Средства борьбы с беспилотниками

Большинство мировых стран заинтересовано в создании перспективных образцов боевых дронов (БЛА) и беспилотников (БПЛА). Отличие от этих двух роботизированных систем в том, что дрон (БЛА) при передвижении не может программироваться заранее, он управляется с земли через навигационную систему, тогда как БПЛА обладает разной автономностью: от дистанционной до автоматической. Такие конструкции выполняют свои задачи четко и без ошибок. Работая круглосуточно, они намного выносливее любого пилота. Это особенно актуально, если беспилотнику предстоят полеты в потенциально опасной воздушной среде, в условиях значительных перегрузок.

Что такое БПЛА

Бе6спилотнные летательные аппараты находят все больше применений в сферах жизнедеятельности человека. Например, БПЛА, оснащенные GPS-навигацией, используются в сельском хозяйстве, с их помощью удобно опылять поля, экономя расход сырья и более тщательно обрабатывая посевы.

БПЛА используется и в других областях:

• для оперативной доставки гуманитарной помощи, медикаментов в труднодоступные участки страны;
• для проверки трубопроводов, линий электропередач и выявления секторов, которым требуется ремонт;
• для прогнозирования ЧС и постоянного мониторинга потенциально опасных районов;
• отслеживание речных заторов, дорожных пробок.

Но технический прогресс в области подобных разработок имеет и другую сторону — применение БПЛА в разведывательных и террористических целях. Это выводит задачи по борьбе с беспилотниками на актуальный и насущный уровень.

Виды БПЛА

По методу управления:

1. Неуправляемые. В задачи оператора входит запуск аппарата и предварительное введение параметров и задач полета. Такие модели относятся к бюджетным, не требующим обустройства специальных взлетно-посадочных площадок.
2. Дистанционные. Аппараты, где предусмотрена настройка траектории полета с помощью наземной службы отслеживания.
3. Автоматические. Выполняют поставленную задачу в автономном режиме.

По массе и габаритам:

По назначению:

• коммерческие (перевозки грузов, химикатов, удобрений, для метео- и гидронаблюдений);
• потребительские (любительская и рекламная видеосъемка, зрелищные гонки, игры);
• боевые (используются в военном направлении).

По конструкции:

• самолетные, отличаются высокой скоростью и увеличенной дальностью запуска;
• мультикоптеры с более чем двумя пропеллерами;
• вертолетного варианта;
• конвертопланы, взлетающие в режиме вертолета, в процессе полета переходят на самолетный тип;
• планеры (могут оснащаться двигателем), чаще всего применяются в разведке;
• тейлситтеры, умеющие в процессе полета разворачиваться вертикально;
• привязные, подпитывающиеся по проводу и принимающие по нему наземные команды;
• амфибии, умеющие садиться и взлетать с водного пространства.

Зачем нужна защита от БПЛА?

Повсеместное увлечение дронами привело к возникновению определенных трудностей, которые прежде всего затронули безопасность воздушного пространства. Беспилотники затрудняют передвижение гражданской и малой авиации. Столкновение даже с мини-дроном создает угрозу не только повреждения, но и падения авиалайнера.

По данным статистики, в 2018 г. россияне приобрели в личное использование более 120 000 моделей беспилотников, эта цифра ежегодно возрастает.

Дроны разрушают исторические объекты, композиции и памятники. Такие аппарата активно используют грабители, мониторя защищенность территории и разрабатывая планы обхода охранных постов.  С помощью беспилотников проводится переброска запрещенных товаров, шпионаж за госструктурами, военными объектами.

Способы противодействия

Для борьбы с БПЛА применяется несколько видов систем:

• выявления: с помощью специализированной аппаратуры сканируется воздушное пространство для обнаружения каналов связи, через которые передаются команды дронам;
• подавления: установленный источник сигнала дублируется с подменой внедрения в аппарат других команд, отводящих беспилотник на дальние участки и выводящих его из строя;
• мониторинга: специальный интерфейс, помогающий оперативно разрабатывать программу решений для защиты объекта (территории) от БПЛА.

Использование антирадаров или «глушилок»

«Глушилки» полностью «ослепляют» беспилотник, подавляя сигналы управления, идущие к аппарату, блокируя компас, систему навигации. При полном отсутствии возможностей управления аппарат может дрейфовать в свободном полете по ветру, а после истощения аккумулятора совершает посадку на землю. Есть разновидности антирадаров, которые глушат непосредственно GPS-сигнал, при таком воздействии беспилотник переходит в режим ATTI или АСА (без возможности оператора удерживать точку).

