Articolul precedent:
Căutați și neutralizați: lupta cu drone prinde avânt. Partea 1
Drona Zephyr cu energie solară a fost dezvoltată de Airbus DS. Poate rămâne în aer luni de zile
Este clar că proliferarea unui număr din ce în ce mai mare de UAV-uri mici care pot fi achiziționate cu ușurință și ieftin, sunt ușor de utilizat și de furnizat, deși sunt capabile de rudimentare, dar totuși capacități de grevă și recunoaștere, sunt de mare îngrijorare în asigurarea securității naționale sau în combaterea amenințărilor care ridică-te pe câmpul de luptă. Desigur, aceste amenințări pot fi contracarate prin utilizarea de noi tehnologii sau îmbunătățirea celor existente, dar UAV-urile din ce în ce mai complexe și principiile utilizării lor de luptă se află deja la orizont și, cel mai probabil, în viitor vor deveni un real dureri de cap pentru sistemele defensive.
Într-adevăr, UAV-uri chiar mai mari care există deja, variind de la sisteme tactice utilizate la nivel de brigadă, de exemplu, Shadow de la Textron Systems, platforme de altitudine medie cu durată lungă de zbor din categoria MASCULI, de exemplu MQ-9 Reaper de la General Atomics Sistemele aeronautice și care se termină cu platforme de mare altitudine cu zboruri de lungă durată din categoria HALE, cum ar fi RQ-4 Global Hawk de la Northrop Grumman, pot pune o problemă sistemelor de apărare aeriană.
În ciuda faptului că caracteristicile de zbor ale acestor drone - viteza și manevrabilitatea - nu le permit să evite cu siguranță măsurile defensive, multe dintre ele au semnături radare și termice relativ slabe, iar în cazul platformelor din categoria HALE, acestea sunt capabile să funcționează la distanțe extreme ale multor radare și rachete.complexe. Cu toate acestea, este probabil mai important ca funcționalitatea și eficacitatea sarcinii de la bord pe care o pot transporta aceste sisteme să crească din ce în ce mai mult, ceea ce le permite să își îndeplinească, în special, sarcinile de recunoaștere la distanțe și înălțimi în afara razei de apărare antiaeriană arme, atât în ceea ce privește detectarea, cât și în ceea ce privește distrugerea …
Radarul SPEXER 500 (de mai sus) și camera cu infraroșu Z: NightOwl, dezvoltată de Airbus DS, sunt proiectate pentru a combate dronele
Vehiculele aeriene fără pilot (UAV) pot crea probleme semnificative pentru sistemele de apărare antiaeriană și dacă sunt tratate în același mod ca vehiculele cu pilot din ultima și următoarea generație, se poate dovedi că sunt mai greu de detectat și distrugut - designul nu prevede amplasarea piloților și acest lucru permite ca platformele să fie reduse în dimensiune și să crească manevrabilitatea acestora.
Noile drone promițătoare ultra-HALE sunt și mai problematice. Drona Zephyr cu energie solară a Airbus DS are durate de zbor măsurate în luni și poate zbura la altitudini de peste 21 de kilometri. În ciuda anvergurii aripilor de 23 de metri, ambarcațiunea compozită are o mică zonă de reflecție eficientă (EIR), deoarece sistemul său de propulsie solară are o semnătură termică slabă și, prin urmare, este dificil de detectat.
Unele forțe armate recunosc că multe sisteme antiaeriene sunt capabile să detecteze, să urmărească și să lovească în mod eficient UAV-urile din generația actuală și, prin urmare, caută modalități de a învinge astfel de sisteme datorită principiilor ingenioase ale luptei folosind multe sisteme de același tip la acelasi timp.
De exemplu, așa-numitul „roire” de sisteme, atunci când un număr mare de drone lucrează împreună pentru a-și atinge obiectivul, poate crea mari probleme pentru marea majoritate a sistemelor defensive.
Încă de la început, această abordare, bazată pe un atac masiv cu drone, s-a bazat pe faptul că multe platforme vor fi sacrificate pentru a atinge obiectivele misiunii de luptă.
