Pokonać drona


26-10-2022 21:52:05

Rosjanie po raz kolejny zaatakowali obwód odeski otrzymanymi z Iranu dronami kamikadze. Ukraińska obrona przeciwlotnicza zniszczyła wszystkie trzy użyte do tego ataku.

Otrzymane przez Rosjan od Iranu drony-kamikadze to jeden z największych problemów Ukraińców w ostatnich dniach, co przyznawała strona ukraińska. Z użyciem dronów Rosjanie atakowali wojskowe i cywilne cele. Początkowo Ukraińcy nie mogli znaleźć dobrego sposobu czy sprzętu, by sobie z nim radzić.

Historia

Ważący tylko kilka kilogramów i kosztujący zaledwie kilkaset złotych mały dron, często amatorska zabawka, może powodować poważne kolizje, a nawet straszne katastrofy lotnicze. Loty dronów w pobliżu lotnisk nie są jedynym zagrożeniem stwarzanym przez te latające urządzenia. Piloci linii lotniczych coraz częściej zgłaszają przypadki zbliżeń dronów.

Władze państw i linie lotnicze stają coraz bardziej zaniepokojone, ponieważ zagrożenie ze strony podejrzanych dronów stale rośnie. Nie ma prostej odpowiedzi umożliwiającej rozwiązanie tego problemu, aczkolwiek pomaga zdefiniować naturę zagrożenia. Nieodpowiedzialni operatorzy dronów mogą być kontrolowani przez lepszą ich edukację, surowe kary i także dzięki temu, że więcej producentów będzie instalować w oprogramowaniu do mapowania dronów funkcje, takie jak „geofencing", aby uniemożliwić im poruszanie się w pewnych ograniczonych obszarach. Ale terroryści i inni przestępcy nie będą zapewnie zwracać uwagi na zasady i przepisy, i usuną ograniczenia z oprogramowania lub zbudują własne drony z łatwo dostępnych komponentów, aby spróbować pokonać te przeciwdziałania. Dlatego walka z zagrażającymi dronami będzie wymagała lepszych technologii.

Najbardziej obszerny przegląd produktów przeciwdronowych, wykonany przez Centrum Studiów nad Dronami w Bard College w Nowym Jorku, został opublikowany w lutym 2018 r. Jednak już wtedy było w sprzedaży lub w fazie rozwoju co najmniej 235 takich urządzeń i systemów. Najpopularniejszymi metodami wykrywania dronów jest używanie radarów, lokalizacja za pomocą używanych przez drony częstotliwości radiowych i obserwowanie ich przy użyciu kamer. Proponowane są również inne podejścia, w tym czujniki na podczerwień i urządzenia akustyczne, które rozpoznają dźwięki wytwarzane przez elektryczne silniki dronów. Najczęściej stosowanym środkiem zaradczym było zagłuszanie częstotliwości radiowych. Jednak ze względu na brak standardów branżowych, jak stwierdzono w tym raporcie, istnieje duża różnorodność w zakresie skuteczności i niezawodności tych technologii.

Niektóre systemy antydronowe są oparte na sprzęcie wojskowym i mogą być bardziej odpowiednie do użycia na polu bitwy niż na lotnisku. Wystrzeliwanie rakiet, pocisków lub używanie wysokoenergetycznych laserów w celu niszczenia dronów w pobliżu komercyjnego portu lotniczego jest niebezpieczne. Poza ryzykiem trafienia w niezamierzone obiekty czy ludzi (pocisk wciąż może poruszać się ze śmiercionośną prędkością w odległości kilku kilometrów od miejsca, z którego został wystrzelony) istnieje również możliwość, że docelowy dron nie zostanie całkowicie obezwładniony, a zatem może wymknąć się spod kontroli, aby się gdzieś rozbić, co może spowodować poważne zniszczenia lub nawet obrażenia u ludzi. Poza tym, małe drony nie są łatwym celem do trafienia. Dron, który wleciał w przestrzeń powietrzną Izraela z Syrii w 2016 r. przetrwał dwa ataki rakiet systemu Patriot, a także wystrzelonych z myśliwca rakiet.

