Аннотация. Проведен анализ современных зарубежных и отечественных средств защиты важных объектов от террористических БПЛА. Показаны их основные достоинства и недостатки. Описаны особенности защиты важных объектов с помощь блокираторов радиоуправляемых взрывных устройств серии «GRIPHON QUADRO». Приведены их технические характеристики и отличия от зарубежных аналогов.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств, имитационный помеховый сигнал.
Среди возможных угроз для любого важного объекта наибольшую опасность представляет атака террористов.
В настоящее время террористы по всему миру активно используют коммерческие и самодельные беспилотные летательные аппараты (БПЛА) как основу для создания радиоуправляемых взрывных устройств.
Первоначально БПЛА использовались террористами для ведения воздушной разведки. Позже БПЛА стались использоваться для сбрасывания на головы противника ручных гранат и других самодельных боеприпасов. Террористические группировки «Джунд аль-Акса» и «Джабхат ан-Нусра» первыми заявили о применении дронов-бомбардировщиков в Сирии.
В 2016 году ИГИЛ с успехом отбомбилось под Мосулом по пешмерге (курдскому ополчению) и французскому спецназу.
Один из ярких примеров: атака боевиков «Исламского государства» в Дейр-эз-Зоре на армейский склад боеприпасов, устроенный на территории стадиона (Рис. 1). Находясь за линией фронта, примерно в трех километрах от цели, они направили квадрокоптер, несущий на себе самодельный боеприпас на основе выстрела для подствольного гранатомета, на склад боеприпасов Сирийской арабской армии.
В результате все хранящиеся десятки тонн патронов и снарядов были уничтожены.
Рис. 1 Атака на склад с боеприпасами сирийской армии, размещенными на стадионе. Район г. Дейр-эз-Зор, октябрь 2017 года.
БПЛА боевиков ИГИЛ (Рис. 2, 3) наносили удары и по российским военнослужащим, в районе Пальмиры на авиабазе Т4 (Тияз) и переправы через р. Ефрат. По словам террористов, такие налеты доставляют немало хлопот — квадрокоптеры появляются буквально из ниоткуда.
Рис. 2 БПЛА, захваченные у боевиков ИГИЛ.
Рис. 3 Атака квадрокоптера на российских военнослужащих.
В 2017 г. «Исламское государство» и другие значительно расширили количество применяемых БПЛА и стали регулярно атаковать своих противников с воздуха.
Апофеозом использования самодельных ударных БПЛА террористами стала массированная атака на авиабазу Хмеймим и военно-морскую базу Тартус в ночь с 5 на 6 января 2018 г. При атаке было одновременно использовано 13 БПЛА.
Особенностью применявшихся в этой атаке БПЛА было то, что данные БПЛА не имели системы радиоуправления. Наведение БПЛА на цель осуществлялось исключительно с помощью установленной на БПЛА электронной системы навигации на основе GPS.
Каждый БПЛА, участвовавший в атаке на российскую базу "Хмеймим" в Сирии (Рис. 4), нес по 10 боеприпасов, снаряженных металлическими шариками (Рис. 5).
Рис. 4 Дроны, атаковавшие российские базы.
Рис. 5 Боеприпасы, установленные на БПЛА.
Таким образом, встал вопрос защиты личного состава и объектов от нового оружия террористов.
В Ираке во время штурма Мосула у правительственных частей были замечены изделия Blighter AUDS Counter-UAV (Рис. 6). Это совместная разработка трех британских компаний: Enterprise Control Systems, Blighter Surveillance Systems и Chess Dynamics.
AUDS Counter-UAV может обнаруживать БПЛА и осуществлять радиоэлектронное подавление его систем управления и навигации.
Изделие AUDS Counter-UAV состоит из радиолокатора, видеокамеры, тепловизионной камеры и передатчика помех с направленными антеннами.
