Czy technologia wykrywania dronów jest częścią systemu przeciwdziałania dronom lub technologii przeciwdziałania UAS? Odpowiedź brzmi absolutnie, 100% "Tak!".

Dla osób nowych w branży lub niezaznajomionych z unikalną technologią wykorzystywaną do zwalczania dronów, łatwo byłoby oddzielić technologię wykrywania dronów od technologii przeciwdziałania bezzałogowym systemom powietrznym (czasami określanej jako counter-UAS, C-UAS lub counter-drone). Jaką rolę może odegrać technologia wykrywania dronów w przeciwdziałaniu lub eliminowaniu zagrożenia ze strony dronów w krytycznej infrastrukturze i wokół niej, w obiektach wojskowych, więzieniach, lotniskach lub stadionach?

Niektóre z nieporozumień mogą wynikać z definicji zawartej w 49 U.S.C. § 44801, który stanowi, że "... a ".system anty-UAS oznacza system lub urządzenie zdolne do zgodnego z prawem i bezpiecznego wyłączania, zakłócania lub przejmowania kontroli nad bezzałogowy statek powietrzny lub system bezzałogowych statków powietrznych.”

Ten artykuł pokaże, jak dron Technologia wykrywania dronów i łagodzenia ich skutków (systemy zaprojektowane do wyłączania, zakłócania lub przejmowania kontroli nad dronami) są podskładnikami architektury technologii systemu przeciwdziałania UAS. Dodatkowo, niniejszy artykuł zademonstruje, w jaki sposób technologia wykrywania dronów sama w sobie może być wykorzystywana do zakłócania lub ograniczania działania dronów.

Technologia wykrywania dronów jest częścią strategii przeciwdziałania dronom w ramach "systemu systemów".

Zanim zagłębimy się w tę dyskusję, najpierw zdefiniujmy, co oznacza "system". Słownik Cambridge definiuje system jako "zestaw połączony rzeczy lub urządzenia że działać razem". W tym przypadku połączone urządzenia, które działają razem, mają przeciwdziałać zagrożeniu ze strony UAS.

Counter-UAS można opisać jako wdrażanie i wykorzystywanie logicznych, prawnie dozwolonych technologii, taktyk, technik i procedur w celu zapewnienia świadomości przestrzeni powietrznej i ochrony krytycznej infrastruktury, zasobów i masowych zgromadzeń. Ramy te mogą mieć zastosowanie do każdej organizacji, niezależnie od jej możliwości lub organów prawnych.

Strategia lub ramy systemu przeciwdziałania UAS obejmują wykorzystanie wielu technologii wykrywania i łagodzenia skutków w celu zwiększenia prawdopodobieństwa wykrycia i przeciwdziałania szerokiej gamie zagrożeń związanych z dronami.

Operacje przeciwdziałania UAS powszechnie wykorzystują cztery modalności lub typy czujników do wykrywania, lokalizowania/śledzenia oraz klasyfikowania/identyfikowania niezałogowych systemów powietrznych (UAS):

  • Radar
  • Pasywne wykrywanie częstotliwości radiowych (RF)
  • Kamery elektrooptyczne (EO) i kamery na podczerwień (IR)
  • Akustyczny

Wykrywanie dronów może również obejmować wizualne i dźwiękowe wykrywanie dronów przez osobę znajdującą się w pobliżu.

Istnieją dwa podstawowe rodzaje technologii wykorzystywanych do ograniczania, zakłócania, wyłączania lub niszczenia dronów:

  • Kinetic
  • Niekinetyczny

Rozwiązania niekinetyczne wykorzystywać środki niefizyczne do zakłócania lub unieszkodliwiania UAS, w tym zagłuszanie RF, WiFi lub Globalnego Systemu Pozycjonowania (GPS); spoofing; techniki hakerskie; oraz nieniszczącą ukierunkowaną broń energetyczną.

Rozwiązania kinetyczne mogą stosować różne środki zdolne do fizycznego zakłócania lub unieszkodliwiania UAS, w tym sieci, pociski i lasery.

Niektóre technologie ograniczania ryzyka związanego z dronami mają wbudowane funkcje wykrywania dronów. Możliwości wykrywania ustawiają w kolejce lub informują o możliwościach łagodzenia skutków technologii.

