Forrige artikel:
Søg og neutraliser: Dronekampen tager fart. Del 1
Den soldrevne Zephyr-drone blev udviklet af Airbus DS. Kan blive i luften i flere måneder
Det er klart, at udbredelsen af et stigende antal små UAV'er, der let og billigt kan købes, er let at bruge og giver, selvom rudimentære, men stadig strejke- og rekognosceringskapaciteter er af stor bekymring for at sikre national sikkerhed eller imødegå trusler, der opstår på slagmarken. Selvfølgelig kan disse trusler imødegås ved at bruge nye teknologier eller forbedre eksisterende, men mere og mere komplekse UAV'er og principperne for deres kampbrug er allerede truende i horisonten, og sandsynligvis vil de i fremtiden blive en reel hovedpine til defensive systemer.
Endnu større UAV'er, der allerede findes, lige fra taktiske systemer, der bruges på brigadeplan, for eksempel Shadow fra Textron Systems, platforme i mellemhøjde med lang flyvetid i kategorien MALE, for eksempel MQ-9 Reaper fra General Atomics Aeronautical Systems, og slutter med højhøjdeplatforme med langvarige HALE-kategoriflyvninger, såsom Northrop Grummans RQ-4 Global Hawk, kan udgøre et problem for luftforsvarssystemer.
På trods af at disse droners flyveegenskaber - hastighed og manøvredygtighed - ikke med sikkerhed kan undgå defensive foranstaltninger, har mange af dem relativt svage radar- og termiske signaturer, og i tilfælde af HALE -kategoriplatforme kan de operere på ekstreme områder af mange radarer og missiler. komplekser. Det er dog sandsynligvis vigtigere, at funktionaliteten og effektiviteten af den indbyggede belastning, som disse systemer kan bære, stiger mere og mere, hvilket gør det muligt for dem især at udføre deres rekognoseringsopgaver på afstande og højder uden for rækkevidde af luftforsvar våben, både hvad angår afsløring og ødelæggelse …
SPEXER 500 radaren (ovenfor) og Z: NightOwl infrarødt kamera, udviklet af Airbus DS, er designet til at bekæmpe droner
Ubemandede luftfartøjer (UAV'er) kan skabe betydelige problemer for luftforsvarssystemer, og hvis de behandles på samme måde som de nyeste og næste generations bemandede køretøjer, kan det meget vel vise sig, at de er sværere at opdage og ødelægge - deres design giver ikke mulighed for placering af piloter, og dette gør det muligt at reducere platformene i størrelse og øge deres manøvredygtighed.
De nye lovende ultra-HALE-droner er endnu mere problematiske. Airbus DSs soldrevne Zephyr-drone har flyvetider målt i måneder og kan flyve i højder over 21 kilometer. På trods af sit 23 meters vingefang har kompositfartøjet et lille effektivt refleksionsområde (EIR), fordi dets solfremdrivningssystem har en svag termisk signatur og derfor er vanskelig at opdage.
Nogle væbnede styrker erkender, at mange luftfartøjssystemer effektivt er i stand til at opdage, spore og ramme UAV'er fra den nuværende generation, og leder derfor efter måder at besejre sådanne systemer på grund af de geniale principper for kamp ved hjælp af mange systemer af samme type på den samme tid.
For eksempel kan den såkaldte "sværm" af systemer, når et stort antal droner arbejder sammen for at nå deres mål, skabe store problemer for langt de fleste defensive systemer.
Allerede fra begyndelsen var denne tilgang, baseret på et massivt droneangreb, baseret på det faktum, at mange platforme ville blive ofret for at nå målene med kampmissionen.
Inden for rammerne af LOCUST-programmet (Low-Cost UAV Swarming Technology) udvikler US Office of Naval Research (ONR) en teknologi til samarbejde med mange droner. Den containerformede affyringsrampe til jernbane vil lancere små droner hurtigt efter hinanden fra skibe, kampbiler, bemandede køretøjer eller andre ubeboede platforme. Efter at have lanceret en "sværm" (eller, hvis du foretrækker, en "flok"), fungerer UAV uafhængigt, dronerne udveksler oplysninger med hinanden for at fuldføre den tildelte opgave.
Videodemonstration af LOCUST -projektet. Koordineret flyvning med ni droner
I øjeblikket bruger ONR Coyote UAV som en testmodel. Denne enhed har foldbare vinger for nem opbevaring og transport. I begyndelsen af 2015 blev der gennemført demonstrationsflyvninger ved flere testområder, hvor der blev foretaget lanceringer af et køretøj udstyret med forskellige nyttelaster. I en anden demonstration af denne teknologi synkroniserede ni droner uafhængigt af hinanden og gennemførte en gruppeflyvning.
