Prejšnji članek:
Iskanje in nevtralizacija: boj z brezpilotnimi letali dobiva vse večji zagon. 1. del
Dron Zephyr na sončno energijo je razvil Airbus DS. Lahko ostane v zraku več mesecev
Jasno je, da je širjenje vse večjega števila majhnih brezpilotnih letal, ki jih je mogoče enostavno in poceni kupiti, enostavnih za uporabo in zagotavljanje, čeprav osnovno, a vseeno stavkovno in izvidniško, zelo zaskrbljujoče pri zagotavljanju nacionalne varnosti ali pri preprečevanju groženj, ki nastanejo na bojišču. Seveda se je tem grožnjam mogoče upreti z uporabo novih tehnologij ali izboljšanjem obstoječih, vendar se na obzorju že pojavljajo vse bolj zapleteni brezpilotni letali in načela njihove bojne uporabe, ki bodo najverjetneje v prihodnosti postali resnični glavobol za obrambne sisteme.
Dejansko že večji brezpilotni letali, ki že obstajajo, od taktičnih sistemov, ki se uporabljajo na ravni brigade, na primer Shadow iz Textron Systems, srednje višinske platforme z dolgim letom kategorije MALE, na primer MQ-9 Reaper iz General Atomics Letalski sistemi in končajo z višinskimi platformami z dolgotrajnimi leti kategorije HALE, kot je Northrop Grummanov RQ-4 Global Hawk, lahko predstavljajo težave za sisteme protizračne obrambe.
Kljub temu, da letalske lastnosti teh brezpilotnih letal - hitrost in manevriranje - ne omogočajo, da bi se zagotovo izognili obrambnim ukrepom, imajo mnogi med njimi relativno šibke radarske in toplotne podpise, v primeru ploščadi kategorije HALE pa lahko delujejo na skrajnih dosegih številnih radarjev in raketnih kompleksov. Verjetno pa je bolj pomembno, da se funkcionalnost in učinkovitost obremenitve na krovu, ki jo lahko prenesejo ti sistemi, vse bolj povečujejo, kar jim omogoča opravljanje zlasti izvidniških nalog na razdaljah in višinah izven dosega zračne obrambe orožje, tako v smislu odkrivanja kot uničenja …
Radar SPEXER 500 (zgoraj) in infrardeča kamera Z: NightOwl, ki jo je razvil Airbus DS, sta zasnovana za boj proti brezpilotnim letalom
Brezpilotna letala (UAV) lahko povzročijo znatne težave za sisteme protizračne obrambe in če se z njimi ravna enako kot z vozili s posadko najnovejše in naslednje generacije, se lahko izkaže, da jih je težje odkriti in uničiti. zasnova ne predvideva namestitve pilotov, kar omogoča zmanjšanje velikosti ploščadi in povečanje njihove okretnosti.
Novi obetavni brezpilotni letali ultra-HALE so še bolj problematični. Brezpilotni letalnik Airbus DS Zephyr na sončni pogon ima trajanje letenja v mesecih in lahko leti na nadmorski višini več kot 21 kilometrov. Kljub 23 -metrskemu razponu kril ima sestavljeno plovilo majhno efektivno odbojno površino (EIR), ker ima njegov solarni pogonski sistem šibek toplotni podpis in ga je zato težko zaznati.
Nekatere oborožene sile priznavajo, da so številni protiletalski sistemi sposobni učinkovito odkrivati, slediti in udariti z brezpilotnimi letali sedanje generacije, zato iščejo načine za premagovanje takšnih sistemov zaradi iznajdljivih načel boja z uporabo številnih sistemov iste vrste pri istočasno.
Tako na primer tako imenovano "rojenje" sistemov, ko veliko število brezpilotnih letalnikov skupaj dosega svoj cilj, lahko veliki večini obrambnih sistemov ustvari velike težave.
Ta pristop, ki temelji na velikem napadu brezpilotnih letal, je že od samega začetka temeljil na dejstvu, da bi bile za dosego ciljev bojne misije žrtvovane številne platforme.