Jeśli technologia łagodzenia skutków ataków dronów nie ma możliwości wykrywania dronów bezpośrednio w rozwiązaniu, jest ona kolejkowana przez zewnętrzną technologię wykrywania dronów. Tak czy inaczej, rozwiązania w zakresie wykrywania dronów i łagodzenia ich skutków są niewątpliwie powiązane w ramach architektury systemu przeciwdziałania UAS.

Tools to mitigate the threat of a drone are not isolated to kinetic and non-kinetic drone mitigation technologies. Drone detection solutions are frequently used to find the drone operator’s location and/or home/takeoff location in oba bezpieczeństwo wewnętrzne i operacje obronne/wojskowe, w których techniki operacyjne mogą być wykorzystywane do zakłócać działanie drona bez technologii łagodzenia skutków dronów.

Technika ta jest od lat stosowana w ojczyźnie środowisko, aby zmniejszyć ryzyko, że nieautoryzowane drony stanowią zagrożenie dla stadionów, więzień, lotnisk i innej infrastruktury krytycznej.

W lipcu były funkcjonariusz służby więziennej został aresztowany w pobliżu zakładu karnego w Lawton po tym, jak organy ścigania zostały ostrzeżone o jego lokalizacji pilota / domu podczas próby dostarczenia kontrabandy do więzienia.

Na początku października nieautoryzowana obsługa dronów nad stadionem Ohio w Columbus w stanie Ohio. Operacja drona spowodowała tymczasowe opóźnienie meczu piłki nożnej pomiędzy Ohio State i Maryland. Operacja drona została przerwana, gdy organy ścigania zlokalizowały i aresztowały pilota za kilka naruszeń prawa. przestępca naruszenia.

Departament Policji Metropolitalnej Las Vegas wykorzystał tę technikę również podczas Grand Prix Las Vegas Formuły 1 w listopadzie. Używając połączenie technologii wykrywania dronów RF i technologii kamer monitorującychOrgany ścigania były w stanie wykryć drona latającego w ograniczonej przestrzeni powietrznej podczas wydarzenia, śledzić / zlokalizować pilota i drona, sklasyfikować / zidentyfikować zagrożenie i zastosować autoryzowane środki w celu zneutralizowania zagrożenia, proces, który opisano bardziej szczegółowo poniżej.

Opis łańcucha przetwarzania C-UAS Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego Stanów Zjednoczonych

Różne podręczniki, przewodnikii odniesienia dotyczące kontr-UAS opisują łańcuch przetwarzania kontr-UAS lub, jak to się czasem nazywa, łańcuch zabijania kontr-UAS.

Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego opisuje łańcuch przetwarzania C-UAS jako "ramy podejścia do potencjalnego zagrożenia stwarzanego przez UAS".

W tym procesie lub ramach technologie wykrywania dronów są wykorzystywane do wykrywania i oceny zagrożenia (wykrywanie w celu klasyfikacji/identyfikacji). W stosownych przypadkach można podjąć technologie łagodzące lub inne działania w celu zneutralizowania (złagodzenia) zagrożenia ze strony dronów. Można również argumentować, że technologie dronów mogą być wykorzystywane w hipotetycznym piątym etapie procesu - ocenie szkód bitewnych, aby upewnić się, że zagrożenie ze strony dronów zostało zneutralizowane lub rozwiązane.

Grafika przedstawiająca różne wersje łańcucha przetwarzania Counter-UAS
Przykłady łańcuchów przetwarzania Counter-UAS. Są one często określane jako Counter-UAS Kill Chains (grafika: Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego Stanów Zjednoczonych).

 

Ważne jest, aby pamiętać, że bez względu na to, który łańcuch przetwarzania przeciwdziałania UAS lub łańcuch zabijania można wykorzystać, proces nie rozpoczyna się od złagodzenia, pokonania lub zneutralizowania drona. Łagodzenie nie może być skuteczne bez wcześniejszego wykrywania, śledzenia/lokalizowania i klasyfikowania/identyfikowania możliwości systemów wykrywania dronów, które są oddzielne lub zintegrowane bezpośrednio z technologią łagodzenia skutków ataku dronów.