En af de vigtigste egenskaber ved LOCUST -projektet er et højt niveau af flockautonomi, som giver dem mulighed for at udføre opgaver uden operatørindgriben og dermed modvirke enhver blokering af kommunikation, der kan bruges mod dem.
Desuden vil sværmen ifølge ONR være i stand til at "selvmedicinere", det vil sige uafhængigt at tilpasse og konfigurere sig selv til yderligere at udføre opgaven. Det aktuelle mål med programmet er at sekventielt lancere 30 UAV'er på 30 sekunder. ONR agter at gennemføre havforsøg af LOCUST-flokken i Den Mexicanske Golf i midten af 2016.
I august 2015 lancerede Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) i det amerikanske forsvarsministerium også sit Gremlins -program. Dette projekt giver mulighed for indsættelse af grupper af små UAV'er fra store fly, såsom bombefly eller transportfly, samt fra krigere og andre små fly, selv før de når fjendens luftforsvarssystemer.
Gremlins -programmet udvikles af det amerikanske forsvarsministerium for avanceret forskning og udvikling (DARPA)
Dette program forudsætter, at C-130 transportfly i luften efter missionens afslutning kunne tage de såkaldte "Gremlins" tilbage ombord. Det er planlagt, at grundholdene vil være i stand til at forberede dem til den næste operation inden for 24 timer efter deres hjemkomst.
DARPA løser hovedsageligt de tekniske problemer, der er forbundet med pålidelig og sikker luftstart og returnering af mange droner.
Derudover er programmet rettet mod at opnå ikke blot nye operationelle kapaciteter og udvikling af en ny type luftoperationer, men også på lang sigt og opnå en betydelig økonomisk effekt. Programmet har også til formål at "forlænge levetiden for Gremlin -droner til cirka 20 missioner," ifølge en FDA -talsmand.
AUDS -systemet til Blighter Surveillance Systems bruger en jordovervågningsradar i forbindelse med en optoelektronisk station og en elektronisk jammer
Yderligere funktioner
Når vi vender tilbage til Airbus DS, bemærker vi, at dets UAV -udviklingsplan omfatter forbedring af nøjagtigheden af systemer og introduktion af nye funktioner, f.eks. Funktioner af "ven eller fjende", som kan være nyttige til at reducere hyppigheden af falske alarmer og er attraktiv for operatører, der bruger systemet i komplekst luftrum. Virksomheden overvejer også at bruge mindre avancerede systemer til at reducere omkostninger og udvide sin potentielle kundebase, selvom platformenes nøjagtighed i dette tilfælde sandsynligvis vil falde.
RADA Electronic Industries har fokuseret sin UAV -indsats på at udvikle en programmerbar løsning baseret på eksisterende radarer.
”Vi har designet en radar, der kan registrere meget små objekter, lige fra meget lave hastigheder, dopplerhastigheder, til mål med høj hastighed, der flyver med lydens hastighed og derover. Denne radar kan registrere mennesker, biler, UAV'er, krigere, missiler, det afhænger af den radiofrekvente tilstand, du har indstillet, - forklarede chefen for forretningsudvikling af dette firma Dhabi Sella. - I tilfælde af vores multitasking programmerbare radar betyder det, at du bare trykker på en knap, og det er ikke nødvendigt at ændre softwaren. Ved at indstille de relevante parametre får du det, du har brug for."
Halvleder AFAR radarer fra RADA er designet til stationære og mobile applikationer. Virksomheden tilbyder to familier: kompakte halvkugleformede radarer CHR (Compact Hemispheric Radar) til kortdistancedetektion og installation på køretøjer og multitasking halvkugleformede radarer MHR (Multi-mission Hemispheric Radar) til fast installation.
RADA Electronic Industries 'MHR -familie af radarer
Virksomheden opgraderede også MHR-familien, som omfatter RPS-42, RPS-72 og RPS-82 radarer, også kendt som pMHR (bærbar), eMHR (forbedret) og ieMHR (forbedret forbedret). Ifølge virksomheden er den mest avancerede radar ieMHR i stand til at detektere mini-UAV'er i en rækkevidde på 20 km.
