XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

В настоящее время беспилотные летательные аппараты (дроны) широко используются как военных, так и коммерческих целях. Дроны могут применяться от развлечений до грузо-перевозочных миссий, для поисковых задач и в военных целях. Бурное развитие технологий в последние десять лет позволило дронам стать важной составляющей боевых действий и промышленного шпионажа. И если в начале своей «карьеры» дроны выполняли вспомогательные функции разведки, то сегодня они являются самостоятельной ударной силой, которая может доставить немало неприятностей. Дроны становятся меньше, умнее и дешевле в производстве. Активно растет рынок гражданских аппаратов. Поэтому вопросы защиты от дронов очень актуальны.

Однако на территории некоторых стран использование дронов запрещено. Так, в некоторых зарубежных тюрьмах ведут борьбу с дронами, поскольку они могут передавать запрещенные вещи арестантам. Будучи относительно недорогими устройствами, дроны после небольшой «доработки напильником» превращаются во вполне боеспособные аппараты, которые позволяют сбрасывать на голову противника самодельные взрывные устройства. К основным противозаконным задачам, которые выполняются дронами, следует отнести ведение разведки, доставка запрещенных грузов, а также нанесение ударов по объектам транспортной и энергетической инфраструктуры. Способность наносить урон внутри и за пределами конфликтных зон с помощью тактики ведения боевых действий пугает правительство многих стран и побуждает к самозащите.

Незначительные линейные размеры дронов снижают эффективность их обнаружения и противодействия им. Для борьбы с дронами, кроме банального огня из стрелкового оружия, используются три основных метода. Первый из них заключается в преднамеренном снижении пропускной способности интернет-каналов и ухудшении качества сотовой связи. Второй – в создании помех на частоте управления дроном и, наконец, третий – в облучении непосредственно беспилотников специальным ручным устройством, представляющим собой направленные спиральные антенны, заключенные в радиопрозрачный кожух, которое «забивает» сигналы GPS, и создании мощных помех GPS-позиционирующимся устройствам с помощью мощных мобильных комплексов. В этих условиях дроны обычно, потеряв управление, либо производят мягкую посадку, либо возвращаются в точку вылета, то есть, к оператору. В целом ряде случаев это приводило к выслеживанию и уничтожению не успевающего скрыться оператора последующим огнем.

В работе проводится анализ методов и средств борьбы с дронами.

1 Обоснование необходимости создания средств борьбы с дронами

По оценкам экспертов в 2018 году граждане Российской Федерации имели в пользовании более 110 000 дронов [1]. С каждым годом тенденция к росту только увеличивается.

Дроны могут затруднять воздушное движение. Это относится как к воздушным судам в зоне федеральных аэропортов, так и к гражданской авиации (вертолеты, планеры, дельтапланы). Столкновение летательного аппарата даже с небольшим дроном может создать риск падения воздушного судна или его повреждения.

Также беспилотники могут повреждать исторические памятники, архитектурные объекты при целенаправленном воздействии, либо при авариях. Более того, дроны являются эффективным инструментом в руках грабителей, воров и мошенников. С их помощью злоумышленники устанавливают защищенность периметра, планируют налеты, осуществляют мониторинг ситуаций в режиме реального времени для обхода постов охраны.

Дополнительной угрозой использования беспилотных летательных аппаратов является транспортировка запрещенных грузов. С этими целями злоумышленники могут осуществлять пересечение границ, проникать на территории мест лишения свободы, либо на производственные предприятия.

Еще одной серьезной проблемой является терроризм и угроза жизни граждан. Обычный «гражданский» дрон даже при минимальной доработке может стать серьезным оружием, оснащенным минами, гранатами и бомбами.

Защита от беспилотных летательных аппаратов необходима крупным инфраструктурным объектам (стадионам, вокзалам, аэропортам), а также частным секторам - для защиты от покушений на жизнь, здоровье и имущество.

Зачастую дроны применяются для шпионажа за государственными и коммерческими компаниями, а также военными объектами и строительными площадками.

