Дронды анықтау технологиясы
Дрон технологиясының қарқынды дамуымен дрондар миниатюризацияға, төмен кавитацияға, жеңілдетуге, төмен технологияға және арзанға қарай жылжи бастады. Биік тұру, алысты көру, жылдам ұшу, кедергісіз саяхаттау, күшті бейімделу және оңай модификация сияқты артықшылықтармен дрондарды пайдалану жиілеп барады. Дегенмен, ұшқышсыз ұшақтарды кеңінен қолдану қауіпсіздік пен құпиялылыққа қатысты бірқатар мәселелерді де көтерді. Қоғамдық қауіпсіздікті сақтау және сезімтал аймақтарды, тіпті ұрыс алаңындағы жеке құрамды, маңызды нысандарды және әскери орындарды қорғау үшін ұшқышсыз ұшу аппаратының (ҰҰА) қарсы әрекет ету жүйелері кеңінен қолданылды. ҰАО қарсы шаралар жүйесі негізінен анықтау мен кедергілерді қамтиды. Сәтті араласу үшін бірінші қадам - дрон нысанасын сәтті анықтау.
Дронды анықтау технологиясы
Ұшқышсыз ұшатын аппаратты анықтау технологиясы – қауіпті нысаналарды «ашу» немесе «табу» үшін әртүрлі датчиктерді жан-жақты пайдалану, мақсатты ұшқышсыз ұшу аппаратының әртүрлі физикалық қасиеттерін (мысалы, оптикалық, жылу, акустикалық және магниттік қасиеттер) пайдалана отырып, мақсатты ұшқышсыз ұшу аппаратын табу және анықтау үшін белгілі бір сипаттамаларды өлшеу. Қазіргі уақытта ұшқышсыз ұшатын аппаратты (ҰҰА) анықтаудың кең таралған әдістеріне радарлық анықтау, радио спектрін анықтау, электро-оптикалық анықтау және акустикалық анықтау жатады. Бұл анықтау әдістерінің өзіндік сипаттамалары мен қолданылатын сценарийлері бар және практикалық қолданбаларда біріктірілгенде, олар UAV анықтаудың жан-жақты және дәл мүмкіндіктерін қамтамасыз ете алады.
1.1 Радарларды анықтау
Радарларды анықтау - ұшқышсыз ұшу аппараттарын анықтаудың кең таралған әдісі. Радиотолқындарды шығару және шағылысқан сигналдарды қабылдау үшін радар технологиясын пайдалану және ұшқышсыз ұшақтың орнын анықтау және өлшеу үшін дрон корпусында электромагниттік толқындардың шағылысу принципін пайдалану. Шағылысқан радиолокациялық толқын деректерін талдау арқылы дрон нысанасының орнын, жылдамдығын және ұшу траекториясын алуға болады. Радар жүйелері ұшқышсыз ұшуларға қарсы шаралар саласында кеңінен қолданылады, олар ұшқышсыз ұшуларды бұзудан қорғауға және әуеден бақылауға маңызды қолдау көрсетеді. Радар ұзақ анықтау диапазоны, дәл позициялау, жылдам жауап беру жылдамдығы, ауа-райына аз сезімталдық және жоғары технологиялық жетілгендіктің артықшылықтарына ие. Ұшқышсыз ұшақтардың анықталу мүмкіндігі радардың рұқсатымен сәйкес келсе, радарды пайдалану өте жақсы барлау және анықтау нәтижелеріне қол жеткізе алады. Дегенмен, радиолокациялық анықтау технологиясын қолдануда жақын қашықтықтағы соқыр нүктелер бар және радиолокациялық анықтау технологиясы үшін пластик немесе мөлдір металл материалдар сияқты ток өткізбейтін- материалдардан жасалған ұшқышсыз ұшу аппараттарының нысаналарын анықтау қиын. Дрон қалықтап тұрғанда немесе баяу қозғалғанда, Доплер жиілігінің төмен ығысуына байланысты радар ұшқышсыз нысананы анықтау қиынға соғады.