V okviru programa LOCUST (Low-Cost UAV Swarming Technology) ameriški urad za pomorske raziskave (ONR) razvija tehnologijo za sodelovanje številnih brezpilotnih letal. Cevni lansirni kontejner za železniške konzole bo hitro izstrelil majhne brezpilotne letalnike z ladij, bojnih vozil, vozil s posadko ali drugih nenaseljenih platform. Po izstrelitvi "roja" (ali, če vam je ljubše, "jate") brezpilotna letalnica deluje neodvisno, brezpilotna letala si med seboj izmenjujejo informacije, da dokončajo dodeljeno nalogo.
Video predstavitev projekta LOCUST. Usklajen let devetih brezpilotnih letal
Trenutno ONR kot preskusni model uporablja brezpilotno letalo Coyote. Ta enota ima zložljiva krila za enostavno shranjevanje in transport. V začetku leta 2015 so bili na več testnih poligonih izvedeni demonstracijski leti, med katerimi so bili izvedeni izstrelitve vozila, opremljenega z različnimi nosilnostmi. V drugi demonstraciji te tehnologije se je devet brezpilotnih letal neodvisno sinhroniziralo in opravilo skupinski let.
Ključna zmožnost projekta LOCUST je visoka stopnja avtonomije jate, ki jim omogoča izvajanje nalog brez posredovanja operaterja in tako prepreči vsakršno zaviranje komunikacij, ki bi jih lahko uporabili proti njim.
Poleg tega se bo po podatkih ONR roj lahko "samozdravil", torej samostojno prilagodil in konfiguriral za nadaljnje opravljanje naloge. Trenutni cilj programa je zaporedno izstreliti 30 brezpilotnih letal v 30 sekundah. ONR namerava sredi leta 2016 opraviti morske preizkuse jate LOKUST v Mehiškem zalivu.
Avgusta 2015 je Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA) ameriškega obrambnega ministrstva začela tudi svoj program Gremlins. Ta projekt predvideva razporeditev skupin majhnih brezpilotnih letal iz velikih letal, kot so bombniki ali transportna letala, pa tudi iz lovcev in drugih manjših letal, še preden vstopijo v doseg sovražnih sistemov zračne obrambe.
Program Gremlins razvija agencija za napredne raziskave in razvoj ameriškega ministrstva za obrambo (DARPA)
Ta program predvideva, da bi lahko po zaključku misije transportno letalo C-130 v zraku vkrcalo tako imenovane "gremline". Predvideno je, da jih bodo kopenske ekipe lahko pripravile na naslednjo operacijo v 24 urah po vrnitvi.
DARPA v glavnem rešuje tehnične težave, povezane z zanesljivim in varnim izstreljevanjem iz letala in vračanjem številnih brezpilotnih letal.
Poleg tega je cilj programa pridobiti ne le nove operativne zmogljivosti in razvoj nove vrste letalskih operacij, ampak tudi dolgoročno in doseči pomemben gospodarski učinek. Cilj programa je tudi "podaljšati življenjsko dobo brezpilotnih letal Gremlin na približno 20 misij", je povedal predstavnik FDA.
Sistem AUDS Blighter Surveillance Systems uporablja zemeljski nadzorni radar v povezavi z optoelektronsko postajo in elektronskim motilcem
Dodatne lastnosti
Če se vrnemo k Airbus DS, ugotavljamo, da njegov načrt razvoja brezpilotnih letal vključuje izboljšanje natančnosti sistemov in uvedbo novih funkcij, kot so funkcije tipa "prijatelj ali sovražnik", ki so lahko koristne pri zmanjševanju pogostosti lažnih alarmov in so privlačne za operaterje, ki uporabljajo sistem v kompleksnem zračnem prostoru. Družba razmišlja tudi o uporabi manj naprednih sistemov za zmanjšanje stroškov in razširitev baze potencialnih strank, čeprav se bo v tem primeru verjetno zmanjšala natančnost platform.
RADA Electronic Industries je svoja prizadevanja za UAV usmerila v razvoj programabilne rešitve, ki temelji na obstoječih radarjih.
