Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie w 2025 roku: Uwalnianie sensorów nowej generacji, bezpieczeństwa i łączności. Zbadaj, jak zaawansowane architektury i integracja AI kształtują krajobraz radarowy na następne pięć lat.

Podsumowanie i kluczowe ustalenia
Wielkość rynku, prognozy wzrostu i trendy regionalne (2025–2030)
Technologie podstawowe: Architektury szerokopasmowe i innowacje w cyfrowym formowaniu wiązki
Kluczowe zastosowania: Obrona, motoryzacja, lotnictwo i telekomunikacja
Krajobraz konkurencyjny: Wiodące firmy i inicjatywy strategiczne
Integracja AI i uczenia maszynowego w przetwarzaniu sygnałów radarowych
Łańcuch dostaw, ekosystem komponentów i wyzwania produkcyjne
Środowisko regulacyjne i alokacja pasma
Nowe możliwości: 5G/6G, systemy autonomiczne i radar oparty na przestrzeni
Perspektywy przyszłości: Tendencje zakłócające i zalecenia strategiczne
Źródła i odniesienia

Podsumowanie i kluczowe ustalenia

Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie (DBF) są na czołowej pozycji w technologii sensorów nowej generacji, oferując znaczące postępy w rozdzielczości przestrzennej, wykrywaniu celów oraz elektronicznych przeciwśrodkach. W 2025 roku sektor ten doświadcza szybkiej innowacji, napędzanej programami modernizacji obrony, proliferacją platform autonomicznych oraz rosnącym zapotrzebowaniem na radarowe możliwości wielozadaniowe. DBF wykorzystuje szybkie przetwarzanie sygnału cyfrowego i szerokie pasmo chwilowe, umożliwiając jednoczesne działanie wielu wiązek, adaptacyjną redukcję zakłóceń oraz zwiększoną świadomość sytuacyjną.

Kluczowi gracze branżowi przyspieszają wdrażanie radarów DBF o szerokim zakresie w platformach powietrznych, morskich i lądowych. Raytheon Technologies oraz Northrop Grumman prowadzą integrację architektur DBF w zaawansowanych systemach AESA (aktywnie skanowanych matrycach), a ostatnie kontrakty wspierają inicjatywy obronne USA i sojuszników. Lockheed Martin rozwija cyfrowe radary aperturowe zarówno do zastosowań wojskowych, jak i cywilnych, podkreślając modułowość i aktualizacje oparte na oprogramowaniu. W Europie Leonardo i Thales Group inwestują w skalowalne rozwiązania DBF dla nowej generacji myśliwców i platform morskich, podczas gdy HENSOLDT koncentruje się na szerokopasmowym radarze cyfrowym do monitorowania powietrza i misji przeciwdziałania UAV.

Ostatnie demonstracje potwierdziły operacyjne korzyści wynikające z szerokopasmowego DBF, w tym poprawioną odrzucenie zakłóceń, operacje o niskim prawdopodobieństwie przechwycenia (LPI) oraz śledzenie wielu celów w czasie rzeczywistym. Trwające programy Departamentu Obrony USA, takie jak Next Generation Air Dominance (NGAD) i Future Vertical Lift (FVL), mają przyspieszyć wdrażanie DBF, a wstępne wprowadzenie oczekiwane jest w ciągu najbliższych kilku lat. Ponadto sektor komercyjny bada DBF w celu monitorowania pogody, kontroli ruchu lotniczego i detekcji w motoryzacji, wykorzystując postępy w szybkim ADC, FPGA oraz technologiach RF system-on-chip.

Kluczowe ustalenia na rok 2025 i perspektywy krótkoterminowe obejmują:

Systemy radarowe DBF o szerokim zakresie przechodzą z prototypów na operacyjne wdrożenia, a główni dostawcy obrony i dostawcy systemów podsystemowych skalują produkcję.
Architektury oparte na oprogramowaniu umożliwiają szybkie aktualizacje możliwości i elastyczność w wielu zadaniach, redukując koszty cyklu życia i zwiększając potencjał eksportowy.
Ograniczenia w łańcuchu dostaw dla wysokowydajnych komponentów cyfrowych i półprzewodników RF pozostają wyzwaniem, jednak inwestycje firm takich jak Analog Devices oraz Infineon Technologies zwiększają moce produkcyjne.
Międzynarodowa współpraca i wysiłki standardyzacyjne są w toku, aby zapewnić interoperacyjność i fuzję danych między sojuszniczymi platformami.

