Предишна статия:
Търсете и неутрализирайте: Борбата с дронове набира скорост. Част 1
Дронът Zephyr със слънчева енергия е разработен от Airbus DS. Може да остане във въздуха с месеци
Ясно е, че разпространението на все по -голям брой малки безпилотни летателни апарати, които могат да бъдат закупени лесно и евтино, са лесни за използване и предоставяне, макар и елементарни, но все пак ударни и разузнавателни способности, представляват голяма загриженост за гарантиране на националната сигурност или противодействие на заплахите, които възникнат на бойното поле. Разбира се, на тези заплахи може да се противодейства чрез използване на нови технологии или подобряване на съществуващи, но все по -сложни БЛА и принципите на тяхното бойно използване вече се очертават на хоризонта и най -вероятно в бъдеще те ще се превърнат в истински главоболие за защитните системи.
Всъщност дори по-големи безпилотни летателни апарати, които вече съществуват, вариращи от тактически системи, използвани на ниво бригада, например Shadow от Textron Systems, платформи със средна надморска височина с голяма продължителност на полета от категорията MALE, например MQ-9 Reaper от General Atomics Аеронавигационните системи и завършващи с високопланински платформи с продължителни полети от категория HALE, като например RQ-4 Global Hawk на Northrop Grumman, могат да създадат проблем за системите за ПВО.
Въпреки факта, че летателните характеристики на тези дронове - скоростта и маневреността - не им позволяват да избегнат със сигурност отбранителни мерки, много от тях имат относително слаби радарни и термични сигнатури, а в случай на платформи от категория HALE те са в състояние да оперират на екстремни обхвати на много радари и ракетни комплекси. Вероятно обаче е по -важно, че функционалността и ефективността на бордовия товар, който тези системи могат да носят, се увеличава все повече и повече, което им позволява да изпълняват по -специално своите разузнавателни задачи на разстояния и височини извън обсега на ПВО оръжия, както по отношение на откриването, така и по отношение на унищожаването …
Радарът SPEXER 500 (отгоре) и инфрачервената камера Z: NightOwl, разработени от Airbus DS, са предназначени за борба с дронове
Безпилотните летателни апарати (БЛА) могат да създадат значителни проблеми за системите за ПВО и ако се третират по същия начин като пилотираните превозни средства от последно и следващо поколение, може да се окаже, че те са по -трудни за откриване и унищожаване - техните дизайнът не предвижда поставянето на пилоти и това позволява на платформите да се намалят по размер и да се увеличи маневреността им.
Новите обещаващи ултра-HALE дронове са още по-проблематични. Дронът на Airbus DS със слънчева енергия Zephyr има продължителност на полета, измерена в месеци, и може да лети на височина над 21 километра. Въпреки разстоянието на крилата си от 23 метра, композитният кораб има малка ефективна отражателна площ (EIR), тъй като неговата слънчева задвижваща система има слаб термичен признак и поради това е труден за откриване.
Някои въоръжени сили признават, че много зенитни системи са в състояние ефективно да откриват, проследяват и удрят безпилотни летателни апарати от сегашното поколение и затова търсят начини да победят такива системи поради изобретателните принципи на борба, използвайки много системи от същия тип при по същото време.
Например, така нареченото „роене“на системи, когато голям брой дронове работят заедно за постигане на целта си, може да създаде големи проблеми за по-голямата част от отбранителните системи.
От самото начало този подход, базиран на масирана атака с безпилотни летателни апарати, се основава на факта, че много платформи ще бъдат жертвани за постигане на целите на бойната мисия.
В рамките на програмата LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology), Службата за военноморски изследвания на САЩ (ONR) разработва технология за сътрудничество на много дронове. Тръбната железопътна контейнерна ракета -носител ще пуска малки дронове в бърза последователност от кораби, бойни превозни средства, пилотирани превозни средства или други необитаеми платформи. След изстрелване на „рояк“(или, ако предпочитате, „стадо“), БЛА работи независимо, дроновете обменят информация помежду си, за да изпълнят възложената задача.
Видео демонстрация на проекта LOCUST. Координиран полет на девет дронове
В момента ONR използва БПЛА Coyote като тестов модел. Това устройство има сгъваеми крила за лесно съхранение и транспортиране. В началото на 2015 г. бяха проведени демонстрационни полети на няколко тестови полигона, по време на които бяха извършени изстрелвания на превозно средство, оборудвано с различни полезни товари. В друга демонстрация на тази технология, девет безпилотни летателни апарата се синхронизираха независимо и завършиха групов полет.