Законодательство Российской Федерации затрагивает эксплуатацию беспилотных воздушных судов/беспилотных летательных аппаратов с максимальной взлетной массой от 0,25 до 30 кг, а также регламентирует процесс регистрации, получение разрешения на полёты, и утверждает меры наказания за игнорирование закона о регистрации и правил использования воздушного пространства Российской Федерации.

Согласно закону, беспилотные гражданские воздушные суда с максимальной взлётной массой от 0.25 килограмма до 30 килограммов, ввезённые на территорию Российской Федерации или произведённые в ней, подлежат учёту в порядке, установленном Правительством Российской Федерации [2].

Постановка на учёт беспилотного воздушного судна реализована посредством подачи владельцем заявления с необходимой информацией в Федеральное Агентство Воздушного Транспорта.

На территории Российской Федерации, как и на территории любого другого государства, есть зоны, в которых запрещается запуск/полёт беспилотных летательных аппаратов без разрешения владельца, в распоряжении которого находится запретная зона.

Чтобы не нарушать действующее законодательство, рекомендуется осуществлять эксплуатацию дронов в светлое время суток на высотах менее 150 метров от земной или водной поверхности вне диспетчерских зон, районов аэродромов государственной и экспериментальной авиации, запретных зон, зон ограничения полетов, специальных зон, мест проведения публичных мероприятий и официальных спортивных, а также на удалении не менее 5 км от контрольных точек неконтролируемых аэродромов и посадочных площадок.

2 Состояние и тенденции развития систем для борьбы дронами

Специалисты ZALA AERO GROUP, подразделения холдинга «Калашников», лидера отечественного рынка беспилотных средств, разработали электромагнитное ружье REX 1 для защиты от дронов (рисунок 1). Внешне устройство похоже на привычный автомат, вес устройства − чуть более 4 кг. Ружье активируется нажатием одной кнопки и способно работать без подзарядки 3 часа [3].

Рисунок 1 Электромагнитное ружье REX 1 для защиты от дронов

Суть работы REX 1 заключается в подавлении сигнала систем навигации и связи, которыми пользуются дроны. В оружие встроен блок, который в радиусе двух километров заглушает сигналы спутниковой навигации ГЛОНАСС и аналогичных зарубежных систем. Также устройство способно блокировать на расстоянии одного километра сигналы GSM, 3G, LTE и ставить помехи на частотах 900 МГц, 2,4, 5,2–5,8 ГГц. При этом дрон физически не уничтожается, но теряет связь с пультом управления и приземляется.

Оружие оснащено системой крепления, так что на него можно дополнительно установить прицелы, фонари, целеуказатели, а также устройства объективного контроля. REX 1 может использоваться и при саперных работах, для борьбы с самодельными взрывными устройствами, которые активируются с помощью сигнала мобильного телефона.

«Пищаль-ПРО» и «Таран-ПРО»: концерн «Автоматика» против БПЛА. Аналогичная разработка есть и у концерна «Автоматика». Его специалисты создали носимый комплекс противодействия БПЛА «Пищаль-ПРО» (рисунок 2), который также визуально напоминает автомат, только в более футуристичном, чем у «Калашникова», дизайне. Ручной комплекс можно использовать как стационарно, так и в движении. Вес оружия – около 3,5 кг.

Рисунок 2 Переносной комплекс противодействия БПЛА «Пищаль-ПРО»

Работа с «Пищалью-ПРО» не требует подготовки и также основана на подавлении сигналов навигационных систем и систем связи и управления. С ее помощью можно поражать дроны на расстоянии до двух километров в условиях прямой видимости.

Для исключительно стационарной защиты разработчики «Автоматики» предлагают использовать комплекс «Таран-ПРО» (рисунок 3). Такое оборудование может применяться на секретных объектах или во время проведения мероприятий, которые нужно защитить от вмешательства дронов. Принцип работы «Таран-ПРО» такой же, как у «Пищали-ПРО» – это воздействие на каналы навигации и управления БПЛА в пределах защищаемой территории. При этом над объектом создается непроницаемый для дронов «купол» радиусом не менее 2,7 км [4].