1.2 Радио спектрін анықтау
Радио спектрін анықтау - ұшқышсыз ұшу аппараттарын анықтаудың жиі қолданылатын әдістерінің бірі. Спектрдегі радиосигналдарды бақылау және талдау арқылы дрондардың болуы мен орналасуын анықтауға болады. Жалпы айтқанда, ұшқышсыз ұшақтың ұшуы кезінде ішкі ұшуды басқару жүйесі және кескінді беру жүйесі радиобайланыс сигналдарын, навигациялық сигналдарды немесе анықтау құрылғыларымен түсірілуі және танылуы мүмкін басқа да сипаттамалық сигналдарды шығарады. Радио спектрін анықтау мақсатты дронның нақты орналасуына қол жеткізу үшін шифрланбаған басқару және кескінді жіберу сигналдарын бақылау арқылы қол жеткізіледі. Радио спектрін анықтау технологиясы азаматтық және әскери салаларда ұшқышсыз ұшу аппараттарының қызметін бақылау үшін қолданылуы мүмкін және қарсы шаралар үшін маңызды ақпарат береді. Радарларды анықтау технологиясымен салыстырғанда, радио спектрін анықтау жабдықтары - үнемді және қорғаныс қажеттіліктерінің кең ауқымын қанағаттандыра алады. Дегенмен, радио спектрін анықтау технологиясы шифрланған сигналдарды бұзу үшін айтарлықтай уақытты қажет етеді, бұл бақылау тиімділігін арттыруға көмектеспейді. Оның үстіне, егер дрон автономды круиздік режимде болса немесе сигналдарды жібермей үнсіз навигацияны қолдаса, радио спектрін анықтау технологиясы тиімді болмайды.
1.3 Фотоэлектрлік анықтау
Оптоэлектронды анықтау жабдығы мақсатты дрондардың суреттерін түсіру үшін әртүрлі жиілік диапазондарын пайдалана алады. Жалпы жиілік диапазондарына көрінетін жарық пен инфрақызыл, сонымен қатар термиялық инфрақызыл және лазерлік инфрақызыл жатады. Осы жолақтардың суреттерін талдау және өңдеу ұшқышсыз ұшу аппараттарының нысандарын анықтауға, тануға және бақылауға, олардың түрі мен орны сияқты ақпаратты алуға болады. Фотоэлектрлік анықтау технологиясының екі негізгі түрі бар: көрінетін жарықты анықтау және инфрақызыл анықтау.
Көрінетін жарықты анықтау – мақсатты дрондардың бейне кескіндерін анықтау, нысаналарды анықтау және растау және оларды қадағалау үшін көрінетін жарық диапазонында жұмыс істейтін әртүрлі бейнелеу құрылғыларын пайдалану. Бұл технология күндізгі уақытта қолдануға жарамды, жабдықтың төмен құны, жетілген байланысты технологиялары және кең таралған қолданбалары. Көрінетін жарықтың анықтау әсеріне ауа райы қатты әсер етеді, ал көріну төмен болған кезде оның анықтау әсері нашар. Инфрақызыл анықтау - мақсатты бақылау үшін фон мен дрон нысанасы арасындағы инфрақызыл сәулелену айырмашылығын пайдалану. Алдымен нысана және оның фондық суреттері алынады, содан кейін нысананы анықтау, тану және қадағалау үшін кескінді өңдеу әдістерінің сериясы қолданылады. Шын мәнінде, температурасы абсолютті нөлден жоғары барлық объектілер инфрақызыл сәулеленуді шығарады, ал дрондардың батареялары мен қозғалтқыштары ұшу кезінде жылу шығарады, бұл инфрақызыл анықтау технологиясын қолдануға мүмкіндік береді. Инфрақызыл анықтау әртүрлі жылу көздеріне және күн сәулесінің кедергілеріне сезімтал, бұл оны түнде қолдануға ыңғайлы етеді. Дронның қашықтығы алыс болған кезде, ол анықтау кескінінде өте аз пиксельді алады, бұл дрон пикселдерін шу нүктелерінен ажыратуды қиындатады. Сондықтан, нақты анықтауда өткізіп алған анықтау жылдамдығы мен жалған дабыл жылдамдығын тиімді теңестіру қиын. Сонымен қатар, көрінетін жарықты анықтау құрылғыларымен салыстырғанда, инфрақызыл детекторлық құрылғылардың құны жоғары және олардың қолданылуы белгілі бір дәрежеде шектеледі.