Ключова способност на проекта LOCUST е високото ниво на автономност на стадото, което им позволява да изпълняват задачи без намеса на оператора и по този начин да противодействат на всяко заглушаване на комуникациите, които могат да бъдат използвани срещу тях.
Освен това, според ONR, роякът ще може да се „самолекува“, тоест самостоятелно да се адаптира и конфигурира за по-нататъшно изпълнение на задачата. Текущата цел на програмата е последователно стартиране на 30 БЛА за 30 секунди. ONR възнамерява да проведе морски изпитания на стадото LOCUST в Мексиканския залив в средата на 2016 г.
През август 2015 г. Агенцията за напреднали изследователски проекти в областта на отбраната (DARPA) на Министерството на отбраната на САЩ също стартира своята програма Gremlins. Този проект предвижда разполагане на групи от малки безпилотни летателни апарати от големи самолети, като бомбардировачи или транспортни самолети, както и от изтребители и други малки самолети, дори преди да навлязат в обсега на противниковите системи за ПВО.
Програмата Gremlins се разработва от Агенцията за напреднали изследвания и развитие на Министерството на отбраната на САЩ (DARPA)
Тази програма предвижда, че след приключване на мисията, транспортният самолет С-130 във въздуха може да вземе така наречените „гремлини“обратно на борда. Планира се наземните екипи да могат да ги подготвят за следващата операция в рамките на 24 часа след завръщането им.
DARPA решава основно техническите проблеми, свързани с надеждното и безопасно въздушно изстрелване и връщане на много дронове.
Освен това програмата е насочена не само към получаване на нови експлоатационни възможности и развитие на нов тип въздушни операции, но и в дългосрочен план и към постигане на значителен икономически ефект. Програмата също така има за цел да "удължи живота на дронове Gremlin до приблизително 20 мисии", според говорител на FDA.
Системата AUDS на Blighter Surveillance Systems използва радар за наземно наблюдение във връзка с оптоелектронна станция и електронен заглушител
Допълнителни функции
Връщайки се към Airbus DS, отбелязваме, че неговата пътна карта за развитие на БЛА включва подобряване на точността на системите и въвеждане на нови функции, като например функции тип „приятел или враг“, които могат да бъдат полезни за намаляване на честотата на фалшивите аларми и са привлекателни за операторите, използващи системата в сложно въздушно пространство. Компанията обмисля и използването на по -малко усъвършенствани системи за намаляване на разходите и разширяване на потенциалната си клиентска база, въпреки че в този случай точността на платформите вероятно ще намалее.
RADA Electronic Industries съсредоточи усилията си за безпилотни летателни апарати за разработване на програмируемо решение на базата на съществуващи радари.
„Ние проектирахме радар, който може да открива много малки обекти, вариращи от много ниски скорости, скорости на Доплер до високоскоростни цели, летящи със скоростта на звука и по -високи. Този радар може да открива хора, автомобили, безпилотни летателни апарати, изтребители, ракети, това зависи от режима на радиочестота, който сте задали - обясни ръководителят на бизнес развитието на тази компания Даби Села. - В случай на нашия многозадачен програмируем радар, това означава, че просто натискате бутон и няма нужда да променяте софтуера. Като зададете подходящите параметри, получавате това, от което се нуждаете."
Полупроводникови радари AFAR от RADA са предназначени за стационарни и мобилни приложения. Компанията предлага две семейства: компактни полусферични радари CHR (Compact Hemispheric Radar) за откриване и монтаж на къси разстояния на превозни средства и многозадачни полусферични радари MHR (Multi-mission Hemispheric Radar) за фиксирана инсталация.
MHR семейство радари на RADA Electronic Industries
Компанията също така модернизира семейството на MHR, което включва радари RPS-42, RPS-72 и RPS-82, известни още като pMHR (преносим), eMHR (подобрен) и ieMHR (подобрен подобрен). Според компанията, най-модерният радар ieMHR е способен да открива мини-БЛА на обсег от 20 км.