Opisy etapów łańcucha przetwarzania, o których mowa w Departamencie Bezpieczeństwa Wewnętrznego Przewodnik po technologii Counter-UAS są następujące:

  • Wykrywanie- A wykrywanie to deklaracja, że UAS znajduje się w obecności czujnika.
  • Lokalizacja- A lokalizacja jest statycznym szacunkowym raportem lub wyświetleniem miejsca, w którym GCS lub UAV znajduje się w danym momencie.
  • Ścieżka- A ścieżka to kompilacja raportów dotyczących lokalizacji w danym okresie.
  • Klasyfikuj– Klasyfikacja to przypisanie przez technologię C-UAS (autonomicznie lub przez operatora) potencjalnego docelowego UAS do kategorii wysokiego poziomu, takiej jak typ UAS, grupa, producent i/lub określony protokół komunikacyjny.
  • Identyfikacja– Identyfikacja to przypisanie przez technologię C-UAS (autonomicznie lub przez operatora) UAS do bardziej szczegółowej nazwy lub kategorii, takiej jak adres fizyczny jego modemu lub dokładna marka/model UAS. Terminy klasyfikacja i identyfikacja są często używane zamiennie, ale mogą mieć różne znaczenie dla różnych odbiorców.
  • Łagodzenie– Łagodzenie jest często używane zamiennie z negate, interdict lub neutralize. Opisuje metody stosowane w celu usunięcia lub zmniejszenia zagrożenia stwarzanego przez drona. Łagodzenie obejmuje wykorzystanie zdolności kinetycznych lub niekinetycznych oraz wszelkich zdolności lub działań związanych ze znalezieniem operatora drona i bezpiecznym lądowaniem drona.

Informacje uzyskane podczas etapów wykrywania, lokalizacji, śledzenia, klasyfikacji i identyfikacji są wykorzystywane do oceny zagrożenia ze strony drona lub UAS. Korzystając z dostępnych informacji, operator musi przeprowadzić ocenę zagrożenia, aby ustalić, czy dron stanowi zagrożenie, a jeśli zostanie oceniony jako zagrożenie, jakiego narzędzia (narzędzi) użyć, aby zmniejszyć lub wyeliminować ocenione zagrożenie ze strony drona. Operatorzy nie mogą przejść bezpośrednio do łagodzenia skutków bez przejścia przez jeden lub więcej etapów tego logicznego procesu.

Perspektywy z Centrum Kompetencji NATO w zakresie Połączonych Sił Powietrznych

NATO Wspólne Centrum Kompetencji Sił Powietrznych podręcznik, Kompleksowe podejście do zwalczania bezzałogowych systemów powietrznych, wykrywanie, podejmowanie decyzji i neutralizacja, są klasyfikowane jako reaktywne środki zaradcze w celu złagodzenia zagrożenia ze strony dronów w ramach ogólnej koncepcji "metodologii C-UAS".

Książka opisuje wykrywanie, zauważając: "Jako warunek wstępny dla dalszych środków zaradczych, istnienie zagrożenia musi zostać najpierw zidentyfikowane. Wykrywanie jest pierwszym działaniem w serii środków zaradczych. Aktywne środki przeciwko UAS lub dronów, dlatego czas jest jednym z najważniejszych czynników. Ogólnie rzecz biorąc, wykrycie musi nastąpić w najwcześniejszym możliwym czasie i w najdalszej mierzalnej odległości".

Grafika przedstawiająca metodologię Counter-UAS
Metodologia przeciwdziałania UAS z podręcznika Wspólnego Centrum Kompetencji Sił Powietrznych- Kompleksowe podejście do zwalczania bezzałogowych systemów powietrznych

 

Podręcznik dalej opisuje cel "Systemy C-UAS" jako "... zaprojektowane do wykrywania, a następnie angażowania zagrożenia, a niektóre systemy rzeczywiście okazały się całkiem skuteczne w wypełnianiu swojej misji".