Sella sagde, at det ikke var let at finde og spore en UAV.”Det er ikke ligetil … at finde mørtel, håndvåben eller rollespil, og det kan endda være sværere, men vi fik det rigtigt. UAV -modforanstaltninger er inden for disse radarsystemers muligheder. Under alle omstændigheder er UAV'er specifikke mål med unikke funktioner, som vi betegner med den engelske forkortelse LSS (lav, lille og langsom - lav, lille, langsom). Det er et problem at identificere meget små genstande med meget lidt EPO, der flyver meget lavt og tæt på baggrundsstøjen fra jordoverfladen. Nogle gange flyver de lige så hurtigt som andre køretøjer, såsom biler, rejser. Det er en vanskelig opgave at finde dem blandt alle hindringer. Et andet problem er, at de flyver som fugle, de opfattes som fugle, og brugeren vil normalt skelne mellem det, vi kalder irriterende mål."
Sella forklarede, at en metode til at bestemme, om et spor er en drone, er at fokusere radarenergi for at afgøre, om et mål har propeller, og tilføjede, at signalbehandling og algoritmeudvikling ud over hardware er nøglen til systemets muligheder.
Syracuse-baserede SRC kombinerer en række feltprøvede elektroniske krigsførelsessystemer i sin kombinerede grundlinjemetode for at give mod-drone-kapaciteter til både zoneforsvar og smidig kamp. Selvom sidstnævnte nu ofte betragtes som en sekundær opgave for anti-UAV-systemer, stiger deres betydning støt.
"Små UAV'er vil have mulighed for at udføre informationsindsamling eller luftsprængstoffer," forklarede David Bessie, direktør for forretningsudvikling hos SRC. "Fjendtlige UAV'er, der ikke er identificeret af luftforsvarssystemet, kan påvirke kampoperationen, eller de vil give fjenden oplysninger om dine positioner, eller de vil slå et luftangreb på din infrastruktur eller manøvreringsstyrker."
”Vores tilgang bruger eksisterende, dokumenterede teknologier samt software, der integrerer dem i et enkelt basesystem. Fordelen ved denne tilgang er, at vi kan bruge vores kunders systemer, der allerede er i drift for at sænke de samlede ejeromkostninger. Vi leverer feltbevist elektronisk krigsførelse og radarsystemer, og vi vil snart kunne tilbyde en komplementær retning til at finde retning,”sagde Bessie.
”Vi mener, at elektroniske krigsførelsessystemer er afgørende for at bekæmpe UAV’er. Vores elektroniske krigsførelsessystemer kan registrere, spore og klassificere ubemandede systemer og derefter automatisk neutralisere dem. Hvis visuel identifikation er påkrævet for at bestemme målets identitet, kan et kamera overføres til det. Vi kan yderligere forbedre vores detekterings-, sporings- og klassificeringsmuligheder med vores LSTAR -luftrumsovervågningsradar. Det anbefales også at tilføje optoelektroniske sensorer i høj opløsning til visuel identifikation over lange afstande.”
LSTAR luftrums overvågningsradar udfører meget reelle sikkerhedsopgaver. På billedet ovenfor beskytter en radar roen på G8 -topmødet, der blev afholdt i sommeren 2013 i Irland.
Let og let at transportere, SR Hawk Surveillance Radar, en del af LSTAR-familien af luftbårne overvågningsradarer, der alle har 360 ° 3-D elektronisk scanning, giver både 360 ° og sektoriel scanning. OWL multitasking radar har en halvkugleformet udsigt fra -20 ° til 90 ° i højden og 360 ° i azimut. Den har en elektronisk kontrolleret ikke-roterende antenne og en avanceret Doppler-signalbehandlingstilstand, der gør det muligt at registrere og spore UAV'er, mens der kan kæmpes modbatterikampe.
Udover løsninger baseret på radar- og optoelektroniske teknologier udvikles også systemer baseret på andre principper. Northrop Grumman er begyndt at bruge LLDR (Lightweight Laser Designator Rangefinder) teknologi til at modvirke UAV'er i sit Venom -system.
Virksomheden testede Venom-systemet som en dronefighter i den amerikanske hærs Maneuver-Fires Integrated Experiment (MFIX) øvelse på Fort Silla i 2015. Venom-systemet blev installeret på et M-ATV-pansret køretøj i kategorien MRAP og udførte med succes identifikation, sporing og målbetegnelse for UAV.
Venom med LLDR-teknologi monteres på en alsidig, gyrostabiliseret platform. Under testene blev Venom testet som et system til bekæmpelse af UAV'er fra to maskiner. Systemet modtog kommandoer til ekstern målbetegnelse, fangede mål og sporede små lavtflyvende droner. Venom -systemet blev også demonstreret i bevægelse med sensorkontrol inde fra bilen.
Det er værd at bemærke, at LLDR2 laserbetegnelsen blev udbredt i operationer i Irak og Afghanistan.