W podsumowaniu, systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie są gotowe na znaczny wzrost i technologiczną dojrzałość do 2025 roku i dalej, kształtując krajobraz zaawansowanych sensorów i wojny elektronicznej.

Wielkość rynku, prognozy wzrostu i trendy regionalne (2025–2030)

Rynek systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie jest gotowy na dynamiczny rozwój w latach 2025–2030, napędzany rosnącym zapotrzebowaniem w obronie, lotnictwie, motoryzacji oraz nowo powstających zastosowaniach komercyjnych. Przyjęcie technologii cyfrowego formowania wiązki (DBF), która umożliwia jednoczesne działanie wielu wiązek, ulepszone wykrywanie celów i poprawioną rozdzielczość przestrzenną, przyspiesza, gdy rządy i przemysł poszukują zaawansowanej świadomości sytuacyjnej i zdolności walki elektronicznej.

W 2025 roku Ameryka Północna prawdopodobnie utrzyma swoją pozycję lidera w zakresie wdrażania i rozwoju systemów radarowych DBF o szerokim zakresie, podpierając się znacznymi inwestycjami ze strony Departamentu Obrony USA i trwających programów modernizacyjnych. Główne kontrakty obronne, takie jak Raytheon Technologies, Northrop Grumman oraz Lockheed Martin aktywnie rozwijają platformy radarowe DBF o szerokim zakresie dla nowej generacji myśliwców, okrętów morskich i systemów obrony przeciwrakietowej. Te firmy współpracują również z producentami półprzewodników i specjalistami od przetwarzania sygnałów, aby przesuwać granice przetwarzania danych w czasie rzeczywistym i miniaturyzacji.

Oczekuje się, że Europa zobaczy stabilny wzrost, z krajami takimi jak Wielka Brytania, Francja i Niemcy inwestującymi w rodzime technologie radarowe zarówno do zastosowań wojskowych, jak i cywilnych. Organizacje takie jak Leonardo i Thales Group są na czołowej pozycji w rozwoju skalowalnych rozwiązań DBF dla monitorowania powietrza, bezpieczeństwa granic i zarządzania ruchem lotniczym. Fundusz Obrony Europejskiej i wspólne inicjatywy badawczo-rozwojowe mają znacząco stymulować innowacje regionalne i zakupy transgraniczne.

Region Azji i Pacyfiku przewiduje się, że doświadczy najszybszego wzrostu, z rosnącymi budżetami obronnymi, obawami o bezpieczeństwo terytorialne i szybkim przyswajaniem technologii. Kraje takie jak Chiny, Japonia, Korea Południowa i Indie inwestują znaczne środki w krajowe zdolności radarowe. Firmy takie jak Hanwha Aerospace i Mitsubishi Electric rozszerzają swoje portfele o systemy radarowe DBF o szerokim zakresie zarówno do zastosowań wojskowych, jak i cywilnych, w tym do monitorowania pogody i asystentów kierowców w motoryzacji.

Patrząc w przyszłość, globalne perspektywy dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie charakteryzują się rosnącą integracją półprzewodników azotku galu (GaN), sztucznej inteligencji w zarządzaniu wiązką i proliferacją platform radarowych wielofunkcyjnych. Konwergencja wymagań obronnych i komercyjnych – takich jak pojazdy autonomiczne i wykrywanie dronów – jeszcze bardziej rozszerzy dostępny rynek. W związku z tym sektor ten może spodziewać się podwójnych, rocznych wskaźników wzrostu do 2030 roku, przy czym Ameryka Północna i Azja-Pacyfik pozostaną głównymi motorami innowacji i popytu.

Technologie podstawowe: Architektury szerokopasmowe i innowacje w cyfrowym formowaniu wiązki

Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie (DBF) są na czołowej pozycji w sensorach nowej generacji, oferując znaczące usprawnienia w rozdzielczości przestrzennej, wykrywaniu celów i redukcji zakłóceń. W 2025 roku konwergencja zaawansowanych przetworników analogowo-cyfrowych (ADC), szybkich procesorów sygnałowych (DSP) oraz skalowalnych programowalnych bramek (FPGA) umożliwia wdrażanie architektur DBF o szerokim zakresie w sektorze obrony i komercji.

Kluczowym trendem jest przejście z tradycyjnych analogowych lub wąskopasmowych systemów z fazowanymi matrycami na w pełni cyfrowe, szerokopasmowe rozwiązania. To przejście jest napędzane potrzebą elastyczności w wielu zadaniach, elektronicznymi przeciwśrodkami i zdolnością do przetwarzania dużych chwilowych pasm dla aplikacji takich jak wczesne ostrzeganie powietrzne, nadzór lądowy i radar motoryzacyjny. Firmy takie jak Raytheon Technologies i Northrop Grumman aktywnie wprowadzają radary DBF o szerokim zakresie dla platform wojskowych, wykorzystując swoje doświadczenie w skalowalnej technologii odbiornika/nadawcy i zaawansowanym przetwarzaniu sygnałów.

