Защита от дронов в городской, густонаселенной местности

Беспилотные летальные аппараты (БЛА), перейдя из военной области в развлекательную, перестали выполнять часть своих функций. Остались основные – разведка и наблюдение с большой высоты за объектами. БЛА нашли свое применение в фотографии, видеосъемке за счет возможности снять уникальные и эффектные кадры. Но минусом широкого распространения дронов стала опасность их использования в незаконных целях.

Основные принципы действия “Антидрон”

Контроль за  беспилотными летательными аппаратами (БЛА) осуществляется с пульта управления. В пульт и в БЛА установлены приемо-передающие устройства, которые позволяют обмениваться данными, в том числе командами управления, по радиоканалу. Частоты, используемые аппаратами различны, но ресурс ограничивается и распределяется государством, поэтому разработчики БЛА используют общедоступные диапазоны*. На этом и построена идея создания комплексов для обнаружения и подавления БЛА “Антидрон” (оборудование работает в тех же диапазонах частот, что и выпускаемые бытовые БЛА).  Процесс защиты от БЛА “Антидрон” состоит из двух этапов. Первый - это обнаружение БЛА при помощи универсального широкополосного приемника. После того, как БЛА обнаружен, осуществляется второй этап -  активация защитного барьра, препятствующего возможности проникновения на территорию объекта обнаруженного БЛА** . Во время активности защитного барьера, БЛА либо совершит посадку, либо вернется в место от куда он совершил взлет “домашняя точка”. Оператор в это время не имеет возможности управлять дроном, получать от него координаты и любой вид данных.

*Стоит заметить, что так называемые общедоступные диапазоны у разных государств могут различаться.

**излучения высокоэффективной помехи в приемные тракты пульта управления и БЛА.

Городская местность

Главная особенность города – большое число жителей, вносящее ограничение на использование передающих компонентов устройств АнтиБЛА. Основной защитного барьера являют излучение высокоэффективных помех в определенных диапазонах частот. Под воздействие данных помех могут попасть такие бытовые устройста как приемные устройства GPS/ГЛОНАС, Wi-Fi и радии работающие в диапазоне 433МГц. Чем больше население города, тем вероятнее в нем можно найти оборудование, работающее в указанных частотных диапазонах, а значит возникает необходимость в проведении мероприятий для соблюдения электромагнитной совместимости устройств – тщательно подбирать место установки, подбирать нужные антеннные системы, регулировать мощность постановщиков помех.  Второй особенностью городской местности является застройка, создающая большое количество радиотеней, то есть зон приема ослабленного сигнала, либо его отсутствия. Такие зоны обязывают учитывать ослабления приемных и передающих характеристик оборудования на стадии предварительных расчетов. Совокупность описанных выше факторов делает применение оборудования АнтиБЛА в городской местности нетривиальной задачей. Но, при грамотном подходе, можно добиться практически нулевых потерь в эффективности работы АнтиБЛА систем.

К объектам нередко располагающимся в близи с городом относится аэропорты. На территории аэропорта проведены сети Wi-Fi, без системами GPS/ГЛОНАСС необходится ниодно сухопутное транспортное средтсво. Использование комплексов АнтиБЛА может внести коротковременные сбои в работе данных систем. Однако же, подобные неудобства все равно не сравнятся с угрозой отмен или переносов рейсов, а также возникновения аварийных ситуаций, таких как попадание беспилотника в турбину или в лобовое стекло. Для таких объектов рекомендуется использовать оборудование защиты от БЛА в автоматическом режиме без подавления глобальных систем позиционирования (GPS/ГЛОНАСС). Эффект от воздействия помех на Wi-Fi оборудование при правильном выборе антенных систем и грамотном монтаже оборудовани АнтиБЛА либо вовсе вовсе будет отсутсвовать, либо будет минимален (ухудшится уровень связи).  В данном случаем комплексы АнтиБЛА, обеспечивающие покрытие всей территории аэропорта, будут осуществлять своевременное обнаружение БЛА (при их подлете к терриитории аэропорта) и последующее незамедлительное создание пространсвенного барьера, покрывающего всю территорию аэропорта. БЛА, попавший под воздействие барьерного поля, вернется в свою домашнюю точку (место от куда был произведен взлет БЛА).

UK Airprox Board провело исследование о безопасности совместного использования воздушного пространства, по итогам которого получен следующий результат: в 2016 году в Соединенном Королевстве произошел 71 случай опасного приближения БПЛА к пассажирским самолетам. Все они могли бы привести к аварии. Количество дронов с каждым годом увеличивается, а значит возрастает опасность их использования.

Рис. 1 Аэропорт Гатвик в Лондоне

 

21 декабря 2018 года, в связи с появлением дронов на территории аэропорта Гатвик в Лондоне, на несколько часов закрылась одна из взлетно-посадочных полос. Представители аэропорта заявили о приостановлении работы в качестве меры предосторожности.

Рис. 2, 3 Ожидающие вылета пассажиры лондонского аэропорта

Около 120 тысяч пассажиров в тот вечер не смогли осуществить вылет. В общей сложности за несколько дней активности дронов было отменено более 800 вылетов, авиакомпании потерпели миллионные убытки.

При этом нарушителей так и не нашли, даже с привлечением полицейских и армии Соединенного Королевства. В этом случае действия не являлись частью террористического акта, но такая вероятность всегда есть – прикрепить взрывное устройство к летальному аппарату и превратить его в настоящие оружие не составит большой сложности.

Рис. 4 Британская полиция обследует крыши зданий

По статистике, собранной изданием Aviation Week & Space Technology, с 1998 года во всем мире от столкновений с птицами во время полета погибло 219 человек. В то же время авиакомпании всего мира ежегодно тратят 625–650 млн. долл. США на восстановление ущерба, причиненного пассажирским самолетам в результате подобных инцидентов. Линейные размеры дрона обычно примерно равны либо превышают размеры птиц, живущих в черте города. Значит и шансы нарушить целостность фюзеляжа или двигателя выше.

Рис. 5 Дрон врезается в ветровое стекло пассажирского самолета во время испытаний, проводившихся в Великобритании

Рис. 6, 7, 8 Последствия попадания дрона в турбину самолета, смоделированные на компьютере

Британская многонациональная оборонная компания QinetiQ заявила, что опасность для самолетов гражданской авиации, в том числе при полете на небольших скоростях и заходе на посадку, могут представлять дроны массой от четырех килограммов. Но, даже если малые беспилотники и не представляют серьезной угрозы для пассажирских самолетов, они все равно могут оказать негативное влияние на авиацию, увеличив и без того немалые расходы компаний на ремонт лайнеров. Именно во избежание подобных статей расходов бюджета и существует “Антидрон”.

Очевидно, что угроза безопасности людей, паузы в работе, потери клиентов вследствие нарушения порядка — это веские причины для оснащения самых разных местностей комплексами АнтиБПЛА. Даже на сложных объектах, таких как аэропорты, “Антидрон” необходим для защиты от несанкционированного проникновения на территорию заказчика. Важным пунктом работы комплекса является то, что для прекращения всякого опасного влияния дрона, будь то подрывная, хулиганская или непреднамеренная деятельности, нет нужды вычислять его оператора в радиусе многих километров путем длительных поисков и затраты человеческих ресурсов.

Новые статьи