Encuentra y neutraliza: la lucha contra los drones está ganando impulso. Parte de 1
IAI ELTA Systems modificó sus radares 3-D para detectar objetivos aerotransportados sutiles, de bajo vuelo y de baja velocidad.
Hoy drones representan una amenaza real para objetivos civiles y militares. Echemos un vistazo a los sistemas en desarrollo diseñados para proteger tanto contra las amenazas más primitivas como contra las más sofisticadas.
Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) fueron una vez exclusivamente la prerrogativa de las estructuras militares y gubernamentales, inicialmente brindándoles los medios de observación, reconocimiento y recopilación de información, y más tarde capacidades de descarga. Sin embargo, con la proliferación de la tecnología de los vehículos aéreos no tripulados (UAV), los sistemas económicos y altamente efectivos se han vuelto disponibles para numerosos actores no estatales.
Actualmente, en la tienda se pueden comprar no solo aviones y circuitos de helicópteros, equipados con piloto automático basado en GPS, sino también equipos a bordo, que ofrecen a los operadores una imagen de alta calidad, en muchos modelos, incluso infrarrojos. Además, estos dispositivos también pueden llevar una carga de combate rudimentaria. Varios grupos paramilitares obtuvieron acceso a los UAV, que a menudo no son inferiores a los desplegados por las fuerzas armadas modernas.
Hoy en día, los gobiernos y las fuerzas armadas deben implementar contramedidas efectivas contra una serie de amenazas, que van desde el "tirador solitario", los ataques terroristas altamente organizados hasta las capacidades militarizadas de facto, entre otras, el impacto.
A pesar del hecho de que están surgiendo las tecnologías de lucha contra los UAV, la secuencia de etapas de este proceso está claramente definida: detectar, identificar y destruir. Los dos primeros elementos de esta cadena en este momento se elaboran principalmente mejorando las tecnologías existentes, aunque, por cierto, hay soluciones específicas en esta área.
Al detectar e identificar los UAV, el enfoque principal está en el uso de una combinación de sistemas de radar y optoelectrónicos, y aquí el problema principal, especialmente para los UAV de pequeño tamaño, se debe a su pequeña área de reflexión efectiva (EPO), firmas térmicas mínimas y, a menudo, baja velocidad. Además, la situación se complica por las condiciones típicas de uso de combate de tales sistemas, que a menudo vuelan a bajas altitudes y en áreas construidas, lo que crea problemas asociados con la interferencia de los objetivos terrestres.
Saab está tratando de resolver los problemas asociados con la oposición del UAV, al expandir las capacidades del radar de su familia Giraffe. El jefe de Sistemas Electrónicos de Defensa, Klas Trulsson, dijo que la mayor parte del trabajo de Saab en esta área se basa en su experiencia en la construcción de sistemas de misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero. Esto se debe al hecho de que los UAV de pequeño tamaño tienen una serie de cualidades físicas y operativas similares; Los últimos incluyen, por ejemplo, volar a bajas altitudes.
La tecnología de detección de objetivos de Saab, ELSS (Mejorado bajo, Lento y Pequeño), se integró en su radar Jirafa AMB, aunque se aplica a todos los miembros de la familia Jirafa. Trulsson dijo que el radar se probó en el papel de un sistema de control de UAV durante las pruebas de producción extendidas, en los ejercicios Black Dart en 2013 realizados por la Organización de Defensa Aérea y de Misiles de los Estados Unidos JIAMDO, así como en las pruebas británicas de Bristow en 2013 y 2015 .
La tecnología ELSS le permite agregar al modo de radar del procesamiento de señales en paralelo al igual que el modo de intercepción de misiles, proyectiles de artillería y municiones de mortero, que operan en paralelo con el sistema inherente de detección y seguimiento. De acuerdo con Saab, combina detección e identificación, con un sistema de rastreo multi-positivo y pureza espectral, que le permite distinguir objetos pequeños que se mueven lentamente.
El concepto operacional de la funcionalidad ELSS, verificado por Saab, establece que el radar Giraffe detecta y conduce una clasificación inicial del objetivo, y aquellos que se definen como BLAH, luego se transmiten al sensor óptico, con el cual el operador realiza su análisis adicional.
Trulsson dijo que durante las pruebas de Bristow 2015, realizadas en sitios de prueba en Escocia durante seis días, el radar con la funcionalidad ELSS fue capaz de detectar y rastrear más que los objetivos aéreos complejos de 100 con EPO hasta el 0,001 m2 volando a bajas velocidades en un espacio complejo. Al mismo tiempo, en sus modos estándar, el sistema proporcionaba vigilancia aérea tradicional de pleno derecho. Los algoritmos de reconocimiento de objetivos son capaces de distinguir aviones no tripulados, aves, otros objetos en movimiento y también para distinguir movimientos en el aire, por ejemplo, en el tráfico terrestre.
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Cooperación
ELSS también formará parte de la familia de productos Saab Giraffe. El Giraffe 4A es un radar multifuncional que se distingue por una antena de matriz de fase activa (AFAR) digital con control de haz electrónico que opera en la banda S. Un radar 3-D de múltiples rutas, que utiliza tecnología de nitruro de galio, combina las capacidades de vigilancia, defensa aérea, detección y alerta, y guía de armas.
Trulsson explicó que "para que el sistema sea útil para los operadores, es necesario un alto nivel de detección y clasificación automáticas garantizadas de amenazas UAV", y agregó que solo con los algoritmos (clasificación) de reconocimiento de objetivos, la función ELSS puede clasificar correctamente solo el 80% de objetivos detectados .
Respecto a las pruebas, Bristow 2015 Trulsson dijo que Saab trabajó con Selex para integrar una cámara infrarroja. Aquí, el radar y la cámara IR se complementaron bien, ya que, aunque la cámara IR no está optimizada para monitorear múltiples pistas, proporciona una identificación y verificación completas de los objetivos que fueron seleccionados previamente por el componente del radar.
Varias compañías ofrecen sus soluciones integradas para combatir la amenaza de los UAV, incluidos Airbus Defence and Space (DS), Israel Aerospace Industries (IAI) y el consorcio británico que consiste en Blighter Surveillance Systems, Chess Dynamics y Enterprise Control Systems.
“El ímpetu inicial para nuestra entrada en este mercado fueron los eventos en Corea del Sur en 2014, cuando varios UAV de Corea del Norte realizaron un aterrizaje de emergencia en Corea del Sur. Todo el mundo inmediatamente quiso verificar todos sus sensores y ver qué podían hacer para detectar estos UAV relativamente pequeños ”, dijo Mark Redford, director ejecutivo de Blighter Surveillance Systems.
El radar de exploración electrónica A400 de banda Ku de Blighter Surveillance Systems es uno de los componentes del sistema anti-UAV AUDS (Anti-UAV Defense System) del consorcio británico. Originalmente fue diseñado para proporcionar capacidades de vigilancia en tierra. El radar Doppler modulado en frecuencia para la radiación continua proporciona cobertura de 180 ° en azimut y 10 ° o 20 ° en elevación, según la configuración. Tiene un rango máximo de 8 km y puede detectar objetivos con EPO inferior a 0,01 m 2. Múltiples pistas pueden ser capturadas y acompañadas al mismo tiempo.
“Los radares de vigilancia del espacio aéreo se han optimizado, por regla general, para distancias largas y la detección de objetivos muy grandes y visibles. "Los eventos en Corea del Sur mostraron claramente que todas estas tecnologías disponibles y tecnológicamente sofisticadas no pueden ver drones de tamaño pequeño, porque a menudo estos días están hechos de plástico o espuma con una cantidad muy pequeña de metal y estos son objetivos increíblemente pequeños", dijo Redford.
"Nuestros radares utilizan la exploración electrónica y el efecto Doppler en combinación", explicó Redford. - El escaneo electrónico nos permite suprimir todo el ruido de fondo. Obviamente, si está en el desierto, tiene pocos antecedentes y casi cualquier radar hará su trabajo, pero dado que la mayoría de estas amenazas se encuentran en áreas urbanas o cerca de infraestructura importante, donde hay grandes edificios y muchos objetos hechos por el hombre, tiene mucha reflexión. Señales, una gran cantidad de ellas, y le recomendaría que utilice radares de exploración de electrones para suprimir de manera confiable la interferencia basada en tierra para que pueda ver estos pequeños objetivos. Además, se necesita la tecnología Doppler para detectar una cámara muy lenta ".
Redford también observó que para optimizar el radar para detectar UAV, se requerían pequeños cambios. Lo más obvio aquí es que el sistema generalmente se instala en una torre y se envía al suelo, desde donde se refleja una cantidad significativa de interferencia. Instalar el sistema más cerca del suelo y dirigirlo hacia arriba nos permitió eliminar algunos de los problemas con el ruido de fondo.
Giraffe 4A Radar tendrá funcionalidad Saab ELSS
Interfaz hombre-máquina para la empresa de radares Blighter, parte del sistema AUDS
El radar Doppler con radiación continua con modulación de frecuencia opera en el modo de exploración electrónica y brinda cobertura en azimut 180 ° y en elevación 10 ° o 20 °, según la configuración. Opera en el rango Ku y tiene un rango máximo de 8 km, puede determinar el área de reflexión efectiva de hasta 0,01 m en tamaño 2. Al mismo tiempo, el sistema puede capturar varios objetivos para el seguimiento.
El sistema de búsqueda de encuestas Hawkeye de Chess Dynamics está instalado en una unidad con un silenciador de radio frecuencia y consiste en una cámara óptica-electrónica de alta resolución y una cámara termográfica de onda media enfriada. El primero tiene un campo de visión horizontal de 0,22 ° a 58 °, y una cámara termográfica de 0,6 ° a 36 °. El sistema utiliza un dispositivo de seguimiento digital Vision4ce, que proporciona un seguimiento continuo en azimut. El sistema puede desplazarse continuamente en azimut e inclinarse de -20 ° a 60 ° a una velocidad de 30 ° por segundo, acompañando a los objetivos a una distancia de aproximadamente 4 km.
"Tan pronto como capturáramos el objetivo con un sistema óptico-electrónico, lo detectaríamos con una cámara de color convencional durante el día, así como una cámara de imagen térmica de alta sensibilidad", dijo Redford. - Proporciona dos firmas separadas, visual, que le permiten al operador identificar el objetivo, y térmica, cuando el generador de imágenes le permite ver puntos calientes, como motores y paquetes de baterías; Es decir, tenemos dos canales de visualización del sistema, y en ambos conducimos el seguimiento de video ".
Durante las pruebas, el sistema demostró la capacidad de detectar, rastrear y neutralizar objetivos en solo 15 segundos. El rango de neutralización es 2,5 km con un impacto casi instantáneo en el objetivo.
Sistema de control de drones AUDS desarrollado por un consorcio británico.
Una característica clave del sistema es la capacidad del silenciador de RF para sintonizar ciertos canales de transmisión de datos con el nivel exacto de exposición requerido. Por ejemplo, un silenciador se puede usar para silenciar una señal GPS recibida por un UAV o un canal de control y monitoreo de radio. También existe la posibilidad de introducir una capacidad de intercepción en el sistema, lo que permitirá al operador de AUDS “prácticamente” hacerse cargo del control del UAV. El trabajo del silenciador no solo es para "derribar" el dispositivo, sino que se puede usar simplemente para violar la funcionalidad del UAV para forzar a su operador a retirar su dispositivo de la zona.
IAI ELTA Systems ha adaptado su radar 3-D con AFAR para detectar objetivos en vuelo, vuelo bajo y vuelo de baja velocidad. El sistema Drone Guard utiliza los radares ELM-2026D, ELM-2026B y ELM-2026BF para detección de corto alcance (10 km), medio (15 km) y de largo alcance (20 km), respectivamente. En el sistema Drone Guard, se combinan estaciones de radar y sensores ópticos-electrónicos, a los que, si lo desea, se puede agregar un elemento de accionamiento.
"El radar de tipo AFAR es muy pequeño, pesa un poco y, por lo tanto, lo adaptamos como una unidad estándar para nuestros sistemas", dijo Boaz Natan, jefe de servicio de ventas de IAI ELTA. “Este radar tridimensional giratorio tiene exploración electrónica en elevación, lo cual es muy importante para detectar objetos pequeños. Junto con el radar, tenemos dos opciones para montar sistemas óptico-electrónicos. O instalamos la optrónica en el propio radar y gira con el radar, o lo configuramos por separado y, mientras trabajamos, lo transferimos al objetivo. En el primer caso, el radar es en realidad un sistema de rastreo en modo de escaneo con una velocidad muy alta, que monitoreará continuamente todos los objetivos en la zona. Cuando se detecta un objeto sospechoso, toma automáticamente una imagen de la zona con una cámara instalada en el radar, es decir, el operador ve el objetivo en el radar y tiene una instantánea al mismo tiempo, es decir, puede realizar la tarea más importante de identificar el objetivo. "Si quiere trabajar a larga distancia o tiene algo especial, entonces podemos instalar el sistema optoóptico por separado, y luego el operador podrá dirigir este sistema al objetivo para que se acerque, de día o de noche".
Nathan cree que la precisión del sistema de radar utilizado será una característica clave que ayudará a los operadores en su desarrollo exitoso. "El gran problema que debe abordarse para el radar es la probabilidad de detección y falsos positivos, porque estamos hablando de un área ruidosa llena de personas y esta es la razón principal por la que necesitamos un radar altamente avanzado".
“En primer lugar, debe ser un radar tridimensional, ya que debe ser capaz de distinguir objetivos en el suelo y en el aire. Un radar bidimensional no funcionará correctamente, ya que cualquier automóvil o persona en movimiento se puede tomar como objetivo. En segundo lugar, debería tener una baja tasa de falsas alarmas. No necesita un sistema con demasiados falsos positivos, especialmente en un espacio ruidoso. Creemos que tenemos una gran ventaja porque la tecnología Drone Guard es puramente militar; Este es un radar muy avanzado, a pesar de su pequeño tamaño ".
La compañía Airbus DS en el desarrollo de nuevos sistemas para combatir los UAV también utiliza tecnologías probadas en otras aplicaciones. Aquí puede dar dos ejemplos: radar con AFAR SPEXER 500 y cámara de infrarrojos Z: NightOwl.
SPEXER 500 está diseñado para su uso en tareas como la defensa de campamentos, la seguridad perimetral y la protección de infraestructura nacional clave. Fue diseñado para detectar y rastrear objetivos en vuelo bajo y en tierra en áreas con línea de visión limitada. La cámara infrarroja de largo alcance Z: NightOwl está diseñada para monitorear el borde, la costa y los objetos críticos.
El jefe del departamento de ventas de Airbus DS, Minrad Edel, dijo que para los sistemas, no se necesitan demasiadas modificaciones de hardware para adaptarlas a las tareas de combate de los vehículos aéreos no tripulados; Aquí, gran parte del trabajo se centra en el software y la integración de varios componentes. "Tomamos los componentes tal como son y la computadora con un software de control especial, que también incluye la base de datos de UAV, y en cuanto al equipo en sí o al hardware, no hay cambios aquí". Hablando sobre las diferencias entre los posibles objetivos y los falsos positivos, Edel notó que hay dos métodos que la empresa tiene en cuenta. "El primero es aplicable principalmente a grandes distancias, según se comparan los patrones con el perfil de vuelo del objetivo, y el segundo es que cuando el objetivo vuela, observamos más de cerca el radar Doppler y lo identificamos, ya que el ave generalmente no tiene una hélice".
Edel dijo que el principal problema era automatizar y garantizar señales falsas bajas. "En este momento tenemos una persona en el proceso y creo que no podemos prescindir de ella todavía. Sin embargo, queremos automatizar los sistemas tanto como sea posible, ya que los operadores quieren sistemas que necesiten el número mínimo de personas. Están esperando un sistema que solo active la alarma real, y luego el operador verá lo que está volando allí. Quieren menos señales falsas y no quieren que el operador se siente frente al sistema 24 una hora al día. Esto es lo que necesitamos obtener, es decir, automatizar el sistema tanto como sea posible y reducir el número de falsos positivos ".
De acuerdo con el proyecto LOCUST, se lanzará un lanzador antes del 30 UAV en rápida sucesión, que formará un "rebaño" autónomo
Conjunto de amenazas
Se presta mucha atención en el análisis de los métodos para contrarrestar la amenaza de los vehículos aéreos no tripulados (UAV, por sus siglas en inglés) a la lucha con aviones pequeños, a menudo aquí se utiliza como ejemplo el quadcopter Phantom fabricado por la compañía china DJI. Y esto es cierto: se pueden citar numerosos casos en los que los UAV de pequeño tamaño trajeron muchos problemas a los servicios de seguridad. El incidente más notable ocurrió en enero 2015, cuando un quadrocopter aterrizó en el césped de la Casa Blanca. Muchas veces el uso ilegal de vehículos aéreos no tripulados de pequeño tamaño provocó la interrupción de los eventos deportivos, la interrupción de los aeropuertos, sin mencionar la interrupción del congreso político, al que asistió la canciller alemana, Angela Merkel.
Tal quadcopter perturbó la seguridad de la Casa Blanca. En la foto Fantasma de la compañía china DJI.
El mundo todavía será testigo de un grave incidente causado por estos sistemas, ya que la simplicidad con la que se pueden utilizar los UAV de pequeño tamaño para fines indecorosos significa que esto parece ser solo una cuestión de tiempo. No hay nada difícil en eso sin experiencia alguna para lanzar un avión no tripulado en el camino de un avión grande o equiparlo con una pequeña cantidad de explosivos o una sustancia venenosa.
Si estamos hablando de combatir la amenaza de los UAV, las mayores dificultades que surgen cuando la aeronave a neutralizar es una pequeña plataforma que es fácil de ocultar y lanzar sin ayuda. No hay una solución simple para este problema, excepto para mejorar la protección de esos objetos y aquellos eventos que se consideran riesgosos.
Quizás debido a un amplio debate sobre el posible uso de vehículos aéreos no tripulados contra infraestructura civil y civiles, se presta poca atención, al menos públicamente, a la necesidad de combatir vehículos aéreos no tripulados en el nivel táctico operacional.
Varios grupos no estatales usan drones para propósitos de inteligencia. Por ejemplo, los militares israelíes lucharon durante muchos años con los aviones lanzados por Hezbollah. La mayoría de ellas son plataformas relativamente complejas que son de origen iraní o que cuentan con una importante asistencia de este país.
Aún más alarmante es el surgimiento de tales grupos, como el Estado Islámico, que actúan como operadores de pequeños sistemas que pueden proporcionarles información táctica esencial. Las fuerzas armadas, que tratan de contener a estos y otros grupos rebeldes en diferentes partes del mundo, son conscientes del hecho de que el enemigo puede ser monitoreado por sus acciones, y en este caso, la efectividad de las operaciones militares está amenazada. Esto puede llevar a la necesidad de equipar a las unidades que operan en tierra con sus propios sistemas móviles, al menos para detectar UAV de pequeño tamaño, por no mencionar que los neutralizan.
Aunque los UAV se utilizaron en la guerra bilateral tradicional y anteriormente, por ejemplo, Georgia perdió varios drones Hermes 450 en un conflicto con Rusia en 2008, esto sucedió esporádicamente y con frecuencia los UAV se ocupaban de sistemas antiaéreos convencionales o especializados. Actualmente, los vehículos aéreos no tripulados se usan regularmente en choques interestatales, más probablemente para recopilar información y designar objetivos que para operaciones de choque. No es necesario excavar lejos y profundo aquí, un ejemplo de tales tácticas puede servir como los recientes enfrentamientos militares entre Armenia y Azerbaiyán.
Las operaciones militares en Ucrania son un ejemplo práctico interesante de guerra híbrida, cuando grupos estatales y no estatales chocan regularmente entre sí. Hubo muchos casos de pérdida de UAV pequeños que realizaron misiones de reconocimiento en favor de unidades que apoyan al gobierno ucraniano. Aquí, los sistemas de interferencia de UAV desempeñaron su papel, casi con seguridad entregados o atendidos por el ejército ruso. También en Ucrania hubo casos de interferencia de UAV que volaban y realizaban tareas bajo los auspicios de la OSCE. Para continuar desempeñando sus funciones, los drones Schiebel S-100 Camcopter pertenecientes a esta organización fueron equipados con contramedidas.
UAV S-100 Camcopter sirve en Ucrania
To be continued
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