ОБНАРУЖЕНИЕ БПЛА

Какие современные способы появились для выявления и обнаружения БПЛА? В данной статье мы рассмотрим от самых простых технологий выявления беспилотников, до сложнейших систем РЭБ, позволящих идентифицировать и засекать цели на больших высотах и на высотах, близких к подстилающей поверхности.

Принципы выявления БПЛА они везде одинаковые. Чем меньше БПЛА, тем меньше площадь рассеиваемой или отражающей поверхности, тем сложнее технике и станциям РЛС определить и выявить дрон. Чем меньше тепловые и звуковые сигнатуры, тем сложнее заранее предугадать подлет техники к пункту назначения или к военной цели.

ТОП4 СПОСОБА ОБНАРУЖЕНИЯ БЕСПИЛОТНИКА

Существуют по крайней мере 4 основных способа выявления и пеленгации БПЛА.  Аппараты являются источниками звука, излучают энергию во всех диапазонах, а также отдают спектр электромагнитных и акустических волн в среду, которые засекают тонко настроенные специальные устройства.

Любой БЛА имеет ряд демаскирующих его признаков. Это тепловые (инфракрасные), радиочастотные сигнатуры. Основным источником шума являются – двигатель, винты. Источники излучения радиочастотных сигналов – сама станция, передающая полетные данные аппарату, и системы приемки и передачи сигналов, установленных на дроне.

В военной среде, также как и в среде подводной, с помощью искусственного интеллекта, возможно оцифровать все комплексные сигнатуры основных моделей аппаратов, и создать единую базу данных. С помощью нее в случае запуска противодронных мероприятий, можно будет быстро идентифицировать и распознать цели.

Радиолокационный способ — обнаружение радиочастотного rf диапозона

С английского RF переводится, как radio frequancy – или радиочастоты, т.е. обнаружение БПЛА происходит за счет излучения радиочастот аппаратом в частотных диапазонах, в которых работает тот или иной тип воздушного транспорта.  Излучение фиксируется радарными системами, станциями РЛС, пеленгуется и контур цели отображается в радиолокационном дисплее. Как правило, обычные гражданские дроны обмениваются радио сигналами на частотах 2.4 и 5.8 Ггц.

Специалистами БПЛА разработан ряд энергетических показателей, таких как показатель Херста, данные BDS статистики также помогают обнаружить радио сигналы дрона.

Однако обнаружение данной техники часто затруднено с помощью применения радиолокационного способа, по следующим причинам:

• БПЛА имеют малые формы, особенно это касается аппаратов, запускаемых с небольших катапульт.
• Аппараты покрываются специальной краской, уменьшающей отражательную способность корпуса и комплектующих БПЛА.
• Применяются композитные материалы, значительно уменьшающие излучение аппарата.

Акустический способ

Акустический способ БПЛА один из самых сложных. Так как датчики и системы обнаружения дрона по звуку работают в небольшом диапазоне, имеется множество помех в живой природе, при которых данные могут искажаться. Радиус обнаружения как правило, составляет от 150 до 600 метров, что дает совсем немного времени на отражение атаки, если это будет боевой дрон.

Полет аппарата также определяется по звуковым сигнатурам, которые производят винт, пропелер. Хорошим источником шума является двигатель с непрерывными по частоте спектрами, системы охлаждения, поршневые двигатели, выхлопной тракт глушителя.  Как правило, бензиновые двигатели увеличивают шум по мере роста мощности работы мотора. Электрические двигатели имеют меньшие звуковые характеристики, что значительно усложняет формирование аккустического портрета летного судна.

Обнаружение аппаратов с помощью акустических данных производится с помощью специальных сенсоров, модулей акустической разведки. Чуть ниже в статье мы обязательно рассмотрим одно такое устройство.

Визуальный способ

Визуальный способ обнаружения – один из самых слабых и уязвимых способов. Однако позволяет выявить аппараты на подлете к цели. Особенно, если это дрон-камикадзе.

Для обнаружения МБЛА в оптическом диапазоне ЭМ волн существует активные и пасивные методы. Активными методами считается метод анаглифов и метод определения координат МБЛА в пространстве. Пассивные методы включают в свой состав метод визуального наблюдения и метод комбинированного стереоэффекта.

Также есть специальные оптические системы распознавания БПЛА, работающие на дальности в 1.5-2 км. По координатам, передаваемым с радаров, оператор оптического детектора производит обнаружение, распознавание и подтверждение цели. Оптический модуль может работать как под управлением человека, так и в автоматическом режиме самостоятельно искать дрон.

Тепловое обнаружение

Аппараты, особенно работающие на бензиновых двигателях, очень сильно выделяют тепло и образуют тепловой след и сигнатуру. Идентифицируются и выявляются БЛА с помощью тепловизионных и инфракрасных камер.  Камеры на оптическом модуле переключаются в инфракрасный режим наблюдения за целью, ищется тепловой движущийся след в небе, определяются координаты, подтверждаются данные.