Visuel registrering
For at opfylde kravene fra det israelske forsvarsministerium har det israelske firma Controp Precision Technologies udviklet et UAV -detektionssystem, der udelukkende er baseret på optoelektroniske og infrarøde teknologier.
Virksomhedens Tornado lette, hurtige scannende infrarøde enhed bruger et afkølet mellembølget termisk billedbehandler (matrixspecifikationer blev ikke oplyst) monteret på en 360 ° drejeskive. Systemet kan levere panoramadækning fra jorden til 18 ° over horisonten.
For at identificere potentielle mål registrerer systemets algoritmer de mindste ændringer i miljøet. Ifølge virksomheden giver de dig mulighed for automatisk at spore et flyvende køretøj langs dets bane og flyve med forskellige hastigheder kun få meter over jorden. Systemet har kontinuerlig forstørrelse for et klart billede og kan levere et spor til hvert mål.
Ifølge Controp kan Tornado overvåge bebyggede områder med mange forstyrrende ekkoer, selvom de ikke afslører detaljerede oplysninger om egenskaberne, bortset fra at små UAV'er kan detekteres i intervaller målt i hundredvis af meter, mens store mål opdages ud over tiere af kilometer.
Ved hjælp af lyd- og videosignaler er systemet i stand til automatisk at give operatøren besked om, at et flyvende objekt har indtastet en forudbestemt "ubemandet" zone. Systemet kan styres lokalt eller eksternt fra kommandocentralen, det kan fungere både i stand-alone tilstand og som et integreret system, der modtager data fra andre sensorer.
Det israelske firma Controp Precision Technologies giver Tornado -betegnelse til dronedetekteringssystem
Standard Tornado -sensorenheden vejer 16 kg, har en diameter på 30 cm og en højde på 48 cm; selvom det også er planlagt at udvikle en mindre blok, der måler 26x47 cm og vejer 11 kg.
Artiklen overvejer inkluderingen af den visuelle detekterings- og sporingsfunktion i systemet, samt muligheden for dens forbindelse til nogle anti-UAV-systemer.”Vores Tornado -system kan kun registrere UAV’er med et infrarødt kamera. uden brug af radiofrekvenssystemer. Den største fordel ved Tornado frem for RF -systemer er, at radarerne fungerer godt i områder uden forstyrrelser, men når du er i et område med bygninger og anden infrastruktur, har radarerne problemer med at opdage små UAV'er. Vores system består af to hovedkomponenter, den første er et infrarødt kamera, der scanner 360 ° og giver et panoramabillede, det andet er algoritmer, der giver dig mulighed for at opdage små mål, når de er i bevægelse, forklarede marketingchef hos virksomheden Controp Johnny Carney. "Det er svært at udvikle en algoritme, fordi du vil opdage et mål i bevægelse, men ekskludere f.eks. Skyer og andre bevægelige objekter."
Typisk Tornado -operatørdisplay, der viser infrarødt panoramabillede (øverst), panoramabillede af infrarødt kamera (nederst til venstre) og satellitbillede af det tilsvarende grundareal (nederst til højre)
“Tornado er et sporingssystem, og hvis du vil spore systemet og få placerings- og områdedata, skal du skifte til et andet system for at gøre noget af arbejdet … og hvis du vil spore målet og se mere detaljer, så skal du bruge flere. ét optoelektronisk system for at modtage en kontinuerlig videostream,”forklarede Carney.
Den store ulempe ved systemet er imidlertid, at det ikke kan skelne f.eks. Fugle på størrelse med en drone fra reelle mål, til dette er en operatør nødvendig.
Carney mener, at der er udviklet få effektive løsninger, der kan levere alle aspekter af detektion og sporing, som potentielle kunder har brug for, samtidig med at der tilføjes, at der er ekstremer i kravene til systemer. Fra personer, der ønsker at modtage advarselssignaler om UAV'er, der flyver over deres ejendom, til beskyttelse af national infrastruktur og faciliteter på slagmarken.”For eksempel vil nogle militærer have systemer, der kan forhindre UAV’er i at flyve over deres kampbiler. Der er forskellige måder at opfylde kravene på. Det afhænger også af de økonomiske ressourcer, du kan bruge, og dette er et af mange problemer. Selvfølgelig, hvis du vil have den bedste beskyttelse, skal du bruge en kombination af radar og infrarød til detektion og et infrarødt og halvlederkamera (CCD -kamera) til sporing."
Carney mener, at det er muligt at aktivere analyser, der automatisk kunne bestemme typen af mål, men tilføjede, at han aldrig ville få 100% nøjagtighed, da der altid er mulighed for at "løbe ind" i en drone, der ligner en fugl, og derfor for at hjælpe operatører vil altid have brug for avancerede sofistikerede genkendelsesalgoritmer.
