Обнаружение, защита и подавление дронов

Беспилотные летательные аппараты основательно вошли во многие сферы экономики и общественной жизни и все более расширяют свое присутствие в них. Вместе с ростом влияния дронов растут риски, связанные с их применением. Еще более эти риски обострились с началом военного конфликта между Россией и Украиной, когда задача обнаружения, подавления и защиты от БПЛА стала очевидной для государства.

При этом российским разработчикам есть, что предложить для ее решения. Подтверждением этому стала выставка Иннопром 2023, прошедшая в июле в Екатеринбурге при участии премьера М.Мишустина. На ней в том числе были представлены передовые системы противодействия беспилотникам компании Мелдана.

Угрозы со стороны беспилотников

БПЛА уже давно из технологичных игрушек превратились в важных помощников и ключевой фактор опережающего развития во многих отраслях, включая промышленность, логистику, строительство, сельское хозяйство, нефте-, газотранспортную отрасль, военное дело и сферу безопасности. Квадрокоптеры и самолетные беспилотники помогают в решении многих задач, включая мониторинг, инспектирование территорий или важных объектов, обследование труднодоступных участков, проведение поисково-спасательных операций, картографирование, доставка грузов.

Однако беспилотные аппараты также могут быть и орудием в руках злоумышленников. В этом случае они создают серьезные угрозы, основные из которых приведены в таблице:

Очевидно, что в текущих условиях наиболее актуальными и опасными остаются угрозы военного и террористического характера. Однако остальные виды угроз также создают значительные риски. При этом они будут сохраняться и увеличиваться (с учетом развития БЛА) после стабилизации военно-политической обстановки.

Для каких объектов необходима защита от дронов

Применение средств обнаружение и подавления БПЛА позволяет значительно снизить риски, связанные с беспилотниками. Сегодня построение такой защиты необходимо для всех объектов, которые имеют политическое, административное, экономическое, социальное значение, в том числе:

• правительственные здания, объекты органов государственного или муниципального управления;

• воинские части, объекты МВД, МЧС, ФСБ, другие силовые органы;

• производственные объекты;

• школы, университеты, детские сады, другие образовательные заведения;

• объекты транспортной инфраструктуры — аэропорты, вокзалы, порты;

• медицинские учреждения всех типов;

• исправительные учреждения — следственные изоляторы, колонии, тюрьмы;

• культурные комплексы, сооружения проведения массовых мероприятий — клубы, концертные залы, стадионы;

• жилые комплексы, частные дома;

Также средства обнаружения и подавления БПЛА должны применяться и на других объектах. Такие системы должны обеспечивать комплексную защиту людей, инфраструктуры, имущества от атаки беспилотников, обеспечивать информационную безопасность. Кроме этого, такие системы должны предотвращать возникновение чрезвычайных ситуаций, например, пожаров, разливов нефтепродуктов, других ЧП.

Методы обнаружения и подавления дронов

Комплексы обнаружения и подавления БПЛА могут использовать разные принципы действия. Чаще всего такие системы используют следующие способы:

• акустический;

• оптический;

• тепловой;

• радиочастотный.

Рассмотрим работу систем защиты от беспилотников и противодействия дронам с разными принципами действия.

Акустические комплексы

Обнаружение дронов акустическим методом выполняют звуковые сенсоры, работающие в достаточно узком диапазоне. Обычно радиус пеленгации составляет не более 500-600 метров. Акустические сенсоры реагируют на звуковые колебания, которые при полете создает двигатель беспилотника, пропеллеры, винты, система охлаждения другие элементы.

Акустический способ обнаружения БПЛА лучше всего работает в отношении моделей с бензиновым двигателем, который создает намного больше шума при работе по сравнению с электромотором. Это существенно упрощает идентификацию аппарата. Звуковые комплексы используют специальные программы обнаружения дронов. Такое ПО анализирует звуки, которые издает объект и автоматически сверяет его с базов шумов известных БПЛА.

Эффективность акустических комплексов может снижаться из-за помех из-за многочисленных шумовых помех, которые могут действовать в живой природе или городской среде. Кроме этого, разработчики БЛА постоянно обновляют свои модели новыми двигателями, системами охлаждения, глушителями, другими компонентами.

Акустический принцип подавления предусматривает использование звукового удара который наносится по силовой и ходовой части квадрокоптера. При этом аппарат теряет ориентацию в пространстве, что приводит к его падению или столкновению с препятствием.

Оптические комплексы

Системы обнаружения и подавления БПЛА, построенные на оптическом принципе, могут быть пассивными и активными. При пассивном способе выполняется обнаружение объектов в воздухе с помощью видеокамеры, проводится автоматический анализ их габаритных параметров, особенностей полета, других характеристик. Активный метод обнаружения БПЛА предусматривает расчет координат объекта в воздухе, что обеспечивает более высокий КПД.

Основной минус оптического способа состоит в том, что он позволяет выявлять дроны, как правило, уже на конечном этапе маршрута — при непосредственном приближении к цели. Кроме этого, такие системы могут часто давать ложные срабатывания, реагируя на птиц.

Однако разработчики активно работают над устранением этих недостатков. Наиболее технически совершенные детекторы обнаружения БПЛА визуального типа способны действовать на расстоянии до 2 км, обеспечивая достаточно точную идентификацию аппаратов активным методом. Они могут работать под управлением оператора или в полностью автоматическом режиме.

Тепловые комплексы

Этот вид комплексов обнаружения БПЛА работает на основе тепловизионных и инфракрасных IP-камер. Они фиксируют тепловые сигнатуры, которые коптеры оставляют в воздушном пространстве при полете.

Наиболее высокую эффективность эти системы демонстрируют при обнаружении моделей с металлическим корпусом, которые работают на бензиновых двигателях. Это ограничивает их применение, поскольку основная часть беспилотников сегодня использует электродвигатели, а их корпусы изготавливают из пластика. Также минус тепловых систем обнаружения БПЛА состоит в их малой «дальнобойности». Радиус действия обычно не превышает нескольких сот метров.

Радиочастотные комплексы

Радиочастотное оборудование для обнаружения и подавления БПЛА улавливает радиоволны, которые излучают беспилотники. В состав комплекса входят волновые детекторы, сканеры или РЛС, которые пеленгуют излучение аппарата. После обнаружения цели информация отображается на радиолокационном дисплее или другом системном девайсе. Основная часть БЛА, за исключением военных беспилотников, работает на частотах 2,4 или 5,8 ГГц.

Радиочастотные системы демонстрируют наиболее высокую эффективность благодаря значительному радиусу действия, достигающему нескольких километров. Также они могут с высокой точностью определять размеры беспилотников, траекторию их полета, размеры аппаратов, другие важные параметры.

Подавление дронов радиосистемы обеспечивают путем вмешательства в обмен сигналами между аппаратом и пультом оператора. Это приводит к нарушению управления дроном. Его вынуждают приземлиться в заданном месте. Также возможно зависание беспилотника в воздухе или его падение. Глушилки для дронов часто изготавливают в удобном форм-факторе ружья для подавления БПЛА.