Села каза, че намирането и проследяването на БЛА не е лесен подвиг. „Не е лесно … намирането на минохвъргачки, малки оръжия или РПГ и може дори да е по -трудно, но се оправихме. Противодействието на БЛА е в рамките на възможностите на тези радарни системи. Във всеки случай безпилотните летателни апарати са специфични цели с уникални характеристики, които обозначаваме с английската абревиатура LSS (ниска, малка и бавна - ниска, малка, бавна). Проблем е да се идентифицират много малки обекти с много малко EPO, летящи много ниско и близо до фоновия шум на земната повърхност. Понякога те летят толкова бързо, колкото пътуват други превозни средства, като автомобили. Трудна задача е да ги намерите сред всички пречки. Друг проблем е, че те летят като птици, възприемат се като птици и потребителят обикновено иска да прави разлика между това, което наричаме досадни цели."
Села обясни, че един от методите за определяне дали една писта е дрон е да се фокусира радарната енергия, за да се определи дали дадена цел има витла, добавяйки, че освен хардуера, обработката на сигнала и разработването на алгоритми са ключови за възможностите на системите.
Базираният в Сиракуза SRC комбинира редица доказани на място системи за електронна война в своя комбиниран базов подход, за да осигури възможности за противодействащи дронове както за зонална защита, така и за пъргав бой. Въпреки че последните често се считат за второстепенна задача за системите против БЛА, тяхното значение непрекъснато нараства.
„Малките безпилотни летателни апарати ще имат възможност да събират информация или въздушни взривни вещества“, обясни Дейвид Беси, директор по бизнес развитие в SRC. "Вражеските безпилотни летателни апарати, които не са идентифицирани от системата за ПВО, могат да повлияят на бойната операция или ще предоставят на противника информация за вашите позиции или ще нанесат въздушен удар по вашата инфраструктура или маневрени сили."
„Нашият подход използва съществуващи, доказани на място технологии, както и софтуер, който ги интегрира в единна базова система. Предимството на този подход е, че можем да използваме вече работещите системи на нашите клиенти, за да намалим общите разходи за собственост. Ние предлагаме доказани на място системи за електронна война и радар и скоро ще можем да предложим допълнителна станция за намиране на посока “, каза Беси.
„Ние вярваме, че системите за електронна война са от съществено значение за борбата с БЛА. Нашите системи за електронна война могат да откриват, проследяват и класифицират безпилотни системи и след това автоматично да ги неутрализират. Ако е необходима визуална идентификация, за да се определи самоличността на целта, тогава към нея може да се прехвърли камера. Можем допълнително да подобрим нашите възможности за откриване, проследяване и класифициране с нашия радар за наблюдение на въздушното пространство LSTAR. Препоръчва се също така да се добавят оптоелектронни сензори с висока разделителна способност за визуална идентификация на дълги разстояния."
Радарът за наблюдение на въздушното пространство LSTAR изпълнява много реални задачи за сигурност. На снимката по -горе радар защитава спокойствието на срещата на върха на Г -8, проведена през лятото на 2013 г. в Ирландия.
Лек и лесен за транспортиране, радар за наблюдение SR Hawk, част от семейство LSTAR семейства въздушни радари за наблюдение, които всички разполагат с 360 ° 3-D електронно сканиране, осигурява както 360 °, така и секторно сканиране. Многозадачният радар OWL разполага с полусферичен изглед от -20 ° до 90 ° на кота и 360 ° на азимут. Той разполага с електронно управлявана не въртяща се антена и усъвършенстван режим на обработка на доплеров сигнал, който позволява да се откриват и проследяват безпилотни летателни апарати, докато могат да се водят битки срещу батерии.
В допълнение към решенията, базирани на радарни и оптоелектронни технологии, се разработват и системи, базирани на други принципи. Northrop Grumman започна да използва технологията LLDR (Lightweight Laser Designator Rangefinder) за противодействие на безпилотни летателни апарати в системата си Venom.
Компанията тества системата Venom като изтребител на безпилотни летателни апарати в учението за интегриран експеримент Maneuver-Fires (MFIX) на американската армия във Форт Сила през 2015 г. Системата Venom е инсталирана на бронирана машина M-ATV от категория MRAP и успешно осъществява идентификация, проследяване и обозначаване на целта на БЛА.
Venom с технология LLDR се монтира на гъвкава, стабилизирана с жироскоп платформа. По време на тестовете Venom беше тестван като система за борба с БЛА от две машини. Системата получава команди за обозначаване на външни цели, улавя цели и проследява малки нисколетящи дронове. Системата Venom също беше демонстрирана в движение със сензорно управление от вътрешността на автомобила.
Заслужава да се отбележи, че LLDR2 лазерният обозначител е широко използван при операции в Ирак и Афганистан.