Na poziomie komponentów, dostępność szybkich, wysokorozdzielczych ADC i DAC jest krytycznym czynnikiem umożliwiającym. Analog Devices i Texas Instruments dostarczają przetworniki wielogigasamplowe oraz rozwiązania RF system-on-chip, które wspierają bezpośrednie próbkowanie RF, zmniejszając złożoność frontu analogowego i umożliwiając prawdziwą szerokopasmową operację. Te postępy są wspierane przez najnowsze FPGA i platformy system-on-chip od Xilinx (obecnie część AMD) i Intela, które zapewniają moc przetwarzania w czasie rzeczywistym wymaganą do cyfrowego formowania wiązki w setkach lub tysiącach elementów antenowych.

W sektorze komercyjnym radar motoryzacyjny szybko przyjmuje DBF, aby wspierać obrazowanie o wysokiej rozdzielczości i 4D sensing dla zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) i autonomicznych pojazdów. Firmy takie jak Continental i Bosch integrują cyfrowe formowanie wiązki w swoich nowej generacji modułach radarowych, dążąc do osiągnięcia precyzji na poziomie centymetra oraz solidnej wydajności w gęstych środowiskach miejskich.

Patrząc w przyszłość, perspektywy dla systemów radarowych DBF o szerokim zakresie są silne. Trwająca miniaturyzacja komponentów RF i cyfrowych, w połączeniu z postępami w uczeniu maszynowym dla adaptacyjnego formowania wiązki i klasyfikacji celów, ma na celu dalsze rozszerzanie możliwości i wdrażanie tych systemów. Mapy drogowe branżowe wskazują, że do późnych lat 2020, cyfrowe formowanie wiązki o szerokim zakresie stanie się standardem zarówno dla zastosowań wojskowych, jak i wysokiej klasy radarów komercyjnych, z ciągłymi innowacjami ze strony wiodących integratorów systemów i producentów półprzewodników.

Kluczowe zastosowania: Obrona, motoryzacja, lotnictwo i telekomunikacja

Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie (DBF) szybko przekształcają kluczowe sektory, takie jak obrona, motoryzacja, lotnictwo i telekomunikacja. W 2025 roku te systemy są przyjmowane ze względu na ich zdolność do zapewnienia wysokiej rozdzielczości, rzeczywistej świadomości sytuacyjnej, adaptacyjnej redukcji zakłóceń i śledzenia wielu celów w szerokim zakresie częstotliwości.

Obrona: W zastosowaniach wojskowych szerokopasmowe radary DBF są centralne dla nowej generacji nadzoru, pozyskiwania celów i wojny elektronicznej. Wiodący kontrahenci obronni, tacy jak Raytheon Technologies i Northrop Grumman, integrują architektury DBF w zaawansowanych systemach matrycowych dla platform naziemnych, morskich i powietrznych. Te systemy umożliwiają jednoczesne działanie wielu wiązek, elektroniczne przeciwśrodki oraz szybkie identyfikowanie zagrożeń. Departament Obrony USA kontynuuje inwestowanie w DBF dla programów takich jak wielofunkcyjne systemy RF i obrona przeciwrakietowa nowej generacji, z deploymentami w terenie i aktualizacjami oczekiwanymi do 2027 roku.
Motoryzacja: Sektor motoryzacyjny wykorzystuje szerokopasmowe radary DBF do zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy i nawigacji autonomicznych pojazdów. Firmy takie jak Continental AG i Robert Bosch GmbH rozwijają radary o obrazowaniu 4D z cyfrowym formowaniem wiązki, aby zapewnić wysoką rozdzielczość kątową i klasyfikację obiektów w złożonych środowiskach. Te systemy są integrowane w pojazdach produkcyjnych, a masowa adopcja oczekiwana jest w miarę postępującej regulacji dla autonomicznej jazdy w najbliższych latach.
Lotnictwo: W lotnictwie, szerokopasmowe radary DBF są wdrażane do kontroli ruchu lotniczego, monitorowania pogody i świadomości sytuacyjnej w przestrzeni kosmicznej. Leonardo S.p.A. i Thales Group rozwijają platformy radarowe do zastosowań w powietrzu i przestrzeni kosmicznej z cyfrowym formowaniem wiązki, umożliwiając śledzenie szybko poruszających się celów w czasie rzeczywistym i poprawiając odrzucenie zakłóceń. Trend w kierunku radarów wielozadaniowych ma przyspieszyć, wspierając zarówno cywilne, jak i wojskowe potrzeby aeronautyki.
Telekomunikacje: Konwergencja radarów i komunikacji napędza przyjmowanie szerokopasmowego DBF w infrastrukturze 5G/6G. Firmy takie jak Ericsson i Nokia badają zintegrowane systemy sensingowo-komunikacyjne (ISAC), gdzie cyfrowe formowanie wiązki umożliwia dynamiczne współdzielenie pasma, zarządzanie zakłóceniami i wysoką precyzyjność lokalizacji. Te możliwości są krytyczne dla ultra-niezawodnych sieci o niskim opóźnieniu i oczekuje się, że zobaczą wprowadzenia pilotażowe w środowiskach miejskich do 2026 roku.