În cadrul programului LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology), US Office of Naval Research (ONR) dezvoltă o tehnologie pentru colaborarea multor drone. Lansatorul de containere feroviare tubulare va lansa drone mici în succesiune rapidă de pe nave, vehicule de luptă, vehicule cu echipaj sau alte platforme nelocuite. După lansarea unui „roi” (sau, dacă preferați, o „turmă”), UAV funcționează independent, dronele schimbă informații între ele pentru a finaliza sarcina atribuită.
Demonstrație video a proiectului LOCUST. Zbor coordonat de nouă drone
În prezent, ONR folosește Coyote UAV ca model de testare. Această unitate are aripi pliabile pentru depozitare și transport ușor. La începutul anului 2015, au fost efectuate zboruri demonstrative la mai multe distanțe de testare, timp în care au fost efectuate lansări ale unui vehicul echipat cu diferite sarcini utile. Într-o altă demonstrație a acestei tehnologii, nouă drone s-au sincronizat independent și au finalizat un zbor de grup.
O capacitate cheie a proiectului LOCUST este un nivel ridicat de autonomie a turmei, care le permite să îndeplinească sarcini fără intervenția operatorului și astfel să contracareze orice blocare a comunicațiilor care ar putea fi utilizate împotriva lor.
În plus, conform ONR, roiul va fi capabil să se „auto-medicamenteze”, adică să se adapteze și să se configureze independent pentru a îndeplini în continuare sarcina. Scopul actual al programului este lansarea secvențială a 30 de UAV-uri în 30 de secunde. ONR intenționează să efectueze încercări pe mare a turmei LOCUST în Golful Mexic la mijlocul anului 2016.
În august 2015, Agenția pentru proiecte de cercetare avansată în domeniul apărării (DARPA) din cadrul Departamentului Apărării din SUA și-a lansat, de asemenea, programul Gremlins. Acest proiect prevede desfășurarea de grupuri de UAV-uri mici de la avioane mari, cum ar fi bombardiere sau avioane de transport, precum și de la avioane de luptă și alte aeronave mici, chiar înainte de a intra la îndemâna sistemelor de apărare aeriană inamice.
Programul Gremlins este dezvoltat de Agenția de Cercetare și Dezvoltare Avansată a Departamentului Apărării din SUA (DARPA)
Acest program prevede că, după finalizarea misiunii, aeronava de transport C-130 din aer ar putea lua așa-numitele „Gremlins” la bord. Este planificat ca echipele de la sol să le poată pregăti pentru următoarea operațiune în termen de 24 de ore de la întoarcere.
DARPA rezolvă în principal problemele tehnice asociate cu lansarea și returnarea aeriană sigură și sigură a multor drone.
În plus, programul vizează obținerea nu numai a unor noi capacități operaționale și dezvoltarea unui nou tip de operațiuni aeriene, ci și pe termen lung și obținerea unui efect economic semnificativ. Programul vizează, de asemenea, „extinderea duratei de viață a dronelor Gremlin la aproximativ 20 de misiuni”, potrivit unui purtător de cuvânt al FDA.
Sistemul AUDS al Blighter Surveillance Systems folosește un radar de supraveghere la sol împreună cu o stație optoelectronică și un jammer electronic
Caracteristici suplimentare
Revenind la Airbus DS, observăm că foaia de parcurs pentru dezvoltarea UAV include îmbunătățirea preciziei sistemelor și introducerea de noi funcții, cum ar fi funcțiile de tip „prieten sau dușman”, care pot fi utile în reducerea frecvenței alarmelor false și sunt atractive pentru operatorii care utilizează sistemul în spațiul aerian complex. Compania are în vedere, de asemenea, utilizarea de sisteme mai puțin avansate pentru a reduce costurile și pentru a-și extinde potențialul de clienți, deși, în acest caz, este posibil ca precizia platformelor să scadă.
RADA Electronic Industries și-a concentrat eforturile UAV pentru a dezvolta o soluție programabilă bazată pe radarele existente.
