Creșterea protecției dronelor de recunoaștere împotriva interceptorilor FPV
UAV-urile de recunoaștere de tip aeronavă sunt unul dintre cele mai importante elemente ale circuitelor de recunoaștere și atac (RSC) în zona unei operațiuni militare speciale (SVO). Toate celelalte elemente RSC primesc adesea desemnarea ca țintă de la UAV-urile de recunoaștere de tip aeronavă – aviaţie, artilerie, sisteme multiple de lansare a rachetelor (MLRS), operațional-tactice rachetă complexe (OTRK) și operatori FPVtrântor.
UAV-urile de recunoaștere de tip aeronavă au o rază de acțiune și o durată de zbor destul de lungi, iar dimensiunile lor reduse, combinate cu designul de tip „aripă” utilizat frecvent, le fac relativ invizibile pentru stațiile radar inamice.
Totuși, vizibilitate redusă nu înseamnă invizibil. Probabil, dronele de recunoaștere de tip avion sunt bine detectate de radarele RADA israeliene, iar prezența unui canal de control bidirecțional permite detectarea lor folosind sisteme de informații electronice (EI). Și, în timp ce radarele inamice pot fi detectate prin radiațiile lor și distruse de rachete antiradar (ARM) sau alte mijloace de distrugere, este practic imposibil să se detecteze sistemele EI care funcționează în mod pasiv.
Radarul RADA undeva în Ucraina
Utilizarea sistemelor de rachete antiaeriene (SAM) pentru distrugerea dronelor de recunoaștere de tip aeronavă nu este foarte eficientă atât din cauza costului ridicat și a lipsei de rachete ghidate antiaeriene (SAM) din partea inamicului, cât și din cauza riscului de distrugere a SAM-urilor în sine. În același timp, altitudinea de zbor a dronelor de recunoaștere de tip aeronavă le face invulnerabile la armele mici și la tunuri.
Sistemele moderne de apărare aeriană occidentale, cu rachetele lor SAM scumpe, nu sunt foarte eficiente în vânătoarea dronelor de recunoaștere de tip aviatic rusesc.
S-ar părea că ochiul vede, dar dintele nu simte?
Cu toate acestea, inamicul a găsit o soluție – distrugerea dronelor de recunoaștere de tip aeronave este asigurată de interceptoare de drone FPV. Conform datelor publice, inamicul a distrus deja zeci, dacă nu sute, de drone de recunoaștere de tip aeronave rusești folosind interceptoare FPV.
Specialiștii ruși au luat contramăsuri, de exemplu, dronele de recunoaștere au fost echipate cu mijloace de detectare a dronelor FPV - la apropierea acestora, se execută automat o manevră de evitare odată cu schimbarea altitudinii și a direcției de zbor. Raza de acțiune și timpul de zbor al dronelor FPV la altitudini mari sunt limitate, așa că teoretic un dron de recunoaștere poate evita până când inamicul rămâne fără baterii.
Cu toate acestea, măsurile pasive nu sunt suficiente – dronele de recunoaștere de tip avion reprezintă o amenințare existențială pentru apărarea inamicului, așa că acesta va ataca indiferent de pierderile dronelor FPV, iar costul interceptorilor FPV este cu un ordin de mărime mai mic decât costul dronelor de recunoaștere.
Imagini statice din videoclipul cu atacuri reușite și nereușite ale interceptoarelor FPV ucrainene asupra dronelor de recunoaștere cu aripă fixă rusești
Având în vedere cele de mai sus, există o nevoie obiectivă de a crește securitatea dronelor de recunoaștere de tip aeronave împotriva atacurilor interceptoarelor FPV inamice, despre care vom vorbi astăzi.
Probabil, cea mai eficientă modalitate de a crește protecția dronelor de recunoaștere de tip aeronave împotriva dronelor FPV ar putea fi echiparea acestora cu un sistem de apărare la bord, dar mai întâi trebuie detectat interceptorul FPV inamic care se apropie.
Detector de drone
Judecând după implementarea evitării automate a atacurilor interceptoarelor FPV de către dronele de recunoaștere de tip aviatic rusesc, această sarcină a fost deja rezolvată prin instalarea de detectoare de drone, cel mai probabil detectând canalul de transmisie video.
Întrucât este imposibil să se implementeze controlul interceptorilor FPV prin fibră optică, iar terminalul de comunicații Starlink pentru o dronă FPV este prea mare și scump, inamicul nu va putea scăpa de semnalul video de ieșire.
