Нарастающее внедрение в практическую деятельность беспилотных летательных аппаратов (дронов) делает все более актуальной задачу эффективного противодействия им. А именно – оперативного пеленгования нежелательных дронов, распознавания их, классификации и возможности дистанционного влияния на траекторию их полета, а в случаях кардинальной необходимости – принудительной посадки несущих те или иные угрозы дронов либо гарантированное их уничтожение. В связи с тем, что круг задач противодействия нежелательным беспилотникам (дронам и микродронам) становится все шире, а необходимость в надежных средствах противодействия объективно растет, успешное воплощение решения данных задач в технологических образцах и созданные для этих целей аппаратные решения становятся все более привлекательными.
Оптимальный ответ на новые угрозы
Рост интереса к обнаружению объектов, наблюдению за ними, анализу и уменьшению их стоимости привели к быстрому расширению использования технологии БЛА в гражданских и коммерческих целях. Рост числа доступных гражданских летательных аппаратов, способных нести полезные нагрузки от 100 грамм до нескольких килограмм, привел к возникновению новой угрозы для критических объектов инфраструктуры, VIP-персон и публичных мероприятий. Эти угрозы варьируются от простого нарушения (неприкосновенность частной жизни) до шпионажа с нанесением серьезного вреда (террористические атаки).
Более 300 000 беспилотников продаются по всему миру каждый месяц. Глобальные расходы на рынке коммерческих беспилотников, как прогнозируют эксперты, превысят все ожидания. При этом очевидно, что также все ожидания превысят объемы спроса на средства противодействия нежелательным беспилотникам – дронам и микродронам.
Микродроны легко доступны и представляют новую угрозу для системы безопасности. Обнаружение таких радиоуправляемых беспилотных летательных аппаратов (БЛА) является важным критерием в поддержке безопасности. ARDRONIS-I является эффективным инструментом для надежного обнаружения и автоматической сигнализации против радиоуправляемых беспилотников, который перехватывает канал радиосвязи.
На сегодня одним из оптимальных решений такого противодействия и образцом воплощения эффективных технологий выступает система автоматической радиоуправляемой идентификации беспилотников ARDRONIS.
Эта система представляет собой всеобъемлющее решение со специализированными возможностями детектирования, идентификации, классификации, определения направления следования (пеленгование), записи и нарушения связи дистанционного управления дроном.
Система позволяет вести контроль всего спектра активности дронов, что означает наличие глобальной картины всей деятельности в пределах зоны интереса, что позволяет в режиме реального времени принимать решения, основанные на меняющихся внешних факторах. ARDRONIS улучшает контроль всего спектра путем обнаружения представляющих интерес сигналов радиоуправления как можно раньше. Также он обеспечивает обзор всех обнаруженных сигналов дистанционного управления в контролируемой зоне. Это включает в себя индикацию типа беспилотного дрона и обновление активности сигнала радиоуправления.
Решение оптимизировано для противодействия угрозам, возникающим в связи с радиоуправляемыми (RC) микродронами. При успешном тестировании с ключевыми клиентами, при привлечении к защите различных важных общественных мероприятий, а также VIP-лиц ARDRONIS доказал, что является эффективным техническим решением.
Ключевые технологические преимущества
Среди основных функциональных преимуществ ARDRONIS, делающих данное решение оптимальным для решения задач по преодолению угроз от дронов и микродронов, можно выделить следующие.
Ответ на вызовы в противодействии дронам. Эффективный мониторинг беспилотников, основанный на надежном обнаружении радиосвязи. Решение оптимизировано для различных областей применения.
Раннее оповещение – очень быстрый отклик. Немедленное обнаружение и идентификация. Надежная идентификация с низким уровнем ложных тревог.
Контроль всего спектра активности дронов. Автоматическое задание последовательностей и умный поиск. Широкий диапазон обнаружения для эффективного охвата большей зоны наблюдения.
Надежное обнаружение радиоуправляемых микродронов. Мощный детектор FHSS, даже с очень коротким шагом перестройки. Автоматическая идентификация с предопределенными профилями. Автоматическое оповещение об угрозах / срабатывание сигнализации.
Надежная классификация сигналов, даже в перегруженной сигналами среде. Надежное разделение различных пультов управления дронами. Мощный классификатор, точное измерение технических параметров.