ТОП5 систем обнаружения БПЛА

В данном разделе рассмотрим мобильные станции РЛС для обнаружения дронов и последующей их нейтрализации. Также будут изучены устройства и свойства звуковых детекторов для выявления дронов. И рассмотрены методологии работы станций РЛС систем ПВО.3

РЭБ, РЛС станции обнаружения БПЛА

Радиолокационные станции можно подразделить на несколько видов. Это пассивные простые системы, при обнаружении излучений и работ дрона на типичных диапазонах частот для коммерческого беспилотного транспорта, система производит пеленг и передает координаты и данные полета на станцию управления, дальность обнаружения до 1 км.

Есть более мощные системы с фазированной решеткой, такие мобильные радары засекают дрон на удалении до 2 км. Более мощные радары способны идентифицировать цель на удалении до 3-3.5 км.

Антидронная система Aaronia

Система Aaronia позволяет защищать пространство от несанкционированного доступа дронами. Является локальным средством защиты. Может быть поставлена для работы в резиденциях, на территории загородного дома, для охраны периметра производственных и деловых зданий.

Характеристики:

• Диапазон частот: 9 кГц – 20 ГГц
• Дальность обнаружения — до 3-4 км
• Длительность работы – непрерывный мониторинг 24/7 с записью данных на сервер
• Покрытие – 360 градусов
• Возможность установить источник излучения сигнала (нахождение оператора)
• Есть возможность масштабирования и установки дополнительных подстанций

Система RD1000.

• Это специальный мобильный 2D радар для обнаружения БПЛА до 1 км. Работает устройство на частотах 5 -5.8GHz.
• 2D-радар: Активная фазированная антенная решетка РЛС (импульсный Доплер)
• Радар работает на частотах: C-band (5.5-5.8 ГГц)
• Радар работает на удалении от БПЛА — ЭПР≈0.01㎡
• Угол превышения цели: ±20 градусов
• Точность определения дистанции: ≤5 м
• Точность определения по азимуту: ≤ 1 градуса
• Возможность определения скорости дрона  от 0,2м/с до 30 м/с
• Точность определения скорости: ≤ 0,2 м/с
• Вес устройства 45 кг
• Пиковая излучаемая мощность на панель: 4 Вт
• Размеры станции : 775 мм x 775 мм x 1100 мм
• Уровень (класс) защиты: IP65
• Интерфейс: Ethernet
• Станция работает при температурах: от -20 ℃ до +60 ℃

Более мощные системы обнаружения летящих беспилотных объектов – это специальные станции СТОПДРОН-ГОРИЗОНТ и RD3000. 2D/3D радар от компании Glory Air.  Аппараты применяются для обнаружения средних и мини-дронов на средней удаленности от цели.

Параметры радара  RD3000.

• 3D: активная фазированная антенная решетка РЛС (импульсный, Доплера)
• Диапазон частот радара: C-band (5,5-5,8 ГГц)
• Удаление объекта: 2500-3000 км (БПЛА), ЭПР≈0.01㎡
• Угол превышения цели: ±20 градусов
• Азимут цели: 360 градусов
• Точность определения дистанции: ≤ 5 м
• Точность определения по азимуту: ≤ 1 градуса
• Определение скорости БПЛА: от 0,2 м/с до 30 м/с
• Точность определения скорости: ≤ 0,2 м/с
• Вес: 2D-радар — ≤ 70 кг, 3D-радар — ≤ 80 кг
• Пиковая излучаемая мощность: 120 Вт/панель

Оптическая система обнаружения дрона.

Оптические системы также играют не последнюю роль в  работе по выявлению беспилотников. В подлетном пространстве, под радаром, которое уже не видят радарные системы, у подстилающей поверхности, оптические системы помогают своевременно обнаружить и нейтрализовать приближающийся БПЛА.

Примером такой системы может стать разработка EO1, компании GLORY AIR.

• Время непрерывной работы: круглосуточно (в т. ч. IR-камера)
• Оптическая камера: до 2 км (БПЛА)
• Тепловизор: БПЛА — до 2800 м, наземные цели – до 8000 м
• Разрешение тепловизора: 640×512 точек
• Разрешение камеры: 1920×1080 точек
• Дистанция распознавания и слежения: до 1200 м
• Увеличение: 36-кратное оптическое
• Угол по азимуту: от 0 до 360 градусов
• Угол по вертикали: от -50° до 40° C
• Средняя наработка на отказ: более 10 000 часов
• Потребляемая мощность: 100 Вт
• Вес: 25 кг
• Размеры: 646 × 411 × 330 мм

Детекторы звука

Система акустической разведки и опознавания атак БПЛА “Атака-Шорох” от корпорации РОСТЕХ.

Аппарат легко интегрируется с радиолокационными комплексами обнаружения и подавления беспилотников “Атака DBS”. Комплекс АТАКА DBS при получении сигналов и информации о приближающемся аппарате, блокирует каналы спутниковой связи и производит радиоподавление.

Дальность работы комплекса – до 2 км. Вес- 120 кг. Длительность непрерывной работы – до 10 лет.