Принцип работы изделия AUDS Counter-UAV следующий. Сканирующий радиолокатор обнаруживает БПЛА, после чего начинается автоматическое сопровождение цели с помощью тепловизионной камеры и видеокамеры. Данные о захваченной цели (координаты и видеоизображение) выдаются на экран компьютера оператора. Также осуществляется выдача данных о изменяющихся координатах цели на компьютер четырёхдиапазонного передатчика помех. По этим данным осуществляется наведение направленных антенн передатчика помех на цель. При необходимости, оператор включает передатчик помех в режим излучения помехового сигнала и осуществляется радиоэлектронное подавление систем управления и навигации БПЛА.
В ТТХ изделия AUDS Counter-UAV указан радиус действия: до 10 километров. То есть одно изделие на открытом пространстве может, теоретически, обеспечивать безопасность большой группировки войск. Однако данная модель в первую очередь рассчитана на борьбу с крупными военными беспилотниками, имеющими большую эффективную поверхность рассеяния (ЭПР). Малоразмерные коммерческие БПЛА, переделанные под боевые, обладают очень малой ЭПР и могут быть обнаружены на дальностях не более 2,5 километра.
С помощью AUDS Counter-UAV, по словам командующего силами США в Ираке полковника Бретта Сильвии, только к концу января 2017 года (то есть в разгар боев в Мосуле) им удалось сбить около десяти БПЛА боевиков ИГ.
В качестве недостатка изделия AUDS Counter-UAV применительно к задаче борьбы с коммерческими БПЛА, необходимо отметить, его высокую стоимость (около 1 млн. долларов США). Также нужно отметить необходимость наличия нескольких смен высококвалифицированных операторов для постоянной работы с этим комплексом. Для регулярного технического обслуживания и текущего ремонта комплекса, также, необходимо наличие высококвалифицированного персонала. Все это значительно увеличивает расходы на содержание этого комплекса.
Отдельно необходимо отметить, что данный комплекс изначально разрабатывался для обнаружения и подавления единичных военных БПЛА. Алгоритм его работы – обнаружение БПЛА, сопровождение, наведение на цель направленных антенн передатчика помех, осуществление направленного излучения широкополосных заградительных помех в направлении обнаруженной цели не подходит для защиты от массового применения малоразмерных БПЛА, движущихся по удалённым друг от друга траекториям полета, как это было при атаке баз Хмеймим и Тартус в ночь с 5 на 6 января 2018 г., где при атаке было одновременно использовано 13 БПЛА.
Для того, чтобы привести БПЛА к аварийной посадке путем радиоэлектронного подавления его систем навигации и радиоуправления требуется от 1 до 50 минут. Это время, за которое БПЛА должен израсходовать запас заряда аккумуляторной батареи или запас топлива. Передатчик помех изделия AUDS Counter-UAV имеет антенны с очень узкой диаграммой направленности. То есть при групповой атаке БПЛА изделие AUDS Counter-UAV будет осуществлять подавление БПЛА в течение от 1 до 50 минут только в одном очень ограниченном секторе. Хорошо если в этот сектор попадет несколько БПЛА, а в случае использования нескольких БПЛА, летящих по удаленным друг от друга траекториям полета изделие AUDS Counter-UAV, сможет осуществить нейтрализацию только небольшой части БПЛА из группы.
Рис. 6 Изделие AUDS Counter-UAV
Другим средством борьбы с БПЛА стала тайваньская мобильная система RAYSUN MD1 (Рис. 7). Производитель заявляет дальность действия этого изделия от 50 м до 1 километра.
По заявлению производителя, RAYSUN MD1 способна аварийно посадить БПЛА или заставить его вернуться к оператору (если он на это запрограммирован). Кроме того, прибор позволяет раздельно включать режимы излучения помех для сигналов ISM или GPS. Пользователь может только подавить сигналы ISM, сохраняя работу GPS, чтобы определить местоположение оператора БПЛА для его последующего уничтожения.
Рис. 7 Использование системы RAYSUN MD1 иракскими военными.
Кроме системы RAYSUN MD1, по словам американских военных, в Ираке используется американская разработка Dronedefender (Рис. 8), которая имеет вид винтовки с оптическим прицелом и дополнительными антеннами направленного действия.
Рис. 8 Система «Dronedefender».