Высокая степень автоматизации рабочего процесса. Простой в использовании графический интерфейс повышает эффективность рабочего процесса. Снижение нагрузки на пользователей за счет автоматической обработки рабочего процесса.
Открытые интерфейсы и обширная база профилей. Открытый интерфейс, совместимость и подстройка. Расширяемая база профилей / библиотека угроз.
Поиск доказательств, обеспечение их сохранности. Возможности записи данных и автоматического ведения журнала событий. Дополнительная постобработка с подробным техническим анализом.
Модульная конструкция для оптимального применения. Мощный, компактный и переносной комплекс. Концепция Plug & Play.
Основные возможности
Успешно реализуя на практике технологические преимущества, о которых рассказано в предыдущей главе, ARDRONIS показал себя как надежное средство для эффективного обнаружения и мониторинга беспилотной активности, а также достижения способности раннего предупреждения. Он определяет направление на активный пульт управления и микродроны. Эффективные меры противодействия могут быть определены и своевременно приняты для предотвращения входа радиоуправляемых дронов в заданную область благодаря нарушению сигнала радиоуправления.
Основные функциональные возможности и характеристики системы ARDRONIS включают в себя идентификацию, пеленгацию и меры противодействия угрозам, которые несут радиоуправляемые микродроны. Эти функциональные возможности разделены на 4 пакета:
- Обнаружение – ARDRONIS Detection (ARDRONIS-I)
- Пеленгация – ARDRONIS Direction (ARDRONIS-D)
- Разрушение – ARDRONIS Disruption (ARDRONIS-R)
- Защита – ARDRONIS Protection (ARDRONIS-P)
В данной статье речь пойдет в первую очередь о первом пакете функциональных возможностей системы.
Абсолютное обнаружение
Являясь частью комплекса ARDRONIS, ARDRONIS-I эффективно и надежно обнаруживает сигналы дистанционного управления за минимально возможное время. Он обеспечивает эффективный мониторинг дронов, а именно – обнаружение радиосвязи, обеспечивающее высокую надежность и низкий уровень ложных тревог; раннее предупреждение, гарантируя очень быстрый отклик для выявления радиоуправляемых микродронов (даже до их взлета); контроль всего спектра: полный список обнаружения всех RC-дронов, которые отнесены к категории угроз в определенной области.
Кроме того, данный комплекс обеспечивает полностью автоматизированный рабочий процесс, у него несложный для использования графический интерфейс и полностью интегрированная концепция управления. Также комплекс отличает возможность немедленного автоматического срабатывания сигнализации и уведомления в случае угрозы.
ARDRONIS-I настроен на радиоуправляемые микродроны, более 90% из которых работает в частотных диапазонах ISM. Мониторинг дронов на базе канала радиосвязи доказал, что это наиболее реальный и надежный технический подход для борьбы с угрозами, исходящими от беспилотных летательных аппаратов.
Полосы ISM являются диапазоном радиочастотного спектра, зарезервированного международным сообществом для использования РЧ энергии в промышленных, научных и медицинских целях (в отличие от телекоммуникаций, где также включены Bluetooth®, Wi-Fi, IEEE 802.15.4-ZigBee, аудио- и видеовещание, микроволны и дистанционное управление).
Соответствующие частотные диапазоны – полоса ISM: 2.4 ГГц, 5.8 ГГц; модифицированный диапазон – настраиваемый пользователем диапазон частот; редко используемый диапазон частот – 433 МГц.
ARDRONIS-I контролирует радиоуправление, охватывая все соответствующие полосы частот, используемых в современных беспилотных летательных аппаратах.
Обнаружение соединений радиосвязи охватывает:
- Дистанционное управление дронами (uplink – исходящая линия связи);
- Телеметрию и видеоданные (downlink – входящая линия связи).
Частота прыжков и расширение спектра передачи системы (т.е. FHSS / DSSS) в большинстве современных беспилотных летательных аппаратов снижают влияние помех, что сильно усложняет их обнаружение и контроль. ARDRONIS-I быстро и надежно идентифицирует управляемый канал радиосвязи микродрона с различными системами FHSS / DSSS передачи данных (например, OTT, FASST, M-Link, DSMX). Видеоданные обычно передаются на частотах ISM (2.4 ГГц, 5.8 ГГц), либо Wi-Fi, или аналоговый PAL/NTSC; все это будет перехвачено и отображено оператору.
