Антидрон: отражение атак БПЛА и квадрокоптеров

    В прошлой статье “Охрана периметра — будущее уже сейчас” я писал о главной проблеме существующих средств охраны: отсутствие информации о перемещениях нарушителя до пересечения зоны охраны и после этого.

    Как верно отметили читатели в комментариях, нарушителем может быть не только человек или группа людей, животное или транспорт, но и беспилотники/квадрокоптеры. А доставлять такие устройства могут не только товары из интернет-магазина, но и опасный груз. Или заниматься разведкой.

    Классические средства охраны частных территорий и системы безопасности периметра в этой ситуации практически бесполезны. Как следствие, уже несколько лет активно развивается направление антидронов для противодействия квадрокоптерам и БПЛА. О принципах работы таких решений мы и поговорим.

    Примеры возможностей беспилотников и квадрокоптеров для совершения атаки


    Вероятно, вы знакомы с видео, которое появилось еще в 2017 году, на котором профессор Университета Калифорнии Беркли (UC Berkeley) Стюарт Расселл (Stuart Russell) показал возможность создания автономных крошечных дронов-убийц. И высказал идею нового мира, в котором ядерное оружие заменено роем микрокоптеров.


    А в начале 2018 года СМИ публиковали сообщения Министерства обороны России, что в ночь на 6 января российскую военную базу Хмеймим в Сирии обстреляли беспилотные летательные аппараты. Никто не пострадал, дроны удалось сбить, их фотографии Минобороны разместило в своем твиттере.

    Как нейтрализовать подобные устройства? Про примеры пушек и ружей-антидронов, как их сделать и купить комплектующие, неоднократно писали на Хабре: https://habr.com/ru/company/coptertime/blog/405537/

    Есть и совсем альтернативные решения: боевые птицы-антидроны:


    Смех смехом, но главную задачу — обнаружение беспилотников и слежение за ними задолго до попадания в охраняемую зону — эти подходы не решают. Дрон еще до нейтрализации может отправить собранную информацию, или скинуть опасный груз на охраняемой территории.

    В настоящее время известны различные системы и комплексы обнаружения и противодействия дронам и БПЛА. Они работают на разных физических принципах. Акустические — контролируют спектры звуковых частот, характерные для дронов.Такие позволяют обнаружить дрон в непосредственной близости на расстоянии несколько сотен метров. Радиочастотные методы анализируют радиоволновые сигналы в диапазонах частот, на которых происходит управление дроном.

    Такие устройства более “дальнобойные”. Но всем этим устройствам сложно определить направление (азимут, угол места) с которого летит этот самый дрон.

    Более совершенные устройства обнаружения дронов используют технологии ближней радиолокации. Основные разработки подобных продвинутых решений использования радиолокаторов для обнаружения и борьбы с дронами проводятся в Израиле (MAGOS), США (ICX Technologies Inc., Rockwell Collins), Европе (Prime Consulting and Technologies) и в РФ (“ЕНОТ”, “Радескан-Антидрон”, “Купол-М”).

    Используемые технологии ближней радиолокации дают максимально полную информацию о движении отслеживаемого объекта: место обнаружения, траекторию движения по местности или акватории, скорость движения, размеры. Фиксируются кадры видеонаблюдения, в том случае, если имеется дополнительная поворотная платформа с видеокамерой или тепловизором.

    Возможности радиолокационных “антидронов”:

    • круглосуточная работа в любую погоду;
    • обнаружение движущихся низколетящих объектов (легкомоторный самолет, планер, БПЛА, квадрокоптер);
    • отображение на мониторе параметров траекторий цели в реальном времени;
    • автоматическое «сопровождение» движения цели телекамерой или тепловизором;
    • подавление радиоканалов управления и навигации БПЛА (опция для некоторых комплектов).

    Для радиолокационных средств обнаружения дронов есть и ограничения. Они эффективно работают на “открытых” пространствах: открытые участки местности без высоких деревьев, высотных зданий, пространства акватории, территории аэропортов, и т.п.

    В качестве опций для радиолокационных средств обнаружения дронов используют средства деактивации дронов. Это радиотехнические генераторы помех, которые просто “ослепляют” дрон, воздействуя на частоты управления дроном и частоты спутников навигации.

    Мощности излучения средств подавления рабочих радиочастот дронов (излучение широкополосных помех) сильно влияет на работу гражданских средств диапазона 433 МГц, роутеров WiFi, мобильную связь. Частоты управления дроном 433 MHz / 2.4 GHz / 5.8 GHz, подавляются в секторе радиусом до 500 м. Частоты спутников навигации: GPS, GLONASS, BEIDOU подавляются в секторе радиусом до 1000 м.