Оптикалық бақылау ұшқышсыз ұшатын аппараттың фотоэлектрлік бақылау жабдығы бақылау айналмалы табағынан және фотоэлектрлік кабинадан тұрады. Фотоэлектрлік кабина салқындатылмаған инфрақызыл фокустық жазықтық детекторымен, жоғары-көрінетін жарық камерасымен және кескін өңдеу тақтасымен жабдықталған. Фотоэлектрлік бақылау жүйесі іздеу жүйесі ұсынған мақсатты позиция ақпараты негізінде нысананың бастапқы туралануын аяқтайды, содан кейін бастапқы туралау аймағының жанында нысананы іздейді. Іздеу процесі кезінде күдікті нысандарды автоматты тану немесе қолмен белгілеу арқылы анықтауға болады, содан кейін фотоэлектрлік сенсордың көрнекі осі мен бақылау айналмалы табағына орнатылған РЖ кедергі антеннасы нақты уақытта нысанаға сәйкес келуі үшін нысананы автоматты түрде қадағалау режиміне ауысады. Оптикалық сенсорлар нақты уақыт режимінде дрондардың қызметін бақылай алады, бұл әсіресе жақын аралықты анықтауға және сыртқы ортаны анықтауға қол жеткізу үшін тиімді.
1.4 Акустикалық анықтау
Навигация процесі кезінде ұшқышсыз ұшақтың қуат блогы мен винтінің қалақтары дыбыс толқындарын шығарады, оларды мақсатты ұшқышсыз ұшақтың «аудио саусақ ізі» ретінде қарастыруға болады. Әрбір дронның өзіндік акустикалық сипаттамалары бар. Дыбыс толқындарын анықтау негізінен дыбыстық сигналдарды жинайды және мақсатты ұшқышсыз ұшу аппаратының ақпаратын анықтау үшін дерекқордағы ұшқышсыз ұшу аппараттарының акустикалық сипаттамаларымен салыстырады. Акустикалық анықтау ауадан тек пассивті түрде дыбыстық сигналдарды қабылдайды, оларды дрондар оңай анықтамайды, бұл оны өте қауіпсіз және -үнемді етеді. Дегенмен, акустикалық анықтау технологиясы ұзақ қашықтықтағы мақсатты ұшқышсыз ұшу аппаратын анықтау талаптарын қанағаттандыра алмайды және оның қолданылуы шуы төмен-орталармен шектеледі.
Америка Құрама Штаттарының Бард колледжіндегі Ұшқышсыз ұшу аппараттарын зерттеу орталығының талдауына сәйкес, радио спектрін анықтау технологиясы және радарларды анықтау технологиясы жиі қолданылады, одан кейін көрінетін жарық немесе инфрақызыл негізіндегі оптоэлектронды анықтау технологиясы, ал ең аз қолданылатыны - акустикалық анықтау технологиясы. Дегенмен, әрбір технологиялық құралдың өз кемшіліктері бар және кез келген анықтау технологиясын пайдалану арқылы қол жеткізілетін әсер шектеулі. Анықтау мүмкіндігін арттыру үшін бірлескен анықтау үшін екі немесе одан да көп технология біріктірілуі мүмкін. Қазіргі уақытта кейбір өнімдерде немесе жүйелерде бірнеше анықтау технологиялары бар. Мысалы, Израиль шағын дрондарды анықтау, анықтау және оларға кедергі жасау үшін фотоэлектрлік сенсорларды, анықтау радарларын және арнайы электронды шабуыл жүйелерін біріктіретін «Дрон күзеті» және «Дрон күмбезі» атты екі дронға қарсы жүйені іске қосты. "Drone Guard" жүйесі бірнеше 3D радарларын, соның ішінде Elbit компаниясының ELM-2026D, ELM-2026B және ELM-2026BF радарларын пайдаланады, олар қысқа, орташа және ұзақ қашықтықта ұшқышсыз ұшақтарды анықтай алады және арнайы барлау мен қадағалаумен толықтырылады; Нысаналарды анықтау үшін фотоэлектрлік датчиктерді пайдалану; Drone Dome – RPS-42 әуе тактикалық бақылау радарымен және MEOS электро-оптикалық сенсорларымен жабдықталған дронды анықтау, қадағалау және кептелу жүйесі. Ол GPS сигналдарына кедергі жасау үшін C-Guard кең жолақты сигнал кептелісін пайдаланады, бұл дронның ұшу орнына қайтып келуіне жол бермейді. Ұшқышсыз ұшу технологиясының үздіксіз дамуымен ұшқышсыз ұшу қаупінен туындайтын үнемі өзгеріп отыратын мәселелерді шешу үшін анықтау әдістерін үздіксіз зерттеу мен жетілдірудің өзекті қажеттілігі әлі де бар.