ARDRONIS-I удовлетворяет огромный спрос на мониторинг радиоуправляемых беспилотников, обеспечивая надежное решение для раннего предупреждения угроз, которые несут беспилотники. Устройство эффективно решает задачу контроля территории во всем спектре. Техническое решение также помогает правоохранительным органам, например, в противодействии международной контрабанде.
Типичные задачи, где R&S ARDRONIS-I может быть применен, включают в себя:
- Безопасность аэропорта
- Защиту политических и публичных событий (политические встречи на высшем уровне, VIP-мероприятия, многолюдные праздники)
- Промышленные объекты (высокотехнологичные производства, частные дома)
- Правительственные объекты
- Важные коммуникации и чувствительные зоны
- Защиту спортивных объектов (стадионы, крытые арены)
При этом ARDRONIS-I предлагает возможность раннего предупреждения, которая добавляет другие методы, такие как радарные, электрооптические и акустические. ARDRONIS-I не фиксирует ложные объекты, такие, как птицы, воздушные змеи и воздушные шары, которые могут быть ошибочно идентифицированы как БЛА, что может произойти при других методах выявления.
По этой причине ARDRONIS является идеальным техническим решением, которое обеспечивает быструю реакцию, высокую надежность и низкий уровень ложных тревог.
Автоматический секвенсор и умный поиск
Для эффективного мониторинга широких частотных диапазонов пользователи могут использовать преимущества двух отличительных алгоритмов.
Первый алгоритм – автоматический секвенсор (синтезатор последовательностей сигналов и микрокоманд). Автоматический мониторинг списка (заранее заданных) полос частот с помощью непрерывной пошаговой проверки всех подходящих полос частот, которые используются в коммерчески доступных радиоуправляемых микродронах (например, 433 МГц, 2,4 ГГц и 5,8ГГц); при необходимости список частот может быть задан.
Второй алгоритм – умный поиск. Обнаружение сигналов в перегруженном ISM диапазоне, обнаружение скачкообразной перестройки частоты и кратковременного излучения составляют особую сложность; автоматический поиск лучших окон анализа сигналов (полоса пропускания в 5 МГц в режиме реального времени с мониторинговым приемником EB500) для идеального обнаружения и идентификации.
Оба алгоритма обеспечивают полный обзор всех активных радиоконтролируемых дронов в зонах, покрытых станциями мониторинга сигналов.
Благодаря высокой производительности, заложенной в мониторинговые приемники, ARDRONIS-I охватывает большую область обнаружения. При оптимальных условиях (в зоне прямой видимости) она эквивалентна расстоянию, которое охватывает радиосвязь и зависит от мощности передатчика пульта дистанционного управления БЛА. Факторы окружающей среды, такие как многолучевое распространение и замирание сигнала, могут неблагоприятно влиять на радиус обнаружения.
Со стандартным пультом радиоуправления мощность передачи составляет 100 мВт (стандарт ЕС), расстояние между дистанционным пультом управления и дроном составляет 1 км. С более мощным передатчиком и/или более высоким коэффициентом усиления антенны покрытие обычно может достигать 3 км.
Самое надежное обнаружение
Надежное обнаружение радиоуправляемых микродронов ARDRONIS-I имеет мощный детектор для сигналов со скачкообразной перестройки частоты, для кратковременных сигналов в СВЧ/УВЧ диапазонах и SHF (часть общего спектра с диапазоном СВЧ – от 3 до 30 ГГц). Обнаруженные кратковременные сигналы автоматически анализируются, сортируются и сравниваются с профилями БЛА.
Радиоуправляемое соединение с БЛА контролируется в порядке обнаружения угроз в пределах интересующей зоны. Заданный канал радиоуправления распознается по виду модуляции и параметрам скачков частоты.
Мониторинг БЛА по существу включает в себя:
-
- Обнаружение соединения радиоуправления в зоне контроля;
- Точное измерение параметров скачков частоты;
- Идентификация конкретного типа канала управления (сравнение с профилями беспилотника);
- Отделение выявленного канала радиосвязи от других сигналов в случае высокой загруженности эфира (Wi-Fi, Bluetooth).
