Технологии борьбы с дронами: повышение безопасности с помощью интеллектуальных сетей связи

В этой записи блога мы представим вам следующее:

• Последние достижения в области технологий борьбы с дронами
• Роль современных коммуникационных технологий в системах борьбы с дронами
• Будущее технологий борьбы с дронами

В последние годы интеллектуальные CUAS (противодействующие беспилотные летательные системы) пережили стремительный рост. В российско-украинском конфликте обе стороны широко использовали беспилотники для различных задач, таких как разведка, атаки и сбор разведданных. Беспилотники стали важнейшей частью современной войны, даже изменив традиционные стратегии и тактики. Следовательно, исследования и разработки анти-дронных технологий стали важнее, чем когда-либо. Достижения в области технологий беспилотников обусловлены инновациями в области коммуникационных технологий и искусственного интеллекта, и эволюция анти-дронных решений также зависит от прогресса в этих областях. Анти-дронные технологии эволюционировали от базовых методов физического нарушения до передовых электронных и сетевых контрмер. Активные контрмеры, такие как электромагнитные помехи, лазерные помехи и радиочастотное глушение, напрямую мешают работе беспилотников.

С другой стороны, пассивные технологии обнаружения, включая радары, оптические камеры и тепловизионные системы, отслеживают и идентифицируют активность дронов, не прерывая их полет. На рисунке 1 показана архитектура широко используемой системы борьбы с дронами.

Текущее состояние технологий борьбы с дронами

Для эффективного решения проблем, связанных с дронами, исследователи разработали ряд антидронных технологий. Их можно в целом разделить на два типа: активные контрмеры и пассивные технологии обнаружения.

1. Активные контрмеры

Активные контрмеры активно нарушают работу систем связи и навигации дронов, либо препятствуя нормальной работе, либо заставляя их приземляться. Эти технологии включают:

• Электромагнитные помехи: этот метод посылает мощные электромагнитные сигналы, чтобы нарушить связь дрона, не давая ему получать команды или передавать данные. В зависимости от применения электромагнитные помехи могут быть широкоспектральными, направленными или представлять собой импульс высокой энергии.

• Лазерные помехи: лазерные лучи используются для нарушения работы датчиков и камер дрона, что затрудняет захват изображений или распознавание целей.

• Глушение радиочастот: Излучая сигналы на той же частоте, что и канал управления дроном, глушение радиочастот заставляет дрон вернуться к оператору или приземлиться, или может помешать дрону получать какие-либо команды.

Активные контрмеры выгодны, поскольку они напрямую противодействуют угрозам со стороны дронов, вмешиваясь в их работу и заставляя их приземлиться или уйти. Однако у них также есть ограничения, такие как возможность создания помех другим устройствам или операторам и их зависимость от систем связи и навигации дрона.

2. Технологии пассивного обнаружения

Технологии пассивного обнаружения используют датчики и системы мониторинга для обнаружения и идентификации дронов. К ним относятся:

• Радиолокационные системы: используя радиоволны, радар может определять местоположение и скорость дрона, предоставляя подробную информацию о нем.

• Оптические камеры: они используют видимый или инфракрасный свет для захвата изображений дронов, помогая персоналу визуально идентифицировать дрон.

• Тепловидение: Тепловизионные камеры обнаруживают инфракрасное излучение, испускаемое дроном, что особенно полезно для идентификации дронов ночью или в плохих погодных условиях.

Преимущество пассивных технологий обнаружения заключается в том, что они не мешают системам связи или навигации дрона, полагаясь исключительно на датчики и контрольное оборудование. Однако у них есть ограничения, включая меньшую дальность обнаружения и уязвимость к погодным условиям.

Решающая роль коммуникационных технологий в системах борьбы с дронами

В то время как интеллектуальные CUAS позволяют дронам выполнять некоторые задачи автономно, более сложные операции и решения часто все еще требуют вмешательства человека. В результате коммуникационные технологии играют ключевую роль в системах борьбы с дронами.

1. Высокоскоростная передача данных

Высокоскоростная передача данных играет решающую роль в технологиях борьбы с дронами в различных областях применения:

• Передача данных в реальном времени: технологии связи с малой задержкой, такие как 5G и 6G, гарантируют, что данные радаров, оптические изображения, инфракрасные сканы и другая информация могут передаваться в центры управления практически мгновенно [15]. Это позволяет операторам быстро реагировать на действия дронов, такие как изменение направления или корректировка высоты, тем самым увеличивая шансы на успешный перехват.
• Объединение данных из нескольких источников: системы борьбы с дронами обычно собирают данные с различных датчиков, включая радары, камеры, сонары и другие детекторы. Высокоскоростная передача данных позволяет этим источникам быстро объединять данные для комплексного анализа [6]. Объединение этих данных из нескольких источников помогает точно определить местоположение, траекторию и намерение дрона, помогая стратегиям перехвата.
• Поддержка быстрого принятия решений: Высокоскоростная передача данных позволяет быстро анализировать входящие данные, помогая операторам принимать своевременные решения. Это улучшает способность системы определять тип дрона, оценивать потенциальные угрозы и разрабатывать наиболее эффективный план перехвата.
• Расширенный обмен разведданными: Высокоскоростная передача данных также облегчает обмен разведданными в режиме реального времени с другими службами безопасности или силами. Это позволяет лучше координировать операции по борьбе с дронами, улучшая общие возможности реагирования.
• Поддержка передовых приложений: С развитием технологий системы борьбы с дронами смогут поддерживать все более сложные приложения, такие как машинное обучение и искусственный интеллект. Эти системы требуют обработки больших объемов данных, что становится возможным благодаря высокоскоростным технологиям связи.

2. Улучшенное покрытие и стабильность сигнала

В прошлом ограниченные диапазоны связи часто затрудняли использование систем борьбы с дронами в удаленных или сложных условиях, таких как горы, леса или глубоко застроенные городские районы. Однако благодаря расширенному покрытию сигнала эти ранее недоступные районы теперь можно эффективно контролировать и защищать.

Помимо более широкого рабочего диапазона, улучшенная стабильность сигнала гарантирует, что системы антидронов сохранят высокую производительность в сложных условиях. Будь то в густонаселенных городских районах, во время штормов или в условиях сильных электромагнитных помех, современные технологии связи обеспечивают стабильную и точную передачу данных, позволяя системам антидронов эффективно функционировать в широком диапазоне условий.

Расширенное покрытие сигнала и стабильность не только увеличивают рабочий диапазон, но и улучшают способность системы быстро и точно обнаруживать и реагировать на угрозы. Кроме того, стабильные каналы связи обеспечивают удаленную работу и корректировку стратегии в реальном времени, поэтому операторы могут точно настраивать планы перехвата или задействовать дополнительные ресурсы даже в самых сложных условиях.