Ресейдегі Украина соғысында сынақтан өткен Булат сериялы ұшқышсыз ұшатын аппарат детекторлары
Ресей ұшқышсыз ұшатын аппараттарды анықтау жабдығын зерттеу мен әзірлеуді ертерек бастады. Мысалы, 2023 жылы аяқталған Армия- халықаралық форумы аясында Росатомның Құралдарды зерттеу институты анықтау жүйесі ұсынылды. Жүйені NIIP сарапшылары әзірлеген және оның тасымалданатындығымен танымал. Оның салмағы небәрі 2,4 келі және 4 шақырым қашықтықта, 600-ден 6000 мегагерцке дейінгі барлық белгілі жиіліктерде және кез келген стандартты емес жиілікте дрондарды анықтай алады. «Детектор» төрт шақырымға дейінгі қашықтықта әртүрлі басқару жиіліктерінен дрон сигналдарын жылдам анықтай алады. Кемінде төрт сағат бойы үздіксіз сканерлеуге қабілетті 5000 мАч батарея жүйесінде орнатылған.
Мәскеу коммуникациялар және ақпараттық технологиялар университетінің сарапшылары шағын ұшқышсыз ұшатын аппараттарды анықтай алатын «қалта өлшеміндегі» құрылғыны көрсетті. Салмағы небәрі 100 грамм болатын құрылғының аты Buttercup, 100-150 метр қашықтықтан дрондарды анықтауға қабілетті.
Шетелдік БАҚ-тың соңғы мәліметтеріне сәйкес, 2024 жылдың 6 наурызында «Булат» дрон детекторы Ресейдің Солтүстік-Батыс әскери аймағында өзінің тиімділігін дәлелдеп, ресейлік сарбаздардан оң пікірлер алды. Дрондар сияқты төмен, баяу және кішігірім нысандарды қалай тез анықтау және анықтау ұрыс даласында өзекті мәселеге айналды. Сондықтан ресейлік әскерилер 3mx компаниясы шығарған Bulat сериялы ұшқышсыз детекторларды белсенді түрде қабылдауда. Бұл детекторлар әуедегі қауіптерді жедел анықтауға және қажетті қорғаныс шараларын қабылдауға қабілетті.
2023 жылдың наурыз айының соңында 3mx компаниясы Bulat ұшқышсыз детекторын зерттеу мен әзірлеудің аяқталғанын хабарлады. Қатаң сынақтан және тексеруден кейін өнім әскери стандарттарға толығымен сәйкес келеді және бірден өндіріске жіберіледі. Детекторлардың бірінші партиясы сол жылдың көктемінің соңында сәтті шығарылып, бүкіл әлем бойынша тұтынушыларға маусым айының басында жеткізілді. Әртүрлі тұтынушылардың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін 3mx компаниясы әрқашан жетекші позицияны сақтап қалу үшін{6}}мұндай өнімдерде терең зерттеулер мен жетілдіру жұмыстарын жүргізеді.
Өткен жылдың желтоқсан айында Bulat ұшқышсыз детекторларының үшінші буыны іске қосылды. Бұл жаңарту схеманы жан-жақты жетілдірді, бағдарламалық құралды тереңірек қайта жазды және жаңартты, интерфейсті қолданушыға ыңғайлырақ-және бірнеше жаңа функцияларды қосты. Сонымен қатар, тұтынушылардың түпнұсқа өнімдерді сатып алуына және контрафактілік тауарлардан зардап шекпеуіне кепілдік беру үшін өнімді тексеру қызметтері ұсынылады.