С мощными, быстрыми алгоритмами детектирования ARDRONIS-I надежно обнаруживает кратковременные сигналы со скачкообразной перестройкой частоты, которые используются в современных системах радиоуправления. Обнаружение таких сигналов в режиме реального времени позволяет анализировать хопперы (скачки) и измерять их параметры радиосоединения с очень короткой длиной шага.
Гистограммы результатов (доступные в режиме экспертного просмотра) обеспечивают обзор частот быстрых соединений (с быстрой перестройкой частоты (БПЧ) в случаях передачи широкополосных сигналов. Эти гистограммы также предлагают несколько измерительных инструментов для определения типов систем передачи с БПЧ и количества активных излучателей.
Автоматическая идентификация и оповещение об угрозах
Профили систем передачи радиоуправляемых БЛА с соответствующими техническими параметрами могут быть определены заранее.
Любой специфический тип управляющего радиосоединения идентифицируется с помощью соответствующего оптимизированного профиля дрона. Технические параметры соединений определяются и сравниваются с библиотекой известных пультов дистанционного управления.
Результат идентификации сортируется по трем основным категориям:
- Черный список (угроза)
- Белый список (БЛА собственников)
- Безымянный (новые/неизвестные БЛА)
Любой полученный сценарий может содержать радиосоединения с БПЧ, который используется в законных целях и не представляет никакой угрозы.
Присутствие таких каналов усложняет обнаружение радиосоединений, которые могут указывать на реальную угрозу. Использование профилей обеспечивает надежную классификацию, анализ и выделение RC-соединений среди других устройств с БПЧ, даже в перегруженных полосах ISM. Свои собственные оперативные дроны могут быть определены в белом списке и не будут отображаться как угроза. Радиоуправляемые сигналы с неизвестным профилем будут обнаружены как «безымянные» и технические параметры сигналов будут идентифицированы. Пользователь может легко расширить профиль, включив обнаруженный радиосигнал управления в профиль с заданным именем пользователя.
Автоматическое уведомление об угрозе запускает сигнализацию, когда обнаружено удаленное управление с известным и/или неизвестным профилем. Сигнал оповещения может быть послан визуально, звуком, как автоматическое/ручное текстовое сообщение (SMS) предварительно определенным группам мобильных абонентов или как сообщение XML через IP.
Надежная классификация сигналов, даже в перегруженной сигналами среде ARDRONIS-I является лучшим в обнаружении, отделении и классификации радиосигналов управления БЛА, которые представляют интерес в широком, перегруженном сигналами диапазоне.
ARDRONIS-1 надежно отделяет RC сигнал БЛА от других устройств с БПЧ даже в перегруженном ISM диапазоне, который содержит в себе другие сигналы связи. Автоматическое разделение профиля гарантирует быструю перестройку частоты, короткое время разделение сигналов для того, чтобы определить, сколько передающих устройств активны. Разделитель объединяет сигналы с БПЧ по измеренным техническим параметрам, таким как величина скачка и параметры модуляции. Он также определяет дополнительные параметры, такие как покрытие и время выявления.
Для каждой группы сигналов с БПЧ разделитель автоматически сравнивает профили с оцениваемыми параметрами скачков. Благодаря этому алгоритму разделения ARDRONIS-1 достоверно идентифицирует и разделяет сигнал радиоуправления в плотно занятой ISM полосе частот (Wi-Fi, Bluetooth, видеоустройства, автосигнализации).
Кратковременные сигналы анализируются для определения соответствующих технических параметров (например, длина скачка, ширина полосы частот, скорость скачка, тип модуляции) для каждого отдельного скачка, что позволяет их классифицировать. С помощью автоматической классификации результатов оператор получает обзор обнаруженных БЛА и различает их по подробным параметрам (на соответствие профилю).
Логика рабочих процессов
Одним из преимуществ ARDRONIS-I является высокая степень автоматизации, что повышает эффективность оперативной работы. Простой в использовании графический интерфейс позволяет быстро реагировать на срочные операции. Благодаря сочетанию автоматического обнаружения, идентификации и классификации с полностью автоматизированной обработкой сигналов (т.е. автоматическая тревога, запись) ARDRONIS-I контролирует широкий диапазон частот и избавляет пользователя от многих рутинных задач.
