–điện để hình thành hệ thống giám sát đa chiều – hệ thống radar–quang điện tích hợp:

• Ban ngày: Cảm biến quang điện ghi lại hình ảnh rõ nét về hình dạng tàu và số nhận dạng với độ phân giải cao.
• Ban đêm hoặc ánh sáng yếu: Công nghệ ảnh nhiệt hồng ngoại, không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng hay sương mù, nhận dạng nguồn nhiệt động cơ và hình dạng thân tàu, đảm bảo giám sát hình ảnh 24/7.

6. Cảnh báo khu vực thông minh và phòng thủ chủ động

Để xử lý xâm nhập trái phép và tranh chấp ngư nghiệp, hệ thống radar–quang điện tích hợp của Lakeda và hệ thống “Lôi Độn” bảo vệ ngư nghiệp hỗ trợ thiết lập khu vực cảnh báo tùy chỉnh và cơ chế phòng thủ chủ động:

• Vẽ ranh giới khu vực: Thiết lập ranh giới và cấp cảnh báo cho vùng cấm đánh bắt, khu vực cảng và khu nuôi trồng thủy sản.
• So sánh theo thời gian thực: Hệ thống đối chiếu dữ liệu radar và quang điện với vùng cài đặt để phát hiện mục tiêu trái phép.
• Cảnh báo đa cấp: Khi phát hiện xâm nhập, hệ thống kích hoạt cảnh báo âm thanh–hình ảnh ngay lập tức và gửi hình ảnh, quỹ đạo cùng thông tin mục tiêu đến trung tâm giám sát, đạt chu trình khép kín “phát hiện – cảnh báo – phản ứng”.

7. Ứng dụng rộng rãi và ưu thế kỹ thuật

Hệ thống radar này có tốc độ làm mới dữ liệu cao, cho phép theo dõi ổn định các mục tiêu di chuyển nhanh (như “tàu Da Fei” và xuồng cao tốc). Phạm vi bao phủ từ 1,2 km đến 8 km, phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau như cảng, vùng ven bờ và vùng biển mở.

Kết luận

Radar an ninh ven biển mảng pha không chỉ xây dựng “mạng lưới thần kinh điện tử” thông minh, hoạt động mọi thời tiết cho biển, mà còn đóng vai trò quan trọng trong chống buôn lậu, ngăn chặn xâm nhập trái phép và bảo vệ tài nguyên thủy sản. Nó cung cấp giải pháp an ninh độ chính xác cao và độ tin cậy lớn cho bảo tồn sinh thái biển và phát triển kinh tế ven bờ.

Tài liệu tham khảo thêm

• Công nghệ Hệ thống Radar – Wikipedia
  Tìm hiểu thêm về nguyên lý cơ bản, lịch sử phát triển và cơ chế hoạt động của các loại radar cũng như ứng dụng của chúng.

• Công nghệ Giám sát Biển – Cơ quan NOAA
  Tài nguyên uy tín từ Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) về công nghệ giám sát biển và ven biển, bao gồm ứng dụng radar và thiết bị cảm biến trong quan trắc đại dương.

• Công nghệ Quét Điện tử Mảng – IEEE Xplore
  Truy cập các tiêu chuẩn kỹ thuật, bài nghiên cứu và trường hợp ứng dụng mới nhất liên quan đến radar mảng pha trong cơ sở dữ liệu học thuật IEEE.

Hy vọng những tài liệu này giúp bạn hiểu rõ hơn về các công nghệ liên quan!