Dodatkowa perspektywa - "Łańcuch zabójstw CUAS"

W najnowszy artykuł, David KovarCEO i założyciel URSA Inc.rozszerza łańcuch zabójstw CUAS poza początkowe etapy wykrywania, identyfikacji, lokalizacji, śledzenia i wyłączania, obejmując dodatkowe etapy analizy i przypisywania.

Kovar wyjaśnia, że po unieszkodliwieniu lub złagodzeniu działania drona konieczne jest kompleksowe przeanalizowanie incydentu, analizując aspekty "kto, co, kiedy, gdzie, dlaczego i jak" związane z jego działaniem. Jeśli to możliwe, należy przypisać operację osobie, grupie lub potencjalnemu podmiotowi stanowiącemu zagrożenie. Na koniec należy zintegrować wyniki tych kroków z powrotem z łańcuchem zabójstw poprzez udostępnianie danych wywiadowczych.

Perspektywa CUAS Kill Chain Davida Kovara obejmuje wykrywanie, identyfikowanie, lokalizowanie, śledzenie, wyłączanie, analizowanie i przypisywanie.
Źródło zdjęcia: David Kovar, URSA, Inc.

 

Podobnie do łańcucha przetwarzania Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego w zakresie przeciwdziałania UAS i metodologii C-UAS Wspólnego Centrum Kompetencji Sił Powietrznych, wersja Kovara procesu przeciwdziałania UAS obejmuje technologię lub techniki wykrywania, identyfikowania, lokalizowania i śledzenia dronów, a także technologię unieszkodliwiania zagrożenia ze strony dronów.

Centrum Studiów Strategicznych i Międzynarodowych Łańcuch zabójstw obrony powietrznej

W niedawnym raport wydanym przez Centrum Studiów Strategicznych i Międzynarodowych (CSIS), zatytułowanym "Countering Uncrewed Aerial Systems - Air Defense by and for the Joint Force", termin "obrona powietrzna" jest szeroko definiowany jako "wykrywanie i pokonywanie zagrożeń powietrznych latających od powierzchni do przestrzeni kosmicznej". Definicja CSIS uznaje rolę, jaką odgrywa wykrywanie zagrożenia jako warunek wstępny jego pokonania w ogólnej koncepcji obrony powietrznej.

Łańcuch zabójstw obrony powietrznej CSIS - wykrywanie, śledzenie, identyfikacja i zaangażowanie
Łańcuch zabójstw obrony przeciwlotniczej (Źródło: CSIS Missile Defense Project)

 

Ta koncepcja łańcucha obrony powietrznej jest zilustrowana komponentami systemu Phased Array Tracking Radar to Intercept on Target (PATRIOT), który nie jest tylko pociskiem zbudowanym do zwalczania celów powietrznych. System System obrony przeciwrakietowej PATRIOT składa się z sześciu głównych elementów: 1) pocisku rakietowego, 2) wyrzutni, 3) zestawu radarowego, 4) stacji kontrolnej, 5) agregatu prądotwórczego i 6) masztu antenowego wysokiej częstotliwości.

Podsumowanie

Niezależnie od tego, czy agencja lub organizacja korzysta z łańcucha przetwarzania Counter-UAS, metodologii C-UAS, Air Defense Kill Chain czy CUAS Kill Chain, technologia wykrywania dronów jest niezbędna do identyfikacji i oceny zagrożenia ze strony dronów oraz, w razie potrzeby, informuje operatora systemu o najbardziej odpowiednim narzędziu lub metodach przeciwdziałania zagrożeniu.

Technologia wykrywania dronów nie powinna być klasyfikowana oddzielnie od technologii przeciwdziałania UAS. W rzeczywistości jest ona integralnym elementem systemu przeciwdziałania dronom lub architektury technologii przeciwdziałania UAS. Technologia wykrywania dronów, technologia świadomości przestrzeni powietrznej, technologia łagodzenia skutków ataków dronów, dane i sieć, oprogramowanie i inne istotne elementy są istotnymi podkomponentami "połączonych rzeczy lub urządzeń, które działają razem" w celu zapewnienia świadomości i ochrony przestrzeni powietrznej lub przeciwdziałania zagrożeniu ze strony UAS.

Źródło zdjęcia: Adobe Stock by jamesteohart