    Как правило, у производителей средств подавления имеются сертификаты безопасности для человека.

    Пример обнаружения и сопровождения дрона



    На скриншоте видны траектория захваченной цели, дальность, азимут, окно видеокамеры и другие параметры.

    В конце статьи я разместил фрагмент видео работы системы-антидрона.

    Алгоритм работы радиолокационного средства обнаружения дрона


    С начала момента обнаружения дрона, на плане местности отображается место его обнаружения и далее — траектория его движения в азимутальной плоскости. Автоматическое управление поворотным устройством с видеокамерой или тепловизором позволяет дополнительно идентифицировать обнаруженную цель и принять решение о дальнейших действиях.

    Устройство подавления (есть ручное и автоматическое включение) предотвращает дальнейшее движение дрона к объекту.

    Дальность действия направленного подавителя зависит от конструкции и может составлять 1000-1500 м. При включении системы подавления, дрон зависает и становится неуправляемым. Подавление сигналов управления дроном может быть и всенаправленным (на 360 град. в виде купола над объектом радиусом до 500 м).

    Видео с демонстрацией работы оборудования производители практически не выкладывают. Но кое-что можно запросить и выложить с разрешения.

    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 30

      +2
      Очередной виток гонки вооружений.
      Жду через пару лет появления автономных иронов с искусственным интеллектом для прорыва периметра.
        +1
        И даже интересно как
        в «Алгоритм работы радиолокационного средства обнаружения дрона»

        будет выполняться действие
        «При включении системы подавления, дрон зависает и становится неуправляемым.»

        В случае с дроном, управление которого осуществляется без внешнего радиоканала.
        Т.е. без gps и радио управления — с чем в текущий момент времени вполне справляется плата Rassberi Pi крайнего поколения и простенькая видеокамера.

        В результате какого воздействия дрон должен перестать управляться платой управления расположенного на нём самом — возможно даже экранированной? с чего бы вдруг ему зависать?
          0
          Водяной пушкой можно сбивать.
            0
            на дальности в хотя- бы в 300 метров?
            или водяной пушкой заманивать поближе? тогда получиться заманить либо дронов-девочек, либо дронов нетрадиционной ориентации ;)
          +1
          По этой теме зарегистрированы домены (droneterminator, uavterminator, ect.), но когда начали прорабатывать с коллегами разработку железа для разного рода помехам дронам, то наткнулись проблему легальности: а что если поблизости вертолет?, а что если пролетает легальный дрон с легальным грузом?
          Вобщем, отложили мы эту идею.
          А как вы предполагаете решать вопросы законности применения глушилки и что ожидаете, если из-за вашей глушилки случится трагедия (или «притянут за уши» вашу глушилку, как возможную причину аварии)?
            0

            Если просто поломка дрона — то людям, которым нужна такая охрана периметра её могут заплатить (через суд конечно).
            А вот если такой дрон упадет кому-то на голову, то здесь грань законности и ответственности очень тонка — за дрон в первую очередь несёт ответственность её владелец, и именно он должен будет доказать, что это была глушилка его соседа, и доказать что он не знал что там была такая глушилка, тк если он знал что там работает глушилка, но все равно отправил дрон в ту сторону, то это близко к умышленному причинению вреда.

          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              +3
              Это хорошо все, конечно — но по моим понятиям, технология мертвая по чисто экономическим соображениям.

              — Радиолокация ближнего поля. Антенна на уазике — даже смешно. Это будет работать только на испытаниях — в чистом поле на равнине (и желательно еще деревья вырубить). Использование дронами складок местности (а в реальности они будут их использовать) вызывает вопросы по работному времени этой системы (идентификация+трекинг+применение средств противодействия). Дрон может выйти из-за здания, сделать несколько фото, и уйти снова на высоту в районе метров на уровнем поверхности. А если он тащит взрывное устройство — и уходить не надо, он свое дело уже сделал…

              — Поскольку дроны умеют летать медленно — дискриминация по доплеровскому смещению малоприменима. Если так — высыпав килограмм металлизированной шинкованной пленки, ослепляем радар и летаем как хотим.

              — Все модные штучки с ослеплением дронов работают ровно до того момента, пока потерявший управление коптер зависает и садится. В реальности, правильные (большие) дроны будут иметь инерциальную систему для работы в условиях пропадания GPS (ну да, не такую как у большой авиации, ну да — с приличными дрейфами — но так и работать ей надо не долго). А что поменьше — будет просто наводиться на источник излучения. Что случится с УАЗком, когда ему на крышу прилетит даже 300 граммов тротила? Вот то-то…

              — Итого, придется все это усложнять, укреплять, в общем классическая борьба снаряда и брони. Причем, боевой дрон продолжает стоить сущие копейки по сравнению со всей системой, которая от него должна защищать.

