Walcz z małymi dronami. Część 1
System AUDS został opracowany przez trzy brytyjskie firmy Blighter, Chess Dynamics i Enterprise Control Systems, które dostarczyły zintegrowany system do zwalczania drony odpowiednio radar, stacja optyczno-elektroniczna i zestaw walki elektronicznej
Zagrożenie stwarzane przez nisko latające, wolnobieżne, małe drony staje się rzeczywistością w scenariuszach walki i bezpieczeństwa narodowego.
Ponieważ zagrożenie to staje się coraz poważniejsze, NATO przeprowadziło ostatnio kilka badań na ten temat. W poprzednich latach ukazały się dwa opracowania pod kodami SG-170 i SG-188, a w 2017 roku Industrial Advisory Group przeprowadziła najnowsze do tej pory i opublikowała je pod nazwą SG-200 „Studium Low, Slow and Small Threat Effectors” (Badanie sprzętu wykonawczego wroga o małej prędkości, wolno latającego i małego rozmiaru). We wszystkich tych raportach naukowcy doszli do głównego wniosku, że żaden pojedynczy typ czujnika sam nie może zapewnić wystarczających możliwości śledzenia i identyfikacji, aby zapewnić niezawodną i skuteczną ochronę przed zagrożeniem ze strony nisko latających dronów o małej prędkości i niewielkich rozmiarach. (LHM-UAV). Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że możliwości roju bezzałogowych pojazdów są już bardzo bliskie, po czym walka z nimi stanie się znacznie bardziej skomplikowana.
Nowy rynek na horyzoncie
Liczba firm działających na rynku systemów antydronowych stale rośnie. MarketForecast.com opublikował niedawno raport analityczny „Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026”, który przewiduje dwa scenariusze, jeden bez istotnych wydarzeń, a drugi z udanym atakiem UAV. W pierwszym przypadku rynek komercyjny powinien wzrosnąć ze 123 mln USD do 273 mln USD przy złożonej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 10,5%, podczas gdy rynek militarny powinien wzrosnąć z 379 mln USD do 1223 mln USD przy skumulowanej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 15,8%. W przypadku ataku UAV zakupy osiągną szczyt w pierwszych latach, a potem nastąpi pewien spadek. W każdym razie dane obu scenariuszy pokazują znaczny wzrost rynku.
Jak zauważono, jeden czujnik nie jest w stanie poradzić sobie z zagrożeniem ze strony HHM-UAV. Dlatego konieczne jest stosowanie różnych typów, z reguły są to stacje radarowe, odbiorniki fal radiowych, czujniki akustyczne i optyczne. Neutralizacja zagrożeń może przybierać różne formy. Pierwszym z nich jest funkcjonalna porażka za pomocą zagłuszaczy, dezorientujących zagłuszaczy, które nadają zły kierunek warkot, operując na sygnale GPS lub przechwytując jego elementy sterujące. Drugi to bezpośrednie niszczenie za pomocą laserów, wysokoenergetycznych mikrofal, fizycznych barier, a nawet różnego rodzaju stałych amunicji.
Rheinmetall, jeden z kilku europejskich projektantów wysokoenergetycznych systemów laserowych, wielokrotnie demonstrował działanie swojego lasera HEL na dronach na różnych pokazach.
Dla gotowych systemów
Pomijając systemy przeznaczone do neutralizacji taktycznych i większych dronów, które już można uznać za część systemu obrony powietrznej bardzo krótkiego zasięgu, skupimy się na systemach przeznaczonych do zwalczania bezzałogowych statków powietrznych niskiego poziomu (często są to komercyjne systemy z półki ), gwarantując ich neutralizację na małych i średnich dystansach. Według źródeł branżowych średni zasięg wykrywania celów HNM-UAV dla nowoczesnych radarów wynosi 8 km, zasięg śledzenia wynosi 5 km, natomiast systemy optoelektroniczne mają zasięg wykrywania 8 km i zasięg śledzenia 4 km.