Środki przeciwdziałania

Operatorzy portów lotniczych muszą również bardzo uważać przy używaniu elektronicznych środków przeciwdziałania, ostrzegają eksperci z Cranfield University w Wielkiej Brytanii. Zakłócenia transmisji sygnałów mogą blokować połączenie między dronem a jego operatorem, a także zakłócać korzystający z GPS-u system nawigacji. A jeśli takie zagłuszanie nie zostanie przeprowadzone ostrożnie, może to również zaszkodzić wrażliwym urządzeniom radiowym i nawigacyjnym na lotnisku oraz przyrządom na pokładach samolotów – mówią eksperci. Gdyby każdy samolot na lotnisku musiał zostać sprawdzony, aby można było bezpiecznie wykonywać laty po wdrożeniu elektronicznych środków prewencyjnych, spowodowałoby to znaczne opóźnienia we wznowieniu operacji lotniczych.

Jednak technologia antydronowa jest ciągle udoskonalana. Duża hiszpańska firma technologiczna, Indra, stwierdziła ostatnio, że zakończyła szeroko zakrojone testy w „niebezpiecznych" miejscach systemu antydronowego. Gdy czuły radar systemu wykryje dron, wtedy system ten korzysta z kamer na podczerwień. Następnie czujniki elektroniczne przeczesują radiowe widmo, aby określić, jakie sygnały dron wykorzystuje. Pozwala to systemowi podjąć próbę „miękkiego zabójstwa", czyli starannie ukierunkowanej formy zagłuszania. Indra twierdzi, że jej system jest na tyle precyzyjny, że jest w stanie wyłączyć pojedynczy dron lub rój dronów przez modulowanie poziomu zagłuszania, bez wpływu na inne urządzenia elektroniczne na lotnisku. Podobnie jak inne rozwiązania może on również wykorzystywać różne techniki „mistyfikacji", zawierające tworzenie fałszywych sygnałów, które można wykorzystać do próby przejęcia kontroli nad dronem.

Takie systemy przeciwdronowe mogą być też przenośne, co pozwala na ich używanie podczas szczególnych wydarzeń. Ponadto, będą się stawać coraz bardziej wyrafinowane. QinetiQ, brytyjska firma przemysłu obronnego, która pracuje nad systemem antydronowym o nazwie Obsydian, znalazła sposoby wykorzystania sygnałów do zakłócania obwodów elektronicznych dronów, pozwalające na wyłączenie kamery drona lub jego elektrycznych silników. System Obsidian może również analizować charakterystykę lotu drona i obciążenie jego silników elektrycznych. To pomaga określić, jak bardzo jest on obciążony, a więc czy może przenosić materiały wybuchowe.

Zarówno Indra, jak i QinetiQ używają zaawansowanego radaru, który działa w trzech wymiarach. Takie trójwymiarowe (3d) radary będą szczególnie cenne na lotniskach, mówią angielscy eksperci. Istniejące radary lotniskowe słabo wychwytują niewielkie obiekty, takie jak drony. A nawet, jeśli je dostrzegają, to starają się je odróżnić od ptaków. Konwencjonalny, dwuwymiarowy radar skanuje obszar za pomocą wąskiej wiązki i wykrywa obiekty, gdy sygnał jest od nich odbijany, określając ich odległość i kierunek lotu. Wysokość jest zazwyczaj określana przez drugi radar. System radarowy 3d łączy te wszystkie trzy pomiary, czasami za pomocą ustalonego, ciągłego pokrycia obszaru sygnałami. Powracające sygnały są przetwarzane w celu stworzenia trójwymiarowego modelu całej, otaczającej lotnisko, przestrzeni powietrznej.

Kolejną firmą produkującą system antydronowy wykorzystujący radar 3d jest Aveillant z Wielkiej Brytanii. Firma Aveillant twierdzi, że Gamekeeper, jak nazywa swoje urządzenie, może wykrywać i klasyfikować małe drony w odległości do 5 km. Ponieważ drony mogą być trudne do wykrycia wzrokiem, nawet jeśli znajdują się w odległości zaledwie kilkuset metrów, radary 3d umożliwią lotniskom szybsze wykrywanie wtargnięć dronów i będą bardziej wiarygodnie określać, kiedy można bezpiecznie wznowić loty.

Istnieje wiele innych pomysłów na radzenie sobie z dronami, np.: wypuszczanie w powietrze dronów obronnych w celu przechwytywania zagrażających obiektów przez łapanie ich w sieci; użycie ręcznych wyrzutni typu bazooka, które wystrzeliwują siatki rozwijane za pomocą strumienia sprężonego powietrza i zastosowanie przenośnego sprzętu do zagłuszania radia. W Holandii policja próbowała nawet używać do atakowania i niszczenia małych dronów przeszkolonych orłów, chociaż pomysł ten został ostatecznie zarzucony. Wszystkie te metody mają jednak pewną wadę. Zazwyczaj wymagają, aby operatorzy byli dość blisko przeszkadzającego drona.