Методы борьбы с беспилотниками

Беспилотные летательные аппараты заняли прочное место в системе вооружения разных стран. Данная техника активно применяется для решения разнообразных задач с учетом сложности обстановки, климата и условий. Развитие таких систем подталкивает и к расширению средств борьбы с беспилотниками в России в целях противодействия противнику.

В США за 15 последних лет было приобретено и произведено около 35 000 беспилотников различного уровня и класса. Большая часть из них применяется в разведывательных и военных операциях.

Лазерные

Современные специалисты успешно разрабатывают пилотные проекты, на базе которых бронемашины, грузовики и военные корабли оснащаются твердотельными лазерными установками для выведения из строя беспилотников.

Лазер может применяться в двух режимах:

1. Низкоэнергетическом: выведение из строя у беспилотной модели сенсоров цели.
2. Высокоэнергетическом: полное разрушение БПЛА.

Масштаб действия лазерной установки достигает нескольких километров. Но эффективность их нестабильна и зависит от атмосферных факторов. В град, снег, дождь, туман лазерные установки работают хуже.

Многие производители беспилотных аппаратов оснащают их поверхность светоотражающим покрытием, отводящим воздействие лазера.

Противодроны

Силовые и полицейские структуры активно применяют для борьбы с беспилотниками специальные дроны с мощным двигателем и защищенным корпусом. Дроны-перехватчики могут функционировать в автоматическом режиме и включаться при обнаружении шума БЛА либо через систему «компьютерного зрения». Некоторые перехватчики дополнительно оснащаются сеткой для поимки нарушителя и доставки его на базу.

Акустические

Акустическое оружие выводит из строя беспилотник через дестабилизацию его гироскопа. В этой ситуации беспилотный аппарат теряет способность ориентироваться в воздушном пространстве и падает. Но такой вид воздействия несет потенциальную опасность окружающим, ведь неизвестно, куда именно упадет беспилотник.

Микроволновые

Радиочастотное микроволновое оружие работает на простейшем принципе: в район перехвата дрона идет пучок направленных радиоволн с определенной плотностью энергопотока. Микроволновые лучи разрушительно действуют на электронную начинку аппарата и выводят ее из строя.

Подобные установки функционируют в режиме импульсов и имеют следующие разновидности:

• установка ближнего радиуса действия (дальность до 300 м), система отличается мобильностью и легко размещается даже на небольшом автомобиле;
• дальнобойная (дальность несколько километров), более габаритные установки с мощными излучающими антеннами и генераторами.

РЭС / РЭБ

Установки для радиоэлектронной борьбы относятся к одним из распространенных методик борьбы с беспилотниками. Такие модели отличаются компактностью и по размерам намного меньше лазера. РЭС провоцирует помехи между БДА, спутником и пультом управления, что приводит к аккуратному приземлению дрона.

Существует несколько разновидностей РЭБ по видам действия:

• автоматизированные для обнаружения беспилотных аппаратов в определенном спектре (радарные, оптические, акустические, с радиоизлучением, смешанного типа);
• для перехвата управления дрона;
• для создания помех в системе управления беспилотника;
• для создания помех в устройствах геопозиционирования на частотах ГЛОНАСС/GPS;
• для создания помех в системах бортовой электроники (микроволновые модули, работающие на ЭМИ).

Сети

Противодроны, снабженные сетями из кевлара (пара-арамидное волокно повышенной прочности). Они обладают радиусом захвата до 300 м (зависит от модификации) и могут работать как в автономном, так и управляемом режиме.

Осенью 2021 г. российские специалисты разработали новый эффективный боеприпас, созданный для уничтожения беспилотников малых размеров.

Корпус снаряда состоит из расположенных вдоль центральной оси метательных блоков, в каждом из них заложена взрывчатка и специальные грузила (поражающие элементы), соединенные эластичными режущими составляющими. Взрывчатка автоматически срабатывает при достижении конечной цели (дрона), высвобождая грузы, которые растягивают связующие элементы. Формируется режущая сетка, уничтожающая беспилотник.

Традиционные

Активно применяются и традиционные методы борьбы с БЛА. Это ПВО (системы противовоздушной обороны). Но такие методы оправдывают себя только при выведении из строя крупных беспилотников. Средства ПВО не могут улавливать низкоскоростные и малоразмерные модели дронов и почти не имеют шанса их ликвидировать, особенно если противник выпускает в небо сразу большое количество БЛА. Для уничтожения мелких дронов могут использовать зенитные снаряды, оснащенные радиоуправляемым взрывателем.

Хакинг БЛА (перехват управления беспилотником)

Уничтожение БПЛА с помощью артиллерийского вооружения или запуском ракеты не всегда целесообразно и эффективно. На помощь современным военным приходит техника нового уровня — радиоэлектронные системы, которые не просто перехватывают рычаги управления беспилотником, но и «прочитывают» алгоритмику работу внутренних бортовых компьютеров.