„Am proiectat un radar care poate detecta obiecte foarte mici, variind de la viteze foarte mici, viteze Doppler, până la ținte de mare viteză care zboară la viteza sunetului și peste. Acest radar poate detecta oameni, mașini, UAV-uri, avioane de luptă, rachete, depinde de modul de frecvență radio pe care l-ați setat - a explicat șeful dezvoltării afacerii acestei companii Dhabi Sella. - În cazul radarului nostru multitasking programabil, acest lucru înseamnă că trebuie doar să apăsați un buton și nu este nevoie să schimbați software-ul. Prin setarea parametrilor corespunzători, veți obține ceea ce aveți nevoie."
Radarele semiconductoare AFAR de la RADA sunt proiectate pentru aplicații staționare și mobile. Compania oferă două familii: radare emisferice compacte CHR (Compact Hemispheric Radar) pentru detectarea și instalarea pe distanțe scurte pe vehicule și radare emisferice multitasking MHR (Multi-mission Hemispheric Radar) pentru instalare fixă.
Familia de radare MHR RADA Electronic Industries
Compania a actualizat, de asemenea, familia MHR, care include radarele RPS-42, RPS-72 și RPS-82, cunoscute și sub numele de pMHR (portabil), eMHR (îmbunătățit) și ieMHR (îmbunătățit îmbunătățit). Potrivit companiei, cel mai avansat radar ieMHR este capabil să detecteze mini-UAV-uri la o rază de acțiune de 20 km.
Sella a spus că găsirea și urmărirea unui UAV nu este un lucru ușor. „Nu este simplu … să găsim mortare, arme de calibru mic sau RPG-uri și ar putea fi chiar mai greu, dar am înțeles. Contramăsurile UAV se încadrează în capacitățile acestor sisteme radar. În orice caz, UAV-urile sunt ținte specifice cu caracteristici unice, pe care le denotăm prin abrevierea în limba engleză LSS (scăzut, mic și lent - scăzut, mic, lent). Este o problemă identificarea obiectelor foarte mici cu foarte puțină EPO care zboară foarte jos și aproape de zgomotul de fundal al suprafeței pământului. Uneori zboară la fel de repede ca și alte vehicule, cum ar fi mașinile, care călătoresc. Este o sarcină dificilă să le găsești printre toate piedicile. O altă problemă este că zboară ca păsările, sunt percepute ca păsări și de obicei utilizatorul vrea să facă distincția între ceea ce numim ținte enervante."
Sella a explicat că o metodă de a determina dacă o pistă este o dronă este de a focaliza energia radar pentru a determina dacă o țintă are elice, adăugând că, pe lângă hardware, procesarea semnalului și dezvoltarea algoritmului sunt cheia capacităților sistemelor.
SRC bazat pe Syracuse combină o serie de sisteme de război electronic dovedite pe teren în abordarea sa de bază combinată pentru a oferi capabilități de contra-dronă atât pentru apărarea zonei, cât și pentru lupta agilă. Deși acestea din urmă sunt acum adesea considerate o sarcină secundară pentru sistemele anti-UAV, importanța lor crește constant.
"UAV-urile mici vor avea capacitatea de a efectua colectarea de informații sau explozivi aerieni", a explicat David Bessie, director pentru dezvoltarea afacerilor la SRC. „UAV-urile inamice care nu sunt identificate de sistemul de apărare antiaeriană pot afecta operațiunea de luptă sau vor oferi inamicului informații despre pozițiile dvs. sau vor face un atac aerian asupra infrastructurii sau forțelor de manevră”.
„Abordarea noastră folosește tehnologii existente, dovedite pe teren, precum și software care le integrează într-un singur sistem de bază. Avantajul acestei abordări este că putem folosi sistemele clienților noștri care sunt deja în funcțiune pentru a reduce costul total de proprietate. Oferim sisteme radar și de radar electronice dovedite în teren și în curând vom putea oferi o stație complementară de identificare a direcției”, a spus Bessie.
„Credem că sistemele de război electronic sunt esențiale pentru combaterea UAV-urilor. Sistemele noastre de război electronic pot detecta, urmări și clasifica sistemele fără pilot și apoi le pot neutraliza automat. Dacă este necesară identificarea vizuală pentru a determina identitatea țintei, atunci o cameră poate fi transferată către aceasta. Ne putem îmbunătăți în continuare capacitățile de detectare, urmărire și clasificare cu radarul nostru de supraveghere a spațiului aerian LSTAR. De asemenea, se recomandă adăugarea de senzori optoelectronici de înaltă rezoluție pentru identificarea vizuală pe distanțe lungi.”