Рисунок 3 Стационарный комплекс противодействия БПЛА «Таран-ПРО»

Комплекс «Таран-ПРО» может работать при ветровых нагрузках и в условиях температурного режима от -40 до +50 градусов. Дополнительно оборудование детально исследует радиосигналы, локализует их источники, а также создает и ведет архивы радиоизлучений беспилотных летательных аппаратов. «Пищаль-ПРО» и «Таран-ПРО» прошли предварительные государственные испытания и получили положительные оценки.

Как быть, если нужно оградить от вмешательства дронов большую территорию на длительное время? Решение предлагает концерн «Созвездие» холдинга «Росэлектроника». «Солярис-Н» − первый в России автоматический комплекс радиоэлектронной борьбы с беспилотными летательными аппаратами (рисунок 4). Новейшая разработка обеспечивает защиту от дронов на площади до 80 квадратных километров.

Рисунок 4 Стационарный комплекс «Соляриса-Н»

Особенностью «Соляриса-Н» является применение принципов искусственного интеллекта. Это означает, что комплекс будет самообучаться, чтобы максимально четко выделять дроны среди всех воздушных объектов. Аппаратура комплекса обнаруживает объект, анализирует его движение и исходящие сигналы, на основании этой информации определяет его тип и дальнейшие действия относительно объекта.

После того как дрон идентифицирован, аппаратура комплекса начинает воздействовать на него радиопомехами, блокировать сеть передачи данных и навигационное оборудование. Затем беспилотник теряет управление, падает или садится. Стоит отметить, что комплекс может работать в автоматическом режиме, исключая участие людей и человеческий фактор.

Радиоэлектронная пушка «СЕРП» (рисунок 5) разработана НИИ «Вектор», входящим в холдинг «Росэлектроника» [5]. Это система радиоэлектронного подавления малых беспилотных летательных аппаратов, которая в комплексе с пассивным когерентным локатором (ПКЛ) обеспечивает автоматическое сопровождение и подавление бортовой аппаратуры дронов на расстоянии до 20 км. Уникальность ПКЛ заключается в том, что у комплекса нет собственного передатчика, а значит он остается «невидимкой» для аппаратуры противника. Локатор ловит отраженные от воздушного объекта сигналы, которыми заполнен эфир, и может обнаруживать малоразмерные беспилотники даже в условиях городской застройки.

Рисунок 5 Радиоэлектронная пушка «СЕРП»

Несколько объединенных в комплекс систем «СЕРП» могут покрыть защитным «куполом» большие объекты – электростанции, стадионы, крупные предприятия, военные базы. «СЕРП» способен подавить канал управления дроном, разорвать связь с оператором, вывести из строя навигационное оборудование, дезориентировать БПЛА в пространстве и сорвать выполнение полетного задания. Система подавляет сигналы GPS и ГЛОНАСС (в диапазонах L1, L2, L5), GSM900 и WiFi [6].

Дополнением к комплексу «СЕРП» и ПКЛ служит модуль радиомониторинга «Черемуха» (рисунок 6), который позволяет не только обнаружить дрон, но и вычислить местонахождение пункта его управления.

Рисунок 6 Модуль радиомониторинга «Черемуха»

Модуль определяет направления, в которых находятся дрон и его оператор, с погрешностью всего 2 градуса.

Специально для пресечения работы дронов на гражданских объектах в НПП «Алмаз» холдинга «Росэлектроника» разработан комплекс «Атака-DBS». Оборудование доступно для приобретения без лицензии. Важно отметить, что действует комплекс избирательно, не нарушая работу окружающих систем связи и навигации, что позволяет свободно использовать его в условиях города, в аэропортах и на других технологически сложных объектах.

Рисунок 7 Модули стационарного комплекса «Атака-DBS»

Комплекс «Атака-DBS» может работать автоматизированно, вычисляя дроны и блокируя каналы связи и спутниковую навигацию. Беспилотник теряет управление и либо возвращается в точку запуска, либо садится в аварийном режиме. Владелец комплекса будет оповещен о зафиксированной атаке посредством sms или электронной почты.

«Атака-DBS» обнаруживает и подавляет каналы управления в диапазоне частот, который используется БПЛА общегражданского применения – от 2 до 6 ГГц. Одно устройство отслеживает работу дронов в радиусе 1,5 км и может обезвредить дрон на расстоянии 1 км. Каждый модуль может использоваться как самостоятельная ячейка или включаться в целую систему, обеспечивающую безопасность заданной территории (рисунок 8).