Согласно ТТХ, изделие может осуществлять нейтрализацию БПЛА на расстоянии до 400 метров. Заряда батарей Dronedefender хватает на 5 часов использования. Весит изделие около 4,5 килограмм.
Российским аналогом «электронного ружья» является отечественная разработка ZALA REX 1 (Рис. 9). Но, как и другие устройства подобного плана, она имеет все те же недостатки — небольшое время работы (около 3 часов), вредное воздействие на оператора (оператору запрещено работать более 4 часов 40 минут в сутки). Использование направленных антенн предполагает предварительное обнаружение БПЛА и точное наведение «ружья» на БПЛА перед включением передатчика помех. Оператор должен самостоятельно находить цель, что затруднительно при расстоянии до БПЛА более 50 м и невозможно в ночное время.
Рис. 9 Изделие ZALA REX-1.
Все рассмотренные выше типы изделий для противодействия террористическим БПЛА используются за рубежом для защиты важных объектов.
Подробный анализ этих изделий показывает, что они имеют общие недостатки:
1. Высокая стоимость самих изделий и/или высокая стоимость эксплуатации этих изделий связанная с необходимостью иметь автоматическую систему обнаружения и наведения или человека-оператора для обнаружения БПЛА и точного наведения направленных антенн передатчиков помех на цель.
2. Невозможность одновременного радиоэлектронного подавления нескольких БПЛА, атакующих в составе группы.
Необходимость использования направленных антенн обусловлена тем, что с совершенствованием сигнала GPS значительно выросла его помехоустойчивость. Во всех рассмотренных выше образцах изделий для противодействия БПЛА при подавлении системы навигации используется широкополосная заградительная помеха. Последние 10 лет совершенствование сигнала GPS шло именно в направлении повышения помехоустойчивости от широкополосной заградительной помехи. В результате получилось то, что для надежного подавления системы навигации БПЛА на основе GPS в месте нахождения БПЛА требуется создать очень высокий уровень широкополосной заградительной помехи. На сегодняшний день основным способом создания такого мощного помехового сигнала является использование мощных передатчиков помех с направленными антеннами.
Необходимость использования направленных антенн влечет за собой необходимость точного знания куда направлять эти антенны. Для этого требуется иметь круглосуточный наблюдательный пост или автоматическую систему обнаружения и распознавания БПЛА. И то и другое требует больших затрат.
Совсем по-другому к задаче защиты важных объектов от БПЛА подошли специалисты российской компании «ТАИРИС».
Понимая малую эффективность широкополосной заградительной помехи для подавления системы навигации БПЛА на основе систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, в компании «ТАИРИС» разработали имитационный помеховый сигнал, который является «родным» для навигационных приемников. Для использования этого имитационного сигнала не требуются направленные антенны и передатчики большой мощности. Данный тип сигнала используется в выпускаемых компанией «ТАИРИС» блокираторах радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO 5» и «GRIPHON QUADRO ST2».
Необходимо отметить, что уже на удалении 1-1,5 км от изделия «GRIPHON QUADRO 5» или «GRIPHON QUADRO ST2» уровень ложного сигнала на входе навигационного приемника БПЛА значительно превышает уровень сигнала от реальных спутников и БПЛА «видит» только наши ложные сигналы спутников. Эти ложные сигналы в информационной части не несут нужной информации, и система навигации БПЛА перестает работать. При этом мощность передатчика имитационного помехового сигнала очень мала (около 1 Ватта).
Отдельно нужно сказать, что в изделиях «GRIPHON QUADRO 5» и «GRIPHON QUADRO ST2» используется не направленные антенны, а специальные всенаправленные антенны, создающие защитную зону в виде полусферы.
Изделие «GRIPHON QUADRO 5» разработано для оснащения мобильных патрулей, осуществляющих охрану подступов к важным объектам. Данное изделие может использоваться как в автомобильном, так и в быстро разворачиваемом варианте исполнения. Питание изделия осуществляется от бортовой сети автомобиля напряжением 12 В.
Блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO 5»
Изделие «GRIPHON QUADRO 5» (Рис. 10) предназначено для защиты объектов от радиоуправляемых взрывных устройств, доставляемых квадрокоптерами и другими бытовыми БПЛА.
Изделие может применяться для воспрепятствования ведению разведки объектов с использованием бытовых БПЛА.
Рис. 10 Блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO 5»
Изделие создает полусферическую защитную зону (Рис. 11), в которой происходит подавление радиоканалов управления и систем навигации квадрокоптеров и других бытовых БПЛА, что ведет к их аварийной посадке или автоматической остановке у границы защитной зоны (в зависимости от установленной в БПЛА программы управления полетом).
Рис. 11 Защитная зона блокиратора радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO 5».
Быстро разворачиваемый вариант изделия «GRIPHON QUADRO 5» с питанием от бортовой сети автомобиля выполнен в пластиковом кейсе.
Технические характеристики
Диапазоны частот подавляемых радиоканалов управления БПЛА | 450 МГц, 868 МГц, 915 МГц, 2,4 ГГц, 5,8 ГГц | |
Виды подавляемых навигационных систем БПЛА | GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou | |
Интегральная выходная мощность (на нагрузку 50 Ом), не менее, Вт | 30 | |
Тип помехи для радиоканалов управления БПЛА | широкополосная заградительная | |
Тип помехи для навигационных систем БПЛА | имитационная | |
Диапазон рабочих температур, ?С | -20…+45 | |
Габаритные размеры, не более, мм |
800х510х400
|
|
Масса блока ГШС, не более, кг | 20 |
Для непосредственного прикрытия территории важного объекта используется стационарный блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO ST 2» (Рис. 12).
Блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO ST 2»
Рис. 11 Блокиратор радиоуправляемых взрывных устройств «GRIPHON QUADRO ST2».
Изделие «GRIPHON QUADRO ST2» предназначено для защиты важных объектов от радиоуправляемых взрывных устройств, доставляемых квадрокоптерами и другими коммерческими БПЛА. Изделие может применяться для воспрепятствования ведению разведки объектов с использованием коммерческих БПЛА. Изделие создает полусферическую защитную зону, в которой происходит подавление радиоканалов управления и систем навигации квадрокоптеров и других коммерческих БПЛА, что ведет к их аварийной посадке. Питание изделия осуществляется от сети 220 В. Блок питания от сети 220 В поставляется в составе изделия.
Технические характеристики
Диапазоны частот подавляемых радиоканалов управления БПЛА | 450 МГц, 868 МГц, 915 МГц, 2,4 ГГц, 5,8 ГГц |
Виды подавляемых навигационных систем БПЛА | GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou |
Интегральная выходная мощность (на нагрузку 50 Ом), не менее, Вт | 34 |
Тип помехи для радиоканалов управления БПЛА | широкополосная заградительная |
Тип помехи для навигационных систем БПЛА | имитационная |
Диапазон рабочих температур, ?С | -20…+45 |
Габаритные размеры основного блока ГШС, не более, мм | диаметр 550, высота 650 |
Габаритные размеры дополнительного блока ГШС, не более, мм | диаметр 550, высота 650 |
Масса изделия, не более, кг | 52 |
Выводы:
1. Изделия «GRIPHON QUADRO 5» или «GRIPHON QUADRO ST2» не имеют недостатков, присущих всем рассмотренным выше изделиям для борьбы с БПЛА.
2. Изделия «GRIPHON QUADRO 5» или «GRIPHON QUADRO ST2» не требуют для своей работы автоматической системы обнаружения и наведения или человека-оператора для обнаружения БПЛА и точного наведения направленных антенн передатчиков помех на цель.
3. Изделия «GRIPHON QUADRO 5» или «GRIPHON QUADRO ST2» имеют малую потребляемую мощность и способны работать в круглосуточном режиме.
4. Изделия «GRIPHON QUADRO 5» или «GRIPHON QUADRO ST2» создают постоянную защитную зону в виде полусферы и способны осуществлять одновременное подавление БПЛА в составе групповой цели (с неограниченным количеством целей в этой группе).