W tych sektorach perspektywy dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie są solidne, z nieustannym badaniami i rozwojem, wysiłkami standardyzacyjnymi oraz wczesnymi wdrożeniami, które przygotowują scenę do powszechnego przyjęcia i nowych dziedzin zastosowań przez drugą połowę dekady.

Krajobraz konkurencyjny: Wiodące firmy i inicjatywy strategiczne

Krajobraz konkurencyjny dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie w 2025 roku charakteryzuje się intensywną innowacją, strategicznymi partnerstwami i znacznymi inwestycjami zarówno ze strony ustalonych kontrahentów obronnych, jak i rozwijających się firm technologicznych. Wzrost zapotrzebowania na zaawansowane zdolności radarowe – napędzany zmieniającymi się wymaganiami wojskowymi, proliferacją systemów bezzałogowych oraz potrzebą lepszej świadomości sytuacyjnej – przyspieszył przyjęcie architektur cyfrowego formowania wiązki (DBF), szczególnie takich, które wspierają szerokopasmową operację dla ulepszonej rozdzielczości i dyskryminacji celów.

Wśród światowych liderów, Raytheon Technologies odgrywa kluczową rolę, wykorzystując swoje doświadczenie w radaru z matrycami fazowanymi i przetwarzaniu sygnałów cyfrowych. Ostatnie inicjatywy firmy koncentrują się na skalowalnych, programowalnych platformach radarowych, które wykorzystują DBF o szerokim zakresie do wspierania wielozadaniowych ról, w tym obrony powietrznej i rakietowej. Podobnie, Northrop Grumman posuwa się naprzód z rozwojem radarów nowej generacji AESA (aktywnie skanowanych matryc), integrując cyfrowe formowanie wiązki o szerokim zakresie do zastosowań powietrznych i lądowych. Ich systemy podkreślają modułowość i otwarte architektury, umożliwiając szybkie aktualizacje i interoperacyjność między platformami.

W Europie, Leonardo i Thales Group są na czołowej pozycji, przy czym rodziny radarowe Kronos Leonard i Ground Master Thalesa wykorzystują cyfrowe formowanie wiązki, aby zapewnić precyzyjne śledzenie i wielozadaniowe zaangażowanie. Te firmy coraz częściej współpracują z krajowymi agencjami obronnymi, aby dostosować rozwiązania DBF o szerokim zakresie do ewolucji środowisk zagrożeń, szczególnie w kontekście zintegrowanej obrony powietrznej i rakietowej.

Po stronie dostawców, producenci półprzewodników i komponentów RF, tacy jak Analog Devices i NXP Semiconductors, są kluczowymi enablerami, dostarczając szybkie konwertery danych, front-endy RF oraz IC do przetwarzania sygnałów, które stanowią podstawę wydajności systemów radarowych DBF o szerokim zakresie. Ich trwające wysiłki badawczo-rozwojowe koncentrują się na poprawie szerokości pasma, dynamiki i efektywności energetycznej, bezpośrednio wpływając na możliwości producentów radarów OEM.

Patrząc w przyszłość, oczekuje się, że krajobraz konkurencyjny będzie podlegał dalszej konsolidacji i współpracy międzysektorowej, gdy kontrahenci obronni nawiążą partnerstwa z firmami technologicznymi specjalizującymi się w przetwarzaniu sygnałów napędzanym AI oraz zaawansowanych materiałach. Integracja DBF o szerokim zakresie z technikami radarów kognitywnych i architekturami sensorów sieciowych prawdopodobnie stanie się kluczowym wyróżnikiem. Firmy, które mogą dostarczać skalowalne, modułowe rozwiązania z silnymi środkami ochrony elektronicznej, prawdopodobnie zabezpieczą duże kontrakty w najbliższych latach, gdy armie na całym świecie priorytetowo traktują elastyczność i odporność w swoich inwestycjach radarowych.

