Hotet med lågflygande, låga hastigheter, små drönare håller på att bli verklighet i strids- och nationella säkerhetsscenarier
Eftersom detta hot blir allvarligare har NATO nyligen genomfört flera studier om detta ämne. Under tidigare år publicerades två studier med koderna SG-170 och SG-188, och 2017 genomförde Industrial Advisory Group den senaste studien hittills och publicerade den under namnet SG-200 "Study on Low, Slow and Small Threat Effektörer. "(Undersökning av låghastighets, lågflygande, fientliga verkställande medel i liten storlek). I alla dessa rapporter kommer forskarna till den huvudsakliga slutsatsen att ingen enda sensortyp ensam kan erbjuda tillräckliga spårnings- och identifieringskapaciteter för att ge tillförlitligt och effektivt skydd mot hotet om lågflygande, låghastighets, småstora drönare (HNM-UAV). Man bör komma ihåg att svärmkapaciteten hos obemannade fordon redan är mycket nära, varefter kampen mot dem kommer att bli mycket mer komplicerad.
En ny marknad i horisonten
Antalet företag som verkar på marknaden för antidrone-system ökar ständigt. MarketForecast.com publicerade nyligen en analytisk rapport, "Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast till 2026", som förutspår två scenarier, en utan betydande händelser och en med en lyckad UAV-attack. I det första fallet bör den kommersiella marknaden växa från 123 till 273 miljoner dollar med en sammansatt årlig tillväxttakt på 10,5%, medan den militära marknaden bör växa från 379 till 1223 miljoner dollar med en sammansatt årlig tillväxttakt på 15,8%. I händelse av UAV -attacken kommer toppen av inköp att inträffa under de första åren, och sedan kommer det att bli en viss nedgång. I alla fall visar data för båda scenarierna betydande marknadsvinster.
Som nämnts kan en sensor inte hantera HNM-UAV-hotet. Således är det nödvändigt att använda olika typer, som regel är det radarstationer, radiomottagare, akustiska och optiska sensorer. Hotneutralisering kan ha många former. Den första är ett funktionellt nederlag med användning av avsiktliga störare, desorienterande störstationer, som ger fel riktning åt en drönare som arbetar på en GPS -signal eller avlyssnar dess kontroller. Den andra är direkt skada med laser, högenergimikrovågor, fysiska barriärer eller till och med fasta skadliga element av olika slag.
För färdiga system
Bortsett från system som är utformade för att neutralisera taktiska och större drönare, som redan kan betraktas som en del av ett mycket kortdistans luftförsvarssystem, kommer vi att fokusera på system som är utformade för att motverka lägre nivå UAV (ofta kommersiella system på hyllan) som garanterar deras neutralisering med korta och medellånga avstånd. Enligt branschkällor är det genomsnittliga detektionsområdet för mål av NNM-UAV-typ för moderna radar 8 km, spårningsområde 5 km, medan optoelektroniska system har en detektionsavstånd på 8 km och ett spårningsområde på 4 km.
När det gäller ställdonen kan radiofrekvenssystem detektera drönaren på ett avstånd av 8 km, störa dess funktion på 2,5 km och effektivt fastna på ett avstånd av cirka 2 km, medan lasrar och en elektromagnetisk puls kan användas på ett avstånd av 1,5 km. Genom att förenkla och ta hänsyn till att dessa system kan användas både i militära operationer och i säkerhetsscenarier kan vi dela upp anti-drone-system i medellånga och kortdistanssystem. De förstnämnda är som regel stationära eller installerade på fordon och ger en "säker kupol" vid de ovannämnda områdena. Kortdistanssystem kommer vanligtvis i form av "radiofrekvenspistoler" som kan användas för objektförsvar, deras effektivitet för att förhindra skador beror på vilken typ av nyttolast som drönaren själv bär.
Låt oss börja med medeldistanssystem, även om det i vissa fall är svårt att kategorisera ett visst system, eftersom utvecklaren erbjuder många olika alternativ med olika egenskaper baserade på det. Frankrikes Thales är definitivt ett av dessa företag och erbjuder en mängd olika modulära och skalbara lösningar samtidigt som de drar full nytta av dess integrationsmöjligheter.