Jeśli chodzi o siłowniki, systemy RF potrafią wykryć drona w odległości 8 km, zakłócić jego pracę na 2,5 km i skutecznie zakłócić na dystansie około 2 km, natomiast lasery i impuls elektromagnetyczny mogą być użyte w odległości 1,5 km. Upraszczając i biorąc pod uwagę, że systemy te mogą być wykorzystywane zarówno w operacjach wojskowych, jak i scenariuszach bezpieczeństwa, możemy podzielić systemy antydronowe na systemy średniego i krótkiego zasięgu. Te pierwsze z reguły są stacjonarne lub montowane na pojazdach i zapewniają „bezpieczną kopułę” na wspomnianych już zakresach. Systemy krótkiego zasięgu zazwyczaj występują w postaci „działek wykorzystujących częstotliwość radiową”, których można użyć do obrony terenu, a ich skuteczność w zapobieganiu uszkodzeniom zależy od rodzaju ładunku przewożonego przez sam dron.
Zacznijmy od systemów średniego zasięgu, choć w niektórych przypadkach trudno jest przypisać konkretny system do określonej kategorii, ponieważ deweloper oferuje na jego podstawie wiele różnych opcji o różnych charakterystykach. Do takich firm zdecydowanie należy francuski Thales, który oferuje wiele modułowych i skalowalnych rozwiązań przy wykorzystaniu wszystkich swoich możliwości integracyjnych.
System wielokrotnego użytku Sentinel, opracowany i wyprodukowany przez szwajcarską firmę Skysec, przechwytuje zbliżające się UAV za pomocą siatki
Porozmawiajmy o AUDS
Jeśli mówimy o obecnych systemach, to przede wszystkim warto zacząć od systemu AUDS (Anti-UAV Defense Solution – rozwiązanie do ochrony przed dronami), opracowanego przez trzy brytyjskie firmy, które połączyły swoje doświadczenie w jednym kompleksowym rozwiązaniu.
Radar FM Doppler działa w trybie skanowania elektronicznego i zapewnia pokrycie azymutu 180° i elewacji 10° lub 20°, w zależności od konfiguracji. Działa w paśmie Ku i ma maksymalny zasięg 8 km, może wyznaczyć efektywny obszar rozpraszania (ESR) o wielkości do 0,01 m2. Jednocześnie system może przechwytywać kilka celów do śledzenia.
System nadzoru i wyszukiwania Hawkeye firmy Chess Dynamics jest zainstalowany w jednym urządzeniu z zakłócaczem RF i składa się z kamery optoelektronicznej o wysokiej rozdzielczości oraz chłodzonej kamery termowizyjnej średniofalowej. Pierwsza ma horyzontalne pole widzenia od 0,22° do 58°, a kamera termowizyjna od 0,6° do 36°. System wykorzystuje cyfrowy tracker Vision4ce, aby zapewnić ciągłe śledzenie azymutu. System jest zdolny do ciągłego panoramowania w azymucie i przechylania od -20° do +60° z prędkością 30° na sekundę, śledząc cele znajdujące się w odległości około 4 km.
Wielopasmowy zagłuszacz RF firmy ECS posiada trzy wbudowane anteny kierunkowe, które tworzą wiązkę o szerokości 20°. Firma zdobyła duże doświadczenie w opracowywaniu technologii zwalczania improwizowanych urządzeń wybuchowych. Opowiedział to przedstawiciel firmy, zauważając, że kilka jej systemów zostało wdrożonych przez siły koalicji w Iraku i Afganistanie. Dodał, że ECS zna podatności kanałów transmisji danych i wie, jak z nich korzystać.
Sercem systemu AUDS jest stanowisko operatora, za pomocą którego można sterować wszystkimi elementami systemu. Zawiera wyświetlacz śledzenia, główny ekran sterowania i wyświetlacz wideo.