              Мое частное мнение — проекты такого типа годятся только для освоения денег по государственным контрактам или защиты от красноглазых школьников. В реальности — это будет так же эффективно как в шутке про ПВО: "… прикрывает но не защищает". Шутка не совсем приличная, желающим предлагаю нагуглить… :-)
                +2
                Что-то в статье про частоту 868/915 МГц ничего нет, хотя LRS (TBS Crossfire, FrSky R9m, QCZEK на Lora) работают на ней.

                В настройках прошивки iNav есть выбор действий при потере GPS, можно указать: подняться на высоту > 1500м. и ожидать восстановления, барометр находится на полетном контроллере (либо можно двигаться по магнетометру).

                Пока складывается ощущение, что все такие штуки нужны для борьбы с DJI Mavic подобными ЛА.
                  0
                  Борьба идёт с заране заготовленными дронами которые есть по заране заготовленным шаблонам. А это типичные камера-дроны из широкой продажи.
                +1
                Угу, только высота полета современных дронов сильно больше 500 метров. А 500-1000 метров для современного же обьектива вполне рабочее расстояние. Не говоря про то, что гранате все равно с какой высоты падать(ну если задержка больше 15 секунд). И что дальше?
                Да и учитывая, что стоимость дрона меньше стоимости работы даже обычного противоавиционного пулемета, а ничего дешевле нету…
                  +1
                  Если дрон летит на высоте 500-1000 метров, то это еще пол-беды! Его хотя бы засечь заранее можно и подготовить средства поражения. Опять-же есть время на классификацию цели, хотя бы.

                  Меня, например, впечатлили эксперименты с управлением дроном по разнице «бега» подстилающей поверхности с двух камер в носовой части. Авторы утверждают, что примерно так работает оперативное управление траекторией у мухи. В эксперименте, самолетоподобный дрон весьма лихо рассекал по просекам, держась середины траектории и уклоняясь от веток и деревьев. И никакого GPS которое можно было бы заглушить… Как и чем ТАКОЕ ловить и уничтожать — вопросы…

                  Ну ладно, пассивное противодействие: сетки там или еще что-то такое — от одиночного дрона может сработать. Но если он будет переходить в режим камикадзе и применяться группами — ну да, часть дронов погибнет расчищая дорогу до цели. Но часть-то дойдет! И опять-же, защиту придется городить со всех сторон, что делает это экономически совершенно нецелесообразным.

                  Выбор у страны, оказавшейся под угрозой применения роя боевых дронов — прямо скажем, паршивый. Либо принимать риск атаки на свои объекты и ничего не делать, либо городить средства защиты и наносить (без всякой атаки) самой себе серьезный экономический ущерб.
                0

                Без радиокана, по проводам управляемые ракетные снаряды делают своё дело.

                  0
                  И даже от на проводную линию ПТРК вроде бы пытались наводить помеху. Потому есть ПТРК с управлением по лазерному каналу, по оптоволокну.
                  0
                  Радует, что комментариев к этому посту много. Значит тема зашла. Отвечу на все (практически) комментарии и критику.

                  1. Самое главное. РЛС — это средство обнаружения дрона. Её преимущество — определение направления, откуда идёт атака, и определение дальности до обнаруженного дрона. Кроме этого — рисуется трек цели и цель «сопровождается» видеосредствами. Естественно, что есть проблемы с помехами и прочими ситуациями. Но! «Гражданская» РЛС (не боевая, не противовоздушная оборонная) СПОСОБНА ОБНАРУЖИТЬ дрон и его «сопровождать». Если дрон обнаружен за пределами прямой видимости (невооруженным глазом), это уже повод для того, чтобы готовиться его встретить.
                  2. Опция подавления или воздействия. Что делать, когда дрон обнаружен? Когда есть цель, охрана поступает в соответствии с инструкциями, которые у неё есть.Так например, у силовиков имеется право уничтожать дроны (см. ria.ru/20191202/1561869104.html). Если инструкция позволяет это, то никаких средств подавления радиочастот не нужно.
                    В настоящее время правовые вопросы воздействия на дроны, которые используются «гражданами», включая фотографов только-только прорабатываются. Конкретные постановления имеются только для Росгвардии, которая охраняет государственные объекты, стратегические объекты, и ряд промышленных объектов (см. www.mk.ru/politics/2019/09/11/pravookhraniteli-poluchat-pravo-sbivat-drony-kogo-boitsya-vlast.html)
                    По всем остальным «гражданским» вопросам Дума ещё не надумала — эта проблема граждан, обеспокоенных своей безопасностью. Решили, что Вам угрожают, сбивайте чем угодно. В суде разберётесь с хозяином дрона, доказав неприкосновенность жилища и личности.
                  3. На все случаи специальных и изощрённых атак дронов по оврагам, просекам и из подвала дома… На случай атаки «специального» дрона, который не подвержен удалённому воздействию радиоволн и лазерных лучей… Эта проблема относится к решению задач тактики охраны территории или объекта, с обязательным изучением поведения «потенциального» террориста и его технических возможностей. А вот когда вы проработали вопросы тактики охраны, поняли — какой может быть потенциальный «террорист», тогда выбирайте: как обнаружить, и как обезвредить — ловчие сети, глушилка, дробовик, пулемёт, или истребитель СУ-27. Ну, или...«орел-антидрон» ;)