Визуално откриване
За да отговори на изискванията на израелското министерство на отбраната, израелската компания Controp Precision Technologies е разработила система за откриване на БЛА, базирана изключително на оптоелектронни и инфрачервени технологии.
Лекото, бързо сканиращо инфрачервено устройство на компанията Tornado използва охлаждащ се средновълнов термоизолатор (спецификациите на матрицата не са разкрити), монтиран на 360 ° грамофон. Системата може да осигури панорамно покритие от нивото на земята до 18 ° над хоризонта.
За да се идентифицират потенциални цели, софтуерните алгоритми на системата откриват най -малките промени в околната среда. Според компанията те ви позволяват автоматично да проследявате всяко летящо превозно средство по траекторията му, летящо с различни скорости само на няколко метра над земята. Системата има непрекъснато увеличение за ясно изображение и може да осигури следа за всяка цел.
Според Controp, Tornado може да наблюдава застроените зони с много смущаващи ехо, въпреки че те не разкриват подробна информация за характеристиките, с изключение на това, че малки безпилотни летателни апарати могат да бъдат открити на обхвати, измерени в стотици метри, докато големи цели се откриват отвъд десетки на километри.
Използвайки аудио и видео сигнали, системата е в състояние да предостави автоматично известие на оператора, че летящ обект е навлязъл в предварително определена „безпилотна“зона. Системата може да се управлява локално или дистанционно от командния център, може да работи както в самостоятелен режим, така и като интегрирана система, която получава данни от други сензори.
Израелската компания Controp Precision Technologies дава система за откриване на дронове Tornado
Стандартният сензорен модул Tornado тежи 16 кг, има диаметър 30 см и височина 48 см; въпреки че се планира и разработването на по -малък блок с размери 26х47 см и тегло 11 кг.
Статията разглежда включването на функцията за визуално откриване и проследяване в системата, както и възможността за свързването й с някои системи против БЛА. „Нашата система Tornado може да открива безпилотни летателни апарати само с инфрачервена камера. без да използвате никакви радиочестотни системи. Основното предимство на Tornado пред RF системите е, че радарите ще работят добре в райони без смущения, но когато сте в зона със сгради и друга инфраструктура, радарите имат проблеми с откриването на малки БЛА. Нашата система се състои от два основни компонента, първият е инфрачервена камера, която сканира 360 ° и осигурява панорамно изображение, вторият е алгоритми, които ви позволяват да откривате малки цели, когато те са в движение, обясни вицепрезидентът по маркетинг в компанията Контроп Джони Карни. "Разработването на алгоритъм е трудно, защото искате да откриете движеща се цел, но изключвате например облаци и други движещи се обекти."
Типичен дисплей на оператора Tornado, показващ панорамно инфрачервено изображение (отгоре), снимка на панорамна инфрачервена камера (долу вляво) и сателитно изображение на съответната приземна зона (долу вдясно)
„Tornado е система за проследяване и ако искате да проследите системата и да получите данни за местоположението и обхвата, тогава трябва да превключите към друга система, за да свършите част от работата … и ако искате да проследите целта и да видите повече подробности, тогава трябва да използвате повече. една оптоелектронна система за получаване на непрекъснат видео поток “, обясни Карни.
Големият недостатък на системата обаче е, че тя не може да различава например птици с размерите на дрон от реални цели, за това е необходим оператор.
Карни вярва, че са разработени малко ефективни решения, които могат да осигурят всички аспекти на откриване и проследяване, от които се нуждаят потенциалните клиенти, като същевременно добавя, че има крайности в изискванията за системите. От лица, които искат да получават предупредителни сигнали за безпилотни летателни апарати, летящи над тяхната собственост, до защита на националната инфраструктура и съоръжения на бойното поле. „Например някои военни искат системи, които могат да попречат на БЛА да летят над бойните им превозни средства. Има различни начини да отговорите на изискванията, това също зависи от финансовите ресурси, които можете да похарчите, а това е един от многото проблеми. Разбира се, ако искате най -добрата защита, трябва да използвате комбинация от радар и инфрачервена връзка за откриване и инфрачервена и полупроводникова камера (CCD камера) за проследяване."
Карни вярва, че е възможно да се даде възможност за анализи, които биха могли автоматично да определят типа на целта, но добави, че той никога няма да получи 100% точност, тъй като винаги има възможност да се "натъкне" на дрон, който прилича на птица, и следователно за да помогнат на операторите, винаги ще се нуждаят от усъвършенствани сложни алгоритми за разпознаване.