Ағымдағы жылдың ақпан айында төртінші буындағы «Булат» пилотсыз детекторы әзірленіп, оның өнімділігі наурыз айында Ресейдің Солтүстік-Батыс әскери аймағында сәтті тексерілді. Бұл детектор жаудың ұшқышсыз ұшақтарын дәл анықтап, ресейлік жойғыш ұшақтарға дер кезінде ескерту жасап, ұрыс даласының командирлеріне маңызды барлау қолдауын қамтамасыз ете алады. Сонымен қатар, компания Ресей Қорғаныс министрлігімен тығыз ынтымақтастық орнатып, детектор Қорғаныс министрлігінің Инновациялар және даму дирекциясының қатаң сынақтарынан өтті. Сынақ нәтижелері ресейлік әскерилерді өте қанағаттандырды, сонымен қатар оны анықтау жиілігінің шектеулі диапазоны мәселесін де көрсетті.
Бұлат жүйесі ресейлік әскерилермен әлі ресми түрде қабылданбағанымен және мемлекеттен өндіріс пен жабдықтауға тапсырыс алмаса да, әскерилер оған үлкен қызығушылық танытып, бұл техниканы белсенді түрде пайдалана бастады. Ресейлік БАҚ-тың хабарлауынша, қазіргі уақытта ресейлік әскерилер 3000-нан астам «Булат» ұшқышсыз детекторларын алды және өндіру әлі жалғасуда. Қарулы күштердің жан-жақты қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін де осыған ұқсас техниканың көп мөлшері қажет. Мысалы, әскери деңгейдегі білім беруді шамамен 20000 детектормен жабдықтау қажет болуы мүмкін. Төртінші буын «Булат» детекторларының бірінші партиясы биылғы жылдың мамыр айында Ресейдің Солтүстік әскери аймағына жөнелтіледі, әскерилер оны тағатсыздана күтуде. Бұл жоғары өнімді детектор әскерилердің ұшқышсыз ұшақтардан қорғаныс қабілетін одан әрі жақсартады деп сенеміз.
Сыртқы дизайн және эргономика тұрғысынан, Bulat өнім сериясы әдеттегі рация формасын ұсынады. Ол 120 x 60 x 34 миллиметр өлшемін дәл басқаратын берік тікбұрышты қабықты қабылдайды, ал алдыңғы панельде жоғары-айқындылықтағы дисплей экраны мен ыңғайлы пернетақта біріктірілген. Бүкіл машинаның салмағы 300 граммнан аз, бұл оны тасымалдауға және басқаруға ыңғайлы етеді. Тапсырманы орындау кезінде детектор белгіленген әуе кеңістігін автоматты түрде сканерлеуге және ұшқышсыз жүйелер пайдаланатын сымсыз арналарды дәл іздеуге қабілетті.
Мақсатты сигнал түсірілгеннен кейін детектор өзінің бірегей электромагниттік сипаттамалары арқылы дронның түрін жылдам анықтай алады. Тиісті ақпарат, соның ішінде анықталған сигнал жиілігі, уақыт аралығы және т.б. экранда нақты уақытта- көрсетіледі және дыбыстық және жарық дабылдарымен синхрондалады. Қосымша модульдер бірдей қуатты, бірақ жұмыс істеу оңай және экранды көрсетуді қажет етпестен тиімді жұмыс істей алады.
Үшінші буындағы Bulat дрон детекторының әртүрлі жұмыс режимдері бар, олар әртүрлі дрон әрекеттерін жан-жақты бақылай алады және анықтай алады, сонымен қатар дәл соққылар үшін FPV дрондарын іздеуге назар аударады. Соңғы режимде детектор әуедегі нысаналарды жылдам бекітіп қана қоймайды, сонымен қатар ықтимал қауіптерді дәл бағалай алады және миссияның сәтті орындалуын қамтамасыз ету үшін тиісті шараларды қабылдай алады.