"Oblikovali smo radar, ki lahko zazna zelo majhne predmete, od zelo nizkih hitrosti, Dopplerjevih hitrosti do visokohitrostnih ciljev, ki letijo s hitrostjo zvoka in več. Ta radar lahko zazna ljudi, avtomobile, UAV, lovce, rakete, odvisno od načina radijske frekvence, ki ste ga nastavili, - je pojasnila vodja poslovnega razvoja tega podjetja Dhabi Sella. - V primeru našega večopravilnega programabilnega radarja to pomeni, da samo pritisnete gumb in programske opreme ni treba spreminjati. Z nastavitvijo ustreznih parametrov dobite tisto, kar potrebujete."
Polprevodniški radarji AFAR podjetja RADA so zasnovani za stacionarne in mobilne aplikacije. Podjetje ponuja dve družini: kompaktne hemisferične radarje CHR (Compact Hemispheric Radar) za odkrivanje in vgradnjo na kratke razdalje v vozila ter večopravilne hemisferične radarje MHR (Multi-mission Hemispheric Radar) za fiksno namestitev.
Družina radarjev MHR podjetja RADA Electronic Industries
Družba je nadgradila tudi družino MHR, ki vključuje radarje RPS-42, RPS-72 in RPS-82, znane tudi kot pMHR (prenosni), eMHR (izboljšani) in ieMHR (izboljšani izboljšani). Po navedbah podjetja najnaprednejši radar ieMHR lahko zazna mini brezpilotne letalnike na dosegu 20 km.
Sella je dejal, da iskanje in sledenje brezpilotnega letala ni enostaven podvig. »To ni preprosto … iskanje minometalcev, osebnega orožja ali nabojev za raketiranje in morda bi bilo celo težje, vendar smo to uredili. Protiukrepi UAV so v okviru zmogljivosti teh radarskih sistemov. Vsekakor so brezpilotni letali posebne tarče z edinstvenimi lastnostmi, ki jih označujemo z angleško kratico LSS (nizka, majhna in počasna - nizka, majhna, počasna). Težavo je prepoznati zelo majhne predmete z zelo malo EPO, ki leti zelo nizko in blizu hrupa ozadja zemeljske površine. Včasih letijo tako hitro, kot potujejo druga vozila, na primer avtomobili. Med vsemi ovirami jih je težko najti. Druga težava je, da letijo kot ptice, dojemajo se kot ptice in uporabnik običajno želi razlikovati med tem, čemur pravimo nadležne tarče."
Sella je pojasnil, da je ena od metod za ugotavljanje, ali je sled brezpilotna letala, usmerjanje radarske energije, da ugotovi, ali ima cilj propelerje, in dodal, da sta poleg zmogljivosti sistema za obdelavo signala in razvoj algoritma ključna.
SRC s sedežem v Sirakuzi združuje vrsto sistemov za elektronsko vojskovanje, ki so bili preizkušeni na terenu, v svojem kombiniranem osnovnem pristopu, da bi zagotovil zmogljivosti proti-brezpilotnih letal za tako consko obrambo kot agilni boj. Čeprav slednji danes pogosto veljajo za sekundarno nalogo sistemov proti UAV, njihov pomen nenehno narašča.
"Majhni brezpilotni letali bodo lahko zbirali informacije ali eksplozive iz letal," je pojasnil David Bessie, direktor poslovnega razvoja pri SRC. "Sovražni brezpilotni letali, ki jih sistem za zračno obrambo ne prepozna, lahko vplivajo na bojno delovanje ali pa bodo sovražniku posredovali informacije o vaših položajih ali pa bodo napadli vašo infrastrukturo ali manevrske sile."
»Naš pristop uporablja obstoječe, na terenu preizkušene tehnologije, pa tudi programsko opremo, ki jih združuje v en sam osnovni sistem. Prednost tega pristopa je, da lahko uporabimo sisteme naših strank, ki že delujejo, da znižamo skupne stroške lastništva. Ponujamo na terenu preizkušene elektronske bojne in radarske sisteme, kmalu pa bomo lahko ponudili komplementarno postajo za iskanje smeri, je dejala Bessie.
"Verjamemo, da so sistemi elektronskega bojevanja bistveni za boj proti brezpilotnim letalom. Naši sistemi za elektronsko bojevanje lahko zaznajo, sledijo in razvrstijo sisteme brez posadke ter jih nato samodejno nevtralizirajo. Če je za določitev identitete cilja potrebna vizualna identifikacija, se lahko nanjo prenese kamera. Z našim radarjem za nadzor zračnega prostora LSTAR lahko še izboljšamo naše sposobnosti odkrivanja, sledenja in razvrščanja. Priporočljivo je tudi dodati optoelektronske senzorje z visoko ločljivostjo za vizualno identifikacijo na dolge razdalje."
