Каталог огранизаций по электромонтажу и электролабораторий:
Москва
Санкт-Петербург

Способы обнаружения и борьбы с дронами (бпла) сравнение, обзор систем и технологий

 Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся все более распространенными, их применение в коммерческих, военных и гражданских целях растет с каждым годом. Однако, вместе с возможностью применения беспилотных летательных аппаратов появляются и новые угрозы, которые нужно пресекать. Именно поэтому, на рынке появилось множество средств борьбы с беспилотниками, такие как Антидрон. В этой статье мы рассмотрим, как эти средства работают и какие технологии используются для их создания.

Основные типы средств борьбы с беспилотниками

Существует несколько типов средств борьбы с беспилотниками. Некоторые из них направлены на блокировку связи между управляющим и БПЛА, а другие на уничтожение беспилотного летательного аппарата.

Блокировка связи

Большинство беспилотных летательных аппаратов управляются с помощью радиосигналов. Средства борьбы с беспилотниками, которые направлены на блокировку связи, работают путем перехвата или блокировки этих радиосигналов.

Перехват радиосигналов

Одним из методов перехвата радиосигналов является использование радиоперехватчиков. Эти устройства позволяют перехватывать радиосигналы, которыми управляется БПЛА, и затем расшифровывать их, чтобы получить доступ к информации, передаваемой между управляющим и беспилотным летательным аппаратом.

Блокировка радиосигналов

Другим методом блокировки связи является использование радиоинтерференции. Это означает, что средства борьбы с беспилотниками генерируют радиошум, который перебивает радиосигналы, передаваемые между управляющим и БПЛА, что приводит к потере связи.

Уничтожение БПЛА

Если блокировка связи не дает результатов, можно использовать средства борьбы с беспилотниками, которые направлены на уничтожение БПЛА. Эти средства могут работать как на ближней, так и на дальней дистанции.

Ближнее действие

Средства ближнего действия, такие как радиоимпульсные устройства или радары, могут привести к нарушению работы электроники БПЛА. Это может привести к потере контроля над устройством и падению.

Дальнее действие

Для уничтожения БПЛА на дальней дистанции используются специальные устройства, такие как лазерные и электромагнитные системы. Они могут уничтожить БПЛА в полете, вызвав короткое замыкание или сбой электроники.

Какие технологии используются для создания средств борьбы с беспилотниками

Создание средств борьбы с беспилотниками требует использования различных технологий. Некоторые из них включают:

Радиосигналы

Средства борьбы с беспилотниками, которые направлены на блокировку связи, используют радиосигналы. Для перехвата или блокировки этих сигналов используются радиоперехватчики и устройства, которые генерируют радиоинтерференцию.

Лазеры

Средства, которые направлены на уничтожение БПЛА, используют лазеры и электромагнитные системы. Они могут привести к потере контроля над устройством и вызвать сбой электроники.

Радары

Средства ближнего действия, такие как радары, могут привести к нарушению работы электроники БПЛА.

Инфракрасные системы

Инфракрасные системы могут использоваться для обнаружения и отслеживания БПЛА.

Обзор средств обнаружения, распознавания и классификации дронов

Для обнаружения дронов могут использоваться различные физические принципы или их комбинация, а каждый из способов обнаружения и противодействия имеет свои достоинства и недостатки.

К числу средств обнаружения и классификации дронов относятся:

  1. Радиочастотное обнаружение (сканирование радиоэфира). Радиочастотная дрон-детекция осуществляется на основе обнаружения дронов по характерным радиосигналам. Антенные комплексы для детекции беспилотников оснащаются удобным интерфейсом, который дает графическое отображение окружающей местности, метку засеченного в воздухе дрона и оповещает о вторжении. Это одно из основных средств обнаружения в комбинации с РЛС.Достоинства: зона обнаружения – купол, обнаружение дронов на достаточно большой высоте (в основном до 1,5 км, но есть и большей дальности).Недостатки: невозможность обнаружения дронов в режиме радиомолчания.
  2. Радиолокационные станции (эффект Доплера). Используется метод радиолокации, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Это один из основных методов обнаружения в комбинации с радиочастотным обнаружением.Достоинства: возможность обнаружения дронов в режиме радиомолчания.Недостатки: ограничение зоны контроля по углу места, требуется тщательный выбор мест установки, уязвимость при проникновениях с высоты.
  3. Лидар (лазерный радар). Технология получения и обработки информации об удаленных объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления поглощения и рассеяния света в оптически прозрачных средах. Лидар как прибор представляет собой как минимум активный дальномер оптического диапазона. Подходит для защиты отдельных небольших объектов, но не рекомендован к использованию как основное средство обнаружения для аэропорта.Достоинства: возможность обнаружения дронов в режиме радиомолчания.Недостатки: критически малая дальность и высота обнаружения (до 0,4 км), уязвимость для всех видов дронов.
  4. Визуальное обнаружение (видеоаналитика). Это камеры высокого разрешения со специальным программным обеспечением. Они автоматически фокусируются на малоразмерных воздушных целях и, если такая цель опознана как дрон с помощью базы данных визуальных сигнатур, записывают видео приближения дрона к объекту, включая при этом сигнализацию. Применяется как дополнительное средство обнаружения и сопровождения цели.Достоинства: возможность обнаружения дронов в режиме радиомолчания, использование в качестве средства классификации и сопровождения целей, наведенного по координатам РЛС или системы радиочастотного обнаружения.Недостатки: критически малая дальность и высота обнаружения (0,1 км), уязвимость для всех видов дронов.
  5. Обнаружение по звуку (аудиоаналитика). Звуковые характеристики (сигнатура) летящего дрона передаются с акустического датчика (микрофона) на сервер, где сравниваются с сигнатурами всех беспилотников, скомпонованными в особую базу данных. Возможно применение для защиты отдельных небольших объектов, но не рекомендовано к использованию как основное средство обнаружения для аэропорта.Достоинства: возможность обнаружения дронов в режиме радиомолчания.Недостатки: малая дальность и высота обнаружения (до 1,2 км), уязвимость для всех видов дронов.

Общий принцип работы ружья против дрона

Так как БПЛА — это личное имущество, то уничтожать его в ряде случаев противозаконно, поэтому производители разрабатывают оборудование, которым можно любой дрон вывести из строя временно. При этом само беспилотное устройство остается невредимым. Несмотря на все довольно обширное модельное многообразие таких ружей, работают они все по одному и тому же принципу:

  • Оператор визуально замечает летящий дрон, либо получает предупреждающий сигнал, в том случае, если ружье снабжено сканером и устройством оповещения;
  • Далее требуется навестись максимально точно на устройство, пересекшее личное пространство, активировать ружье – обычно просто нажав на курок;
  • Устройство начинает подавлять каналы приема-передачи связи на летящем дроне. В результате чего теряется связь с операторским пультом, в том числе и канал видео связи;
  • Далее возможны варианты: дрон может либо просто зависнуть в воздухе и провисеть так до тех пор, пока не кончится заряд батареи; либо сразу же рухнет на землю; либо совершит аварийную мягкую посадку. Здесь все зависит от конкретной модели. В любом случае, непрошеный летающий гость будет обезврежен. При этом блокируются даже каналы связи GPS, так что оператор не будет иметь преставление о том, где именно его подопечный находится в данный момент.

«Трёхслойная защита»

Конструктивно система Kaspersky Antidrone состоит из программно-аппаратного комплекса (ПАК), рабочего места оператора, средств классификации дронов и модуля нейтрализации, который прерывает каналы управления летательного аппарата. По выражению Клешнина, это устройство в буквальном смысле «отгоняет» беспилотники-нарушители.

Для обнаружения БПЛА используется сразу несколько средств: модуль радиочастотного обнаружения, лазерный сканер LIDAR (Light Identification Detection and Ranging), комплексы акустической и видеофиксации, тепловизионная аппаратура и малогабаритная радиолокационная станция (РЛС) «Енот».

До этого разработчик «Енота» — АО НПЦ «Элвис» (Зеленоград) — продвигал своё детище на отечественном и зарубежном рынках как отдельное комплексное антидронное решение. Финансирование проекта осуществлял Фонд развития промышленности (ФРП, находится в ведении Минпромторга РФ).

Как сообщили ранее журналистам в столичной компании, эта РЛС — изделие гражданского назначения. «Енот» может применяться для охраны аэропортов и предприятий топливно-энергетического комплекса, расположенных на равнинной, хорошо просматриваемой местности.

Станция массой 14 кг может устанавливаться на различные платформы, а её технические возможности позволяют обнаруживать неограниченное количество дронов с эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) в 0,01 кв. м на расстоянии до 1,8 км. При этом наземные и надводные объекты фиксируются на дальности до 8,3 км.

