Truslen fra lavflyvende, lavhastigheds-små droner er ved at blive en realitet i kamp- og nationale sikkerhedsscenarier
Efterhånden som denne trussel bliver mere alvorlig, har NATO for nylig gennemført flere undersøgelser om dette emne. I tidligere år blev to undersøgelser offentliggjort under koderne SG-170 og SG-188, og i 2017 gennemførte Industrial Advisory Group den hidtil seneste undersøgelse og offentliggjorde den under navnet SG-200 "Study on Low, Slow and Small Threat Effektorer. "(Undersøgelse af lavhastigheds, lavflyvende, små fjendtlige udøvende midler). I alle disse rapporter kommer forskerne til hovedkonklusionen, at ingen enkelt sensortype alene kan tilbyde tilstrækkelige sporings- og identifikationsmuligheder for at give pålidelig og effektiv beskyttelse mod truslen om lavflyvende, lavhastigheds, små droner (HNM-UAV'er). Det skal huskes på, at ubemandede køretøjers sværmkapacitet allerede er meget tæt, hvorefter kampen mod dem bliver meget mere kompliceret.
Et nyt marked i horisonten
Antallet af virksomheder, der opererer på markedet for anti-drone-systemer, vokser konstant. MarketForecast.com offentliggjorde for nylig en analytisk rapport, "Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026", der forudsiger to scenarier, et uden væsentlige begivenheder og et med et vellykket UAV-angreb. I det første tilfælde skulle det kommercielle marked vokse fra $ 123 til 273 millioner med en sammensat årlig vækstrate på 10,5%, mens det militære marked skulle vokse fra $ 379 til $ 1223 millioner med en årlig sammensat vækstrate på 15,8%. I tilfælde af UAV -angrebet vil toppen af indkøb ske i de første år, og derefter vil der være en vis tilbagegang. Under alle omstændigheder viser dataene for begge scenarier betydelige markedsgevinster.
Som nævnt er en sensor ikke i stand til at klare HNM-UAV-truslen. Det er således nødvendigt at bruge forskellige typer, som regel er det radarstationer, radiomodtagere, akustiske og optiske sensorer. Trusselneutralisering kan have mange former. Den første er et funktionelt nederlag ved brug af forsætlige jammere, desorienterende jammingstationer, som giver den forkerte retning til en drone, der opererer på et GPS -signal eller opsnapper dens kontroller. Den anden er direkte skade ved hjælp af lasere, mikrobølger med høj energi, fysiske barrierer eller endda solide skadelige elementer af forskellige typer.
Til færdige systemer
Bortset fra systemer designet til at neutralisere taktiske og større droner, som allerede kan betragtes som en del af et meget kort rækkevidde luftforsvarssystem, vil vi fokusere på systemer designet til at modvirke lavere UAV'er (ofte kommercielle systemer på hylden) der garanterer deres neutralisering ved korte og mellemstore afstande. Ifølge branchekilder er det gennemsnitlige registreringsområde for NNM-UAV-mål for moderne radarer 8 km, sporingsområde 5 km, mens optoelektroniske systemer har et registreringsområde på 8 km og et sporingsområde på 4 km.
Hvad angår aktuatorerne, kan radiofrekvenssystemer registrere dronen i en afstand af 8 km, forstyrre dens drift på 2,5 km og effektivt jamme i en afstand på ca. 2 km, mens lasere og en elektromagnetisk puls kan bruges i en afstand af 1,5 km. Ved at forenkle og tage i betragtning, at disse systemer kan bruges både i militære operationer og i sikkerhedsscenarier, kan vi opdele anti-drone-systemer i mellemstore og korte afstande. Førstnævnte er som regel stationære eller installeret på køretøjer og giver en "sikker kuppel" ved de førnævnte områder. Systemer med kort rækkevidde findes normalt i form af "radiofrekvenspistoler", der kan bruges til objektforsvar, deres effektivitet til forebyggelse af skader afhænger af den slags nyttelast, som dronen bærer selv.
Lad os starte med mellemdistance-systemer, selvom det i nogle tilfælde er svært at kategorisere et bestemt system, da udvikleren tilbyder mange forskellige muligheder med forskellige egenskaber baseret på det. Frankrigs Thales er bestemt en af disse virksomheder, der tilbyder en række modulære og skalerbare løsninger, mens de drager fuld fordel af dets integrationskapacitet.