Системата SkyTracker на CACI е проектирана да осигурява пасивно откриване чрез това, което компанията описва като „електронен периметър“. Тази система може да работи непрекъснато при всяко време.
Системният интерфейс на SkyTracker
Системата SkyTracker използва няколко сензора, които могат да откриват, идентифицират и проследяват БЛА по техните канали за радиоуправление. Използването на множество сензори дава възможност да се определи позицията на БЛА поради метода на триангулация и точното геолокация. Освен това SkyTracker може да определи местоположението на операторите на БЛА.
Както вече беше отбелязано, малкият размер, слабият термичен подпис, околното пространство с много смущения и сложните траектории на полета правят борбата с БЛА много трудна задача.
LLDR технологията на Venom се монтира на гъвкава жиростабилизирана платформа
Към това трябва да се добави възможна концепция за бойно използване. „Проблемът с малките БЛА е, че те могат да излитат и да кацат в района, който искате да защитите. Например, от гледна точка на войната, винаги трябва да защитавате фронта - не искате вражеското превозно средство, което все още не е над главата ви, да лети на вашата територия. И ако говорим за гарантиране на националната сигурност, тогава в този случай малки БЛА може вече да са в зоната, която искате да защитите “, каза Карни.
Докато акцентът в противодействието на безпилотни летателни апарати е върху преодоляването на заплахата от единични безпилотни летателни апарати, сложните „пакетни“атаки, разработени от военните, могат потенциално да поставят значителни предизвикателства пред отбранителните системи.
Много от предложените решения включват възможност за откриване и проследяване на множество цели. Но основната трудност, най -вероятно, ще бъде да се попречи на десетки дронове да достигнат целта си. Дори и с достатъчен брой неутрализиращи елементи, защитата може да бъде „пробита“просто за сметка на превъзходното число, особено ако стадото е „умно“и може да се адаптира към реакцията на защитните системи.
Физическата природа на предложените и разработени решения също вероятно ще играе значителна роля при определянето на тяхната ефективност. Поради високата маневреност на заплахите, поради факта, че те не са обвързани с определени места (дори тактическите БЛА могат да работят с минимална инфраструктура), системите за отбрана също трябва да бъдат еднакво мобилни и това трябва да се има предвид. Например, големи системи като радарите на Saab's Giraffe могат да бъдат инсталирани в превозни средства, за да се увеличи мобилността. Като цяло много от разработените сложни решения първоначално са проектирани да бъдат транспортирани, конфигурирани и сглобени с минимален брой персонал.
„Ключова характеристика на нашата система AUDS е, че тя се разгръща бързо и просто се сгъва и преразпределя без проблеми, тоест сгънете я върху превозно средство и бързо я прехвърлете на друга позиция. Нито една част от него не тежи повече от 2,5 кг “, каза Редфорд.
Вземат се предвид и относително малките разстояния между изстрелването на дрона и мястото на неговото неутрализиране. „Предполагахме преди няколко години, когато започнахме да разработваме нашата система, че тези силно маневрени заплахи могат да бъдат неутрализирани с високо маневрени и мобилни средства … разстоянията са близки и всяко унищожаване ще настъпи най -много на няколко километра, понякога на няколкостотин метра, и следователно не се нуждаете от скъпи средства., големи и стабилни. Мисля, че това е отрицателен фактор в този вид война “, каза г -н Sella от RADA Electronic Industries.
изводи
Заплахата от безпилотни летателни апарати, разположени от терористични групи и други незаконни организации, вече е широко призната. Граждански и военни цели могат да бъдат атакувани с дронове, това може да бъде атака срещу инфраструктура или доставка на токсични вещества или обикновен „примитивен удар“.
На бойното поле военните сили може вече да не разчитат на единствения оператор на безпилотни летателни апарати, тъй като се появяват по -ефективни системи сред бунтовническите групи и други паравоенни организации.
И в двете области - националната сигурност и бойните формирования - ефективните мерки за борба с безпилотни летателни апарати понастоящем се разглеждат като неразделна част от цялостната стратегия. Тяхното изпълнение все още е на етап разбиране и разбиране. Най -простото и надеждно решение (поне в близко бъдеще) е да се използват и модифицират системи, предназначени за други цели. Въпреки това, в далечното бъдеще, тъй като заплахите стават все по -сложни, може да се наложи по -нататъшно разработване на специални технологии за борба с безпилотни летателни апарати.