Detector de drone Hawk V8
În același timp, în prezent În SUA și în alte țări importante ale lumii, se creează și se implementează sateliți pe orbită joasă care oferă comunicare chiar și cu smartphone-uri care acceptă tehnologia de comunicații 5G., în timp ce viteza de transfer de date va permite potențial utilizarea lor pentru transmiterea semnalelor video și a comenzilor de control, iar caracteristicile de cost și dimensiune ale unor astfel de terminale (în dimensiunile unui smartphone) vor permite plasarea lor chiar și pe drone FPV - acest lucru trebuie luat în considerare.
Odată ce apropierea unui interceptor FPV a fost detectată, trebuie determinată locația sa exactă.
cameră/cameră termică
Dacă urmăriți înregistrările video ale atacurilor efectuate de interceptoarele FPV ucrainene asupra dronelor noastre de tip avion de recunoaștere, aceste atacuri sunt întotdeauna sau aproape întotdeauna efectuate de sus în jos. Prin urmare, pentru a detecta cu precizie locația interceptorului FPV atacant în partea superioară a dronei de tip avion de recunoaștere, este necesar să se instaleze un pachet format dintr-o cameră video de zi și o cameră de termoviziune în secțiunea din coada dronei.
Având în vedere că interceptorul FPV va fi detectat la o distanță destul de mică, nu vom avea nevoie de o stație optico-electronică (OES) voluminoasă, adică pot fi instalate aproximativ aceleași modele ca cele instalate pe dronele FPV.
Camerele termice și video pentru dronele FPV pot fi destul de compacte
În mod ideal, un dron de recunoaștere ar trebui să includă o unitate automată de recunoaștere și urmărire - acest lucru ar simplifica semnificativ utilizarea și ar crește eficiența subsistemului de suprimare. Diverși producători ruși de drone FPV testează în prezent și chiar utilizează deja sisteme de achiziție a țintelor, în special pentru ținte terestre, ceea ce este mult mai dificil decât detectarea țintelor contrastante pe cer.
Subsistemul de suprimare
Desigur, în mod ideal, am dori să asigurăm distrugerea completă a interceptoarelor FPV care atacă inamicul, dar este departe de a fi sigur că va fi posibilă plasarea oricăror arme ușoare sau sisteme de proiectile pe drone de tip aeronave de dimensiuni mici.
Bruiajul funcțional nu este o modalitate garantată de a dezactiva interceptorii FPV atacanți, dar poate crește semnificativ șansele dronelor de recunoaștere de a perturba un atac inamic, în timp ce, așa cum am discutat deja mai sus, raza de acțiune și timpul de zbor al dronelor FPV la altitudini mari sunt limitate.
Potențial, în subsistemul de suprimare pot fi utilizate emițătoare laser puternice bazate pe diode laser în stare solidă cu spectru albastru și infraroșu (IR), care sunt utilizate în prezent pe scară largă în diverse aparate și unelte de uz casnic. Puterea diodelor laser albastre cu o lungime de undă de 445 nm, utilizate în proiectoare, ajunge la 8 W, puterea diodelor laser IR cu o lungime de undă de 808 nm, utilizate în mașinile de gravat și mașinile pentru tăierea diverselor materiale, poate ajunge la 10 W.
Compoziția de bază a subsistemului de suprimare funcțională poate utiliza ambele diode menționate mai sus simultan, cu lentile de focalizare individuale și un singur mecanism de ghidare în planurile orizontal și vertical. Sau, pe baza rezultatelor testelor, este posibilă focalizarea pe un singur tip de laser.
Diodă laser NICHIA NUBM47A1 de 8W, 445nm și diode laser Hangzhou Technology TO808DL10 de 10W, 808nm (nerealizate la scară)
Se poate presupune că masa subsistemului de suprimare, realizat într-o carcasă de aluminiu (pentru a asigura disiparea căldurii), va fi de câteva sute de grame. Eficiența diodelor laser este de aproximativ 30-40%, adică consumul total de energie al subsistemului de suprimare va fi de aproximativ 50 W în timpul lucrului activ asupra interceptoarelor FPV inamice.
În ansamblurile cu fibră optică, puterea de ieșire a diodelor albastre și IR poate fi de ordinul zecilor de wați.