В апреле «Лаборатория Касперского» объявила о том, что работающий в Х-диапазоне «Енот» стал одним из элементов экосистемы Kaspersky Antidrone. Подчёркивалось, что интеграция РЛС расширила возможности антидронного комплекса.

В составе системы радиолокационный радар посылает сигнал в частотном диапазоне 9,2 ГГц — 9,4 ГГц. Анализируя его отражение, он обнаруживает воздушный объект. Затем происходит его классификация, в том числе с помощью программного обеспечения на базе нейронных сетей.

«Таким образом, даже в случае движения дрона по полётному заданию без управляющих команд от пилота система сможет обнаружить коптер и классифицировать его в автоматическом режиме», — говорится в материалах «Лаборатории Касперского».

Помимо «Енота», ещё одно интегрированное решение антидронной экосистемы — модуль радиочастотного обнаружения международной компании Rohde & Schwarz. Устройство обеспечивает в кратчайшие сроки обнаружение и пеленгование сигналов беспилотников и наземных пультов управления.

«Теперь (с интеграцией модуля радиочастотного обнаружения. — RT) Kaspersky Antidrone позволяет обнаружить БПЛА на расстоянии до 4 тыс. м, определить его модель и локализовать местоположение пилота. Кроме того, система может работать превентивно и начинать обнаружение с момента включения беспилотника», — утверждают в компании.

С появлением модуля радиочастотного обнаружения экосистема обеспечивает «трёхслойную» защиту объекта: по излучаемому радиосигналу, радиолокационному анализу и обработке видеоданных нейронной сетью. По информации Kaspersky Antidrone, «три технологии дополняют друг друга, обеспечивая максимально возможную защиту от злонамеренного и любого потенциально опасного использования дронов».

Война дронов

В 2018 году произошли два резонансных события, связанные с беспилотниками. В январе группа дронов напала на российскую военную базу Хмеймим в Сирии. Часть из них была уничтожена ЗРПК «Панцирь», часть обезврежена средствами радиоэлектронной борьбы. И если ранее боевики использовали коммерческие дроны-коптеры, то во время этой атаки применялись самодельные БПЛА самолетного типа, более сложные и способные нанести больший ущерб. Как сообщалось позже, российские военные регулярно отражают атаки беспилотников на свои сирийские базы. Второй знаковый инцидент случился в Лондоне в декабре, когда два дрона на сутки заблокировали работу аэропорта Гатвик. Тогда пришлось отменить более тысячи рейсов, а хозяева беспилотников так и не были найдены. Минобороны Великобритании после этого случая обещало выделить около 2 млн фунтов стерлингов на борьбу с БПЛА.

Современные средства ПВО недостаточно эффективны против беспилотников, так как не обладают нужной скоростью и могут применяться только против крупных дронов. Обнаружение БПЛА с помощью обычных средств радиотехнической разведки также затруднено ввиду малых размеров беспилотников. Очевидно, что нужны новые специализированные устройства и методы борьбы. Российские предприятия делают ставку на комплексы электромагнитного подавления, которые помогают обнаружить вредоносные дроны, идентифицировать их и вывести из строя.

Ограничения дронов

В прошивке гражданских дронов установлены ограничения:

  • максимальной высоты полета – 0,5 (реже 0,12) км;
  • максимально возможная скорость;
  • запрет перемещения около объектов национального значения (аэропортов).

Для того чтобы дрон полетел выше, необходима перепрошивка. В то же время в Интернете в открытом доступе имеются необходимые прошивки для популярных дронов и инструкции по их перепрошивке.

Таким образом, любой дрон весом более 250 г, подлетевший к аэропорту ближе 3 км или летящий на высоте более 0,5 км, является перепрошитым. При этом следует учитывать, что перепрошивка зачастую делается для снятия других технических ограничений, а опция полета над бесполетными зонами дается с заменой прошивки «в подарок».

DJI — лидер производства

Вот уж не ожидалось, что лидер производства потребительских беспилотных устройств окажется на первых строчках по изобретениям систем борьбы с дронами. Однако если учесть фактор, что не менее 80% БПЛА в мире произведены именно DJI, ответ станет очевиден. Продукт компании Aeroscope представлен на рынке уже более трех лет, а используют его как в гражданской сфере (в аэропортах, правительственных зданиях, на электростанциях и режимных объектах), так и в армии.