Lad os tale om AUDS
Hvis vi taler om nuværende systemer, så er det først og fremmest værd at starte med AUDS (Anti-UAV Defense Solution) -systemet, udviklet af tre britiske virksomheder, der har samlet deres erfaring i en samlet løsning.
Frekvensmoduleret CW Doppler -radar fungerer i elektronisk scanningstilstand og giver 180 ° azimut og 10 ° eller 20 ° elevationsdækning, afhængigt af konfiguration. Det opererer i Ku -båndet og har en maksimal driftsområde på 8 km, kan bestemme det effektive spredningsområde (ESR) op til 0,01 m2. Systemet kan samtidig fange flere mål til sporing.
Chess Dynamics Hawkeye overvågnings- og søgesystem er installeret i samme enhed med en RF-jammer og består af et optoelektronisk kamera i høj opløsning og et afkølet mellembølget termisk billedbehandler. Den første har et vandret synsfelt fra 0,22 ° til 58 ° og en termisk billedkamera fra 0,6 ° til 36 °. Systemet anvender en digital sporingsenhed Vision4ce, som giver kontinuerlig sporing i azimut. Systemet er i stand til kontinuerligt at panorere i azimut og vippe fra -20 ° til + 60 ° med en hastighed på 30 ° i sekundet og spore mål i en afstand på ca. 4 km.
ECS Multiband RF -lyddæmperen har tre integrerede retningsantenner, der danner en 20 ° stråle. Virksomheden har opnået stor erfaring med udvikling af teknologier til imødegåelse af improviserede eksplosive enheder. En virksomhedsrepræsentant fortalte om dette og bemærkede, at flere af dets systemer blev indsat af koalitionsstyrker i Irak og Afghanistan. Han tilføjede, at ECS kender sårbarhederne ved datatransmissionskanaler, og hvordan de bruges.
Hjertet i AUDS -systemet er operatørens kontrolstation, hvorigennem alle systemkomponenter kan styres. Det inkluderer et sporingsdisplay, en hovedkontrolskærm og et display til visning af videoer.
For at udvide overvågningsområdet kan disse systemer kombineres til et netværk, det være sig flere fuldgyldige AUDS-systemer eller et netværk af radarer forbundet til en enkelt "overvågnings- og søgesystem / jammer" -enhed. Også AUDS -systemet kan potentielt være en del af et større luftforsvarssystem, selvom selskaberne ikke har til hensigt at udvikle denne retning endnu.
AUDS fås i tre konfigurationer: en bærbar tagplatform, et robust mastesystem til fremadrettede baser eller midlertidige lejre og et fast system til grænse- og kritisk infrastruktursikkerhed. AUDS kan også installeres på køretøjer og er optimeret og hærdet til brug på militære lastbiler eller erhvervskøretøjer. Systemet blev indsat til enheder i den amerikanske hær i 2016 og nåede det højeste niveau af teknologisk parathed i januar 2017.
Det tyske selskab Rheinmetall nærmer sig problemet med at imødegå droner fra en lidt anden position, da det hovedsageligt tager højde for mere avancerede trusler, for eksempel avancerede droner, der kan undgå detektion ved hjælp af radiofrekvensmidler, for at bekæmpe hvilken eller anden jordbaseret luft forsvarssystem er nødvendigt for at garantere deres opdagelse og neutralisering. Rheinmetall anvender således en lang række systemer fra sin omfattende portefølje som anti-target-løsninger. Virksomheden har allerede vundet to store kontrakter for Radshield -familien af systemer til beskyttelse af fængsler i Schweiz og Tyskland, som kan omfatte forskellige moduler, der kan tilpasses til kundens krav.
Blandt dem finder vi UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking) optoelektronisk overvågningskit, der indeholder 12 tv -kameraer og 8 infrarøde sensorer, der dækker en 360 ° sektor og stabiliseres langs tre akser. Sættet kan suppleres med en infrarød afkølet FAST søge- og sporingssensor med 360 ° -visning og en opdateringshastighed på 5 billeder i sekundet samt radarer med AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) med et synsfelt i azimut af 90 ° og i højden på 80 °. Beslutningstagning udføres med deltagelse af SC2PS (Sensor Command & Control Software) operativt kontrolsoftwarekompleks, som er tilgængeligt for forskellige kommandoniveauer, fra personligt til nationalt.