Radarul de supraveghere a spațiului aerian LSTAR îndeplinește sarcini de securitate foarte reale. În fotografia de mai sus, un radar protejează calmul summitului G8 desfășurat în vara anului 2013 în Irlanda.
Ușor și ușor de transportat, radarul de supraveghere SR Hawk, care face parte din familia de radare de supraveghere aeriene LSTAR, care au toate scanare electronică 360 ° 3D, oferă atât scanare 360 °, cât și sectorială. Radarul OWL multitasking are o vedere emisferică de la -20 ° la 90 ° în altitudine și 360 ° în azimut. Are o antenă neregulantă controlată electronic și un mod avansat de procesare a semnalului Doppler care permite detectarea și urmărirea UAV-urilor în timp ce se pot lupta contra-baterii.
Pe lângă soluțiile bazate pe tehnologii radar și optoelectronice, sunt dezvoltate și sisteme bazate pe alte principii. Northrop Grumman a început să utilizeze tehnologia LLDR (Lightweight Laser Designator Rangefinder) pentru a contracara UAV-urile din sistemul său Venom.
Compania a testat sistemul Venom ca luptător cu drone în exercițiul de manevrare-incendii al armatei americane (MFIX) la Fort Silla în 2015. Sistemul Venom a fost instalat pe un vehicul blindat M-ATV din categoria MRAP și a efectuat cu succes identificarea, urmărirea și desemnarea țintei UAV.
Venom cu tehnologie LLDR se montează pe o platformă versatilă, stabilizată prin giroscop. În timpul testelor, Venom a fost testat ca un sistem de combatere a UAV-urilor de la două mașini. Sistemul a primit comenzi de desemnare a țintei externe, a capturat ținte și a urmărit mici drone cu zbor scăzut. Sistemul Venom a fost, de asemenea, demonstrat în mișcare cu controlul senzorului din interiorul mașinii.
Este demn de remarcat faptul că designerul laser LLDR2 a fost utilizat pe scară largă în operațiunile din Irak și Afganistan.
Detecție vizuală
Pentru a îndeplini cerințele Ministerului Apărării din Israel, compania israeliană Controp Precision Technologies a dezvoltat un sistem de detectare a UAV bazat exclusiv pe tehnologii optoelectronice și în infraroșu.
Dispozitivul infraroșu ușor, cu scanare rapidă, Tornado al companiei folosește un aparat termic cu undă medie răcit (specificațiile matricei nu au fost dezvăluite) montat pe un platan rotativ de 360 °. Sistemul poate oferi acoperire panoramică de la nivelul solului la 18 ° deasupra orizontului.
Pentru a identifica potențiale ținte, algoritmii software ai sistemului detectează cele mai mici modificări ale mediului. Potrivit companiei, acestea vă permit să urmăriți automat orice vehicul zburător de-a lungul traiectoriei sale, zburând la diferite viteze la doar câțiva metri deasupra solului. Sistemul are o mărire continuă pentru o imagine clară și poate oferi o pistă pentru fiecare țintă.
Potrivit Controp, Tornado poate monitoriza zonele construite cu multe ecouri interferente, deși nu dezvăluie informații detaliate despre caracteristici, cu excepția faptului că UAV-urile mici pot fi detectate la intervale măsurate în sute de metri, în timp ce țintele mari sunt detectate dincolo de zeci de kilometri.
Folosind semnale audio și video, sistemul este capabil să furnizeze notificări automate operatorului că un obiect zburător a intrat într-o zonă „fără pilot” predeterminată. Sistemul poate fi controlat local sau de la distanță de la centrul de comandă, poate funcționa atât în mod autonom, cât și ca sistem integrat care primește date de la alți senzori.
Compania israeliană Controp Precision Technologies oferă sistemul de detectare a dronelor denumirea Tornade
Unitatea standard de senzori Tornado cântărește 16 kg, are un diametru de 30 cm și o înălțime de 48 cm; deși este, de asemenea, planificată dezvoltarea unui bloc mai mic de 26x47 cm și cântărind 11 kg.