Integracja AI i uczenia maszynowego w przetwarzaniu sygnałów radarowych

Integracja sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego (ML) w systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie szybko przekształca krajobraz radarowy w 2025 roku i przewiduje się, że przyspieszy w nadchodzących latach. Szerokopasmowe cyfrowe formowanie wiązki (DBF) umożliwia radarom formowanie i kierowanie wieloma wiązkami jednocześnie, oferując wysoką rozdzielczość przestrzenną i elastyczność. Dodatkowanie algorytmów AI/ML zwiększa te możliwości, umożliwiając adaptacyjne przetwarzanie sygnałów, ograniczanie zakłóceń w czasie rzeczywistym oraz inteligentne rozpoznawanie celów.

Wiodące firmy obronne i lotnicze są na czołowej pozycji w tej integracji. Raytheon Technologies publicznie omawia wykorzystanie algorytmów napędzanych AI w swoich radarach nowej generacji, koncentrując się na poprawie tłumienia zakłóceń i automatycznej klasyfikacji celów. Podobnie, Northrop Grumman rozwija cyfrowe formowanie wiązki z wbudowaną AI do adaptacyjnego wykrywania zagrożeń i elektronicznych przeciwśrodków, wykorzystując architektury szerokopasmowe dla zwiększonej świadomości sytuacyjnej.

Po stronie komercyjnej i podwójnego zastosowania, Lockheed Martin inwestuje w platformy radarowe z funkcjami AI, które wykorzystują szerokopasmowe DBF, aby wspierać zarówno obronę, jak i cywilne zarządzanie ruchem lotniczym. Ich systemy są zaprojektowane do przetwarzania ogromnych ilości danych w czasie rzeczywistym, wykorzystując modele ML do różnicowania złożonych celów i redukowania fałszywych alarmów. Leonardo również integruje AI w swoim portfolio radarowym, koncentrując się na funkcjach radarów kognitywnych, które pozwalają systemom uczyć się ze środowiska i dynamicznie optymalizować strategie formowania wiązki.

Przyjęcie AI/ML w szerokopasmowym DBF radarze jest dodatkowo wspierane przez postępy w sprzęcie do wysokowydajnego przetwarzania. Firmy takie jak NVIDIA i Intel dostarczają potrzebne platformy GPU i FPGA do przyspieszenia wnioskowania AI i szkolenia bezpośrednio na krawędzi sensora, co umożliwia przetwarzanie w czasie rzeczywistym szerokopasmowych strumieni danych radarowych.

Patrząc w przyszłość, perspektywy integracji AI/ML w systemach radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie są obiecujące. Departament Obrony USA oraz agencje sojusznicze nadają priorytet radarom wspomaganym AI jako część swoich strategii modernizacji, a próby w terenie oraz wstępne wdrożenia oczekiwane są, aby wzrosnąć do 2026 roku i dalej. Konwergencja szerokopasmowego DBF i AI/ML ma przynieść znaczące poprawy w zasięgu wykrywania, odporności na zakłócenia oraz autonomicznych działaniach, ustanawiając nowe standardy dla stosowania radaru zarówno w wojsku, jak i w komercji.

Łańcuch dostaw, ekosystem komponentów i wyzwania produkcyjne

Łańcuch dostaw i ekosystem komponentów dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie w 2025 roku charakteryzują się zarówno szybką innowacją, jak i znacznymi wyzwaniami. Systemy te, które mają kluczowe znaczenie dla zaawansowanych zastosowań obronnych, lotniczych, motoryzacyjnych i telekomunikacyjnych, wymagają złożonej integracji wysokowydajnych komponentów, takich jak szerokopasmowe przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC), programowalne bramy (FPGA), front-endy radiowe (RF) oraz specjalistyczne platformy programowalnego radia (SDR).

Kluczowi dostawcy w tej przestrzeni to Analog Devices, lider w szybkości ADC i układach scalonych RF, oraz Xilinx (obecnie część AMD), którzy dostarczają FPGA oraz adaptacyjne platformy obliczeniowe niezbędne do przetwarzania cyfrowego w czasie rzeczywistym. NXP Semiconductors i Infineon Technologies również mają znaczące znaczenie w dostarczaniu komponentów RF i mieszanych sygnałów. Dla integracji na poziomie systemowym firmy takie jak Northrop Grumman i Raytheon Technologies odgrywają kluczową rolę, zwłaszcza w sektorze obrony i lotnictwa, rozwijając i produkując kompletną radarową rozwiązania.

