Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Малые гражданские беспилотники – новая угроза XXI века

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Малые гражданские беспилотники – новая угроза XXI века

Беспилотные авиационные системы (в разговорной речи – "беспилотники" и "дроны") набирают все большую популярность среди граждан в XXI веке. Рынок таких решений стремительно растет в России и за рубежом: по прогнозам аналитиков, в ближайшие годы он достигнет отметки в 10 млрд долларов. Беспилотники активно применяются в строительстве, сельском хозяйстве, логистике, охране, индустрии развлечений и т.д.
Андрей Пименов
Руководитель направления АО НПЦ "ЭЛВИС"

Развитие рынка беспилотных воздушных судов (БВС) объяснимо, для этого сложились определенные предпосылки:

  • появление легких и прочных композитных материалов;
  • совершенствование микроэлектронной компонентной базы;
  • появление и развитие эффективных возобновляемых источников питания;
  • разработки в области высокоресурсных электродвигателей, реактивных и поршневых двигателей;
  • развитие глобальной спутниковой навигационной системы (ГНСС);
  • развитие вычислительной техники, математического и алгоритмического обеспечения.

Лидерами рынка гражданских беспилотных авиационных систем являются компании DJI, Parrot, 3DR, при этом доля DJI составляет более 60%.

Полезное и опасное применение

Условно полезное применение БВС можно поделить на следующие направления:

  • мониторинг – охрана объектов, наблюдение за коммуникациями, контроль судоходства, картографирование, поиск полезных ископаемых и т.д.;
  • развлечения – сопровождение мероприятий, соревнования, авиамоделизм, реклама;
  • доставка – почта, стройматериалы, монтаж и ремонт, медикаменты, эвакуация пострадавших;
  • ретрансляция аудио- и других сигналов: увеличение дальности радиоканалов связи, установка осветительного оборудования, громкоговорителей, генераторов и т.д.

Если ранее беспилотные системы применялись в вооруженных силах или для решения бизнес-задач, то сейчас за сравнительно небольшие деньги в ритейле можно приобрести аппарат, который обладает отличной управляемостью, может нести полезную нагрузку в виде, например, видеокамеры и обеспечивает продолжительность полета порядка получаса.


Из полезного применения беспилотных авиационных систем следует и возможное опасное:

  • мониторинг – несанкционированный мониторинг частных и секретных объектов с целью разведки и получения закрытой информации;
  • развлечения – возможность столкновения с аппаратами малой авиации, нанесение вреда наземным объектам и людям;
  • доставка – перенос запрещенных веществ или опасных грузов;
  • ретрансляция аудио- и других сигналов – постановка радиопомех для различных устройств.

Все это говорит о том, что необходимо организационное и правовое регулирование использования беспилотных авиационных систем. Хотя организационные меры неэффективны, когда БВС применяются сознательно и заведомо в противозаконных целях.

Сложности правового регулирования

Несмотря на шаги государства к упорядочиванию использования гражданских беспилотных авиационных систем, в соответствии с которыми для совершения полета необходимо пройти ряд процедур по согласованию, мы ежедневно наблюдаем, как в небе над нами летают беспи-лотники без какого-либо разрешения.

Кто-то производит видеосъемку праздников и других мероприятий, кто-то снимает сюжеты для телевидения, у кого-то полеты на дронах – хобби.

Почему люди их используют без получения разрешения? Во-первых, потому что получить его непросто, а порой и невозможно. Во-вторых, многие внешние пилоты-любители не знают о каких-либо запретах и процедурах, так как отрасль все-таки новая и для закрепления правил в головах должно пройти какое-то время.

Проблема обнаружения

Актуальна ли проблема предотвращения угроз, связанных с использованием беспилотников? Или нас пугают с целью получения выгоды? Безусловно, проблема актуальна. Чтобы в этом убедиться, достаточно ввести соответствующий запрос в поисковые системы.

По Интернету в открытом доступе гуляет множество роликов, на которых можно наблюдать, как, например, маленький беспилотный аппарат сбрасывает взрывчатые вещества и уничтожает крупный объект.


Наиболее сложными для обнаружения являются аппараты малого и легкого классов (к которым относится большинство широко используемых гражданских беспилотных авиационных систем) – малые размеры, малые скорости и высоты полета затрудняют обнаружение, сопровождение, идентификацию и противодействие дронам на фоне местности, а высокие скорости полета и высокая маневренность уменьшают время накопления информации, достаточное для обнаружения, а значит и время на принятие решения.

Основной проблемой при работе по аппаратам малого класса является необходимость селекции малоразмерных низкоскоростных аппаратов от фона и отражений от наземных ярких (в том числе движущихся) объектов, а также от гидрометеоров.

Специализированные решения и средства борьбы

На рынке систем безопасности представлены различные средства и методы борьбы с беспилотниками. Каждый отдельно взятый способ обнаружения беспилотных воздушных судов только ограниченно эффективен и имеет свои достоинства и недостатки.