Что это такое? DJI Aeroscope — это собственная технология DJI, или иными словами комплексная система обнаружения и отслеживания БПЛА. Модель двусоставна: основной стационарный блок и портативный. Оба могут работать как в связке, так и раздельно. Работа основана на взаимодействии каналов связи между беспилотником и пультом дистанционного управления. Система считывает данные, включая регистрационный номер, полетный маршрут, точное местоположение, дистанцию до оператора и непосредственно расположение оператора, серийный номер устройства и иные сведения. При нахождении устройства, например, в зоне ограничений полетов, система передаст соответствующий сигнал в контролирующие органы.

Работает в радиусе 50 километров, и на сегодня это рекорд по обнаружению беспилотных систем. Мобильная же станция Aeroscope ограничивается только 5 км. Одновременно выявлять и отслеживать система способна до 50 устройств.

Нелетальное противодействие

Как полагают эксперты, уникальность ЛПД-801 прежде всего заключается в малогабаритной антенне, которая обеспечивает компактность и удобство при транспортировке, переноске и применении ружья.

Другие подобные средства РЭБ зачастую более габаритные и тяжёлые, хотя по эффективности примерно равнозначны ЛПД-801, отметил в комментарии RT обозреватель журнала «Огневой рубеж» Александр Бутырин.

Также по теме  Автономный охранник: на что способен российский робот «Маркер» На космодроме Восточный завершился эксперимент по использованию робота «Маркер» для патрулирования территории космической гавани. Об…

«Факт в том, что военнослужащий может носить это ружьё-антидрон как обычное стрелковое оружие, то есть нести в руках или на ремне, перекинув через плечо. Оно совсем не громоздкое, достаточно простое в использовании. ЛПД-801 — это вообще одна из первых разработок в мире в сегменте по-настоящему компактных средств противодействия БПЛА», — сказал Бутырин.

По мнению эксперта, создание ЛПД-801 было продиктовано актуальными изменениями на современном театре военных действий (ТВД). Как считает Бутырин, российским и зарубежным силовым ведомствам «не хватает» в арсенале компактного и неприхотливого ружья-антидрона.

«На сегодняшний день на гражданском рынке огромное количество беспилотников. Доступность этих технологий позволяет дорабатывать дроны и массово их применять как для хулиганства, так и в военных целях: для разведки, диверсий, терактов. При этом дешёвых и компактных средств ликвидации таких угроз пока не много. ЛПД-801 — одно из них», — пояснил Бутырин.

Как говорит эксперт, бороться с малоразмерными летательными аппаратами стандартными средствами ПВО слишком дорого. Кроме того, в городских условиях часто требуется нелетальное оружие, которое могло бы гарантированно противодействовать беспилотникам-нарушителям.

Аналогичной точки зрения придерживается основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев. В разговоре с RT он заявил, что отечественная промышленность быстро адаптируется под изменения на ТВД, предлагая силовым структурам новые решения в области борьбы с БПЛА.

  • Малоразмерный гражданский БПЛА
  • Reuters

«На мой взгляд, стимулом для наших компаний стали сирийская операция, где боевики применяли дроны-камикадзе, дроны-носители небольшой взрывчатки и дроны-разведчики, и атака БПЛА на объекты Saudi Aramco в сентябре 2019 года, которая вызвала огромный резонанс во всём мире. Стало понятно, насколько коварным оружием могут быть гражданские и кустарно изготовленные дроны», — сказал Корнев.

Основной заслугой специалистов «Лаборатории ППШ» эксперт назвал разработку неприхотливой и высокоэффективной малогабаритной антенны для ЛПД-801

По словам Корнева, миниатюризация столь важного элемента позволила изготовить средство РЭБ в габаритах стандартного автомата и штурмовой винтовки

«С моей точки зрения, ЛПД-801 и другие подобные изделия лучше всего подходят для применения в городских условиях. В армии или силовых структурах ружьё-антидрон будет востребовано при проведении спецопераций, потому что сейчас очень часто приходится выводить из строя БПЛА противника. Судя по имеющейся информации, новое ружьё-антидрон хорошо адаптировано к выполнению таких задач», — заключил Корнев.

Заключение

Средства борьбы с беспилотниками — это необходимая мера для обеспечения безопасности и защиты частной собственности. Существует несколько типов средств борьбы, направленных на блокировку связи или уничтожение БПЛА, и для их создания используются различные технологии, такие как радиосигналы, лазеры, радары и другие.