Ekosystem komponentów znajduje się pod presją z kilku kierunków. Trwające globalne zakłócenia w łańcuchu dostaw półprzewodników, które rozpoczęły się w 2020 roku i utrzymują się do 2025 roku, wciąż wpływają na czasy dostaw krytycznych chipów i modułów. Jest to szczególnie silne w przypadku wysokoczęstotliwościowych, szybkich ADC i FPGA, które produkowane są w ograniczonych ilościach i wymagają zaawansowanych węzłów fabrycznych. Firmy takie jak TSMC i Intel są kluczowymi partnerami w dziedzinie produkcji, ale ograniczenia mocy produkcyjnych oraz napięcia geopolityczne prowadzą do priorytetyzacji produktów konsumpcyjnych o wysokiej objętości nad specjalistycznymi komponentami radarowymi.

Wyzwania w produkcji są dodatkowo zaostrzane przez potrzebę zaawansowanych technik pakowania i integracji. Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie wymagają interfejsów o niskim opóźnieniu i wysokiej przepustowości oraz precyzyjnego zarządzania cieplnego, zmuszając dostawców do przyjęcia technologii pakowania 2.5D/3D i zaawansowanych technologii podłoży. Dążenie do wyższych częstotliwości (Ka – pasmo i powyżej) i szerszych chwilowych pasm również wymaga szerszych tolerancji i bardziej rygorystycznych testów, zwiększając zarówno koszty, jak i złożoność.

Patrząc w przyszłość, branża reaguje na te wyzwania zwiększając inwestycje w krajową produkcję półprzewodników, szczególnie w USA i Europie, w celu zmniejszenia zależności od zagranicznych wytwórców. Inicjatywy firm takich jak Intel i Infineon Technologies, aby rozszerzyć lokalne moce produkcyjne, mają potencjał do stopniowego złagodzenia ograniczeń dostaw. Jednak przejście na wytwarzanie następnej generacji i integracja przetwarzania sygnałów napędzanego AI będą wymagały ciągłej współpracy w całym łańcuchu dostaw, aby zapewnić dostępność komponentów, interoperacyjność i bezpieczeństwo.

Środowisko regulacyjne i alokacja pasma

Środowisko regulacyjne i alokacja pasma dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie przechodzi znaczną ewolucję, gdyż zapotrzebowanie na zaawansowane zdolności radarowe rośnie w sektorach obrony, lotnictwa, motoryzacji i cywilnych. W 2025 roku organy regulacyjne coraz bardziej koncentrują się na równoważeniu potrzeb operatorów radarów z rosnącymi wymaganiami komunikacji bezprzewodowej, 5G/6G i innych użytkowników pasma.

Federalna Komisja Łączności (FCC) w Stanach Zjednoczonych nadal odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu pasmem, szczególnie dla częstotliwości S-band (2–4 GHz), X-band (8–12 GHz) oraz Ku-band (12–18 GHz), które są powszechnie używane przez systemy radarowe o szerokim zakresie. Trwające inicjatywy FCC obejmują ramy współdzielenia pasma oraz dynamiczny dostęp do pasma, mające na celu maksymalizację efektywności pasma przy minimalizacji zakłóceń. W latach 2024 i 2025 FCC priorytetowo traktuje prace legislacyjne, które ułatwiają współistnienie radarów i komercyjnych usług bezprzewodowych, zwłaszcza w paśmie 3,5 GHz Citizens Broadband Radio Service (CBRS) oraz w paśmie 24 GHz, które są interesujące dla obu radarów motoryzacyjnych i zastosowań 5G.

Na arenie międzynarodowej Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna (ITU) kontynuuje koordynację globalnych alokacji pasma poprzez swoje Światowe Konferencje Radiokomunikacyjne (WRC). Wyniki WRC-23 są wdrażane w 2025 roku, ze szczególnym naciskiem na harmonizację pasma dla radarów motoryzacyjnych i lotniczych, a także dla obserwacji Ziemi i monitorowania pogody. Regulacje Radiowe ITU kierują krajowymi administracjami, aby aktualizować ich tabele alokacji częstotliwości, aby dostosować się do proliferacji systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie.