Еще одно достоинство системы – простой в использовании графический интерфейс, что заметно повышает эффективность рабочего процесса. Автоматический, интегрированный рабочий процесс с удобным эргономичным графическим интерфейсом позволяет операторам с минимальной технической базой эффективно использовать программное обеспечение. Для опытных операторов доступна работа в режиме эксперта для того, чтобы определить необходимые настройки и конфигурацию.
Снижение нагрузки на пользователей происходит также за счет заложенной в системе автоматической обработки рабочего процесса. Автоматизированные функции обнаружения включают в себя:
- Автоматическое пошаговое прохождение всех соответствующих частотных диапазонов (т.е. автоматический секвенсор)
- Обнаружение с помощью наилучшего окна анализа (т.е. быстрый поиск) в перегруженном сигналами пространстве
- Автоматическая регистрация/запись данных
- Создание соответствующих профилей обнаружения
Когда обнаружен пульт дистанционного управления с известным и/или неизвестным профилем, автоматическое уведомление об угрозах включает сигнализацию в пределах заданной зоны обнаружения. Если БЛА транслирует видеоданные (например, через Wi-Fi, PAL), то они будут перехвачены и отображены оператору.
Открытый интерфейс, совместимость, подстройка
ARDRONIS-I доступен как открытый интерфейс для системных интеграторов. Поэтому он может быть интегрирован с минимальными усилиями в сторонние решения (например, EO/IR, радарные, акустические устройства) или в существующие системы. Большинство ультрасовременных мониторинговых приемников и пеленгаторов (в режиме приемника) могут работать с ARDRONIS-I. Концепция функциональной совместимости делает интеграцию в пользовательскую систему достаточно легкой.
ARDRONIS-I обнаруживает и опознает FHSS-контролированные микродроны на основе обширной базы профилей (библиотеки угроз). Некоторые производители микродронов уже занесены в библиотеку, в том числе Graupner, Futaba, SPEKTRUM, DJI, Turnigy, Yuneec и другие. Эта библиотека пультов дистанционного управления будет постоянно расширяться.
Производитель системы постоянно обновляет библиотеку известных типов БЛА и соответствующих им RC-сигналов, чтобы и в будущем ARDRONIS-1 оставался готовым решением, которое надежно обнаруживает дроны. При наличии соглашения о сервисной поддержке (SLA) пользователь получает преимущества от регулярного расширение базы профилей и обновления программного обеспечения.
При этом запись данных (автоматическое интеллектуальное решение для записи) и возможности автоматического журнала событий позволяют собрать доказательства для правовой оценки. Запись данных включает в себя: запись полных РЧ сценариев, файлы журнала событий и видеоизображения.
ARDRONIS-I может выполнить широкополосную запись; в этом случае необходим дополнительный цифровой широкополосный рекордер для записи сценария широкополосного радиосигнала с индивидуальными всплесками. Эта информация дает ценные доказательства в случае уголовного преследования после попытки преступления. Автоматическое интеллектуальное решение для записи позволяет легко использовать эту особенность. Сбор улик улучшается благодаря возможности записи обнаружения и результата распознавания, а также сигнала дистанционного управления (как правило, включая идентификатор устройства дистанционного управления, которое было использовано).
Дополнительная постобработка и теханализ
После того, как будут обнаружены радиособытия, пульт дистанционного управления может быть детально проанализирован. Программное обеспечение обработки и анализа сигналов CA100 для ПК и обработчик сценариев сигналов CA100IS совместно с опцией ITU-R SM.1600 находят и измеряют технические параметры сигнала.
ARDRONIS скомплектован с учетом функционала для удовлетворения индивидуальных технических требований пользователей. Модульная конструкция обеспечивает быстрое конфигурирование и обеспечение ресурсов для различных применений и вариантов использования.
Мощный, компактный и переносной комплекс ARDRONIS точно соответствует конкретным требованиям пользователей благодаря своей полностью модульной и конфигурируемой конструкции. ARDRONIS-I идеально подходит для пользователей, заинтересованных в идентификации беспилотника, т.е. мониторинга беспилотной активности в определенной области.
Он небольшой, компактный и простой в настройке. Для портативного использования ARDRONIS-I в комплект входит транспортный кейс с отделением для дополнений (антенны, приемника, ноутбука и аксессуаров).
Концепция plug & play быстро разворачивает и конфигурирует устройства ARDRONIS-I без особого вмешательства пользователя.
comments powered by HyperComments