Хакинг — это умение внедрять какие-либо изменения в исходный программный код для решения задач, отличающихся от изначальных целей создателей программы.

Можно выделить следующие методы «взлома» беспилотных моделей:

• перехват управления через взлом зашифрованного канала связи (либо подмены исходных данных систем авторизации);
• использование при захвате выявленных уязвимостей операционной системы;
• применение каналов информации и интерфейсов оригинального ПО с целью «протаскивания» кода захвата.

Менее распространенные способы

Для борьбы с беспилотными нарушителями воздушного пространства существуют и оригинальные методы.

Обученные птицы для борьбы с мелкими БПЛА

Впервые такой способ испытали на практике полицейские Нидерландов. По спецзаказу орнитологи этой страны обучили крупных пернатых (кондоров, орланов, беркутов, орлов) захватывать дроны небольших размеров и возвращаться вместе с добычей назад к инструктору.

Ручное оружие

В России успешно разрабатывается программа для создания различных комплексов и систем радиоэлектронной борьбы с беспилотниками. Часть подобных проектов предусматривает создание ручных видов вооружения, близких по эргономике к ружьям или винтовкам. Одной из успешных разработок такого плана являются комплексы линейки «Гарпун».

Все модели серии имеют схожие форм-факторы и внешнее строение, но отличаются техническими характеристиками, начинкой и функциями:

• конструкция состоит из приборного сектора, оснащенного системой управления и антенной;
• размеры не превышают 1 м по длине и 6,5 кг по массе;
• управление производится через простейший пульт и спусковой крючок;
• антенна функционирует в диапазоне 433-5800 МГц;
• устройство имеет три уровня помехового воздействия: первый предназначен для подавления радиоканалов, на которых управляется дрон, второй создает помехи в сигналах навигации спутника и третий блокирует каналы включения и отключения беспилотника.

Наведение ручного оружия производится оператором визуально, в пределах видимости конечного объекта. «Стрельба» может вестись на расстояние до 3,5 км (низкочастотные помехи) и до 2,5 км (высокочастотные). Системы линейки «Гарпун» могут применяться как отдельный вид оружия, а также включаться в состав крупного наземного модуля.

Системы обнаружения беспилотников

Для обнаружения БЛА используются радиолокационные системы. Их принцип работы базируется на приеме и обработке радиосигнала, отраженного от цели (дрона). Существует ряд разработок (ЭПР), предназначенных для обнаружения беспилотников небольшого размера.

Использование радиолокационных модулей способно повысить точность обнаружения БЛА до километра, при этом на работу подобных устройств не влияют погодные факторы и время суток, что выгодно отличает их от оптических и акустических систем. Радиолокаторы также могут установить направление полета дрона, но не могут определить тип беспилотника.

Способы борьбы с БПЛА ВС РФ

В России создаются новейшие комплексы и крупные модули для уничтожения БПЛА различных вариантов изготовления и технических возможностей. Перечислим несколько из них.

«Силок»

Модули защиты относятся к категории РЭБ (способы радиоэлектронной борьбы) и являются суперсовременными инновационными разработками. Создатель защитного комплекса — оборонная корпорация «Созвездие».

Защитные модули функционируют в автоматизированном режиме по следующей тактике:

1. Обнаруживают беспилотник.
2. Определяют его точные координаты.
3. Подавляют управление БПЛА на рабочих частотах.
4. У «нарушителя» ломаются информационные каналы, приборы телеметрии и электронного управления.

«Силок» эффективно подавляет работу беспилотника на расстоянии более 4-5 км от точки дислокации системы.

Методы защиты, используемые для различных локаций

Способы борьбы с беспилотниками реализуются средствами наземного, воздушного и морского базирования. Системы защиты, которые относятся к мобильным (носимым) категориям, размещаются на контейнерах или транспортных платформах.

Что используется на море

Комплексы, используемые для борьбы с БПЛА на море и защиты водного периметра, могут быть как портативными, так и стационарными.

Применяются системы с различной методикой действия:

• направленные на перехват частоты беспилотника;
• создающие помехи для разрыва его связи с оператором;
• подделывающие сигналы GPS-системы для нарушения функционирования навигационного модуля дрона;
• «ослепляющие» БПЛА при помощи лазерных установок.

Что применяется в горной местности

На проводимых учениях в горах Кавказа и территории Крыма подразделениям ПВО и РЭБ удалось успешно испытать новейшую методику отражения БПЛА в гористой местности. Маневры проводились с созданием условий, максимально приближенных к боевым.