Бұл детектор негізінен 1,5 километрге дейінгі максималды анықтау диапазоны бар шетелде шығарылған дрондардың танымал үлгілерін анықтау үшін қолданылады. Айта кету керек, бұл құрылғы тек электромагниттік толқын сигналдарын қабылдау үшін қолданылады және сыртқы сәулелену сигналдарына байланысты өз орнын көрсетпейді, осылайша операцияның жасырылуы мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
Булат әрқайсысының қуаты 9200 мВт-қа дейінгі екі үлкен сыйымдылық батареясымен жабдықталған. Әрбір аккумулятор 5 сағат бойы үздіксіз қуат бере алады, ал ауыстыру процесі жылдам әрі ыңғайлы, жабдықтың ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Қосымша модульдер үшін сыйымдылығы кішірек батареялар пайдаланылса да, олар әртүрлі тапсырма талаптарына сай 8 сағатқа дейін пайдалану уақытын қамтамасыз ете алады.
3mx компаниясының өкілінің айтуынша, Bulat ұшқышсыз детекторының соңғы нұсқасының негізгі жетілдірілуі - бастапқы 300 МГц-тен 6200 МГц-ке дейін жұмыс жиілігі диапазонының айтарлықтай кеңеюі. Сонымен қатар, үшінші буын өнімімен салыстырғанда, төртінші буынды Bulat дрон детекторы қосымша функционалды модульдерге сүйенбестен дербес жұмыс істей алады. Детектор пассивті режимде жұмыс істейді, ол белгіленген әуе кеңістігін сканерлеуге және қарсылас техникасы пайдаланатын радиоарналарды іздеуге, дрондардың әртүрлі түрлерін, соның ішінде FPV-ді тиімді анықтауға және анықтауға қабілетті. Оны анықтау қашықтығы ашық жерлерде 1,5 километрге дейін жететін рельеф жағдайларына әсер етеді, сонымен қатар қалалар немесе ормандар сияқты күрделі орталарда 600-800 метр анықтау қашықтығын сақтай алады.
Ұшқышсыз детекторлардың болашақ құндылығы
Ұтқыр және болжауға болмайтын тактикалық қауіп ретінде ұшқышсыз ұшақтар заманауи ұрыс алаңында кеңінен танымал болды, бұл тиімді ұшқышсыз қорғаныс жүйесін құруды ерекше маңызды етеді. Әсіресе, арнайы операциялар жағдайында ұшқышсыз ұшу аппаратын анықтау, ұстап алу және жолын кесу әдістерінің кең-ауқымды және кең ауқымды-қолданылуы белгілі қауіптерді азайтудың және ұрыс жеңісін қамтамасыз етудің бірден-бір тәсілі болды.
Ұшқышсыз ұшуға қарсы қорғаныс жүйесін құру процесінде әуе нысандарын барлау және анықтау өте маңызды. 3mx компаниясы шығарған Bulat сериялы өнімдерімен ұсынылған бұл дронды анықтау құралы осы сұранысты қанағаттандыру үшін мұқият жасалған.
Ұшқышсыз ұшақтардың барған сайын ауыр қаупіне тап болған Ресей қорғаныс өнеркәсібі осыған байланысты ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарға үлкен мән беріп, белсенді түрде жүргізді. Көптеген сала жетекшілері мен дамып келе жатқан компаниялар бірқатар қарсы шаралар, жолын кесу және ұстап қалу жүйелерін әзірлеуге көп қаражат жұмсады. Бұл жүйелер қатаң сынақтан және бағалаудан өтті және бірте-бірте жаппай өндіріске енгізілді және әскерлер үшін жабдықталды, бұл әскерлердің ұшқышсыз ұшуға қарсы мүмкіндіктерін арттыруға күшті қолдау көрсетеді.
Дрондарға қарсы қорғаныс жүйелерін кеңінен қолдану қазіргі дұшпандық әрекеттердің ерекше сипаттамаларына жауап ретінде сөзсіз үрдіске айналды. Саланың жетекші ойыншысы ретінде ресейлік 3mx компаниясы өзінің Булат сериялы детекторларын және басқа да өнімдерін кеңінен қолдану арқылы ресейлік әскерилер үшін күшті ұшқышсыз қорғаныс мүмкіндіктерін қамтамасыз етті. Сонымен қатар, дүние жүзіндегі басқа ұйымдар үнемі жаңашылдықпен айналысады және ұшқышсыз ұшқышсыз ұшқыштарды анықтау технологиясын әзірлеуге және тәжірибеде қолдануға бірлесіп жәрдемдеседі.