W celu zwiększenia zasięgu, systemy te można połączyć w sieć, niezależnie od tego, czy jest to kilka pełnoprawnych systemów AUDS, czy sieć radarów podłączona do jednej jednostki „systemu nadzoru i wyszukiwania / zakłócania”. Również system AUDS mógłby potencjalnie być częścią większego systemu obrony powietrznej, choć firmy nie zamierzają jeszcze rozwijać tego kierunku.
AUDS jest dostępny w trzech konfiguracjach: przenośna platforma dachowa, utwardzony system masztowy do wysuniętych baz operacyjnych lub obozów tymczasowych oraz stały system do ochrony granic i infrastruktury krytycznej. AUDS może być również montowany na pojazdach, ta opcja jest zoptymalizowana i utwardzona do montażu na ciężarówkach wojskowych lub pojazdach użytkowych. System został wdrożony do jednostek US Army w 2016 roku, a w styczniu 2017 roku osiągnął najwyższy poziom gotowości technologicznej.
Niemiecka firma Rheinmetall podchodzi do problemu zwalczania dronów z nieco innej pozycji, ponieważ bierze pod uwagę głównie bardziej zaawansowane zagrożenia, np. zaawansowane drony, które potrafią uniknąć wykrycia przez radiofrekwencję, co wymaga pewnego rodzaju naziemnej obrony przeciwlotniczej aby zagwarantować ich wykrycie i neutralizację. Dlatego Rheinmetall wykorzystuje szeroką gamę systemów ze swojego obszernego portfolio jako rozwiązania do zwalczania pojedynczych obiektów. Firma zdobyła już dwa duże kontrakty na dostawę rodziny systemów Radshield do ochrony więzień w Szwajcarii i Niemczech, które mogą zawierać różne moduły z możliwością dostosowania.
Wśród nich znajdziemy zestaw do nadzoru optoelektronicznego UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), który obejmuje 12 kamer i 8 czujników podczerwieni, obejmuje sektor 360° i jest stabilizowany w trzech osiach. Chłodzony podczerwienią czujnik wyszukiwania i śledzenia FAST z widokiem 360° i szybkością aktualizacji 5 klatek na sekundę, a także radary Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) AFAR z polem widzenia w azymucie 90 ° i w elewacji 80 ° można dodać do zestawu. Podejmowanie decyzji odbywa się przy udziale pakietu oprogramowania do zarządzania operacyjnego SC2PS (Sensor Command & Control Software), który jest dostępny dla różnych szczebli dowodzenia, od osobistego do krajowego.
Rheinmetall oferuje również systemy wykonawcze, od obrotowych lub podwójnych działek 35 mm zdolnych do strzelania amunicją AHEAD typu airburst (rozważa się opracowanie jednostrzałowej armaty AHEAD 30 mm) po systemy laserowe HEL (laser wysokiej energii), które osiągnęły już poziom gotowości technologicznej 6 (pokaz technologii). Poziom niżej (etap rozwoju technologii) to samolot przechwytujący wielokrotnego użytku Sentinel, opracowany przez szwajcarską firmę Skysec. Sentinel ma długość 700 mm i rozpiętość skrzydeł 300 mm, waży 1,8 kg. Na dziobie zamontowana jest głowica samonaprowadzająca, a za nią silnik elektryczny napędzający śmigło dziobowe, co pozwala osiągnąć prędkość 230 km/h; Zasięg urządzenia to do 4 km. Urządzenie Sentinel jest wystrzeliwane z przybliżonymi trójwymiarowymi współrzędnymi żądanego drona załadowanego, gdy się do niego zbliża, wyrzuca sieć, chwytając wrogiego drona, po czym więzień schodzi na ziemię za pomocą spadochronu; w rezultacie obrażenia pośrednie zostają zredukowane do zera.
