Veliki sistemi protiv malih letjelica: Ni dronovi nisu više svemoćni

Ruska agresija na Ukrajinu, koja traje već 2,5 godine, pokazala je da se način modernog ratovanja, ali i planiranja vojnih operacija, suštinski promenio. I Ukrajina, i agresor Rusija, od početka sukoba u velikoj meri se oslanjaju na balističke projektile, bombardovanje ciljeva iz vazduha, a pogotovo na bespilotne letelice (unmanned aerial vehicle, UAV), te manje dronove.

Slična situacija je i u Pojasu Gaze, gde su dronovi i bespilotne letelice jedan od stubova vojnih operacija. Dronovi su relativno jeftin način za prikupljanje informacija i snimanje iz vazduha (Aerial SIGINT). Ono što su aktuelni sukobi, na prvom mestu u Ukrajini, pokazali je i da se izuzetno jeftini dronovi (ispod 1.000 dolara) proizvođača poput DJI i Autel Robotics mogu izuzetno lako modifikovati za nošenje manjih granata i bombi, kao i za tzv. lasersko obeležavanje meta (laser target designator, LTD) za veće navođene rakete tipa zemlja-zemlja i vazduh-zemlja.

Glavni problem sa manjim dronovima na bojnom polju je upravo njihova veličina, te to što su praktično nečujni. Takođe, njihova veličina im omogućava letenje sa dosta drugačijim karakteristikama nego kada su u pitanju borbeni avioni, helikopteri i UAV letelice. Mali (izviđački ili naoružani) dron može da lebdi u mestu (eng. hover), da se veoma brzo spusti i ponovo poleti, te da koristi prirodne elemente (poput drveća, šuma i rastinja) za smanjenje mogućnosti detekcije.

Vidljivi tek kad bude kasno

Još jedan razlog njihove „nevidljivosti“ su i materijali od kojih su napravljeni – najčešće  plastika, sa delovima od lakih metala ili legura. Ovakvi materijali se i na najnovijim radarskim sistemima i sistemima za osmatranje bojnog polja (bili oni optički, termalni – FLiR ili infracrveni) ili teško detektuju, ili pak imaju izuzetno mali „radarski otisak“ (radar cross-section), te se na ekranima vide kao ptica ili jednostavno – greška u očitavanju.

Iskustva iz Ukrajine su pokazala da čak i kada dron bude primećen ili otkriven, obično je već kasno – on je ili već snimio poziciju neprijatelja, ili na njih bacio granatu. Ukrajinski kanali na aplikaciji Telegram su prepuni video zapisa sa dronova koji bacaju granate na ruske položaje koji čak ni ne primećuju dron.

U poslednjih godinu dana je takođe postala i veoma česta upotreba tzv. štampanih dronova. Korišćenjem metode „3D štampanja“ za kratko vreme se mogu izraditi dronovi „po meri“ (custom drone), sa tačno određenim mogućnostima za nošenje specifičnih granata, pa čak i modifikovanih antitenkovskih mina. Ovakvi „3D štampani dronovi“ su čak i jeftiniji od komercijalnih, te su i „jednokratni“ – njihovo eventualno obaranje nije veliki gubitak.

Još je zanimljivije da je oko „3D dronova“ stvorena i čitava industrija, te se putem specijalizovanih internet prodavnica mogu nabaviti različite vrste motora, kamera, bežičnih kontrolera i ostalih delova za ove letelice. Dizajn samih „3D dronova“ se najčešće može i slobodno preuzeti sa interneta u vidu posebnih .obj i .stl fajlova, te se kasnije „serijski“ proizvoditi ili se njihov dizajn dalje modificirati.

Kako ih rano otkriti?

Zbog svega ovoga se poslednjih godina ubrzano razvijaju DD-SR radari i kombinovani optičko-senzorski sistemi za detekciju i rano otkrivanje (early warning) dronova i UAV letelica. Neki od njih su zasnovani na infracrvenoj spektrografiji, tj. na činjenici da će se dron zbog svoje elektronike uvek po toploti razlikovati od svog okruženja. Iako veoma tačna, ova metoda takođe zahteva i da dron bude relativno blizu, na samo nekoliko kilometara.

Drugi princip za detekciju je korišćenje optičkih senzora izuzetno visoke rezolucije (veće od 100 megapiksela), sa tzv. per-pixel phase detekcijom promene u slici, što obično znači da je u pitanju veštačka letelica, a ne ptica ili atmosferski fenomen. Kompanija HGH razvija čitav niz proizvoda za detekciju malih objekata, kako u vazduhu, tako i na moru. Njihovi „Spynel“ sistemi nude tzv. virtuelni horizont za posmatranja i mogućnost skeniranja okruženja u 360 stepeni. Sistemi se zasnivaju na korišćenju SWiR i MWiR senzora (kratkotalasni i srednjetalasni infracrveni), koje je, za razliku od klasičnih radara, nemoguće elektronski ometati.

Drugi novorazvijeni sistemi se oslanjaju na činjenicu da većina savremenih dronova ima udaljenog pilota, te da nakon ometanja ili prekida radio veze, većina njih ili sleće, ili se vraća na mesto poletanja. Ovakvi sistemi se sastoje od „flat panela“, dizajniranih za što veće širenje signala kako bi pokrili što veći deo terena. Ovakvi sistemi rade na različitim frekvencijama koje dronovi koriste za kontrolu leta (433 MHz, 900 MHz, te 1,2, te 1,5 i 2,4 GHz).

Sistemi poput „Regulusa“ rade na sličnom principu, ali su dizajnirani da pre svega ometaju GPS signal (satelitsko navođenje) drona. Većina malih dronova (kao i manje UAV) letelice koriste GPS signal za orijentaciju u prostoru i izvršenje misije. „Regulus“ funkcioniše na taj način što šalje „pogrešan“ GPS signal (GNSS spoofing) dajući pogrešne koordinate dronu, te ga na taj načinu može onesposobiti ili oboriti.

Praćenje i do 100 nezavisnih meta istovremeno

Sistemi poput „Robin Iris“ predstavljaju novu generaciju radara specijalno razvijenih za detekciju dronova. „Iris“ se oslanja na mašinsko učenje (deep neural-network, DNN), kako bi razlikovao dronove od ptica i drugih pojava u vazduhu. Ima mogućnost skeniranja od 360 stepeni, te detekciju dronova koji lete brzinom do 100 kilometara na čas. Sistem je dizajniran i da može biti pokretan, te je težine od samo 30-ak kilograma, zbog čega se nalazi u „radarskoj kupoli“ (Radome) za razliku od većine drugih radara koji moraju biti na fiksnoj poziciji.

Sličan sistem je i „Echodyne Shield“. On spada u relativno novu kategoriju SDR (software defined radar) koji većinu svojih funkcija obavlja u softveru na specijalno dizajniranom kompjuteru. Koristi i princip „merenja vremena odziva pulsa“ (pulse-doppler), kako bi što preciznije mogao da detektuje malih ciljeva.

Tu je i opcija rada u „Ku-band“ spektru frekvencija (od 15,4 do 16,6 GHz), koje se najčešće koriste u avijaciji. Na ovaj način, „Shield“ može da detektuje sve dronove „grupe 3“ (male do srednje) na udaljenosti od osam kilometara. Preciznost je na nivou od samo pet stepeni, a teorijski moguće je praćenje do 100 nezavisnih meta istovremeno.