W Europie Europejska Konferencja Administracji Pocztowych i Telekomunikacyjnych (CEPT) i Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) aktywnie opracowują normy i rekomendacje regulacyjne dotyczące korzystania z pasma przez zaawansowane systemy radarowe. Komitety techniczne ETSI zajmują się studiami nad współistnieniem oraz limitami emisji dla radarów motoryzacyjnych i przemysłowych, koncentrując się na paśmie 76–81 GHz, które jest krytyczne dla obrazowania o wysokiej rozdzielczości i zastosowań pojazdów autonomicznych.

Główni producenci systemów radarowych, tacy jak Raytheon Technologies, Northrop Grumman oraz Lockheed Martin, są ściśle zaangażowani w działania regulacyjne, aby zapewnić, że ich rozwiązania z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie będą zgodne z ewoluującymi politykami pasma. Firmy te inwestują również w adaptacyjne formy fal i technologie radarów kognitywnych, aby zwiększyć efektywność spektralną i odporność na zakłócenia, zgodnie z trendami regulacyjnymi w kierunku dynamicznego dostępu do pasma.

Patrząc w przyszłość, krajobraz regulacyjny dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie prawdopodobnie będzie charakteryzował się dalszym naciskiem na współdzielenie pasma, redukcję zakłóceń w czasie rzeczywistym i międzynarodową harmonizację. W miarę jak radary i komunikacje bezprzewodowe coraz bardziej się zbliżają do siebie w pasmach częstotliwości, ciągła współpraca między przemysłem, regulatorami i organami normalizacyjnymi będzie niezbędna, aby wspierać innowacje, jednocześnie chroniąc krytyczne operacje radarowe.

Nowe możliwości: 5G/6G, systemy autonomiczne i radar oparty na przestrzeni

Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie (DBF) znajdują się na czołowej pozycji w innowacjach technologicznych, szczególnie gdy przecinają się z nowymi dziedzinami takimi jak komunikacje 5G/6G, systemy autonomiczne i radar oparty na przestrzeni. W 2025 roku i w nadchodzących latach, te systemy mają odegrać kluczową rolę w umożliwieniu nowych zdolności i odpowiadaniu na ewoluujące wymagania w wielu sektorach.

Integracja radaru DBF o szerokim zakresie z 5G i oczekiwana implementacja sieci 6G to znaczący obszar możliwości. Te radary oferują wykrywanie o wysokiej rozdzielczości oraz precyzyjne filtrowanie przestrzenne, co jest niezbędne dla współdzielenia pasma i redukcji zakłóceń w gęstych środowiskach miejskich. Firmy takie jak Ericsson i Nokia aktywnie badają konwergencję technologii radarowej i komunikacyjnej, wykorzystując cyfrowe formowanie wiązki aby poprawić zarówno łączność, jak i świadomość sytuacyjną dla infrastruktury bezprzewodowej nowej generacji.

W zakresie systemów autonomicznych, radar DBF o szerokim zakresie staje się coraz bardziej krytyczny dla zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) i całkowicie autonomicznych pojazdów. Zdolność technologii do zapewnienia wysokiej rozdzielczości, obrazowania w czasie rzeczywistym w każdych warunkach pogodowych i oświetleniowych sprawia, że jest ona niezbędna dla bezpiecznej nawigacji i wykrywania obiektów. Wiodący dostawcy motoryzacyjni, tacy jak Bosch i Continental, inwestują w moduły radarowe o szerokim zakresie z cyfrowym formowaniem wiązki, aby spełnić surowe wymagania autonomii poziomu 4 i 5. Oczekuje się, że te systemy staną się standardowe w pojazdach premium do późnych lat 2020, a ich szersza adopcja nastąpi w miarę spadku kosztów i ewolucji ram regulacyjnych.

Radar oparty na przestrzeni to inna dziedzina, w której DBF o szerokim zakresie otwiera nowe możliwości. Zapotrzebowanie na ciągłe, wysokorozdzielcze obserwacje Ziemi oraz świadomość sytuacyjna w przestrzeni kosmicznej napędza wdrażanie zaawansowanych satelitów radaru z syntetyczną aperturą (SAR). Firmy takie jak Airbus i Northrop Grumman są na czołowej pozycji, rozwijając ładunki formowania wiązki o szerokim zakresie, które umożliwiają szybką rekonfigurację, działanie w wielu trybach oraz poprawioną dyskryminację celów z orbity. Te możliwości są kluczowe dla zastosowań, od monitorowania klimatu po obronę i pomoc w przypadku katastrof.