Средства обнаружения БПЛА в других странах мира

Развивают системы обнаружения БПЛА и ведущие производители электронных компонентов, робототехники, чипов – Китай, США, Германия, Япония. В данной статье рассмотрим несколько популярных систем выявления воздушной техники – от производителей США и Германии.

ApolloShield Counter-Drone Systems

Основа данной системы – это применение систем искусственного интеллекта и Big Data для обнаружения и идентификации БПЛА. В операционную систему антидронной защиты загружены библиотеки и сигнатурами  и данными основных типов дронов.

 

Самый простой комплект решений – это радиочастотный датчик ApolloShield Omni

• Аппарат обнаруживает дроны на удалении до 1.6 км
• Встроенная связь CAT-5 и GSM
• Настройка аппарата на работу производится за 3 минуты.
• Система отлично подойдет для охраны личного пространства, периметра дома или офисного здания.

ApolloShield – датчик направленный, радиочастотный

• Позволяет точно определить направление приближения дрона
• Настраиваемая точность: ±45° — ±5°
• На одного менеджера можно выводить сигналы с 3-4 датчиков для формирования общей картины местности
• Дальность работы техники – до 2 км.

Система обнаружения дронов DEDRONE GERMANY

Системы выявления и обнаружения дронов построены все на том, что любая техника излучает сигналы, и принимает сигналы от станции управления. Идет интенсивный радио обмен по защищенным каналам данными по телеметрии, передается видео изображение с дрона на станцию управления. От станции управления излучаются радио сигналы, содержащие пакеты данных с командами аппарату. В любом случае аппарат в пассивном режиме все равно передает на станции свои гео данные, данные по высоте, скорости полета, пролета контрольных точек.

Дедрон Сенсор RF-360

DedroneSensor RF-360 — это пассивный, подключенный к сети радиочастотный датчик для обнаружения, классификации и (гео)локации дронов и их пультов дистанционного управления.

Система находит дроны и их пульты дистанционного управления и отображает их на карте. Обнаружение дронов и пеленгация объектов может происходить на больших расстояниях, до 5 км.

Система позволяет собирать, накапливать и хранить данные на облаке, в автоматическом режиме подгружая информацию в облачное хранилище.

Характеристики:

• Распознавание объекта – до 5 км при идеальных условиях, до 2 км обнаруживает практически все дроны.
• Тип устройства – все направленная система пассивного обнаружения
• Размеры (Длина, ширина, высота) — 300 мм х 300 мм х 405 мм
• Масса – 7 кг
• Класс защиты — IP65
• Рабочая температура — от -20ºC до +55ºC
• Браузерное программное обеспечение — DedroneTracker
• Время развертывания и настройки – до 3 минут.
• Предназначение – охрана жилого и коммерческого секторов, не предназначен для выявления военных дронов.

Компании, специализирующиеся на противодронной защите

В Российской Федерации существует более 10 компаний, специализирующихся на производстве и поставке противодронных систем и систем обнаружения.

• ООО ТАИП.
• ЗАО ЮМИРС
• НПП АЛМАЗ
• АО НПЦ ЭЛВИС
• ООО ДИСКАВЕРИ ИНЖИНИРИНГ

Действия при обнаружении БПЛА

Обычные РЛС, встроенные в систему РЭБ, не могут распознать низко летящие малые беспилотники по нескольким причинам. У БПЛА низкий коэффициент отражающей способности, малые размеры, композитные материалы, поглощающие частично и без того небольшое излучение дрона.

Соответственно обычным РЛС требуется намного больше мощности, чтобы распознать цель. Исключение составляют тактические и стратегические беспилотники, которые взлетают со взлетной полосы.

А для выявления малых аппаратов используются мобильные радарные установки, они могут также устанавливаться на автомобили, на бронетехнику, на колесное шасси.

При обнаружении БПЛА, как правило, выполняются следующие действия:

• Включается антидронная система, которая подавляет GPS сигнал, а также радио сигналы, которые могут идти со станций управления и передаваться близ лежащими вышками Вай-Фай.
• Включается дронная пушка, направляется в сторону подлета аппарата, производится направленное подавление сигнала.
• Также есть постоянно работающие станции подавления дрона, стоящие на дежурстве по графику 24/7, рабочий запас времени работы у них от 10 до 30 тысяч часов непрерывного действия.
• Применяются специальные сетки-ловушки, которые накидываются на летящий дрон (актуально в условиях прямой видимости дрона).

Данные системы подавления БПЛА актуальны, если речь идет об обычной техники. Если же летит барражирующий боеприпас, то данное оружие часто защищено от воздействия на них сигналов извне. Бывает так, что беспилотный боеприпас получает задание, подгружает данные в свою операционную систему и летит, не обмениваясь сигналами и данными со станцией. В таких условиях работают уже профессиональные военные системы, типа ПАНЦИРЬ СМ.

Оставьте комментарии, примите участие в опросе.

Если Вы знаете дополнительную информацию о системах выявления беспилотных аппаратов, поделитесь с нами и нашими читателями в комментариях.  Примите участие в опросе.