Articolul are în vedere includerea funcției de detectare și urmărire vizuală în sistem, precum și posibilitatea conectării acesteia la unele sisteme anti-UAV. „Sistemul nostru Tornado poate detecta UAV-uri doar cu o cameră cu infraroșu. fără a utiliza niciun sistem de frecvență radio. Principalul avantaj al sistemelor Tornado față de RF este că radarele vor funcționa bine în zone fără interferențe, dar când vă aflați într-o zonă cu clădiri și alte infrastructuri, radarele au probleme la detectarea UAV-urilor mici. Sistemul nostru este format din două componente principale, prima este o cameră cu infraroșu care scanează 360 ° și oferă o imagine panoramică, a doua este algoritmi care vă permit să detectați ținte mici atunci când acestea sunt în mișcare, a explicat vicepreședintele de marketing al companiei Controp Johnny Carney. „Dezvoltarea unui algoritm este dificilă, deoarece doriți să detectați o țintă în mișcare, dar excludeți, de exemplu, norii și alte obiecte în mișcare.”
Afișaj tipic al operatorului Tornado care arată imaginea panoramică cu infraroșu (sus), instantaneul panoramic al camerei cu infraroșu (în stânga jos) și imaginea din satelit a zonei de sol corespunzătoare (jos dreapta)
„Tornado este un sistem de urmărire și, dacă doriți să urmăriți sistemul și să obțineți date privind locația și intervalul, atunci trebuie să treceți la un alt sistem pentru a face o parte din muncă … și dacă doriți să urmăriți ținta și să vedeți mai multe detalii, atunci trebuie să folosiți mai multe. un sistem optoelectronic pentru a primi un flux video continuu”, a explicat Carney.
Cu toate acestea, marele dezavantaj al sistemului este că nu poate distinge, de exemplu, păsările de mărimea unei drone de țintele reale, pentru aceasta este nevoie de un operator.
Carney consideră că s-au dezvoltat puține soluții eficiente care pot oferi toate aspectele de detectare și urmărire de care au nevoie clienții potențiali, adăugând în același timp că există cerințe extreme pentru sisteme. De la persoanele care doresc să primească semnale de avertizare ale UAV-urilor care zboară peste proprietatea lor, până la protecția infrastructurii și facilităților naționale de pe câmpul de luptă. „De exemplu, unii militari doresc sisteme care pot împiedica UAV-urile să zboare peste vehiculele lor de luptă. Există diferite moduri de a îndeplini cerințele, depinde și de resursele financiare pe care le puteți cheltui, iar aceasta este una dintre multele probleme. Desigur, dacă doriți cea mai bună protecție, trebuie să utilizați o combinație de radar și infraroșu pentru detectare și o cameră cu infraroșu și semiconductori (cameră CCD) pentru urmărire."
Carney consideră că este posibilă activarea analizelor care ar putea determina automat tipul țintei, dar a adăugat că el nu va obține niciodată o precizie de 100%, deoarece există întotdeauna posibilitatea de a „rula” o dronă care arată ca o pasăre și, prin urmare, pentru a ajuta operatorii vor avea întotdeauna nevoie de algoritmi avansați de recunoaștere sofisticată.
Sistemul SkyTracker al CACI este conceput pentru a oferi detectare pasivă prin ceea ce compania descrie ca „perimetru electronic”. Acest sistem poate funcționa continuu pe orice vreme.
Interfața de sistem SkyTracker
Sistemul SkyTracker utilizează mai mulți senzori care pot detecta, identifica și urmări UAV-urile prin canalele lor de control radio. Utilizarea mai multor senzori face posibilă determinarea poziției UAV datorită metodei de triangulare și a geolocalizării exacte. În plus, SkyTracker poate determina locația operatorilor UAV.
După cum sa menționat deja, dimensiunea redusă, semnătura termică slabă, spațiul înconjurător cu o mulțime de interferențe și căile de zbor complexe fac din lupta împotriva UAV-urilor o sarcină foarte dificilă.