Patrząc w przyszłość, perspektywy dla systemów radarowych z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie są obiecujące. Konwergencja radaru i komunikacji, proliferacja platform autonomicznych oraz rozwój sensingu opartego na przestrzeni mają za zadanie przynieść ciągłe inwestycje i innowacje. W miarę jak technologie półprzewodników się rozwijają, a przetwarzanie cyfrowe staje się bardziej wydajne, przyjęcie radaru DBF o szerokim zakresie przyspieszy, kształtując przyszły krajobraz wykrywania i łączności.

Perspektywy przyszłości: Tendencje zakłócające i zalecenia strategiczne

Systemy radarowe z cyfrowym formowaniem wiązki o szerokim zakresie (DBF) są gotowe na znaczną transformację w 2025 roku i w nadchodzących latach, napędzanej szybko rozwijającymi się technologiami półprzewodników, algorytmami przetwarzania sygnałów oraz rosnącym zapotrzebowaniem na wielofunkcyjne, programowalne platformy radarowe. Przemiana z tradycyjnych analogowych matryc fazowanych na architektury cyfrowego formowania wiązki przyspiesza, ponieważ sektory obrony, lotnictwa, motoryzacji i telekomunikacji dążą do wyższej rozdzielczości, większej elastyczności i poprawy zdolności do walki elektronicznej.

Kluczowym zakłócającym trendem jest integracja zaawansowanych systemów RF system-on-chip (SoC) oraz szybkich przetworników analogowo-cyfrowych (ADC), co umożliwia bezpośrednie cyfrowe próbkowanie na poziomie elementu antenowego. Firmy takie jak Analog Devices i Texas Instruments są na czołowej pozycji, oferując szerokopasmowe transceivery RF i konwertery danych, które wspierają momentalne pasma szersze niż kilka gigaherców, niezbędne dla radarów DBF nowej generacji. Te komponenty są kluczowe dla umożliwienia operacji w czasie rzeczywistym, wielokrotnych wiązek i adaptacyjnej elastyczności fal, które są coraz bardziej wymagane w kontestowanych środowiskach elektromagnetycznych.

Innym ważnym rozwojem jest przyjęcie skalowalnych, modułowych otwartych architektur, takich jak Sensor Open Systems Architecture (SOSA) i standardy OpenVPX. Wiodący kontrahenci obronni, w tym Raytheon i Northrop Grumman, aktywnie rozwijają rozwiązania radarowe DBF o szerokim zakresie, które wykorzystują te standardy, aby zapewnić interoperacyjność, szybkie wprowadzenie technologii i redukcję kosztów cyklu życia. Ten trend ma przyspieszyć w miarę jak rządowe agencje zamówień publicznych podkreślają zgodność z otwartymi architekturami przy nowych zakupach radarowych.

Sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) również mają odegrać transformującą rolę w systemach radarowych DBF. Rzeczywiste adaptacyjne formowanie wiązki, redukcja zakłóceń i klasyfikacja celów są coraz częściej wzmacniane przez algorytmy AI/ML, które mogą przetwarzać ogromne strumienie danych generowane przez szerokopasmowe matryce cyfrowe. Firmy takie jak Lockheed Martin inwestują w przetwarzanie radarów wspomagane przez AI, aby dostarczać inteligentniejsze, bardziej autonomiczne systemy czujników.

Patrząc w przyszłość, konwergencja radarów DBF o szerokim zakresie z komunikacją 5G/6G i autonomicznymi platformami mobilnymi przewiduje się, że otworzy nowe rynki i zastosowania. Dostawcy radarów motoryzacyjnych, tacy jak Infineon Technologies i NXP Semiconductors, już badają szerokopasmowe cyfrowe formowanie wiązki dla obrazowania o wysokiej rozdzielczości i detekcji obiektów w zaawansowanych systemach wspomagania kierowcy (ADAS) oraz autonomicznych pojazdach.

Strategicznie, interesariusze powinni priorytetowo traktować inwestycje w otwarte, aktualizowalne platformy sprzętowe, zaawansowane przetwarzanie sygnałów cyfrowych oraz oprogramowanie radarowe oparte na AI. Współpraca z liderami półprzewodników oraz zgodność z otwartymi standardami będzie kluczowa dla utrzymania przewagi technologicznej i spełnienia ewoluujących wymagań rynków obrony, lotnictwa i komercyjnego w erze szerokopasmowego cyfrowego formowania wiązki radarowej.

Źródła i odniesienia

Why Digital Beamforming Is Useful for Radar

Watch this video on YouTube.

Systemy radarowe o szerokim paśmie z cyfrowym formowaniem wiązki 2025–2030: rewolucjonizowanie precyzji i wydajności

ByQuinn Parker