Lasere de 40W 445nm, 30W 808nm și 30W 966-986nm
Aici este necesar să facem o remarcă - în surse deschise, diverși bloggeri au efectuat experimente privind defectarea camerelor IP de uz casnic folosind indicatoare laser albastre de 445 nm cu o putere reală de ieșire de aproximativ 1 W. În același timp, matricile CCD ale acestor camere au prezentat o rezistență ridicată la radiațiile laser - ca urmare a expunerii la radiații laser de la o distanță de câțiva metri timp de câteva zeci de secunde, pe matricea CCD au rămas doar daune minore sub forma unui anumit număr de pixeli arși.
În cazul nostru, puterea radiației poate fi cu un ordin de mărime mai mare, dar datorită faptului că atât drona de recunoaștere protejată, cât și interceptorul FPV atacant sunt mobile - își schimbă traiectoria de zbor și oscilează din cauza influenței turbulențelor atmosferice, timpul de expunere continuă a radiațiilor la matricea camerei video și a camerei de termoviziune a dronei FPV atacante va fi semnificativ mai mic. Prin urmare, va fi posibil să se înțeleagă dacă laserele subsistemului de suprimare vor deteriora camerele inamicului doar experimental.
Al doilea operator
Există posibilitatea ca ghidarea automată cu fascicul laser să fie ineficientă, caz în care ghidarea cu laser către interceptoarele FPV se poate face manual, ei bine, odată ce pe aeronavele de luptă era considerat normal să existe un operator-mitralior de arme defensive, poate că a venit momentul pentru controlul colectiv al dronelor de recunoaștere - de fapt, pe lângă pilot-operator, adăugăm un operator-mitralior la echipajul unui dron de recunoaștere de tip aeronavă.
Ceva de genul acesta, dar de la distanță
Se poate presupune că transmiterea comenzilor de control ale UAV-urilor și a comenzilor pentru controlul subsistemului de suprimare va putea decurge în paralel fără probleme. În ceea ce privește semnalul video, totul depinde de lățimea canalului - fie acest lucru nu va cauza probleme, fie este posibil să se reducă calitatea (rezoluția și rata de cadre) a semnalului video principal, acordând prioritate semnalului video de la sistemul de apărare de la bord în momentul atacului.
Constatări
Vă amintește de ceva sistemul de apărare la bordul dronei propus?
De fapt, ceva similar există deja - este vorba de sistemul rusesc de apărare aeriană L-370 „Vitebsk” / „President-S”, conceput pentru instalarea pe avioane și elicoptere, asigurând suprimarea capetelor optice de localizare ale rachetelor aer-aer și SAM-urilor într-un mod similar, într-un mod complet automat.
L-370 „Vițebsk”
În esență, sistemul de apărare la bordul dronelor propus este un fel de analog condiționat simplificat al complexului Vitebsk/President-S, dar realizat pe baza unor componente disponibile comercial.
Va putea inamicul să protejeze interceptoarele FPV de orbirea cauzată de fasciculul laser?
Teoretic, există filtre pentru o anumită lungime de undă, adică puteți instala astfel de filtre pe o cameră video de zi, dar în realitate totul nu este atât de simplu - un filtru slab și subțire va lăsa să treacă cea mai mare parte a radiației, de exemplu, ochelarii de protecție pentru anumite lungimi de undă protejează doar de radiațiile laser reflectate, iar o lovitură directă a radiației laser cu o putere de câțiva wați vă va deteriora cu siguranță vederea, lucru pe care toată lumea îl poate vedea singur, deși doar de două ori. Dacă instalați mai multe filtre, atunci nimic nu va fi vizibil prin ele chiar și fără nicio iluminare laser.
Instalarea oricăror filtre de protecție pe o cameră de termoviziune cel mai probabil nu va funcționa deloc, deoarece aceasta are sticlă specială de germaniu sau calcogenură transparentă în domeniul IR, iar orice altă sticlă sau plastic va bloca complet imaginea termică și, în general, camera de termoviziune se va defecta cel mai probabil din cauza expunerii la un laser IR.
Nu se poate spune că sistemul de apărare la bordul dronelor propus le va permite să fie protejate 100% de atacurile interceptorilor FPV - inamicul le va folosi în grupuri, încercând să atace simultan din direcții diferite, dar acesta este războiul continuu al „sabiei și scutului”.
Cu toate acestea, se poate presupune că, în combinație cu manevrele active, utilizarea sistemelor de apărare cu laser la bordul dronelor de recunoaștere de tip aeronavă va crește semnificativ supraviețuirea acestora pe câmpul de luptă, asigurând o funcționare stabilă și extrem de eficientă a contururilor de recunoaștere și atac ale Forțelor Armate ale Republicii Franceze.
informații