Radar za nadzor zračnega prostora LSTAR opravlja zelo resnične varnostne naloge. Na zgornji fotografiji radar varuje mir na vrhu G8, ki je bil poleti 2013 na Irskem.
Lahek in enostaven za transport, nadzorni radar SR Hawk, del družine nadzornih radarjev v zraku LSTAR, ki vsebujejo 360-stopinjsko 3-D elektronsko skeniranje, omogoča 360-stopinjsko in sektorsko skeniranje. Večopravilni radar OWL ima hemisferičen pogled od -20 ° do 90 ° po višini in 360 ° po azimutu. Ima elektronsko krmiljeno anteno, ki se ne vrti, in napreden način obdelave Dopplerjevega signala, ki omogoča odkrivanje in sledenje brezpilotnim letalnikom, medtem ko se je mogoče boriti proti baterijam.
Poleg rešitev, ki temeljijo na radarskih in optoelektronskih tehnologijah, se razvijajo tudi sistemi, ki temeljijo na drugih načelih. Northrop Grumman je začel uporabljati tehnologijo LLDR (Lightweight Laser Designator Rangefinder) za boj proti UAV v sistemu Venom.
Družba je sistem Venom kot borec brezpilotnih letal preizkusila v vaji ameriške vojske Maneuver-Fires Integrated Experiment (MFIX) v Fort Silla leta 2015. Sistem Venom je bil nameščen na oklepnem vozilu M-ATV kategorije MRAP in uspešno izvedel identifikacijo, sledenje in označevanje cilja UAV.
Venom s tehnologijo LLDR je nameščen na vsestranski, žiroskopsko stabilizirani platformi. Med preskusi je bil Venom preizkušen kot sistem za boj proti UAV z dveh strojev. Sistem je prejel ukaze za zunanje označevanje ciljev, ujel cilje in sledil majhnim nizko letečim brezpilotnim letalom. Sistem Venom je bil predstavljen tudi v gibanju s senzorskim upravljanjem iz notranjosti avtomobila.
Omeniti velja, da se je laserski označevalec LLDR2 široko uporabljal v operacijah v Iraku in Afganistanu.
Vizualno zaznavanje
Izraelsko podjetje Controp Precision Technologies je za izpolnitev zahtev izraelskega obrambnega ministrstva razvilo sistem za odkrivanje UAV, ki temelji izključno na optoelektronskih in infrardečih tehnologijah.
Lahka, hitro skenirajoča infrardeča naprava podjetja Tornado uporablja ohlajen srednjevalni termovizor (specifikacije matrike niso razkrite), nameščen na 360 ° gramofon. Sistem lahko zagotavlja panoramsko pokritost od tal do 18 ° nad obzorjem.
Za prepoznavanje potencialnih ciljev programski algoritmi sistema zaznajo najmanjše spremembe v okolju. Po navedbah podjetja vam omogočajo samodejno sledenje vsakemu letečemu vozilu vzdolž njegove poti, ki leti z različnimi hitrostmi le nekaj metrov nad tlemi. Sistem ima stalno povečevanje za jasno sliko in lahko zagotovi sled za vsako tarčo.
Po navedbah Contropa lahko Tornado spremlja zazidana območja z mnogimi motečimi odmevi, čeprav ne razkrivajo podrobnih informacij o značilnostih, razen da je mogoče majhne brezpilotne letalnike zaznati na dosegih, merjenih v stotinah metrov, velike tarče pa več kot desetine kilometrov.
Z uporabo zvočnih in video signalov lahko sistem operaterju samodejno sporoči, da je leteči objekt vstopil v vnaprej določeno območje "brez posadke". Sistem je mogoče upravljati lokalno ali na daljavo iz ukaznega centra, lahko deluje tako v samostojnem načinu kot kot integriran sistem, ki sprejema podatke iz drugih senzorjev.