Låt oss prata om AUDS
Om vi pratar om nuvarande system är det först och främst värt att börja med AUDS-systemet (Anti-UAV Defense Solution), utvecklat av tre brittiska företag som har kombinerat sin erfarenhet i en helhetslösning.
Frekvensmodulerad CW Doppler -radar fungerar i elektroniskt skanningsläge och ger 180 ° azimut och 10 ° eller 20 ° höjdtäckning, beroende på konfiguration. Den fungerar i Ku -bandet och har en maximal räckvidd på 8 km, kan bestämma det effektiva spridningsområdet (ESR) upp till 0,01 m2. Systemet kan samtidigt fånga upp flera mål för spårning.
Chess Dynamics Hawkeye Surveillance and Search System är installerat i samma enhet med en RF-jammer och består av en högupplöst optoelektronisk kamera och en kyld mellanvågs termisk avbildare. Den första har ett horisontellt synfält från 0,22 ° till 58 ° och en värmekamera från 0,6 ° till 36 °. Systemet använder en digital spårningsenhet Vision4ce, som ger kontinuerlig spårning i azimut. Systemet kan kontinuerligt panorera i azimut och luta från -20 ° till + 60 ° med en hastighet av 30 ° per sekund och spåra mål på ett avstånd av cirka 4 km.
ECS Multiband RF -ljuddämpare har tre integrerade riktningsantenner som bildar en 20 ° stråle. Företaget har stor erfarenhet av utveckling av teknik för att motverka improviserade explosiva enheter. En företagsrepresentant berättade om detta och noterade att flera av dess system var utplacerade av koalitionsstyrkor i Irak och Afghanistan. Han tillade att ECS känner till sårbarheten hos dataöverföringskanaler och hur man använder den.
Hjärtat i AUDS -systemet är operatörens kontrollstation, genom vilken alla systemkomponenter kan styras. Den innehåller en spårningsskärm, en huvudkontrollskärm och en skärm för visning av videor.
För att utöka övervakningsområdet kan dessa system kombineras till ett nätverk, vare sig det är flera fullvärdiga AUDS-system eller ett radarnätverk som är anslutna till en enda "övervaknings- och söksystem / jammer" -enhet. AUDS -systemet kan också vara en del av ett större luftförsvarssystem, även om företagen inte har för avsikt att utveckla denna riktning ännu.
AUDS finns i tre konfigurationer: en bärbar takplattform, ett robust mastsystem för framåtgående baser eller tillfälliga läger och ett fast system för gräns- och kritisk infrastruktursäkerhet. AUDS kan också installeras på fordon och är optimerad och härdad för användning på militära lastbilar eller nyttofordon. Systemet distribuerades till enheter i den amerikanska armén 2016 och nådde den högsta tekniska beredskapen i januari 2017.
Det tyska företaget Rheinmetall närmar sig problemet med att motverka drönare från en något annan position, eftersom det främst tar hänsyn till mer avancerade hot, till exempel avancerade drönare som kan undvika upptäckt med radiofrekvensmedel, för att bekämpa vilken eller annan markbaserad luft försvarssystem behövs för att garantera att de upptäcks och neutraliseras. Således använder Rheinmetall en mängd olika system från sin omfattande portfölj som målinriktade lösningar. Företaget har redan vunnit två stora kontrakt för Radshield -familjen av system för skydd av fängelser i Schweiz och Tyskland, som kan innehålla olika moduler som kan anpassas efter kundens krav.
Bland dem hittar vi UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking) optoelektronisk övervakningssats, som innehåller 12 TV -kameror och 8 infraröda sensorer, som täcker en 360 ° -sektor och stabiliseras längs tre axlar. Satsen kan kompletteras med en infrarödkyld FAST sök- och spårningssensor med 360 ° -vy och en uppdateringshastighet på 5 bilder per sekund, samt radar med AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) med ett synfält i azimut av 90 ° och i höjd av 80 °. Beslutsfattande utförs med deltagande av SC2PS (Sensor Command & Control Software) komplex för operativ kontroll, som är tillgänglig för olika kommandonivåer, från personlig till nationell.