Гористая местность затрудняет работу защитных комплексов, позволяя беспилотникам «прятаться» в ущельях, излучинах или за горными хребтами.

В ходе проведения учений было подтверждена эффективность работы ПВО и РЭБ в защите от БПЛА. Для этого используются модули подавления систем навигации и управления дронов путем создания помех. Дальность действия радаров систем ПВО усиливается выдвижными антеннами и выверенным их размещением на вершинах гор.

Для выявления и уничтожения дронов в горах также применяются ДРЛО (самолеты, рассчитанные на дальнее радиолокационное обнаружение), поддерживающие связь с наземными службами.

В пустынной местности

Для открытых районов, местности, где отсутствуют городские застройки, успешно применяются различные комбинации средств защиты. Хорошо подходит для таких целей симбиоз оптико-электронных защитных модулей и радиолокационных систем.

Инновационное «ружье» от «Калашникова»

«Ружье» REX-1 принадлежит линейке радиолокационных средств для защиты от беспилотников. Разработчиком системы стала корпорация ZALA AERO (включена в концерн «Калашников»). Электромагнитное устройство разработано для выявления и уничтожения БПЛА любых модификаций, включая и мультикоптерный вариант. Прибор успешно прошел испытания при проведении масштабных войсковых учений «Восток-2018».

К техническим и эксплуатационным особенностям электромагнитного устройства относятся следующие моменты:

• внешне REX-1 схож со стандартным стрелковым оружием;
• модель имеет мощный блок подавления, способный глушить в радиусе до 5 км сигналы ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, GPS;
• на расстоянии до 3 км прибор заглушает сигналы LTE, 3G и GSM;
• устройство меняет режим работы беспилотника, не разрушая его, заставляя совершить плавную посадку;
• REX-1 оснащается дополнительными крепежными модулями, что позволяет разместить на нем системы объективного контроля, целеуказатели, фонари и прицелы;
• благодаря встроенному блоку питания прибор работает в авторежиме долгое время.

«Ружье» REX-1 может применяться не только при защите от дронов, но и для обезвреживания взрывных самоделок, которые приводятся в действие через мобильный телефон.

ZONT

Линейку новейших систем РЭБ продолжила усовершенствованный комплекс борьбы с беспилотниками ZALA ZONT. Модель предназначена для активного подавления радиосигналов, передаваемых через спутниковую навигацию (системы ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou) в радиусе до 2 км, что предотвращается нападение БПЛА на сухопутные войска. ZONT также делает невозможным получение противником точных координат военной группировки, обеспечивая ей безопасное передвижение.

Главными плюсами новой модели становятся ее малогабаритность (аккумулятор: 40х90х150 мм, блок подавления: 30х90х180 мм) и небольшая масса 800 г. Это позволяет укладывать прибор в подсумку, входящую в экипировку. Время автономной работы устройства достигает 5-6 часов. ZONT может беспрепятственно работать практически при любых условиях, выдерживая температуру от -40 до +50⁰С.

 «Черемуха»

Система радиомониторинга «Черемуха» была разработана ведущими конструкторам и учеными холдинга «Росэлектроника». Новое оборудование не просто обнаруживает беспилотник, но и устанавливает месторасположение точки его запуска и управления с погрешностью всего лишь в 2⁰. По выданным модулем координатам нахождения системы управления БПЛА наносится высокоточный удар.

Новый модуль планируется интегрировать в общую комплексную систему противодействия БПЛА, куда также будут входить:

• ПКЛ (комплекс пассивного когерентного локатора);
• система радиоэлектронного подавления БПЛА «Серп».

Модуль планируется выпускать в мобильном и стационарном видах. Выбор конкретной модификации, а также количество модулей «Черемуха», необходимых для создания полноценной защиты, производится на этапе распределения зон ответственности по охраняемой территории.

Мертвая зона «Соляриса-Н»

Интеллектуальный модуль «Солярис-Н» — первая в РФ автоматизированная система радиоэлектронной защиты от БПЛА. Разработали его военные технологи концерна «Созвездие» (входит в госкорпорацию «Ростех» и холдинг «Росэлектроника»). Модель осуществляет стабильную защиту территории площадью до 80-90 км2.

«Солярис-Н» формируется по модульному варианту, что разрешает оптимизировать блоки комплекса с учетом текущей обстановки.

Комплекс борьбы с беспилотниками работает полностью в автоматизированном режиме и не требует участия оператора. Комплекс выявляет наличие БЛА, анализирует траекторию полета, прорабатывает особенности радиосигнала, определяя, является ли объект «чужаком». После идентификации система действует на БПЛА помехами, блокируя каналы связи и принуждая к аварийному приземлению.