Rheinmetall tilbyder også udøvende systemer, der spænder fra roterende eller to 35 mm-kanoner, der er i stand til at affyre AHEAD luftblæseammunition (muligheden for at udvikle en 30-mm enkeltskuds AHEAD-kanon overvejes) og slutter med HEL (High Energy Laser) laser systemer, der nu har nået teknologisk parathed 6 (teknologidemonstration). Et niveau under (teknologiudviklingsstadiet) er den genanvendelige Sentinel -flyveinterceptor udviklet af det schweiziske selskab Skysec. Sentinel har en længde på 700 mm og et vingefang på 300 mm og vejer 1,8 kg. Et hominghoved er installeret i stævnen, og bag det er en elektrisk motor, der driver stævnepropellen, hvilket gør det muligt at nå en hastighed på 230 km / t; rækkevidden af enheden er op til 4 km. Sentinel-enheden lanceres med de indlæste omtrentlige tredimensionelle koordinater for den ønskede drone, når den nærmer sig den, kaster den et net ud og fanger en fjendtlig drone, hvorefter den fangne falder til jorden ved hjælp af en faldskærm; som følge heraf reduceres den indirekte skade til nul.
Flere tyske løsninger
Rheinmetall tilbyder også andre udøvende systemer. For eksempel HPM (High Power Microwave) -systemet, som også bruges til at neutralisere improviserede eksplosive anordninger (IED'er) samt en 9 mm kanon med flere tønder med en skudhastighed på 1500 runder i minuttet, der kan skyde et udbrud på 30 runder; Desuden genererer hvert projektil en sky af plastiske submunitioner, der, når de falder til jorden, har en minimum restenergi på mindre end 0,1 J / mm2. Udover militære applikationer tilbyder Rheinmetall sammen med det østrigske selskab Frequentis, der er specialiseret i kommunikations- og informationssystemer, sine systemer til beskyttelse af lufthavne.
Det tyske firma Hensoldt, der i 2017 blev afskediget fra forsvarselektronikforretningen hos den europæiske gigant Airbus, har udviklet Xpeller -systemet, der består af sine egne funktionsblokke. Systemet inkluderer en Spexer 500 X-band radar med en 120 ° azimut og 30 ° elevationssektor og en typisk detektionsområde på 4 km, et NightOwl ZM-ER-modul med et farvekamera og et 3-5 μm termisk billedapparat, og udstyret med omnidirektions- eller retningsbestemte antenner til jamming med en nominel effekt fra 10 til 400 W, der arbejder i området 20-6000 MHz.
I maj 2017 underskrev virksomheden en yderligere aftale med Norges Squarehead Technology om at integrere Discovair akustiske sensor for at forbedre Xpellers opdagelsesegenskaber yderligere. Dette system, der er baseret på en række 128 akustiske mikrofoner, har også en signalprocessor.
En anden tysk løsning, kaldet Guardion, kombinerer komponenter fra tre forskellige virksomheder. ESGs Taranis -kontrolkomponent, der kombinerer og analyserer alle sensordata, visualiserer den nærliggende drone og overvåger situationen. Rhode & Schwarz har leveret Ardronis RF -detektionssystem, som registrerer fjernbetjeningens radiokanaler fra kommercielle droner. En radarsignalmodtager, optokobler og akustiske sensorer kan tilføjes til systemet. Ardronis fungerer også som en aktuator, da det kan forstyrre driften af radiokanaler samt navigationssatellitsystemet, mens R&S Wi-Fi Disconnect-undersystemet gør det muligt at registrere og forstyrre Wi-Fi-signalet, der bruges til at styre dronen.
Diehl Defense leverede HPEM -komponenten til direkte engagement. Dette skalerbare system er i stand til at udbrænde droneelektronik takket være en elektromagnetisk puls fra en rækkevidde på flere hundrede meter og er også i stand til at bekæmpe sværmeangreb. Den eneste kendte anvendelse af Guardion -systemet er dets implementering på G20 -topmødet i juli 2017 i Hamborg, da ESG modtog opgaven med at beskytte stederne på dette topmøde fra det føderale kriminelle politikontor.
Udviklere fra Italien, Israel og Tyrkiet
Det italienske firma Leonardo har udviklet Falcon Shield-komplekset, der kombinerer en radar, for eksempel Lyra 10, et optoelektronisk kit, for eksempel Nerio-ULR, og elektroniske jamming-moduler til neutralisering af uønskede droner. IDS (Ingegneria Dei Sistemi) har på sin side udviklet et integreret Black Knight-system baseret på Doppler-radar, et mellemlangt optoelektronisk system med fjernsyn og infrarøde kameraer og en multi-band jammer. Systemet kan udvides ved at tilføje andre sensorer, for eksempel tre-bånds retningsmålere. Elettronica har udviklet Adrian -systemet, der er i stand til at registrere udgående og nedadgående signaler fra fly og jordoperatører, klassificere, identificere og bestemme deres koordinater takket være et omfattende bibliotek, som brugeren konstant kan genopbygge, samt forstyrre trusler gennem smarte jamming -algoritmer. Begge systemer blev testet i 2017. IDS og Elettronica arbejder i øjeblikket sammen med Leonardo for at imødekomme behovene hos det italienske luftvåben og udvikler et integreret system, hvis oplysninger stadig er klassificeret.
Det tyrkiske firma Aselsan har udviklet to systemer: installeret på Gergedan-UAV-maskiner og stationære Ihtar. Den første er et programmerbart jamming -system med over 100 forskellige jamming -mønstre. RF -spektrum er kundespecifikt, standardantenne er rundstrålende, men retningsantenner er valgfri. Med et Gergedan-UAV-system, der vejer 65 kg, er RF-udgangseffekten mindre end 650 W, batterilevetiden er en time.
I det stationære Ihtar-system bruges Gergedan-systemet som et aktiveringselement, hvortil Asag Ku-band-radaren tilføjes, der er i stand til at detektere mini-UAV'er i en sektor på mere end 360 ° i en afstand på 5 km; sektorscanning er også tilgængelig. Derudover kan der tilføjes en optoelektronisk enhed, normalt monteret på en stabiliseret HSY -platform, hvorpå selve Asag -radaren også kan installeres. Begge systemer blev solgt til flere lande i Mellemøsten, og i slutningen af 2017 blev Ihtar -systemet installeret for at bevogte et anlæg i Indonesien. Hvad angår det lokale marked, er Gergedan-UAV-systemet blevet installeret på mange VIP-køretøjer, mens Ihtar er blevet installeret på flere militærbaser.
I slutningen af 2017 nedsatte den israelske regering en national taskforce inden for flyvevåbnet til at håndtere sikkerhed og kontradroner. Den nationale industri tilbyder imidlertid allerede talrige løsninger på dette område. Rafael har udviklet et Drone Dome-system, der kan monteres på stativ, der kombinerer sensorer fra forskellige virksomheder med Rafael-aktuatorer og betjeningselementer. Detektion leveres af Rada Rada multi-tasking halvkugleformet radar RPS-42, som er i stand til at detektere et objekt med en RCS på 0,002 m2 i en afstand på 3,5 km, i kombination med NetSense COMINT radio intelligence system fra Netline, der opererer i området fra 20 MHz til 6 GHz, som registrerer signaler, selv før dronen tager afsted, hvilket giver azimut takket være antenner med et synsfelt på 60 grader.
Ansvarlig for identifikation er Controp MEOS optoelektroniske enhed, som omfatter et CCD -kamera i dagtimerne med x50 -forstørrelse og en tredje generation af termisk billedkamera. Rafaels automatiske kontrolsystem integrerer alle sensorer, og dets algoritmer giver alle nødvendige oplysninger til operatøren, som kan neutralisere et objekt, der nærmer sig, ved hjælp af Netline C-Guard-jamming-systemet, der fungerer på fem kanaler i området fra 433 MHz til 5,6 GHz. Med denne konfiguration forventes systemet at blive sendt i midten af 2018.