Tehnologia LLDR a lui Venom se montează pe o platformă versatilă stabilizată prin giroscop
La aceasta trebuie adăugat un posibil concept de utilizare a luptei. „Problema cu UAV-urile mici este că pot decola și ateriza în zona pe care doriți să o protejați. De exemplu, din punct de vedere al războiului, trebuie să apărați întotdeauna frontul - nu doriți ca vehiculul inamic, care nu este încă deasupra capului dvs., să zboare pe teritoriul vostru. Și dacă vorbim despre asigurarea securității naționale, atunci în acest caz, UAV-urile mici ar putea fi deja în zona pe care doriți să o protejați”, a spus Carney.
În timp ce accentul pus în combaterea UAV-urilor este pe combaterea amenințării dronelor unice, atacurile sofisticate de „pachete” dezvoltate de militari pot reprezenta provocări semnificative pentru sistemele de apărare.
Multe dintre soluțiile propuse includ capacitatea de a detecta și urmări mai multe ținte. Dar principala dificultate, cel mai probabil, va fi aceea de a împiedica zeci de drone să își atingă ținta. Chiar și cu un număr suficient de elemente de neutralizare, apărările pot fi „încălcate” pur și simplu în detrimentul unui număr superior, mai ales dacă turma este „inteligentă” și se poate adapta la reacția sistemelor defensive.
Natura fizică a soluțiilor propuse și dezvoltate ar putea, de asemenea, să joace un rol semnificativ în determinarea eficacității acestora. Datorită manevrabilității ridicate a amenințărilor, datorită faptului că acestea nu sunt legate de anumite locuri (chiar și UAV-urile tactice pot funcționa cu o infrastructură minimă), sistemele de apărare ar trebui să fie, de asemenea, la fel de mobile și acest lucru ar trebui luat în considerare. De exemplu, sistemele mari, cum ar fi radarele Saab's Giraffe, pot fi instalate în vehicule pentru a spori mobilitatea. În general, multe dintre soluțiile complexe dezvoltate au fost inițial concepute pentru a fi transportate, configurate și asamblate cu un număr minim de personal.
„O caracteristică cheie a sistemului nostru AUDS este că se instalează rapid și simplu se prăbușește și se redistribuiește fără probleme, adică îl pliază pe un vehicul și îl transferă rapid într-o altă poziție. Nici o parte din el nu cântărește mai mult de 2,5 kg”, a spus Redford.
Se iau în calcul și distanțele relativ mici dintre lansarea dronei și locul neutralizării acesteia. „Am presupus acum câțiva ani, când am început să dezvoltăm sistemul nostru, că aceste amenințări extrem de manevrabile ar putea fi neutralizate cu mijloace extrem de manevrabile și mobile … distanțele sunt aproape și orice distrugere va avea loc cel mult câțiva kilometri, uneori câteva sute metri, și, prin urmare, nu aveți nevoie de fonduri scumpe., mari și stabile. Cred că acesta este un factor negativ în acest tip de război”, a spus domnul Sella de la RADA Electronic Industries.
concluzii
Amenințarea reprezentată de UAV-urile desfășurate de grupuri teroriste și alte organizații ilegale este acum recunoscută pe scară largă. Țintele civile și militare pot fi atacate de drone, poate fi un atac împotriva infrastructurii sau livrarea de substanțe toxice sau o simplă „lovitură primitivă”.
Pe câmpul de luptă, forțele militare s-ar putea să nu se mai bazeze pe a fi singurul operator de drone, deoarece apar sisteme mai eficiente printre grupurile rebele și alte organizații paramilitare.
În ambele sfere - securitatea națională și formațiunile de luptă - măsurile eficiente anti-UAV sunt considerate în prezent ca o parte integrantă a strategiei generale. Implementarea lor este încă în stadiul de înțelegere și înțelegere. Cea mai simplă și mai fiabilă soluție (cel puțin pentru viitorul apropiat) este utilizarea și modificarea sistemelor concepute în alte scopuri. Cu toate acestea, în viitorul îndepărtat, pe măsură ce amenințările devin mai complexe, poate fi necesară dezvoltarea în continuare a unor tehnologii speciale pentru combaterea vehiculelor aeriene fără pilot.
