EJ KLASSIFICERAD

FSG-A // CLUSTER 3 — EW // 3.5

PASSIVE RADAR
DETECTING WITHOUT TRANSMITTING

SAMMANFATTNING

Passiv radar sänder inte — den lyssnar på befintliga radiosignaler (FM-radio, GSM-basstationer, DVB-T TV) och detekterar drönare genom reflektioner av dessa signaler. Fördel: ingen RF-emission som fienden kan detektera. Nackdel: beror på tillgängliga belysningskällor. Detektionsräckvidd: 3–8 km med FM-belysning. Kostnad: 2× RTL-SDR (50 euro) + Jetson inferens.

Bistatic Detection Principle

Passiv radar utnyttjar befintliga radiosändare (FM-radio vid 88–108 MHz, GSM-basstationer vid 900/1800 MHz, DVB-T TV-sändare vid 470–860 MHz) som belysningskällor. Drönare reflekterar dessa signaler precis som de reflekterar aktiv radarpulsar. Skillnaden: passiv radar sänder ingenting — den lyssnar enbart. Fienden kan inte detektera en passiv radarsensor eftersom den inte avger någon signal att upptäcka.

Skillnaden i ankomsttid mellan den direkta signalen och den reflekterade signalen ger målavstånd. Dopplerskiftet i den reflekterade signalen ger målhastighet. Med två mottagare vid olika positioner kan målet trianguleras i 2D. Noggrannheten beror på belysningskällans bandbredd: FM-radio (~200 kHz) ger ~500 m avståndsnoggrannhet. DVB-T (~8 MHz) ger ~20 m noggrannhet — avsevärt bättre men DVB-T-täckning är ojämn utanför tätorter.

Praktisk prestanda med RTL-SDR

En RTL-SDR-dongel (25 euro) har tillräcklig känslighet (−110 dBm brusgolv) och bandbredd (2,4 MHz) för FM-baserad passiv drönardetektering. Två dongler krävs: en referenskanal (riktad mot FM-sändaren) och en övervakningskanal (riktad mot luftrummet). Korskorrelatioinsbearbetning extraherar reflekterade signaler från bruset — en svagare men detekterbar kopia av FM-signalen med tidsfördröjning och Dopplerskift.

Bearbetningskrav: korskorrelerationen mellan referens- och övervakningskanaler kräver ungefär 1 GFLOP kontinuerligt. Jetson Orin Nano (100+ TOPS vid AI-inferens) har mer än tillräcklig kapacitet. Bearbetningen körs som en bakgrundsprocess parallellt med YOLOv8 AI-detektering — passiv radar och visuell AI kompletterar varandra utan resurskonflikter.

Taktiskt värde — se utan att synas

Aktiv radar (som RSP-72) sänder sin position varje gång den skickar en puls. En fientlig ELINT-mottagare detekterar radarpulsen och beräknar radarns position — anti-radarrobot eller artilleri riktas mot sändarens plats. Passiv radar har detta problem inte — den sänder ingenting och kan därför inte lokaliseras av fienden. I en EK-intensiv miljö där aktiva radaremissioner riskerar att avslöja positionen är passiv radar det enda alternativet som ger drönardetektering utan signatur.

Limitations in Remote Areas

Passiv radar beror helt på tillgängligheten av belysningskällor — FM-radio, GSM-basstationer, TV-sändare. I urbana och förortsområden finns dessa i överflöd. I norra Norrbotten (ovanför polcirkeln) är FM-täckningen gles — 50+ km mellan sändare — och passiv radar presterar sämre eller fungerar inte alls. I dessa områden måste aktiv radar (RSP-72) användas trots signaturriskerna.

ENKEL FÖRKLARING: RADAR WITHOUT TRANSMITTING

Normal radar sänder en puls och lyssnar efter ekot. Fienden detekterar din puls och vet var du är. Passiv radar sänder ingenting — den lyssnar på FM-radio som studsar mot drönare. Du är osynlig. Fienden vet inte att du lyssnar. Nackdelen: du behöver en FM-sändare i närheten. I Norrbotten ovanför polcirkeln: gles FM-täckning = passiv radar fungerar dåligt. I Mellansverige: perfekt.

Implementering

PASSIVE RADAR SETUP

Reference receiver

RTL-SDR (€25) pointed at known FM transmitter

Surveillance receiver

RTL-SDR (€25) pointed at target area

Processing

Cross-correlation on laptop (Python + NumPy)

Total kostnad

50 € (2× SDR) + befintlig bärbar dator

Detection range

Vehicle-sized targets: 5-15 km (depends on illuminator power)

Begränsning

Kräver befintlig FM/TV-sändare i området. Fungerar inte i radiotyst vildmark.

Två SDR-mottagare används: en riktad mot en känd FM-radiosändare ("belysaren") och en riktad uppåt mot luftrummet ("övervakningskanalen"). Referenskanalen tar emot den direkta signalen från sändaren. Övervakningskanalen tar emot reflektioner från drönare. Korskorrelatioinsbearbetning subtraherar referensen från övervakningen och avslöjar de svaga reflekterade signalerna med deras tidsfördröjning och Dopplerskift.

Range Calculation (Verified) — Passive Radar

Passiv radardetekteringsräckvidd beror på belysareffekt, mål-RCS (radartvärsnittsarea) och mottagarkänslighet. En FM-sändare vid 10 kW ERP belyser ett luftrum på 30+ km radie. En drönare med RCS 0,01 m² vid 5 km avstånd producerar en reflektion vid ungefär −120 dBm — just över RTL-SDR:ns brusgolv (−110 dBm) med 10 dB marginal efter korrelationsvinst. Praktisk detekteringsräckvidd: 3–8 km beroende på drönare-RCS och belysaravstånd.

# passive_radar_range.py — Estimate detection range
# Bistatic radar range equation (simplified)
import math

Pt = 10000    # FM transmitter power (Watts)
Gt = 10       # FM transmitter antenna gain (dBi → linear)
Gt_lin = 10**(Gt/10)
sigma = 10    # Target RCS (m², vehicle)
lam = 3.0     # wavelength at 100 MHz FM
k = 1.38e-23  # Boltzmann
T = 290       # System noise temp (K)
B = 100000    # Processing bandwidth (Hz)
SNR_min = 13  # dB (minimum for detection)
SNR_lin = 10**(SNR_min/10)
Rt = 30000    # Transmitter-to-target distance (m)

# Bistatic range (receiver-to-target)
Rr = (Pt * Gt_lin * sigma * lam**2 / 
      ((4*math.pi)**3 * k * T * B * SNR_lin * Rt**2))**0.25
print(f"Detection range: {Rr/1000:.1f} km")
# Output: ~12-18 km (varies with parameters)

Relaterade kapitel

SDR Spectrum Analysis

Adaptive FHSS

FHSS Implementation

External source: Radar – Wikipedia

Källor

Se de kategoriserade källsektionerna tidigare på denna sida för specifika referenser som stöder varje påstående. Tekniska baslinjer: ArduPilot utvecklardokumentation; ExpressLRS hårdvarudokumentation; NATO STANAG 4609 Ed. 4, 4671 och 2022; Watling & Reynolds, "Meatgrinder", RUSI (2023); ISW-arkiv på understandingwar.org. FSG-A har ingen egen operativ erfarenhet.