Рисунок 8 Стационарный комплекс «Атака-DBS»

При этом настройки системы позволяют штатным дронам работать в обычном режиме. Комплекс будет реагировать только на чужие беспилотники.

Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех создал мобильную версию комплекса противодействия беспилотникам «Атака-Трофи» на базе автомобиля УАЗ повышенной проходимости. Комплекс может без участия оператора идентифицировать дрон по принципу «свой-чужой» и автоматически пресекать несанкционированное проникновение на охраняемую территорию. Время развертывания комплекса – 5 минут.

«Атака-Трофи» осуществляет радиочастотную детекцию в радиусе до 1 км и подавляет каналы управления в диапазоне частот, который используется БПЛА общегражданского применения – от 2 ГГц до 6 ГГц. Такие дроны могут использоваться для несанкционированного видеонаблюдения, транспортировки или сброса компактных грузов.

Пораженный беспилотник теряет связь с пультом управления и в зависимости от запрограммированного алгоритма либо возвращается в точку запуска, либо совершает аварийную посадку. Время реакции системы составляет 0.1 с.

Мобильная версия позволяет использовать комплекс на любой территории без предварительного монтажа оборудования. Для автономной работы предусмотрено использование электрогенератора с системой внешнего отведения отработанных газов, а также любого устройства внешнего питания на 220 В. Управление комплексом осуществляется из салона автомобиля водителем-оператором. В составе холдинга «Росэлектроника» проект реализует НПП «Алмаз» (г. Саратов) [7].

«Широкое распространение дронов кратно увеличивает риски, связанные с их неправомерным использованием. Растущий спрос на средства противодействия беспилотникам заставляет нас активно совершенствовать и развивать линейку систем анти-БЛА.

Особенность нового комплекса «Атака-Трофи» [8] - это возможность оперативно, буквально «с колёс», без подготовки и монтажа оборудования, организовать защиту различных объектов - промышленных компаний, критически важной инфраструктуры, а также мест массового скопления людей при проведении общественных и спортивных мероприятий.

Рисунок 9 Мобильный комплекс «Атака-Трофи»

Система не нарушает работу окружающего коммуникационного и навигационного оборудования, в том числе беспилотников, осуществляющих штатный мониторинг», - отметил исполнительный директор Ростеха Олег Евтушенко.

Новый комплекс расширил линейку систем для противодействия БПЛА, производимых предприятиями «Росэлектроники». Ранее холдинг успешно провел испытания стационарного комплекса «Атака-DBS» в условиях имитированных атак дронов с ближнего и дальнего расстояния, в том числе на экстремально низкой высоте. Также в холдинге разработан комплекс, позволяющий не только обнаружить и выводить из строя дроны, но и определять местонахождение оператора БПЛА.

Список используемых источников

Сайт Ловушка для дрона: как вывести из строя беспилотник [Электронный ресурс] URL: https://rostec.ru/news/lovushka-dlya-drona-kak-vyvesti-iz-stroya-bespilotnik/

Атакующие БПЛА и системы противодействия им, обзор [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://savepearlharbor.com/?m=201506&paged=339

Результаты конференции «Индустрия беспилотных авиационных систем». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.helirussia.ru/ru/dlya_smi/press_relizyi/2016/05/31/uas_conference_results/339

Беспилотники: что ждет новую отрасль в России [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.aviaport.ru/digest/2016/05/24/387099

Электронный учебник «Организация и ведение борьбы с БПЛА противника», Благовещенск, ДВОКУ, 2016.

Батюшкин С.А. Общая тактика (батальон, рота) [Текст]: учебник/С.А. Батюшкин. - М. КНОРУС, 2017 г.

Бувальцев И.А и др. Бой в населенном пункте. Учебное пособие. М.: ГУ БП ВС РФ, 2019 г.

Основы боевого применения подразделений родов войск и специальных войск / И.В. Матвийчук, и др. - Издание второе, испр. и дополн. Благовещенск: ДВОКУ, 2019. - 487 с.: ил.

Код для цитирования: Скопировать