                  Главный итог: дрон сначала нужно обнаружить.
                    +1
                    спасибо за развернутый комментарий,
                    К сожалению но он не указывает что Вы предполагаете делать с дроном, который не имеет радиопередатчика и gps и соблюдает режим полного радиомолчания и при этом выполняет активное маневрирование — на что вполне способны текущие дроны с rassberi pi —
                    а это был все-таки основной момент в замечаниях.

                    Главный итог: дрон сначала нужно обнаружить.


                    Про обнаружении дрона в режиме полного радиомолчания — интересно какую минимальную отражающую поверхность Вы детектируете своими средствами? чтобы сопоставить с поверхностью дрона " в профиль
                      +1
                      А вообще мне нравиться такие детекторы.
                      По роду деятельности приходится руководить разработкой устройств для стыковки периметральных извещателей с ОПС.
                      Достаточно интересные по физическим характеристикам устройства бывают, аж дух захватывает.
                        0
                        Вам спасибо за отличные вопросы!

                        Наверное, здесь будет правильно отправить к характеристикам и составу комплекса подобных устройств: радескан.рус/sostav

                        Все-таки это не моноблок, а довольно гибкая система, которую формируют под конкретные объекты и задачи.
                          +1
                          Спасибо за цифры.
                          По ним примерно стали понятны параметры борьбы «брони и снаряда»
                            0

                            Постарался не загружать здесь таблицами.

                      0
                      Так например, у силовиков имеется право уничтожать дроны (см. ria.ru/20191202/1561869104.html). Если инструкция позволяет это, то никаких средств подавления радиочастот не нужно.


                      И как будут уничтожать двигающийся дрон на высоте 300-500 метров?
                      Стоимость ракеты или снаряда с шрапнелью будет стоить дороже чем сам дрон.
                      Эффективность дронов показали события в Сирии, где противники ассада бомбили российский аэродром в хмеймини. Стая дронов сделанных из говна и палок и несущих фугасный снаряд хорошо тогда повредили часть самолетов.
                      А стоимость такой стаи дронов с фугасами малая часть от цены даже одного боевого самолета. Заодно ПВО, охраняющее аэродром показало себя не с лучшей стороны, возможно помешала кривизна земли.

                      Ничего лучше ЭМИ для дронов нету, но это требует уйму энергии.
                        0

                        Напомню, мы говорим не о военной технике. Посмотрите п.1 моего развернутого комментария выше.

                          0
                          военная/невоенная неважно, эффективность аттаки дрона — это отношение стоимости уничтоженного объекта/запущенных ракет, вообщем совокупного ущерба к стоимости дронов с фугасом. В случае военных — это уничтоженная техника/ракеты, в случае гражданских объектов — это уничтоженные гражданские объекты, например ТЭЦ.

                        0
                        А я все жду когда кто-нибудь прикрутит к чему то вроде АГС локатор, баллистический калькулятор и боеприпасы с подрывом по програмируемому таймеру.
                        А стоимость выстрела пво/про стоит сравнивать не со стоимостью средства нападения, а со стоимостью прикрываемого объекта. Поэтому получается рентабельно стрелять современными патриотами по древним скадам, пока стоимость прикрываемого объекта дороже ракет патриота.
                          0
                          Если скад будет делаться из желудей и палок и стоить менее $1000, то очень скоро патриоты кончатся. А попытка произвести столько патриотов, чтобы стрелять в любую хрень из желудей и палок — приведет к экономическому коллапсу… И тут уж какая разница — разбомбили вам экономику, или вы ее сами своим решением прихлопнули?
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                              0
                              В кратковременной перспективе — стрелять. В долговременной — надо искать средство противодействия сравнимое по стоимости (желательно — дешевле) с атакующим дроном.
                              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое