Детектори дронів. Основні поняття, види та приципи вибору.

Тема детекторів дронів є надзвичайно актуальною для наших військових, оскільки дрони стали на сьогодні, чи не найбільшою загрозою на війні. Без сумніву, масове використання як нашими воїнами так і російськими загарбниками дронів радикально змінило картину бойових дії, і питання своєчасного виявлення та продії БПЛА стало одним з найбільш критичних питань, що постали зараз перед військовими та військової промисловістю.

Представляємо вашій увазі матеріал, що є адаптованим перекладом оглядової статті, присвяченої питанням використанням дронів та засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ), що написана противником і поширюється на їх ресурсах. Стаття надає базову інформацію та теоретичні основи, необхідні для розуміння значення та практичного застосування дронів у військах, а також надає інформацію про детектори дронів, що використовуються російськими окупантами.

Використання детекторів дронів

На сьогодні у військових виникає багато питань щодо використання детекторів дронів, багато хто до цього часу повністю не усвідомлюють чому детектор дронів обов'язковий під час використання засобів РЕБ.

Спочатку трохи обов'язкової теорії, розрахованої на новачків в окопному РЕБ.

Що бачать детектори дронів?

1.       Комерційні дрони  («мавіки») - квадрокоптери провідних китайських виробників  DJI, Autel, Fimi, що представлені на цивільному ринку і використовуються для задач розвідки, коригування артилерії та скидання скидів – боєприпасів, спеціально розроблених, або перероблених зі штатних для скидання з квадропоптерів.

Ці дрони мають «стандартний» протокол передавання даних. Його можливості можна дещовідкоригувати прошивками (знявши обмеження за блокованими раніше регіонами використання, потужністю сигналу тощо). Також, варто зазначити, що сучасні моделі комерційних дронів використовують технологію псевдовипадкового перелаштування робочої частоти (ППРЧ) і в процесі польоту діапазон керування дроном може переміщуватись ліворуч, або праворуч по спектру.

Відповідно, завдання дрондетектора - «побачити» характерний сигнал, визначити тип дрона і його робочу частоту. 

Завдання оператора засобу РЕБ - поставити широкосмугову перешкоду в тому діапазоні частот, який використовують дрони такого типу.

2.       FPV-дрони (дрони-камікадзе) – сімейство дронів, побудованих за технологією First-Person View, які, як правило, збираються з окремих компонентів (рам, контролерів, відеопередатчиків, акумуляторних батарей, тощо). Ці дрони є фактично одноразовим виробом, задача якого, за невеликий час польоту (10-30 хвилин), знайти і уразити ціль за допомогою вибухового заряду, встановленого на дроні.

Відрізняються великою різноманітністю, тому іноді складніше піддаються виявленню.

Вони, на відміну від комерційних дронів, мають ДВА незалежні радіоканали, що працюють на різних частотах: канал управління і канал передачі відео. Наприклад: управління 915 МГц, відеоканал 5600 МГц.

Детектори дронів працюють на виявлення каналу відео (тут ми не розглядаємо більш складні аналізатори спектра).

Засоби РЕБ призначені для придушення каналу управління (приймача каналу управління, розміщеного на борту FPV дрона). 

Якщо дрондетектор виявив відеосигнал FPV на певній частоті - придушення цієї частоти буде марним (оскільки приймач відеосигналу розташований за 5-10 км від вас).

У разі FPV-дрона придушення необхідно здійснювати на частотах у діапазоні від 700 до 1100 МГЦ (точніший діапазон частот, який використовує противник на вашому тактичному напрямку, можна дізнатися в РЕРівців/РЕБівців і вивчаючи начинку трофеїв).

Діапазони відеоканалів FPV: 1.080 - 1.360 ГГц; 2.400 - 2.483 ГГц; 4.990 - 5.950 ГГц.  Ці діапазони умовно іменуються: 1.2, 2.4, 5.2, 5.8 ГГц відповідно.

На цих же діапазонах також може працювати: WiFi, Bluetooth, випромінювання РЕБ, мобільний зв'язок тощо. Найпростіші детектори (яких більшість) не можуть визначити природу сигналу і реагують на будь-яку активність на цих частотах - і на дрони і, наприклад, на WiFi роутер.

Як можна визначити дальність до дрону?

Визначення дальності до джерела сигналу технічно неможливо реалізувати у форматі ручного детектора. Однак детектор може показувати рівень прийнятого сигналу. Це значення не можна безпосередньо перевести в дальність, але за його зміною можна визначити, наближається чи віддаляється дрон.

Як визначити з якого напряму летить дрон?

За наявності спрямованої антени, можлива ручна пеленгація напрямку на дрон, орієнтуючись за потужністю сигналу.

Вибір детектору дронів

Тепер, коли ви ознайомилися з азами теорії, час відповісти на запитання: «А який детектор купити?»

Перше - необхідно оцінити рівень підготовки оператора, щоб розуміти, з якої категорії вибирати прилад.

Друге - визначити умови використання.

Наприклад, добре підготовлений оператор з аналізатором спектра може ефективно виявляти дрони, але виконувати якусь ще задачу одночасно з цим (керувати технікою, вести штурмові дії, ...) - неможливо. У цьому випадку потрібен детектор, який вимагає мінімальної участі оператора для роботи.

Основні характеристики детектору дронів:

-          Частотні діапазони. Вкрай бажано мати підтримку діапазонів: 1.2, 2.4, 5.2, 5.8 ГГц.

-          Автоматична фільтрація сигналів (унеможливлення помилкових спрацьовувань). Здебільшого, ця функція властива тільки досить дорогим приладам.

-          Класифікація виявлених дронів (FPV, DJI/Autel). Дуже важлива характеристика. В умовах, коли в небі постійно присутня безліч дронів, важливо визначити їхню небезпеку, тобто визначити - це DJI/Autel (розвідка, скидання) або FPV (камікадзе). Так само бажано мати можливість відключити виявлення для окремих типів дронів - наприклад відключити для DJI і залишити для FPV.

Додаткові функції, на наявність яких варто звернути увагу:

- Відображення спектра, можливо в спрощено-схематичному вигляді. Функція може бути корисна,

наприклад, для контролю роботи власної РЕБ (наявності випромінювання в потрібних діапазонах).

- Відображення рівня потужності прийнятого сигналу.

- Відображення частоти виявленого сигналу. Наприклад, у разі виявлення відеоканалу FPV - можна налаштувати свій приймач на цю частоту і побачити зображення з камери FPV.

- Інтерфейсні та конструктивні особливості, які впливають на зручність роботи з приладом: захист від вологи, зручність керування, безшумний режим (вібрація), тощо.

Категорії детекторів.

Детектори дронів можна умовно розділити на 3 групи, за складністю роботи з приладом. Поділ частково умовний, деякі прилади можуть займати проміжне положення.

Під час класифікації враховували:

- Наявність технічних налаштувань, які зачіпають якість виявлення (чутливість, частотні діапазони) і можуть бути складними для розуміння непідготовленому оператору.

- Імовірність помилкового спрацьовування (наявність автоматичної фільтрації сигналів).

Не враховували:

- Зручність керування, конструктивне виконання, наявність інтерфейсних налаштувань, не пов'язаних безпосередньо з якістю виявлення.

Категорія 1. Найбільша складність.

Видавати такі детектори можна тільки технічно підготовленим людям - фахівцям РЕБ, зв'язку, БПЛА.

Це аналізатори спектру, з комплектом антен/підсилювачів, іноді з додатковим ПЗ або спеціальними прошивками, заточеними під виявлення дронів.

Суть роботи полягає в тому, щоб спостерігати на спектрограмі сигнали в ефірі і самостійно їх класифікувати.

Спеціальні прошивки/ПЗ, якщо такі є, зазвичай додають до аналізатору спектру характерні для виявлення дронів функції: огляд одночасно декількох діапазонів, підсвічування характерних для дронів сигналів на спектрі, сигналізація в разі виявлення тощо.

Такі прилади покривають весь діапазон, як правило від 0.1 до 6 ГГц.

Прикладом слугують:

- Дроноскоп (аналізатор TinySA Ultra зі своєю прошивкою, антена, корпус аналізатору)

- Додаток DroneAlert (під Андроїд, працює спільно з аналізатором Arinst/SA6).

- Аналізатор Arinst SSA з ліцензією PRO

Категорія 2. Середня складність.

Потрібне невелике навчання роботі з приладом і теоретична підготовка.

Складність обумовлюється наявністю ручних налаштувань, безпосередньо пов'язаних з якістю виявлення (наприклад, чутливість), а також великою ймовірністю помилкових спрацьовувань через відсутність будь-якого автоматичного аналізу сигналів (фільтрації).

Працюють за принципом перевищення порога, тобто щойно сигнал перевищить за потужністю якийсь поріг, вмикається індикація виявлення.

Під час вибору треба звертати увагу на підтримувані діапазони: у цієї категорії приладів, діапазони фіксовані і не покривають весь можливий спектр.

У низки приладів є функція маскування. При цьому прилад робить «знімок ефіру» і далі сигналізує тільки про нові сигнали, не реагуючи на ті, які були на момент фіксації.

Це може допомогти виключити помилкові спрацьовування від конкретного WiFi роутера, ретранслятора або постійних перешкод, однак має і свої мінуси - у разі неправильного використання цієї функції, можливі пропуски сигналів від дронів.

3 категорія. Максимально прості.

Характеризуються відсутністю або мінімумом налаштувань, які впливають на якість виявлення. Помилкові спрацьовування зведені до мінімуму.

Можна видавати навіть ненавченому бійцю (ми ж рекомендуємо мати їх у командирів підрозділів/штурмових груп, щоб спрацьовування приладу не призводило до автоматичного припинення виконання завдань, а давало інформацію для правильного прийняття рішень).

Як правило, це технічно складні пристрої з великою часткою інтелектуальної праці (прошивка).

До таких детекторів, можна віднести Детектор дронів Стевія:

Це простий та компактний детектор дронів, який призначений для використання усіма бійцями. Такий детектор не потребує спеціальних навичок та знань, що робить його доступним для усіх військовослжбовців. Детектор попереджає про наближення дронів звуковим сигналом, а також показує тип і потужність сигналу. 
Такий детектор буде зручно брати на завдання, він попереджає про небезпеку, даючи можливість та час, для того щоб сховатись чи знешкодити дрон.