Mối đe dọa gây ra bởi các máy bay không người lái cỡ nhỏ, tốc độ thấp, đang trở thành hiện thực trong các kịch bản chiến đấu và an ninh quốc gia
Khi mối đe dọa này trở nên nghiêm trọng hơn, NATO gần đây đã tiến hành một số nghiên cứu về chủ đề này. Trong những năm trước, hai nghiên cứu đã được công bố với mã số SG-170 và SG-188, và vào năm 2017 Nhóm Cố vấn Công nghiệp đã thực hiện nghiên cứu mới nhất cho đến nay và công bố nó với tên gọi SG-200 Nghiên cứu về mối đe dọa thấp, chậm và nhỏ Effectors.”(Điều tra phương tiện điều hành địch tốc độ thấp, bay thấp, cỡ nhỏ). Trong tất cả các báo cáo này, các nhà nghiên cứu đi đến kết luận chính rằng không một loại cảm biến đơn lẻ nào có thể cung cấp đủ khả năng theo dõi và nhận dạng để cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy và hiệu quả trước mối đe dọa từ các máy bay không người lái cỡ nhỏ, tốc độ thấp, bay thấp. (HNM-UAV). Cần lưu ý rằng khả năng bầy đàn của các phương tiện không người lái đã ở rất gần, sau đó cuộc chiến chống lại chúng sẽ trở nên phức tạp hơn nhiều.
Một thị trường mới trên đường chân trời
Số lượng các công ty hoạt động trong thị trường hệ thống chống máy bay không người lái không ngừng tăng lên. MarketForecast.com gần đây đã xuất bản một báo cáo phân tích, "Dự báo thị trường hệ thống UAV đối phó toàn cầu (C-UAV) đến năm 2026", dự đoán hai kịch bản, một không có sự kiện quan trọng và một với một cuộc tấn công bằng UAV thành công. Trong trường hợp đầu tiên, thị trường thương mại sẽ tăng từ 123 lên 273 triệu đô la với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 10,5%, trong khi thị trường quân sự sẽ tăng từ 379 đô la lên 1223 triệu đô la với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 15,8%. Trong trường hợp bị tấn công bằng UAV, lượng mua cao điểm sẽ xảy ra trong những năm đầu tiên, và sau đó sẽ có một số giảm sút. Trong mọi trường hợp, dữ liệu cho cả hai kịch bản đều cho thấy mức tăng đáng kể của thị trường.
Như đã lưu ý, một cảm biến không thể đối phó với mối đe dọa HNM-UAV. Vì vậy, cần phải sử dụng các loại khác nhau, theo quy định, đó là các đài radar, máy thu vô tuyến, cảm biến âm thanh và quang học. Sự vô hiệu hóa mối đe dọa có thể có nhiều hình thức. Đầu tiên là một thất bại về mặt chức năng với việc sử dụng các thiết bị gây nhiễu có chủ đích, các trạm gây nhiễu mất phương hướng, đưa sai hướng cho một máy bay không người lái hoạt động trên tín hiệu GPS hoặc đánh chặn các điều khiển của nó. Thứ hai là sát thương trực tiếp bằng cách sử dụng tia laser, vi sóng năng lượng cao, các rào cản vật lý, hoặc thậm chí các yếu tố gây sát thương rắn thuộc nhiều loại khác nhau.
Đối với hệ thống làm sẵn
Bỏ qua các hệ thống được thiết kế để vô hiệu hóa các máy bay không người lái chiến thuật và lớn hơn, vốn có thể được coi là một phần của hệ thống phòng không tầm ngắn, chúng tôi sẽ tập trung vào các hệ thống được thiết kế để chống lại các UAV cấp thấp hơn (thường là các hệ thống thương mại không có sẵn) đảm bảo sự trung hòa của chúng bằng khoảng cách ngắn và trung bình. Theo các nguồn tin trong ngành, phạm vi phát hiện mục tiêu loại NNM-UAV trung bình của các radar hiện đại là 8 km, phạm vi theo dõi 5 km, trong khi các hệ thống quang điện tử có phạm vi phát hiện 8 km và phạm vi theo dõi 4 km.
Đối với các thiết bị truyền động, hệ thống tần số vô tuyến có thể phát hiện máy bay không người lái ở khoảng cách 8 km, làm gián đoạn hoạt động của nó ở khoảng cách 2,5 km và gây nhiễu hiệu quả ở khoảng cách khoảng 2 km, trong khi laser và xung điện từ có thể được sử dụng ở khoảng cách 1,5 km. Bằng cách đơn giản hóa và tính đến việc các hệ thống này có thể được sử dụng cả trong các hoạt động quân sự và trong các tình huống an ninh, chúng ta có thể chia hệ thống chống máy bay không người lái thành các hệ thống tầm trung và tầm ngắn. Trước đây, theo quy định, là cố định hoặc được lắp đặt trên các phương tiện giao thông và cung cấp một "mái vòm an toàn" tại các phạm vi nói trên. Các hệ thống tầm ngắn thường ở dạng "súng tần số vô tuyến" có thể được sử dụng để phòng thủ đối tượng, hiệu quả của chúng trong việc ngăn chặn thiệt hại phụ thuộc vào loại trọng tải mà máy bay không người lái mang theo.
Hãy bắt đầu với các hệ thống tầm trung, mặc dù trong một số trường hợp, rất khó để phân loại một hệ thống cụ thể, vì nhà phát triển cung cấp nhiều tùy chọn khác nhau với các đặc điểm khác nhau dựa trên nó. Thales của Pháp chắc chắn là một trong những công ty như vậy, cung cấp nhiều giải pháp mô-đun và khả năng mở rộng đồng thời tận dụng hết khả năng tích hợp của nó.
Hãy nói về AUDS
Nếu chúng ta nói về các hệ thống hiện tại, thì trước hết cần bắt đầu với hệ thống AUDS (Giải pháp Phòng thủ Chống UAV), được phát triển bởi ba công ty Anh đã kết hợp kinh nghiệm của họ trong một giải pháp toàn diện.
Radar Doppler CW được điều biến tần số hoạt động ở chế độ quét điện tử và cung cấp phạm vi phủ sóng phương vị 180 ° và độ cao 10 ° hoặc 20 °, tùy thuộc vào cấu hình. Nó hoạt động trong băng tần Ku và có phạm vi hoạt động tối đa 8 km, có thể xác định vùng tán xạ hiệu quả (ESR) lên đến 0,01 m2. Hệ thống có thể bắt đồng thời một số mục tiêu để theo dõi.
Hệ thống giám sát và tìm kiếm Chess Dynamics Hawkeye được lắp đặt trong cùng một thiết bị với thiết bị gây nhiễu RF và bao gồm một camera quang điện tử có độ phân giải cao và một hình ảnh nhiệt sóng trung bình được làm mát. Đầu tiên có trường nhìn ngang từ 0,22 ° đến 58 ° và một hình ảnh nhiệt từ 0,6 ° đến 36 °. Hệ thống sử dụng thiết bị theo dõi kỹ thuật số Vision4ce, cung cấp khả năng theo dõi liên tục theo phương vị. Hệ thống có khả năng lia liên tục theo góc phương vị và nghiêng từ -20 ° đến + 60 ° với tốc độ 30 ° / giây, theo dõi mục tiêu ở khoảng cách khoảng 4 km.
Bộ giảm thanh RF đa băng tần ECS có ba ăng-ten định hướng tích hợp tạo thành chùm tia 20 °. Công ty đã có nhiều kinh nghiệm trong việc phát triển công nghệ chống lại các thiết bị nổ tự chế. Một đại diện của công ty nói về điều này, lưu ý rằng một số hệ thống của họ đã được triển khai bởi các lực lượng liên minh ở Iraq và Afghanistan. Ông nói thêm rằng ECS biết các lỗ hổng của các kênh truyền dữ liệu và cách sử dụng nó.
Trái tim của hệ thống AUDS là trạm điều khiển của người vận hành, qua đó có thể điều khiển tất cả các thành phần của hệ thống. Nó bao gồm một màn hình theo dõi, một màn hình điều khiển chính và một màn hình để xem video.
Để mở rộng khu vực giám sát, các hệ thống này có thể được kết hợp thành một mạng, có thể là một số hệ thống AUDS chính thức hoặc một mạng lưới các radar được kết nối với một đơn vị "hệ thống giám sát và tìm kiếm / thiết bị gây nhiễu". Ngoài ra, hệ thống AUDS có khả năng là một phần của hệ thống phòng không lớn hơn, mặc dù các công ty chưa có ý định phát triển theo hướng này.
AUDS có sẵn trong ba cấu hình: một nền tảng di động trên mái nhà, một hệ thống cột buồm chắc chắn cho các căn cứ điều hành phía trước hoặc các trại tạm thời và một hệ thống cố định cho an ninh biên giới và cơ sở hạ tầng quan trọng. AUDS cũng có thể được lắp đặt trên xe và được tối ưu hóa và cứng để sử dụng trên xe tải quân sự hoặc xe thương mại. Hệ thống đã được triển khai cho các đơn vị của Quân đội Hoa Kỳ vào năm 2016 và đạt mức độ sẵn sàng công nghệ cao nhất vào tháng 1 năm 2017.
Công ty Rheinmetall của Đức tiếp cận vấn đề chống lại máy bay không người lái từ một vị trí hơi khác, vì nó chủ yếu tính đến các mối đe dọa tiên tiến hơn, ví dụ, máy bay không người lái tiên tiến có thể tránh bị phát hiện bằng các phương tiện tần số vô tuyến, để chống lại một hoặc một máy bay trên mặt đất nào khác. hệ thống phòng thủ là cần thiết để đảm bảo phát hiện và vô hiệu hóa chúng. Do đó, Rheinmetall sử dụng nhiều hệ thống từ danh mục đầu tư phong phú của mình làm giải pháp chống mục tiêu. Công ty đã giành được hai hợp đồng lớn cho dòng hệ thống Radshield để bảo vệ các nhà tù ở Thụy Sĩ và Đức, có thể bao gồm các mô-đun khác nhau có thể được tùy chỉnh để phù hợp với yêu cầu của khách hàng.
Trong số đó, chúng ta sẽ tìm thấy bộ giám sát quang điện tử UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), bao gồm 12 camera TV và 8 cảm biến hồng ngoại, bao phủ khu vực 360 ° và ổn định dọc theo ba trục. Bộ này có thể được bổ sung với cảm biến tìm kiếm và theo dõi FAST được làm mát bằng tia hồng ngoại với chế độ xem 360 ° và tốc độ làm mới 5 khung hình / giây, cũng như các radar với AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) với trường nhìn ở góc phương vị 90 ° và ở độ cao 80 °. Việc ra quyết định được thực hiện với sự tham gia của tổ hợp phần mềm điều khiển hoạt động SC2PS (Sensor Command & Control Software), có sẵn cho các cấp chỉ huy khác nhau, từ cá nhân đến quốc gia.
Rheinmetall cũng cung cấp các hệ thống điều hành, từ pháo 35 mm quay vòng hoặc nòng đôi có khả năng bắn đạn nổ hơi AHEAD (khả năng phát triển pháo AHEAD bắn đơn 30 mm đang được xem xét) và kết thúc bằng laser HEL (Laser năng lượng cao). hệ thống đã đạt mức độ sẵn sàng công nghệ 6 (trình diễn công nghệ). Một cấp độ bên dưới (giai đoạn phát triển công nghệ) là máy bay đánh chặn Sentinel có thể tái sử dụng được phát triển bởi công ty Skysec của Thụy Sĩ. Sentinel có chiều dài 700 mm, sải cánh 300 mm và nặng 1,8 kg. Trong mũi tàu lắp một đầu điều khiển, phía sau là động cơ điện dẫn động chân vịt, giúp tàu có thể đạt tốc độ 230 km / h; phạm vi hoạt động của thiết bị lên đến 4 km. Thiết bị Sentinel được phóng với tọa độ ba chiều gần đúng được tải của máy bay không người lái mong muốn, khi đến gần nó, nó ném ra lưới, bắt một máy bay không người lái thù địch, sau đó nó được thả xuống đất với sự trợ giúp của dù; do đó, thiệt hại gián tiếp được giảm xuống bằng không.
Các giải pháp khác của Đức
Rheinmetall cũng cung cấp các hệ thống điều hành khác. Ví dụ, hệ thống HPM (Lò vi sóng công suất cao), cũng được sử dụng để vô hiệu hóa các thiết bị nổ ngẫu hứng (IED), cũng như một khẩu pháo đa nòng 9 mm với tốc độ bắn 1500 phát / phút, có khả năng bắn bùng nổ 30 vòng; Hơn nữa, mỗi quả đạn tạo ra một đám mây bom, đạn con bằng nhựa mà khi rơi xuống đất có năng lượng dư tối thiểu nhỏ hơn 0,1 J / mm2. Ngoài các ứng dụng quân sự, Rheinmetall cùng với công ty Frequentis của Áo, chuyên về hệ thống thông tin và liên lạc, cung cấp các hệ thống để bảo vệ các sân bay.
Công ty Hensoldt của Đức, tách ra vào năm 2017 từ mảng kinh doanh điện tử quốc phòng của hãng máy bay khổng lồ châu Âu Airbus, đã phát triển hệ thống Xpeller, bao gồm các khối chức năng của riêng nó. Hệ thống bao gồm radar Spexer 500 băng tần X với góc phương vị 120 ° và độ cao 30 ° và phạm vi phát hiện điển hình là 4 km, mô-đun NightOwl ZM-ER với máy ảnh màu và máy ảnh nhiệt 3-5 μm, và được trang bị với thiết bị gây nhiễu anten đa hướng hoặc định hướng có công suất định mức từ 10 đến 400 W, hoạt động trong dải tần 20-6000 MHz.
Vào tháng 5 năm 2017, để nâng cao hơn nữa khả năng phát hiện của Xpeller, công ty đã ký một thỏa thuận với Công nghệ Squarehead của Na Uy để tích hợp cảm biến âm thanh Discovair. Hệ thống này, dựa trên một dãy 128 micrô âm thanh, cũng có một bộ xử lý tín hiệu.
Một giải pháp khác của Đức, được gọi là Guardion, kết hợp các thành phần từ ba công ty khác nhau. Thành phần điều khiển Taranis của ESG, kết hợp và phân tích tất cả dữ liệu cảm biến, trực quan hóa máy bay không người lái đang tiếp cận và theo dõi tình hình. Rhode & Schwarz đã cung cấp hệ thống phát hiện Ardronis RF, hệ thống này phát hiện các kênh vô tuyến điều khiển từ xa của máy bay không người lái thương mại. Một bộ thu tín hiệu radar, bộ ghép quang và cảm biến âm thanh có thể được thêm vào hệ thống. Ardronis cũng hoạt động như một thiết bị truyền động, vì nó có thể làm gián đoạn hoạt động của các kênh vô tuyến, cũng như hệ thống vệ tinh điều hướng, trong khi hệ thống con R&S Wi-Fi Disconnect cho phép phát hiện và làm gián đoạn tín hiệu Wi-Fi được sử dụng để điều khiển máy bay không người lái.
Diehl Defense đã cung cấp thành phần tham gia trực tiếp HPEM. Hệ thống có thể mở rộng này có khả năng đốt cháy các thiết bị điện tử bay không người lái nhờ xung điện từ trong phạm vi vài trăm mét, và cũng có khả năng chống lại các cuộc tấn công theo bầy đàn. Ứng dụng duy nhất được biết đến của hệ thống Guardion là việc nó được triển khai tại Hội nghị thượng đỉnh G20 vào tháng 7 năm 2017 ở Hamburg, vì ESG đã nhận nhiệm vụ bảo vệ các địa điểm diễn ra hội nghị thượng đỉnh này từ Văn phòng Cảnh sát Hình sự Liên bang.
Các nhà phát triển từ Ý, Israel và Thổ Nhĩ Kỳ
Công ty Leonardo của Ý đã phát triển tổ hợp Falcon Shield, kết hợp một radar, ví dụ như Lyra 10, một bộ quang điện tử, chẳng hạn như Nerio-ULR, và các mô-đun gây nhiễu điện tử để vô hiệu hóa các máy bay không người lái không mong muốn. Về phần mình, IDS (Ingegneria Dei Sistemi) đã phát triển một hệ thống Black Knight tích hợp dựa trên radar Doppler, một hệ thống quang điện tử tầm trung với camera truyền hình và hồng ngoại và thiết bị gây nhiễu đa băng tần. Hệ thống có thể được mở rộng bằng cách thêm các cảm biến khác, ví dụ, bộ tìm hướng ba băng tần. Elettronica đã phát triển hệ thống Adrian, có khả năng phát hiện tín hiệu đi và xuống từ các nhà khai thác máy bay và mặt đất, phân loại, xác định và xác định tọa độ của chúng nhờ vào một thư viện rộng lớn mà người dùng có thể liên tục bổ sung, cũng như phá vỡ các mối đe dọa thông qua các thuật toán gây nhiễu thông minh. Cả hai hệ thống đã được thử nghiệm thực địa vào năm 2017. IDS và Elettronica hiện đang làm việc với Leonardo để đáp ứng nhu cầu của Không quân Ý, phát triển một hệ thống tích hợp, thông tin trên đó vẫn được phân loại.
Công ty Thổ Nhĩ Kỳ Aselsan đã phát triển hai hệ thống: được lắp đặt trên máy bay Gergedan-UAV và Ihtar tĩnh tại. Đầu tiên là hệ thống gây nhiễu có thể lập trình với hơn 100 kiểu gây nhiễu khác nhau. Phổ tần RF là dành riêng cho khách hàng, ăng-ten tiêu chuẩn là đa hướng, nhưng ăng-ten định hướng là tùy chọn. Với hệ thống Gergedan-UAV nặng 65 kg, công suất đầu ra RF nhỏ hơn 650 W, thời lượng pin là một giờ.
Trong hệ thống tĩnh Ihtar, hệ thống Gergedan được sử dụng như một bộ phận dẫn động, trong đó radar băng tần Asag Ku được bổ sung, có khả năng phát hiện các UAV mini trong khu vực hơn 360 ° ở khoảng cách 5 km; quét khu vực cũng có sẵn. Ngoài ra, một bộ phận quang điện tử có thể được bổ sung, thường được gắn trên nền HSY ổn định, trên đó cũng có thể lắp đặt chính radar Asag. Cả hai hệ thống đã được bán cho một số quốc gia ở Trung Đông và vào cuối năm 2017, hệ thống Ihtar đã được lắp đặt để bảo vệ một cơ sở ở Indonesia. Đối với thị trường địa phương, hệ thống Gergedan-UAV đã được lắp đặt trên nhiều xe VIP, trong khi Ihtar đã được lắp đặt trên một số căn cứ quân sự.
Vào cuối năm 2017, chính phủ Israel đã thành lập một lực lượng đặc nhiệm quốc gia trong Không quân để đối phó với an ninh và chống máy bay không người lái. Tuy nhiên, ngành công nghiệp quốc gia đã đưa ra nhiều giải pháp trong lĩnh vực này. Rafael đã phát triển một hệ thống Drone Dome có thể gắn chân máy kết hợp các cảm biến từ nhiều công ty khác nhau với các bộ điều khiển và truyền động của Rafael. Khả năng phát hiện được cung cấp bởi radar bán cầu đa nhiệm Rada Rada RPS-42, có khả năng phát hiện một vật thể có RCS 0,002 m2 ở khoảng cách 3,5 km, kết hợp với hệ thống tình báo vô tuyến NetSense COMINT của Netline, hoạt động trong phạm vi từ 20 MHz đến 6 GHz, phát hiện tín hiệu ngay cả trước khi máy bay không người lái cất cánh, cung cấp phương vị nhờ ăng-ten với trường nhìn 60 độ.
Chịu trách nhiệm nhận dạng là đơn vị quang điện tử Controp MEOS, bao gồm một camera CCD ban ngày với độ phóng đại x50 và một camera ảnh nhiệt thế hệ thứ ba. Hệ thống điều khiển tự động của Rafael tích hợp tất cả các cảm biến và các thuật toán của nó cung cấp tất cả thông tin cần thiết cho người vận hành, người có thể vô hiệu hóa một đối tượng đang tiếp cận bằng cách sử dụng hệ thống gây nhiễu Netline C-Guard, hoạt động trên 5 kênh trong dải tần từ 433 MHz đến 5,6 GHz. Với cấu hình này, hệ thống dự kiến sẽ xuất xưởng vào giữa năm 2018.
