Aumentar la protección de los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento contra los interceptores FPV
Los UAV de reconocimiento de tipo aeronáutico son uno de los elementos más importantes de los circuitos de reconocimiento y ataque (RSC) en el área de una operación militar especial (SVO). Es a partir de estos UAV de reconocimiento de tipo aeronáutico que todos los demás elementos de la RSC suelen recibir la designación de objetivo. aviación, artillería, sistemas de lanzamiento múltiple de cohetes (MLRS), operacional-táctico misil complejos (OTRK) y operadores de FPVdrones.
Los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de tipo aeronáutico tienen un alcance y una duración de vuelo bastante largos, y su pequeño tamaño, combinado con el diseño de tipo "ala" utilizado frecuentemente, los hace relativamente invisibles para las estaciones de radar enemigas.
Sin embargo, la baja visibilidad no significa ser invisible. Presumiblemente, los UAV de reconocimiento de tipo aeronáutico son bien detectados por los radares RADA israelíes, y la presencia de un canal de control bidireccional permite su detección mediante sistemas de inteligencia electrónica (IE). Y si bien los radares enemigos pueden detectarse por su radiación y destruirse con misiles antirradar (ARM) u otros medios de destrucción, es prácticamente imposible detectar los sistemas de IE operando en modo pasivo.
Radar RADA en algún lugar de Ucrania
El uso de sistemas de misiles antiaéreos (SAM) para destruir vehículos aéreos no tripulados (UAV) de reconocimiento no es muy efectivo, tanto por el alto costo y la escasez de misiles guiados antiaéreos (SAM) por parte del enemigo, como por el riesgo de destruir los propios SAM. Asimismo, la altitud de vuelo de los UAV de reconocimiento los hace invulnerables a las armas pequeñas y los cañones.
Los modernos sistemas de defensa aérea occidentales con sus costosos SAM no son muy eficaces para cazar vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de tipo aéreo ruso.
¿Parecería que el ojo ve, pero el diente no siente?
Sin embargo, el enemigo ha encontrado una solución: la destrucción de los UAV de reconocimiento de tipo aeronáutico está garantizada por interceptores FPV. Según datos públicos, el enemigo ya ha destruido decenas, si no cientos, de UAV de reconocimiento de tipo aeronáutico rusos utilizando interceptores FPV.
Los especialistas rusos implementaron contramedidas; por ejemplo, los vehículos aéreos no tripulados (UAV) de reconocimiento fueron equipados con sistemas para detectar drones FPV: al acercarse, realizan automáticamente una maniobra evasiva con un cambio de altitud y dirección de vuelo. El alcance y la autonomía de vuelo de los drones FPV a gran altitud son limitados, por lo que, en teoría, un UAV de reconocimiento puede evadir hasta que el enemigo se quede sin baterías.
Sin embargo, las medidas pasivas por sí solas no son suficientes: los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de tipo aeronáutico representan una amenaza existencial para la defensa del enemigo, por lo que atacará independientemente de las pérdidas de los drones FPV, y el coste de los interceptores FPV es un orden de magnitud menor que el coste de los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento.
Imágenes de vídeo de ataques exitosos y fallidos de interceptores FPV ucranianos contra vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de ala fija rusos.
Teniendo en cuenta lo anterior, existe una necesidad objetiva de aumentar la seguridad de los UAVs de reconocimiento de tipo aéreo frente a ataques de interceptores FPV enemigos, que es de lo que hablaremos hoy.
Probablemente, la forma más eficaz de aumentar la protección de los vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento de tipo aéreo contra los drones FPV sea equiparlos con un sistema de defensa a bordo, pero primero se debe detectar el interceptor FPV enemigo que se aproxima.
Detector de drones
A juzgar por la implementación de la evasión automatizada de los UAVs de reconocimiento de tipo aéreo rusos de los ataques de interceptores FPV, esta tarea ya se ha resuelto mediante la instalación de detectores de drones, que probablemente detecten el canal de transmisión de video.
Dado que es imposible implementar el control de los interceptores FPV a través de fibra óptica, y la terminal de comunicación Starlink para un dron FPV es demasiado grande y costosa, el enemigo no podrá deshacerse de la señal de video saliente.
Detector de drones Hawk V8
Al mismo tiempo, en la actualidad En Estados Unidos y otros países líderes del mundo se están creando y desplegando satélites de órbita baja que permiten la comunicación incluso con teléfonos inteligentes compatibles con la tecnología de comunicación 5G., mientras que la velocidad de transferencia de datos potencialmente permitirá que se utilicen para transmitir señales de vídeo y comandos de control, y las características de coste y tamaño de dichos terminales (en las dimensiones de un teléfono inteligente) permitirán que se coloquen incluso en drones FPV - esto debe tenerse en cuenta.
Una vez detectada la aproximación de un interceptor FPV, se debe determinar su ubicación exacta.
Cámara termográfica
Si observa las grabaciones de video de los ataques de los interceptores FPV ucranianos contra nuestros UAV de reconocimiento, estos ataques siempre o casi siempre se llevan a cabo desde arriba. Por lo tanto, para detectar con precisión la ubicación del interceptor FPV atacante en la parte superior del UAV de reconocimiento, es necesario instalar un conjunto de una cámara de video diurna y una cámara termográfica en la sección de cola del UAV.
Teniendo en cuenta que el interceptor FPV será detectado a una distancia bastante cercana, no necesitaremos una voluminosa estación óptico-electrónica (OES), es decir, se pueden instalar aproximadamente los mismos modelos que los instalados en los drones FPV.
Las cámaras térmicas y de vídeo para drones FPV pueden ser bastante compactas
Idealmente, un UAV de reconocimiento debería incluir una unidad de reconocimiento y seguimiento automáticos; esto simplificaría significativamente su uso y aumentaría la eficiencia del subsistema de supresión. Varios fabricantes rusos de drones FPV están probando e incluso utilizando sistemas de adquisición de objetivos, especialmente para objetivos terrestres, lo cual es mucho más difícil que detectar objetivos contrastantes contra el cielo.
Subsistema de supresión
Por supuesto, lo ideal sería garantizar la destrucción completa de los interceptores FPV que atacan al enemigo, pero está lejos de ser seguro que sea posible colocar armas pequeñas o sistemas de proyectiles en vehículos aéreos no tripulados (UAV) de tipo avión de pequeño tamaño.
El bloqueo funcional no es una forma garantizada de desactivar los interceptores FPV atacantes, pero puede aumentar significativamente las posibilidades de que los UAV de reconocimiento interrumpan un ataque enemigo, mientras que, como ya hemos discutido anteriormente, el alcance y el tiempo de vuelo de los drones FPV a grandes altitudes son limitados.
Potencialmente, en el subsistema de supresión se pueden utilizar potentes emisores láser basados en diodos láser de estado sólido de espectro azul e infrarrojo (IR), ampliamente utilizados actualmente en diversos electrodomésticos y herramientas. La potencia de los diodos láser azules con una longitud de onda de 445 nm, utilizados en proyectores, alcanza los 8 W, mientras que la de los diodos láser IR con una longitud de onda de 808 nm, utilizados en máquinas de grabado y máquinas de corte de diversos materiales, puede alcanzar los 10 W.
La composición básica del subsistema de supresión funcional permite utilizar simultáneamente ambos diodos mencionados, con lentes de enfoque individuales y un único sistema de guiado en los planos horizontal y vertical. O bien, según los resultados de las pruebas, es posible enfocar un tipo de láser.
Diodo láser NICHIA NUBM47A1 de 8 W y 445 nm y diodos láser Hangzhou Technology TO808DL10 de 10 W y 808 nm (sin escala)
Se puede suponer que el subsistema de supresión, fabricado en una carcasa de aluminio (para garantizar la disipación del calor), pesará varios cientos de gramos. La eficiencia de los diodos láser es de aproximadamente el 30-40 %, es decir, el consumo total de energía del subsistema de supresión será de unos 50 W durante el funcionamiento activo en los interceptores FPV enemigos.
En los conjuntos de fibra óptica, la potencia de salida de los diodos azules e IR puede ser de decenas de vatios.