Rheinmetall erbjuder också exekutiva system, allt från roterande eller dubbla 35 mm kanoner som kan skjuta AHEAD luftblast-ammunition (möjligheten att utveckla en 30-mm enkelskott AHEAD-kanon övervägs) och slutar med HEL (High Energy Laser) laser system, som nu har nått den tekniska beredskapsnivån 6 (teknikdemonstration). En nivå under (teknikutvecklingsstadiet) är den återanvändbara Sentinel -flygande interceptorn som utvecklats av det schweiziska företaget Skysec. Sentinel har en längd på 700 mm och ett vingspann på 300 mm och väger 1,8 kg. Ett hominghuvud är installerat i fören, och bakom det finns en elmotor som driver bogpropellern, vilket gör det möjligt att nå en hastighet på 230 km / h; enhetens räckvidd är upp till 4 km. Sentinel-enheten lanseras med de laddade ungefärliga tredimensionella koordinaterna för den önskade drönaren, när den närmar sig den kastar den ut ett nät och fångar en fientlig drönare, varefter fången tappas till marken med hjälp av en fallskärm; som en konsekvens reduceras indirekt skada till noll.
Fler tyska lösningar
Rheinmetall erbjuder också andra exekutiva system. Till exempel HPM-systemet (High Power Microwave), som också används för att neutralisera improviserade explosiva enheter (IED), samt en 9 mm flerstångskanon med en hastighet på 1500 omgångar per minut, som kan avfyras en skur av 30 omgångar; Varje projektil genererar dessutom ett moln av plastsubmunitioner som, när de faller till marken, har en minsta restenergi på mindre än 0,1 J / mm2. Förutom militära applikationer erbjuder Rheinmetall tillsammans med det österrikiska företaget Frequentis, specialiserat på kommunikations- och informationssystem, sina system för skydd av flygplatser.
Det tyska företaget Hensoldt, som avvecklades 2017 från försvarselektronikverksamheten hos den europeiska jätten Airbus, har utvecklat Xpeller -systemet, som består av egna funktionsblock. Systemet innehåller en Spexer 500 X-band-radar med en 120 ° azimut och 30 ° höjdsektor och en typisk detekteringsavstånd på 4 km, en NightOwl ZM-ER-modul med en färgkamera och en 3-5 μm värmekamera, och utrustad med omnidirektions- eller riktningsantenner som blockerar enheten med märkeffekt från 10 till 400 W, som arbetar i intervallet 20-6000 MHz.
I maj 2017, för att ytterligare förbättra Xpellers upptäcktskapacitet, tecknade företaget ett avtal med Norges Squarehead Technology för att integrera Discovair akustiska sensorn. Detta system, baserat på en rad 128 akustiska mikrofoner, har också en signalprocessor.
En annan tysk lösning, kallad Guardion, kombinerar komponenter från tre olika företag. ESG: s Taranis -kontrollkomponent, som kombinerar och analyserar alla sensordata, visualiserar den närmande drönaren och övervakar situationen. Rhode & Schwarz har tillhandahållit Ardronis RF -detektionssystem, som detekterar fjärrkontrollens radiokanaler för kommersiella drönare. En radarsignalmottagare, optokopplare och akustiska sensorer kan läggas till systemet. Ardronis fungerar också som ett ställdon, eftersom det kan störa driften av radiokanaler, liksom navigationssatellitsystemet, medan undersystemet R&S Wi-Fi Disconnect tillåter detektering och störning av Wi-Fi-signalen som används för att styra drönaren.