Modułowy system Xpeller, opracowany przez niemiecką firmę Hensoldt, może być wykorzystywany przez wojsko i służbę bezpieczeństwa narodowego; na zdjęciu system wdrożony w celu ochrony lotniska przed atakami dronów
Więcej niemieckich rozwiązań
Rheinmetall oferuje również inne systemy siłowników. Na przykład system HPM (High Power Microwave), który służy również do neutralizacji improwizowanych urządzeń wybuchowych (IED), a także 9-mm działo wielolufowe o szybkostrzelności 1500 strzałów na minutę, zdolne do strzelania seria 30 rund; jednocześnie każdy pocisk generuje chmurę plastikowych pocisków, które spadając na ziemię mają minimalną energię szczątkową poniżej 0,1 J/mm2. Oprócz zastosowań wojskowych Rheinmetall wraz z austriacką firmą Frequentis, specjalizującą się w systemach łączności i informacji, oferuje swoje systemy do ochrony lotnisk.
Niemiecka firma Hensoldt, wydzielona w 2017 roku z branży elektroniki obronnej europejskiego giganta Airbus, opracowała system Xpeller, który składa się z autorskich bloków funkcjonalnych. W skład systemu wchodzi radar Spexer 500 X-band z azymutem 120° i polem widzenia 30° i typowym zasięgiem detekcji 4 km, moduł NightOwl ZM-ER z kamerą kolorową i kamerą termowizyjną 3-5 mikronów, oraz wyposażone w anteny dookólne lub kierunkowe urządzenia zagłuszające o mocy znamionowej od 10 do 400 W, pracujące w zakresie 20-6000 MHz.
W maju 2017 r., aby jeszcze bardziej zwiększyć możliwości wykrywania systemu Xpeller, firma podpisała umowę z norweską firmą Squarehead Technology na integrację czujnika akustycznego Discoair. System ten, oparty na tablicy 128 mikrofonów akustycznych, posiada również procesor sygnału.
Kolejne niemieckie rozwiązanie o nazwie Guardion łączy w sobie komponenty trzech różnych firm. Komponent sterujący Taranis firmy ESG, który łączy i analizuje wszystkie dane z czujników, wizualizuje zbliżającego się drona i monitoruje sytuację. Firma Rhode & Schwarz dostarczyła Ardronis RF Detection System, który wykrywa radiowe kanały zdalnego sterowania z komercyjnych dronów. Do systemu można dodać odbiornik sygnału radarowego, transoptor i czujniki akustyczne. Ardronis działa również jako siłownik, ponieważ może zakłócać kanały radiowe, a także system nawigacji satelitarnej, a podsystem Wi-Fi Disconnect R&S umożliwia wykrycie i zakłócenie sygnału Wi-Fi używanego do sterowania dronem.
Diehl Defense dostarczył komponent HPEM do bezpośredniego trafienia. Ten skalowalny system jest w stanie wypalić elektronikę drona impulsem elektromagnetycznym z zasięgu kilkuset metrów, a także radzi sobie z atakami roju. Jedynym znanym zastosowaniem systemu Guardion jest jego wdrożenie w lipcu 2017 r. na szczycie G20 w Hamburgu, ponieważ ESG otrzymało zadanie ochrony miejsc tego szczytu przez Federalny Urząd Policji Kryminalnej.