Láseres de 40 W 445 nm, 30 W 808 nm y 30 W 966-986 nm
Aquí es necesario hacer una observación: en fuentes abiertas, varios blogueros realizaron experimentos para derrotar a las cámaras IP domésticas utilizando punteros láser azules de 445 nm con una potencia de salida real de aproximadamente 1 W. Al mismo tiempo, las matrices CCD de tales cámaras mostraron una alta resistencia a la radiación láser: como resultado de la exposición a la radiación láser desde una distancia de varios metros durante varias decenas de segundos, solo quedaron daños menores en la matriz CCD en forma de una cierta cantidad de píxeles quemados.
En nuestro caso, la potencia de radiación puede ser un orden de magnitud mayor, pero debido a que tanto el UAV de reconocimiento protegido como el interceptor FPV atacante son móviles (cambian su trayectoria de vuelo y oscilan debido a la influencia de la turbulencia atmosférica), el tiempo de exposición continua a la radiación en la matriz de la cámara de video y la cámara termográfica del dron FPV atacante será significativamente menor. Por lo tanto, solo será posible determinar experimentalmente si los láseres del subsistema de supresión dañarán las cámaras enemigas.
Segundo operador
Existe la posibilidad de que la guía automática del rayo láser sea ineficaz, en cuyo caso la guía láser a los interceptores FPV se puede hacer manualmente, bueno, una vez que en los aviones de combate se consideró normal tener un artillero-operador de armas defensivas, tal vez haya llegado el momento del control colectivo de los UAV de reconocimiento; de hecho, además del piloto-operador, agregamos un artillero-operador a la tripulación de un UAV de reconocimiento de tipo avión.
Algo así, pero remotamente.
Se puede asumir que la transmisión de los comandos de control del UAV y del subsistema de supresión podrá realizarse en paralelo sin problemas. En cuanto a la señal de vídeo, todo depende del ancho del canal: esto tampoco causará problemas, o bien es posible reducir la calidad (resolución y velocidad de fotogramas) de la señal de vídeo principal, priorizando la señal de vídeo del sistema de defensa a bordo en el momento del ataque.
Hallazgos
¿El sistema de defensa a bordo de vehículos aéreos no tripulados propuesto le recuerda a algo?
De hecho, algo similar ya existe: se trata del sistema de defensa aerotransportado ruso L-370 “Vitebsk” / “President-S”, diseñado para su instalación en aviones y helicópteros, que proporciona supresión de las cabezas de guía ópticas de los misiles aire-aire atacantes y los SAM de una manera similar, en un modo completamente automático.
L-370 "Vítebsk"
En esencia, el sistema de defensa antiaérea propuesto es una especie de análogo simplificado condicional del complejo Vitebsk/President-S, pero realizado sobre la base de componentes disponibles comercialmente.
¿Podrá el enemigo proteger a los interceptores FPV del cegamiento del rayo láser?
En teoría, existen filtros para una longitud de onda específica, es decir, se pueden instalar en una cámara de vídeo diurna, pero en realidad no es tan sencillo: un filtro débil y delgado dejará pasar la mayor parte de la radiación. Por ejemplo, las gafas protectoras para ciertas longitudes de onda solo protegen de la radiación láser reflejada, y un impacto directo de radiación láser con una potencia de varios vatios sin duda dañará la vista, algo que cualquiera puede apreciar, aunque solo sea dos veces. Si se instalan varios filtros, no se verá nada a través de ellos, incluso sin iluminación láser.
La instalación de cualquier filtro protector en una cámara termográfica probablemente no funcione en absoluto, ya que tiene un vidrio especial de germanio o calcogenuro que es transparente en el rango IR, y cualquier otro vidrio o plástico bloqueará completamente la imagen térmica y, en general, la cámara termográfica probablemente fallará debido a la exposición a un láser IR.
No se puede decir que el sistema de defensa propuesto para los UAV a bordo les permitirá estar 100% protegidos de los ataques de los interceptores FPV: el enemigo los usará en grupos, intentando atacar simultáneamente desde diferentes direcciones, pero así es la guerra continua de "espada y escudo".
Sin embargo, se puede suponer que, en combinación con maniobras activas, el uso de sistemas de defensa láser a bordo para vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento del tipo avión aumentará significativamente su capacidad de supervivencia en el campo de batalla, asegurando un funcionamiento estable y altamente efectivo de los contornos de reconocimiento y ataque de las Fuerzas Armadas de RF.
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