Izraelsko podjetje Controp Precision Technologies daje sistemu za odkrivanje brezpilotnih letal oznako Tornado
Standardna senzorska enota Tornado tehta 16 kg, ima premer 30 cm in višino 48 cm; čeprav se načrtuje tudi razvoj manjšega bloka velikosti 26x47 cm in teže 11 kg.
Članek obravnava vključitev funkcije vizualnega zaznavanja in sledenja v sistem ter možnost njene povezave z nekaterimi sistemi proti UAV. »Naš sistem Tornado lahko zazna brezpilotne letalnike le z infrardečo kamero. brez uporabe radijskih frekvenčnih sistemov. Glavna prednost Tornada pred RF sistemi je, da bodo radarji dobro delovali na območjih brez motenj, ko pa ste na območju z zgradbami in drugo infrastrukturo, imajo radarji težave pri zaznavanju majhnih brezpilotnih letal. Naš sistem je sestavljen iz dveh glavnih komponent, prva je infrardeča kamera, ki skenira 360 ° in zagotavlja panoramsko sliko, druga so algoritmi, ki omogočajo zaznavanje majhnih tarč, ko so v gibanju, je pojasnil podpredsednik za trženje v podjetju Kontrop Johnny Carney. "Razvoj algoritma je težak, ker želite zaznati premikajočo se tarčo, izključiti pa na primer oblake in druge premikajoče se predmete."
Tipičen zaslon operaterja Tornado, ki prikazuje panoramsko infrardečo sliko (zgoraj), panoramski posnetek infrardeče kamere (spodaj levo) in satelitsko sliko ustreznega območja tal (spodaj desno)
Tornado je sistem za sledenje in če želite slediti sistemu in pridobiti podatke o lokaciji in dosegu, morate za delo opraviti prehod na drug sistem … in če želite slediti cilju in si ogledati več podrobnosti, potem morate uporabiti več. en optoelektronski sistem za sprejem neprekinjenega videotoka, «je pojasnil Carney.
Velika pomanjkljivost sistema pa je, da na primer ptic velikosti brezpilotnega letala ne more razlikovati od resničnih tarč, za to je potreben operater.
Carney meni, da je bilo razvitih le nekaj učinkovitih rešitev, ki lahko zagotovijo vse vidike odkrivanja in sledenja, ki jih potencialne stranke potrebujejo, hkrati pa dodaja, da so zahteve glede sistemov skrajne. Od posameznikov, ki želijo prejemati opozorilne signale brezpilotnih letal, ki letijo nad njihovo lastnino, do zaščite nacionalne infrastrukture in objektov na bojišču. »Nekateri vojaki na primer želijo sisteme, ki lahko preprečijo letenje brezpilotnih letal nad njihova bojna vozila. Obstajajo različni načini za izpolnitev zahtev, odvisno je tudi od finančnih sredstev, ki jih lahko porabite, in to je eden od številnih problemov. Seveda, če želite najboljšo zaščito, morate za odkrivanje uporabiti kombinacijo radarja in infrardeče povezave ter infrardečo in polprevodniško kamero (CCD kamero) za sledenje."
Carney meni, da je mogoče omogočiti analitiko, ki bi samodejno določila vrsto cilja, vendar je dodal, da nikoli ne bi dosegel 100 -odstotne natančnosti, saj vedno obstaja možnost "naleta" na brezpilotnega letala, ki je videti kot ptica, zato za pomoč operaterjem bodo vedno potrebni napredni sofisticirani algoritmi za prepoznavanje.
CACI -jev sistem SkyTracker je zasnovan tako, da zagotavlja pasivno zaznavanje skozi tisto, kar podjetje opisuje kot "elektronski obod". Ta sistem lahko deluje neprekinjeno v vsakem vremenu.
Sistemski vmesnik SkyTracker
Sistem SkyTracker uporablja več senzorjev, ki lahko zaznajo, prepoznajo in sledijo brezpilotnim letalom po njihovih radijskih nadzornih kanalih. Uporaba več senzorjev omogoča določitev položaja UAV zaradi metode triangulacije in natančne geolokacije. Poleg tega lahko SkyTracker določi lokacijo operaterjev UAV.
Kot smo že omenili, zaradi majhnosti, šibkega toplotnega podpisa, okoliškega prostora z veliko motnjami in zapletenih poti letenja je boj proti brezpilotnim letalnikom zelo težka naloga.
Venomova tehnologija LLDR je nameščena na vsestranski žiroskopsko stabilizirani platformi
K temu je treba dodati možen koncept bojne uporabe. »Problem majhnih brezpilotnih letal je, da lahko vzletijo in pristanejo na območju, ki ga želite zaščititi. Na primer, z vidika vojskovanja morate vedno braniti fronto - ne želite, da sovražnikovo vozilo, ki vam še ni nad glavo, prileti na vaše ozemlje. In če govorimo o zagotavljanju nacionalne varnosti, potem so v tem primeru morda majhni brezpilotni letali že na območju, ki ga želite zaščititi, je dejal Carney.
Medtem ko je poudarek pri boju proti brezpilotnim letalom na spopadanju z grožnjo posameznih brezpilotnih letal, lahko sofisticirani napadi "paketa", ki jih je razvila vojska, lahko predstavljajo pomembne izzive za obrambne sisteme.
Mnoge predlagane rešitve vključujejo možnost odkrivanja in sledenja več tarčam. Toda glavna težava bo najverjetneje preprečiti, da bi več deset brezpilotnih letal doseglo svoj cilj. Tudi z zadostnim številom nevtralizirajočih elementov je mogoče obrambo "prebiti" preprosto na račun večjega števila, še posebej, če je jata "pametna" in se lahko prilagodi reakciji obrambnih sistemov.
Tudi fizična narava predlaganih in razvitih rešitev bo verjetno imela pomembno vlogo pri določanju njihove učinkovitosti. Zaradi velike okretnosti groženj, zaradi dejstva, da niso vezane na določena mesta (tudi taktični UAV lahko delujejo z minimalno infrastrukturo), bi morali biti tudi obrambni sistemi enako mobilni in to je treba upoštevati. Na primer, velike sisteme, kot so Saabovi radarji Žirafa, je mogoče namestiti v vozila za večjo mobilnost. Na splošno so bile številne razvite kompleksne rešitve prvotno zasnovane za prevoz, konfiguracijo in montažo z minimalnim številom osebja.
»Ključna značilnost našega sistema AUDS je, da se hitro uvede in preprosto brez težav sesede in ponovno razporedi, to pomeni, da ga zložite na vozilo in ga hitro prestavite na drugo mesto. Noben njegov del ne tehta več kot 2,5 kg, je dejal Redford.
Upoštevajo se tudi sorazmerno majhne razdalje med izstrelitvijo drona in krajem njegove nevtralizacije. »Pred nekaj leti, ko smo začeli razvijati naš sistem, smo domnevali, da bi lahko te zelo manevrske grožnje nevtralizirali z zelo manevrirnimi in mobilnimi sredstvi … razdalje so blizu in vsako uničenje bo največ nekaj kilometrov, včasih tudi nekaj sto metrov, zato ne potrebujete dragih sredstev., velikih in stabilnih. Mislim, da je to negativen dejavnik pri tej vrsti vojne, je dejal gospod Sella iz RADA Electronic Industries.
sklepe
Grožnja, ki jo predstavljajo UAV -i, ki jih uporabljajo teroristične skupine in druge nezakonite organizacije, je zdaj splošno priznana. Civilne in vojaške cilje lahko napadajo droni, lahko je napad na infrastrukturo ali dovajanje strupenih snovi ali preprost "primitivni napad".
Na bojišču se vojaške sile morda ne zanašajo več na edino operacijo brezpilotnih letal, saj se med uporniškimi skupinami in drugimi paravojaškimi organizacijami pojavljajo bolj učinkoviti sistemi.
Na obeh področjih - nacionalni varnosti in bojnih formacijah - se učinkoviti ukrepi proti UAV trenutno obravnavajo kot sestavni del celotne strategije. Njihovo izvajanje je še vedno v fazi razumevanja in razumevanja. Najpreprostejša in najbolj zanesljiva rešitev (vsaj za bližnjo prihodnost) je uporaba in spreminjanje sistemov, zasnovanih za druge namene. Vendar pa bo v daljni prihodnosti, ko bodo grožnje postajale vse bolj zapletene, morda treba nadalje razvijati posebne tehnologije za boj proti brezpilotnim letalom.