  1. Средства радиопеленгации и радиоэлектронного подавления (РЭП). Неэффективны в случаях, когда БВС выполняет полетное задание в режиме радиомолчания. Кроме того, система РЭП создает помехи работе легитимных радиоэлектронных средств.
  2. Средства оптико-электронной разведки. Неэффективны при ухудшении погодных условий, имеют сравнительно низкую дальность действия.
  3. Средства акустической разведки. Работают неэффективно в условиях естественного акустического шумового фона, также их эффективность невысока при обнаружении аппаратов, обладающих низким собственным акустическим шумом.
  4. Радиолокационные средства (РЛС). Не в полной мере решают задачу при малых скоростях движения БВС на фоне подстилающей поверхности.
  5. Средства пассивной (скрытой) радиолокации. Работают неэффективно в условиях городской инфраструктуры, ошибка измерения координат стремительно растет при увеличении количества целей.
  6. Программные средства (встроенные зоны, полеты в которых запрещены). Являются защитой от ошибок, не выдерживают критики с точки зрения возможности программного взлома.

До недавнего времени в России отсутствовали комплексные малогабаритные системы обнаружения и обезвреживания наземных и низколетящих целей, позволяющие обеспечивать безопасность и контроль наземного и воздушного пространства. Кроме того, на международном и отечественном рынках не существовало коммерческой системы обеспечения безопасности объектов от проникновения наземных и низколетящих целей с использованием мультиспек-трального компьютерного зрения.


Представленные на рынке средства борьбы с беспилотниками, как правило, являются военными или околовоенными разработками. Существуют также попытки применить неспециализированные решения для обнаружения дронов, эффективность которых оставляет желать лучшего.

К недостаткам описанных выше систем относятся:

  • колоссальная стоимость;
  • громоздкость;
  • невозможность приобретения на гражданском рынке;
  • невозможность обнаружения малых дронов на малых дальностях при низких скоростях полета.

Ключевые требования

Система обнаружения БВС должна обладать следующим функционалом:

  • максимальная эффективность в части обнаружения малоразмерных низкоскоростных аппаратов на относительно небольших дальностях;
  • полностью автоматизированная работа без участия оператора;
  • легкость и быстрота развертывания;
  • независимость работы от погодных условий, задымленности и времени суток;
  • высокая надежность с гарантированной стабильностью параметров в течение всего периода эксплуатации;
  • низкое энергопотребление и безопасный уровень питающего напряжения;
  • безопасный уровень излучаемой мощности;
  • высокий темп обновления траекторной информации с быстрым обнаружением новых траекторий;
  • открытый протокол для передачи выходной (траекторной) информации внешним потребителям;
  • типовая цель для обнаружения – малые аппараты, например DJI Phantom 4.

И наконец, нет смысла предъявлять к подобной системе экстремальные требования по дальности обнаружения и точности измерения углов.

Таким образом, необходимо решение, для которого будут характерны оптимальное соотношение цены/качества, малые габариты и масса и эффективное обнаружение малоразмерных, низкоскоростных аппаратов.

Радиолокационная система обнаружения наземных, надводных и воздушных целей

Задача борьбы с БВС может быть решена при комплексном применении различных систем, где необходимым средством является РЛС, так как обладает рядом преимуществ для обнаружения дронов:

  • большой дальностью действия;
  • малой зависимостью от погодных условий;
  • возможностью обнаружения БВС, выполняющих полетное задание в режиме радиомолчания.

Более того, для РЛС характерны низкие масса, энергопотребление, стоимость по сравнению с военными решениями и возможность применения в наземных комплексах охраны объектов.

Тем не менее, несмотря на все преимущества, даже самые современные военные РЛС, в том числе РЛС обнаружения средств воздушного нападения и атакующих элементов высокоточного оружия, не в полной мере решают задачу.

Для обнаружения БВС малого класса с помощью РЛС необходимо одновременное решение двух противоречивых задач:

  1. обеспечение достаточного (доли секунды) времени наблюдения за каждым элементом зоны обзора;
  2. малое (1–2 с) обновление информации о зоне обзора.

В такой ситуации на помощь приходят многолучевые приемные системы. При работе с ними работники службы безопасности должны получать информацию в режиме реального времени, достаточную для принятия решения.

В пользовательском интерфейсе системы должны указываться карта охраняемого объекта, интегрированные с РЛС устройства (камеры, датчики), пиктограммы обнаруженных целей, отображение траектории движения обнаруженных целей, указание дистанций до них, скорость их передвижения, высоты и отображение перемещений луча РЛС.

Построение комплексного решения

Применение РЛС предусматривает использование комплексного решения по подтверждению и противодействию дронам нарушителей, которое ориентировочно может содержать следующие системы:

  • РЛС для обнаружения беспилотных воздушных судов;
  • видео- и тепловизионную камеру на поворотной платформе;
  • систему радиоэлектронного подавления.

РЛС не должна обеспечивать экстремальные дальности обнаружения и ошибки измерения углов, которые необходимы для определения высокоскоростных атакующих элементов высокоточного оружия, крылатых ракет и др. При этом РЛС эффективно решает задачи обнаружения аппаратов малого класса (малоразмерных, низкоскоростных) на дальностях, достаточных для принятия решения по противодействию.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2019
Посещений: 639


  Автор
Пименов А. В.

Пименов А. В.

Начальник отдела по связям с общественностью НПЦ "ЭЛВИС"

Всего статей:  22

В рубрику "All-over-IP" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций