Украина и Россия борются за победу над «неглушимыми» оптоволоконными беспилотниками

Министерство обороны Украины проводит испытания беспилотников с волоконно-оптическим управлением, похожих на те, что использует Россия. (Фото Виктора Фридшона/Global Images Ukraine через Getty Images) Global Images Ukraine через Getty Images

В продолжающейся войне между Россией и Украиной инновации в области беспилотных и противодронных технологий стали определяющей чертой поля боя. Поскольку многие системы борьбы с беспилотниками работают, глуша радиосигналы, управляющие дронами, и Россия, и Украина все чаще используют «помехозащищенные» дроны, которые общаются по легким оптоволоконным кабелям. Легкий кабель наматывается на катушку, установленную на дроне. Он разматывается во время полета дрона, что позволяет оператору дрона поддерживать связь даже при наличии глушения. Несмотря на это, в игре в кошки-мышки между дронами и технологиями борьбы с дронами, даже у этих дронов есть врожденные уязвимости, которыми обе страны вскоре будут пользоваться.

Задача противодействия этим привязным беспилотникам выходит за рамки их иммунитета к помехам. Поскольку глушение неэффективно, украинским и российским силам приходится использовать кинетические методы для противодействия им. Тем не менее, многие кинетические системы борьбы с беспилотниками полагаются на радиосигнал от беспилотника, который включает в себя видеопоток, для обнаружения. Затем этот сигнал триангулируется для определения точного местоположения дрона. При использовании оптоволоконных дронов эти сигналы передаются оператору по кабелю, не оставляя заметного сигнала.

Изображения в социальных сетях захваченного российского беспилотника, управляемого оптоволоконным кабелем, который разматывается по мере того, как дрон летит. В катушке было почти 10 км оптоволоконного кабеля

Хотя эти управляемые по волокну дроны не могут быть обнаружены с помощью их радиосигнатуры, существуют и другие методы обнаружения. В недавней статье Business Insider указано, что украинская технологическая компания Kara Dag предложила использовать акустические и визуальные сигнатуры в сочетании с передовыми методами обработки для обнаружения этих управляемых оптоволоконных дронов. Будучи обнаруженными, украинцы могут противостоять беспилотнику с помощью ряда кинетических методов. Тем временем Министерство радиоэлектронной промышленности России запрашивает у оборонного сообщества информацию о том, как обнаружить и потенциально уничтожить эти беспилотники. Многие из их предложений также сосредоточены на акустическом и визуальном обнаружении этих дронов.

Акустическое обнаружение дронов — это хорошо зарекомендовавший себя метод, который использует массив микрофонов для идентификации характерного шума, производимого лопастями и двигателями пропеллеров дронов. Оптоволоконные дроны громче, чем аналогичные беспилотные летательные аппараты без кабеля, потому что их пропеллеры должны создавать большую тягу, чтобы поддерживать дополнительную полезную нагрузку катушки с кабелем. Несмотря на это, основной проблемой при таком подходе традиционно был запас хода. Уровень шума ослабевает с расстоянием, и большинству микрофонов трудно отличить шум дрона от окружающих звуков на расстоянии более 100 метров. Чтобы обойти это ограничение, обычно используются массивы направленных микрофонов. Эти массивы фокусируются на определенных участках неба, значительно снижая помехи от окружающего шума. Охватывая небо, они могут повысить вероятность обнаружения акустического присутствия дрона.

Визуальное обнаружение дронов также хорошо известно, но также имеет свои проблемы. Маленькие дроны часто выглядят как крошечные пятнышки на фоне неба, что затрудняет их отличить от самолетов или птиц. Более того, кабельные дроны обычно летают ближе к земле, что ограничивает линию видимости, необходимую для визуального обнаружения. Тем не менее, несколько предложенных методов используют оптоволоконный кабель для помощи в обнаружении. Несмотря на то, что кабель тонкий и его трудно разглядеть в видимом спектре, он отражает свет в инфракрасном диапазоне. Система обнаружения дронов может использовать это свойство, используя диффузный инфракрасный лазер для сканирования неба и инфракрасную камеру для обнаружения отражений от кабеля. Инфракрасные камеры также могут обнаруживать тепловую сигнатуру двигателей беспилотника, когда они нагреваются во время работы.

Снимок в социальных сетях российского FPV-беспилотника, управляемого оптоволоконным кабелем, пролетающего мимо украинского пикапа с оборудованием для глушения. Дрон продолжает наносить удары по бронетехнике перед пикапом. Через социальные сети.

Смотреть видео

Как акустические, так и визуальные методы обнаружения должны идентифицировать очень слабые сигналы в большом количестве шума, как пресловутая иголка в стоге сена. Достижения в области технологий обработки данных, включая машинное обучение и искусственный интеллект, могут облегчить эту задачу. Кроме того, когда эти два метода обнаружения объединены, они усиливают друг друга, увеличивая вероятность обнаружения дрона. Кара-Даг разрабатывает такую систему для Украины, используя большой технический опыт страны в области передовых технологий обработки.

Несмотря на эти потенциальные методы противодействия беспилотникам с оптоволоконным управлением, такие системы в настоящее время недоступны. В результате, та сторона, которая первой разработает решение для борьбы с дронами, получит явное преимущество на поле боя. В то время как Россия обладает опытом в области беспилотных технологий, Украина имеет возможность быстро внедрять инновации и внедрять новые решения. Как только одна сторона реализует решение, другая, скорее всего, быстро последует за ней, и война беспилотников будет продолжать развиваться.