Diehl Defense tillhandahåller HPEM -komponenten för direkt engagemang. Detta skalbara system kan bränna ut drönareelektronik tack vare en elektromagnetisk puls från flera hundra meters räckvidd och kan också bekämpa svärmattacker. Den enda kända tillämpningen av Guardion -systemet är dess utplacering vid G20 -toppmötet i juli 2017 i Hamburg, eftersom ESG fick i uppgift att skydda platserna för detta toppmöte från Federal Criminal Police Office.
Utvecklare från Italien, Israel och Turkiet
Det italienska företaget Leonardo har utvecklat Falcon Shield-komplexet, som kombinerar en radar, till exempel Lyra 10, ett optoelektroniskt kit, till exempel Nerio-ULR, och elektroniska störningsmoduler för att neutralisera oönskade drönare. IDS (Ingegneria Dei Sistemi) har för sin del utvecklat ett integrerat Black Knight-system baserat på Doppler-radar, ett medeldistans optoelektroniskt system med tv- och infraröda kameror och en multibandssjuka. Systemet kan utökas genom att lägga till andra sensorer, till exempel tre-bands riktningsgivare. Elettronica har utvecklat Adrian -systemet som kan upptäcka utgående och fallande signaler från flygplan och markoperatörer, klassificera, identifiera och bestämma deras koordinater tack vare ett omfattande bibliotek som användaren ständigt kan fylla på, samt störa hot genom smarta störningsalgoritmer. Båda systemen testades fält 2017. IDS och Elettronica arbetar för närvarande med Leonardo för att möta behoven hos det italienska flygvapnet och utvecklar ett integrerat system vars information fortfarande är klassificerad.
Det turkiska företaget Aselsan har utvecklat två system: installerat på Gergedan-UAV-maskiner och stationära Ihtar. Den första är ett programmerbart störningssystem med över 100 olika störningsmönster. RF -spektrum är kundspecifikt, standardantenn är rundriktad, men riktningsantenner är valfria. Med ett Gergedan-UAV-system som väger 65 kg är RF-uteffekten mindre än 650 W, batteritiden är en timme.
I Ihtar stationära system används Gergedan-systemet som ett manövreringselement, till vilket Asag Ku-band-radaren läggs till, som kan detektera mini-UAV i en sektor av mer än 360 ° på ett avstånd av 5 km; sektorsskanning är också tillgänglig. Dessutom kan en optoelektronisk enhet läggas till, vanligtvis monterad på en stabiliserad HSY -plattform, på vilken även Asag -radaren kan installeras. Båda systemen såldes till flera länder i Mellanöstern, och i slutet av 2017 installerades Ihtar -systemet för att bevaka en anläggning i Indonesien. När det gäller den lokala marknaden har Gergedan-UAV-systemet installerats på många VIP-fordon, medan Ihtar har installerats på flera militära baser.
I slutet av 2017 inrättade den israeliska regeringen en nationell arbetsgrupp inom flygvapnet för att hantera säkerhet och motdrönare. Den nationella industrin erbjuder dock redan många lösningar på detta område. Rafael har utvecklat ett stativmonterbart Drone Dome-system som kombinerar sensorer från olika företag med Rafael-ställdon och kontroller. Detektering tillhandahålls av Rada Rada multitasking hemisfärisk radar RPS-42, som kan detektera ett objekt med en RCS på 0,002 m2 på ett avstånd av 3,5 km, i kombination med NetSense COMINT radiointelligenssystem från Netline, som arbetar inom intervallet från 20 MHz till 6 GHz, som detekterar signaler redan innan drönaren lyfter och ger azimut tack vare antenner med ett synfält på 60 grader.
Ansvarig för identifiering är Controp MEOS optoelektroniska enhet, som inkluderar en CCD -kamera på dagtid med x50 -förstoring och en tredje generationens värmekamera. Rafaels automatiska styrsystem integrerar alla sensorer, och dess algoritmer ger all nödvändig information till operatören, som kan neutralisera ett objekt som närmar sig med Netline C-Guard-störningssystemet, som fungerar på fem kanaler i intervallet från 433 MHz till 5,6 GHz. Med denna konfiguration förväntas systemet levereras i mitten av 2018.