CACIs SkyTracker -system er designet til at give passiv detektion gennem det, virksomheden beskriver som en "elektronisk omkreds". Dette system kan fungere kontinuerligt i al slags vejr.
SkyTracker systemgrænseflade
SkyTracker -systemet bruger flere sensorer, der kan registrere, identificere og spore UAV'er over deres radiokontrolkanaler. Brugen af flere sensorer gør det muligt at bestemme UAV's position på grund af trianguleringsmetoden og nøjagtig geolokalisering. Derudover kan SkyTracker bestemme placeringen af UAV -operatører.
Som allerede bemærket gør den lille størrelse, den svage termiske signatur, det omgivende rum med meget interferens og komplekse flyveveje kampen mod UAV'er en meget vanskelig opgave.
Venoms LLDR-teknologi monteres på en alsidig gyrostabiliseret platform
Hertil skal lægges et muligt koncept om kampbrug.”Problemet med små UAV’er er, at de kan lette og lande i det område, du vil beskytte. For eksempel fra krigsførelsens synspunkt skal du altid forsvare fronten - du vil ikke have, at fjendens køretøj, som endnu ikke er over dit hoved, flyver ind på dit område. Og hvis vi taler om at sikre national sikkerhed, så kan der i dette tilfælde allerede være små UAV'er i det område, du vil beskytte, sagde Carney.
Mens vægten i at imødegå UAV'er er på at tackle truslen om enkeltdroner, kan de sofistikerede "pack" -angreb, som militæret har udviklet, potentielt udgøre betydelige udfordringer for forsvarssystemer.
Mange af de foreslåede løsninger omfatter evnen til at opdage og spore flere mål. Men det største problem er sandsynligvis at forhindre snesevis af droner i at nå deres mål. Selv med et tilstrækkeligt antal neutraliserende elementer kan forsvaret "brydes" simpelthen på bekostning af overlegne tal, især hvis flokken er "smart" og kan tilpasse sig reaktionen fra forsvarssystemerne.
De foreslåede og udviklede løsningers fysiske karakter vil også sandsynligvis spille en væsentlig rolle ved bestemmelsen af deres effektivitet. På grund af truslenes store manøvredygtighed, på grund af at de ikke er bundet til bestemte steder (selv taktiske UAV'er kan arbejde med minimal infrastruktur), bør forsvarssystemer også være lige så mobile, og dette bør tages i betragtning. For eksempel kan store systemer som Saabs Giraffe -radarer installeres i køretøjer for at øge mobiliteten. Generelt var mange af de udviklede komplekse løsninger oprindeligt designet til at blive transporteret, konfigureret og samlet med et minimum af personale.
”Et centralt træk ved vores AUDS -system er, at det hurtigt kan installeres og enkelt kollapser og omplaceres uden problemer, det vil sige at folde det på et køretøj og hurtigt overføre det til en anden position. Ikke en del af den vejer mere end 2,5 kg,”sagde Redford.
Der tages også hensyn til de relativt små afstande mellem lanceringen af dronen og stedet for dens neutralisering.”Vi antog for et par år siden, da vi begyndte at udvikle vores system, at disse meget manøvredygtige trusler kunne neutraliseres med meget manøvredygtige og mobile midler … afstandene er tætte, og enhver ødelæggelse vil finde sted på flere kilometer, nogle gange flere hundrede meter, og derfor har du ikke brug for dyre midler., store og stabile. Jeg tror, at dette er en negativ faktor i denne form for krig,”sagde Sella fra RADA Electronic Industries.
konklusioner
Truslen fra UAV'er indsat af terrorgrupper og andre ulovlige organisationer er nu bredt anerkendt. Civile og militære mål kan angribes af droner, det kan være et angreb mod infrastruktur eller levering af giftige stoffer eller et simpelt "primitivt angreb".
På slagmarken kan militære styrker ikke længere stole på at være den eneste drone -operatør, da mere effektive systemer opstår blandt oprørsgrupper og andre paramilitære organisationer.
På begge områder - national sikkerhed og kampformationer - betragtes effektive anti -UAV -foranstaltninger i øjeblikket som en integreret del af den overordnede strategi. Deres implementering er stadig på stadiet af forståelse og forståelse. Den enkleste og mest pålidelige løsning (i hvert fald i den nærmeste fremtid) er at bruge og ændre systemer designet til andre formål. Men i den fjerne fremtid, efterhånden som truslerne bliver mere komplekse, kan det blive nødvendigt at videreudvikle specielle teknologier til bekæmpelse af ubemandede luftfartøjer.