Włoska firma IDS przeprowadziła szeroko zakrojone testy swojego systemu antydronowego Black Night, a obecnie uczestniczy w opracowaniu krajowego rozwiązania wspólnie z Leonardo i Elettronica
Deweloperzy z Włoch, Izraela i Turcji
Włoska firma Leonardo opracowała kompleks Falcon Shield, który łączy w sobie radar np. Lyra 10, zestaw optoelektroniczny np. Nerio-ULR oraz elektroniczne moduły zagłuszające do neutralizacji niechcianych dronów. Ze swojej strony firma IDS (Ingegneria Dei Sistemi) opracowała zintegrowany system Black Knight oparty na radarze dopplerowskim, systemie optoelektronicznym średniego zasięgu z kamerami telewizyjnymi i na podczerwień oraz zagłuszaczami wielopasmowymi. System można rozbudować o kolejne czujniki, np. trójzakresowe radionamierzacze. Elettronica opracowała system Adrian, który jest w stanie wykrywać sygnały wychodzące i downlink od operatorów statków powietrznych i naziemnych, klasyfikować, identyfikować i określać ich współrzędne dzięki rozbudowanej bibliotece, którą użytkownik może stale uzupełniać, a także zakłócać zagrożenia dzięki inteligentnym algorytmom zagłuszania . Oba systemy przeszły testy operacyjne w 2017 roku. Obecnie IDS i Elettronica wraz z firmą Leonardo opracowują zintegrowany system na potrzeby włoskich sił powietrznych, którego informacje są nadal utajnione.
Izraelska firma Rafael opracowała DroneDome, który obejmuje optykę firmy Controp i system wywiadu radiowego firmy Netline.
Turecka firma Aselsan opracowała dwa systemy: zainstalowane na maszynach Gergedan-UAV oraz stacjonarne Ihtar. Pierwszy to programowalny system zagłuszania z ponad 100 różnymi wzorcami zagłuszania. Widmo RF można dostosować, standardowa antena jest dookólna, ale anteny kierunkowe są dostępne jako opcja. W systemie Gergedan-UAV ważącym 65 kg moc wyjściowa RF jest mniejsza niż 650 W, a żywotność baterii wynosi godzinę.
W stacjonarnym systemie Ihtar jako element uruchamiający wykorzystywany jest system Gergedan, do którego dodano radar w paśmie Ku Asag, zdolny do wykrywania mini-UAV w odległości 360 km w sektorze ponad 5 °; Dostępne jest również skanowanie sektorów. Dodatkowo można dodać jednostkę optoelektroniczną, zwykle montowaną na stabilizowanej platformie HSY, na której można również zainstalować sam radar Asar. Oba systemy zostały sprzedane do kilku krajów na Bliskim Wschodzie, a pod koniec 2017 roku system Ihtar został zainstalowany do ochrony obiektu w Indonezji. Na rynku lokalnym system Gergedan-BSP został zainstalowany na wielu pojazdach VIP, a Ihtar na kilku bazach wojskowych.
Pod koniec 2017 r. izraelski rząd powołał w Siłach Powietrznych narodową grupę zadaniową, która ma zająć się kwestiami bezpieczeństwa i zwalczania dron. Jednak krajowy przemysł już oferuje wiele rozwiązań w tym zakresie. Rafael opracował montowany na statywie system Drone Dome, który łączy czujniki różnych firm z siłownikami i elementami sterującymi Rafaela. Detekcję zapewnia wielofunkcyjny radar hemisferyczny Rada RPS-42, który jest w stanie wykryć obiekt o RCS 0,002 m2 w odległości 3,5 km, w połączeniu z systemem wywiadu radiowego NetSense COMINT pracującym w zakresie od 20 MHz do 6 GHz, który wykrywa sygnały jeszcze przed startem drona, zapewniając azymut dzięki antenom o polu widzenia 60 stopni.
Za identyfikację odpowiada jednostka optoelektroniczna Controp MEOS, w skład której wchodzi dzienna kamera CCD z powiększeniem x50 oraz kamera termowizyjna trzeciej generacji. Zautomatyzowany system sterowania Rafaela integruje wszystkie czujniki, a jego algorytmy dostarczają wszystkich niezbędnych informacji operatorowi, który może zneutralizować zbliżający się obiekt za pomocą systemu zagłuszania Netline C-Guard, działającego na pięciu kanałach od 433 MHz do 5,6 GHz. W tej konfiguracji wysyłki systemu spodziewane są w połowie 2018 roku.
Ciąg dalszy nastąpi...
informacja