Dotyczy to również tego, co może wydawać się najbardziej oczywistym i najprostszym sposobem radzenia sobie z zagrażającymi dronami: broni palnej. Niektórzy jednak uważają, że warto spróbować. Amerykańska firma Snake River Shooting Products sprzedaje naboje, o których mówi, że są specjalnie zaprojektowane, aby potrafiły strącić małego drona. Ale firma skrupulatnie przypomina swoim klientom, że muszą oni kierować się zdrowym rozsądkiem i przestrzegać wszystkich przepisów. Jednym z nich jest to, że w Ameryce dron jest uważany za samolot, a z zasady nie powinno się strzelać do samolotów.

„Kwadratura koła”

Jednak eksperci, dostawcy przemysłowi i wojskowi jednogłośnie zgadzają się, że nigdy nie będzie istniał żaden „srebrny pocisk” (złoty środek), który upora się z zagrożeniem stwarzanym przez drony – jedynie połączenie technologii i taktyk byłoby realnym rozwiązaniem na przyszłość. Jest to bardziej prawdziwe w kontekście operacyjnym. Jeżeli dron porusza się z prędkością 20 metrów na sekundę, to w mniej niż minutę pokonuje kilometr. Oznacza to, że od momentu wykrycia dronu operator ma zaledwie kilka sekund na reakcję, zakładając zdolność do bezspornego stwierdzenia jego intencji.

Dlatego przyszłe produkty będą prawdopodobnie rozwijane w kierunku zastosowania jeszcze bardziej autonomicznych metod podejmowania decyzji, chociaż obecnie wszystkie produkty oferują tryb operacyjny włączający działania człowieka (“human-in-the-loop”). Będzie to szczególnie prawdziwe w odniesieniu do zadań, które mogą być trudne dla operatora, jak zrozumienie sensu ogromnej liczby danych, aktywowanie efektorów w kilka sekund i tym podobne.

Mierzenie się z takim scenariuszem to próby rozwiązania kwadratury koła (”wicked problem”), to jest problemu, który nie może być rozwiązany w ramach tradycyjnego sekwencyjnego i logicznego podejścia. Kwadratury koła nie można rozwiązać – można ją tylko nieco okiełznać. Jedyną możliwością, aby okiełznać problem C-UAS jest dogłębne zrozumienie, przewidywanie trendów oraz zdolność do wyobrażenia sobie pożądanego stanu końcowego i dążenie w tym kierunku. „Srebrny pocisk” okazuje się być połączeniem różnych, starannie skoordynowanych taktyk: zrozumienia, gotowości, innowacyjności, współpracy i zdolność do adaptacji.

Polski wkład

Ponieważ drony mają coraz większy wpływ na współczesne pole walki, to można postawić tezę, że będzie rosło zapotrzebowania na systemy służące do niszczenia takich konstrukcji. Nad takim projektem pracują też Polacy i właśnie pokazali go już w akcji.

Do światowych potęg trochę nam jeszcze brakuje, ale wydaje się, że wygląda to coraz lepiej, jeśli chodzi o produkowany w Polsce nowoczesny sprzęt wojskowy. W naszym kraju powstaje coraz więcej takiego sprzętu i nie można wykluczyć, że do tej listy dopiszemy też system zwalczania dronów, nad którym pracują Zakłady Mechaniczne Tarnów S.A.

Jak podaje „Komputer Świat”, najważniejszą częścią tego systemu jest wielolufowy karabin maszynowy kal. 12,7 mm o zasięgu 2 km, który może zniszczyć mikrodrona, wystrzeliwując 30 szt. amunicji. Z działkiem połączona jest także stacja radarowa. Wykrywa ona drony z odległości 10 km, mikrodrony z odległości 5 km i nanodrony z odległości 3 km. Na działku umieszczona jest także stacja z kamerą TV i w podczerwieni oraz dalmierzem laserowym o zasięgu 10 km.

Polski system może być też obsługiwany ręcznie lub działać w pełni automatycznie, śledząc i wybierając cele dla działka. Trzeba także dodać, iż broń ta może być używana nie tylko do walki z dronami, lecz także do zwalczania piechoty czy jako element obrony przeciwlotniczej krótkiego zasięgu. Można również zamontować ją na małych okrętach lub pojazdach. Szykuje się tu zatem ciekawa, wszechstronna konstrukcja, która może też trafić do polskiego wojska. (fot. Fars Media Corporation, CC BY 4.0)

Maciej Kamyk

 

 

 

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl