Οι κορυφαίες anti-drone τεχνολογίες του σήμερα

Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, συχνά αναφερόμενα και ως drones, αποτελούν τον τελευταίο καιρό ένα από τα βασικότερα θέματα συζήτησης και όχι άδικα, καθώς προσφέρουν ολοένα και πιο σύγχρονες λειτουργίες. Οι εν λόγω ιπτάμενες συσκευές χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορους τομείς όπως το στρατό…

Τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη, συχνά αναφερόμενα και ως drones, αποτελούν τον τελευταίο καιρό ένα από τα βασικότερα θέματα συζήτησης και όχι άδικα, καθώς προσφέρουν ολοένα και πιο σύγχρονες λειτουργίες. Οι εν λόγω ιπτάμενες συσκευές χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορους τομείς όπως το στρατό, τη γεωργία, την ενέργεια, την ασφάλεια, ακόμα και για τη μεταφορά πακέτων.

Η εμπορική τους χρήση έχει πάρει τεράστιες διαστάσεις και τα μη επανδρωμένα αεροσκάφη κεντρίζουν το ενδιαφέρον του κοινού, όχι μόνο λόγω της χρησιμότητας τους, αλλά και λόγω των κινδύνων που εμφανίζουν. Τα drones μπορούν να αποτελέσουν απειλή αν δεν χρησιμοποιηθούν με τη δέουσα προσοχή και τον τελευταίο καιρό, υπήρξαν πολλές περιπτώσεις όπου τα αεροσκάφη απείλησαν ακόμα και τη ζωή των ανθρώπων. Αυτό έχει οδηγήσει στην εξέλιξη των anti-drone, τα οποία μπορεί να αποτελούνται από συστήματα που παράγουν οπτικές δέσμες laser, όπλα, άλλα drone, ακόμα και… γεράκια!

Τα πρώτα μη επανδρωμένα αεροσκάφη κατασκευάστηκαν κατά την διάρκεια ή λίγο μετά τον Α΄ Παγκόσμιο Πόλεμο. Πρωτοπόρο, χρησιμοποιώντας τις τεχνικές ραδιοελέγχου του Άρτσιμπαλντ Μοντγκόμερι Λόου, ήταν το Ruston Proctor Aerial Target του 1916. Αν εξελίσσονταν περαιτέρω θα ανταγωνιζόταν τα Ζέπελιν. Σε σύντομο διάστημα έκτοτε, στις 12 Σεπτεμβρίου, το Hewitt-Sperry Automatic Airplane (Αυτόματο Αεροπλάνο Χιούιτ-Σπέρι), γνωστό και ως «ιπτάμενη βόμβα», πραγματοποίησε την πρώτη πτήση του, επιδεικνύοντας την έννοια ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους. Είχαν σκοπό να χρησιμοποιηθούν ως «εναέριες τορπίλες», μια πρώιμη έκδοση των σημερινών κατευθυνόμενων πυραύλων.

Σήμερα, τα drone έχουν αναλάβει (και) ένα διαφορετικό ρόλο στη σύγχρονη κοινωνία. Με το ηλεκτρονικό εμπόριο να κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος, τα δέματα θα παραδίδονται στους καταναλωτές δια μέσω του αέρα! Ταυτόχρονα, οι εν λόγω συσκευές έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον και πολλών εταιριών παγκοσμίως. Η Amazon έχει ήδη κερδίσει την προσοχή των μέσων ενημέρωσης για τα σχέδιά της σχετικά με την ανάπτυξη στόλου που θα αποτελείται από drones στο εγγύς μέλλον. Τώρα, η εταιρεία σημείωσε την πρώτη της νίκη αναφορικά με τις δυνατότητες των drone, τα οποία όπως φαίνεται θα χρησιμεύσουν επίσης ως εργαλείο επιτήρησης για τα σπίτια. Ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τα drone επιτήρησης που υπέβαλε η εταιρεία το 2015, κέρδισε την έγκριση των ομοσπονδιακών αξιωματούχων τον περασμένο μήνα, σύμφωνα με το National Public Radio. Ενώ τα σχέδια για την εν λόγω υπηρεσία βρίσκονται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας προβλέπει πως μία μέρα οι πελάτες θα μπορούν να ζητήσουν από ένα drone να εκτελέσει μια “ενέργεια επιτήρησης” του σπιτιού σε ωριαία, καθημερινή ακόμη και εβδομαδιαία βάση.

Drone, UAV και Anti–drone

Όλοι έχουμε ακούσει τον όρο “drone”. Είναι όλο και πιο δημοφιλής τρόπος να αναφερθούμε στις μικρές συσκευές που μοιάζουν με ελικόπτερα και διαχειρίζονται από εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί άλλοι όροι που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή τους, γεγονός που μπορεί να κάνει τα πράγματα λίγο συγκεχυμένα. Η λέξη “drone”  χρησιμοποιείται όχι μόνο για να καλύψει ένα αεροσκάφος αξίας 30 ευρώ που μπορεί να πετάξει ακόμα και ένα παιδί, αλλά και για να περιγράψει ένα όπλο υψηλής τεχνολογίας αξίας 10 εκατομμυρίων που χρησιμοποιείται σε ένα πεδίο μάχης. Οι συσκευές αυτές δεν εξυπηρετούν ακριβώς τον ίδιο σκοπό, οπότε το UAV σαν όρος, είναι προτιμότερος για τα αεροσκάφη που χρησιμοποιεί ο στρατός.

Τα drones χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε διάφορους τομείς, φτάνοντας σε μέρη όπου δεν μπορούν να πατήσει ο άνθρωπος. Ωστόσο δεν είναι λίγα τα περιστατικά όπου τα drones χρησιμοποιήθηκαν για διαφορετικούς σκοπούς προκαλώντας αμέτρητα προβλήματα. Τα anti-drone, επίσης γνωστά και ως, C-UAS ή counter-UAV, είναι συστήματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την παρακολούθηση και την ανίχνευση αεροσκαφών, τα οποία χρησιμοποιούν ποικιλία τεχνολογιών. Τα περισσότερα drone εντοπίζονται με τεχνικές όπως ανίχνευση ραδιοσυχνότητας (RF) και οι υπέρυθρες και στη συνέχεια καταστρέφονται, με τεχνικές όπως το RF Jamming, το GNSS Jamming, το Spoofing, τα λέιζερ, τα δίχτυα κ.λπ. Ας δούμε μερικές από τα πιο σύγχρονες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την ανίχνευση, αλλά και την κατάρριψη των εν λόγω αεροσκαφών.

Εξοπλισμός Παρακολούθησης Drone

Ο εξοπλισμός παρακολούθησης μπορεί να είναι παθητικός (απλά να βλέπει ή να ακούει) ή να είναι ενεργός (στέλνει ένα σήμα και αναλύει τι έρχεται) και μπορεί να εκτελέσει διάφορες λειτουργίες, όπως ανίχνευση, ταξινόμηση/ταυτοποίηση, εντοπισμό/παρακολούθηση και προειδοποίηση. Ένα σύστημα σαν και αυτό δεν εκτελεί όλες τις παραπάνω λειτουργίες ταυτόχρονα. Η ανίχνευση από μόνη της συνήθως δεν αρκεί, για αυτό και η ταξινόμηση είναι χρήσιμη. Η τεχνολογία που ταξινομεί τα αεροσκάφη θα είναι συνήθως σε θέση να διαχωρίσει τα drones από άλλα αντικείμενα, όπως αεροπλάνα, τρένα και αυτοκίνητα, ακόμα και πτηνά. Μία ακόμα λειτουργία είναι η ταυτοποίηση. Ορισμένες συσκευές μπορούν να αναγνωρίσουν ένα συγκεκριμένο μοντέλο drone, ή ακόμα και να προσδιορίσουν το ψηφιακό δακτυλικό αποτύπωμα του ελεγκτή, όπως για παράδειγμα τη διεύθυνση MAC. Το να ειδοποιούμαστε ότι ένα drone βρίσκεται  κάπου στην περιοχή είναι χρήσιμο, αλλά η ικανότητά μας να αναπτύξουμε αντίμετρα είναι σαφώς καλύτερη όταν γνωρίσουμε την ακριβή τοποθεσία της συσκευής. Ο κατάλληλος εξοπλισμός επιτρέπει σήμερα στους χρήστες να παρακολουθούν τη θέση του drone σε πραγματικό χρόνο. Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύπου εξοπλισμού παρακολούθησης των drone, οι αναλυτές ραδιοσυχνοτήτων (RF), οι ακουστικοί αισθητήρες (μικρόφωνα), οι οπτικοί αισθητήρες (κάμερες) και τα ραντάρ.

Οι αναλυτές RF αποτελούνται από μία ή περισσότερες κεραίες που λαμβάνουν ραδιοκύματα και έναν επεξεργαστή για την ανάλυση του φάσματος ραδιοσυχνοτήτων. Χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ραδιοεπικοινωνίας μεταξύ ενός drone και του ελεγκτή του (controller). Ορισμένα συστήματα είναι σε θέση να προσδιορίσουν το μοντέλο και τις διευθύνσεις MAC του drone (εάν το drone χρησιμοποιεί Wi-Fi για επικοινωνία). Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για σκοπούς καταδίωξης. Τα πλεονεκτήματα της εν λόγω λύσης είναι το χαμηλό κόστος και το γεγονός ότι δεν απαιτείται άδεια, ωστόσο σε περιοχές όπου υπάρχουν πολλές ραδιοσυχνότητες είναι λιγότερο αποτελεσματικό.

Τα μικρόφωνα από την άλλη ή μία συστοιχία μικροφώνων, ανιχνεύουν τον ήχο που παράγει ένα drone και στη συνέχεια υπολογίζουν τη διαδρομή και την κατεύθυνση του. Το κόστος των μικροφώνων μπορεί να μην είναι αρκετά μεγάλο, ωστόσο δεν λειτουργούν τόσο καλά σε θορυβώδη περιβάλλοντα. Μία κάμερα από την άλλη είναι σε θέση να δώσει οπτικά-αποδεικτικά στοιχεία στους χειριστές, ωστόσο μπορεί να αντιμετωπίσει προβλήματα ή να παράγει ποσοστά ψευδούς συναγερμού στο σκοτάδι ή την ομίχλη (αν δεν είναι θερμική κάμερα..).

Τέλος, τα ραντάρ στέλνουν ένα σήμα και λαμβάνει την αντανάκλαση, μετρώντας ταυτόχρονα την κατεύθυνση και την απόσταση-θέση ενός drone. Τα περισσότερα ραντάρ έχουν σχεδιαστεί για την παρακολούθηση μεγάλων αντικειμένων, όπως επιβατικά αεροσκάφη. Τα πλεονεκτήματα των ραντάρ είναι η μεγάλη απόσταση, η σταθερή παρακολούθηση, ο πολύ ακριβής εντοπισμός, ο χειρισμός εκατοντάδων στόχων ταυτόχρονα και γενικά η παρακολούθηση ανεξάρτητα από τις οπτικές συνθήκες (ημέρα, νύχτα, ομίχλη κ.λπ.). Στα μειονεκτήματα, το εύρος ανίχνευσης  το οποίο εξαρτάται από το μέγεθος του drone και ο έλεγχος συχνότητας για την αποφυγή παρεμβολών.

RF Jammers

Ένα RF Jammer είναι μια στατική, κινητή ή φορητή συσκευή που μεταδίδει μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων προς το drone, καλύπτοντας το σήμα του ελεγκτή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα από τα τέσσερα σενάρια, ανάλογα με το drone: το drone κάνει μια ελεγχόμενη προσγείωση, το drone επιστρέφει στη αρχική θέση που έχει οριστεί από το χρήστη, το drone πέφτει ανεξέλεγκτα στο έδαφος ή πετάει σε μια τυχαία κατεύθυνση.

Πλεονεκτήματα: Μεσαίο κόστος.

Μειονεκτήματα: Μικρό εύρος, μπορεί να επηρεάσει (και να εμπλακεί) άλλες ραδιοεπικοινωνίες, μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτη συμπεριφορά drone, που θα μπορούσε ακούσια να στείλει το drone στο στόχο του.

GPS SPOOFERS

Αυτή η συσκευή στέλνει ένα νέο σήμα στο drone, αντικαθιστώντας την επικοινωνία με τους δορυφόρους GPS που χρησιμοποιεί για πλοήγηση. Με αυτό τον τρόπο, το drone νομίζει ότι βρίσκεται σε διαφορετική τοποθεσία. Με τη δυναμική μεταβολή των συντεταγμένων GPS σε πραγματικό χρόνο, η θέση του drone μπορεί να ελεγχθεί από τον πομπό. Μόλις αποκτηθεί ο έλεγχος, το drone μπορεί να κατευθυνθεί π.χ. σε μια «ασφαλή ζώνη».

Πλεονεκτήματα: Μεσαίο κόστος.

Μειονεκτήματα: Μικρή απόσταση, μπορεί να επηρεάσει (και να προκαλέσει εμπλοκή) άλλες ραδιοεπικοινωνίες.

Συσκευές υψηλής ισχύος μικροκυμάτων

Οι συσκευές υψηλής ισχύος μικροκυμάτων (HPM) παράγουν ένα ηλεκτρομαγνητικό παλμό (EMP) ικανό να διαταράξει τις ηλεκτρονικές συσκευές. Το ΕΜΡ παρεμβαίνει στις ραδιοζεύξεις και διακόπτει ή ακόμη και καταστρέφει τα ηλεκτρονικά κυκλώματα σε αεροσκάφη (συν οποιαδήποτε άλλη ηλεκτρονική συσκευή εντός της εμβέλειας) λόγω της καταστροφικής τάσης και των ρευμάτων που δημιουργεί.

Πλεονεκτήματα: Εντός της εμβέλειας, το drone μπορεί να σταματήσει αποτελεσματικά.

Μειονεκτήματα: Υψηλό κόστος, κίνδυνος διακοπής της επικοινωνίας ή καταστροφής άλλων ηλεκτρονικών συσκευών στην περιοχή.

NET GUN

Το συγκεκριμένο σύστημα μοιάζει με μπαζούκα, αλλά καταρρίπτει τα drones χωρίς όμως να τα καταστρέφει. Εκτοξεύει με πεπιεσμένο αέρα ένα βλήμα, μέσα στο οποίο βρίσκεται ένα μεγάλο δίχτυ. Το δίχτυ ξεδιπλώνεται και πιάνει το drone και το ρίχνει στο έδαφος. Ωστόσο, το drone δεν καταστρέφεται, καθώς ένα αλεξίπτωτο προσαρμοσμένο στο δίχτυ φροντίζει να το προσγειώσει με ασφάλεια. Τα συγκεκριμένα συστήματα έρχονται και χωρίς αλεξίπτωτο και μπορούν είτε να τοποθετηθούν και σε τοίχο. 

Laser υψηλής ισχύος

Είναι μια οπτική συσκευή υψηλής ισχύος που παράγει μια δέσμη φωτός ή δέσμη λέιζερ που εστιάζει, καταστρέφοντας το drone. Η εν λόγω λύση είναι φυσικά σε πειραματικό στάδιο, ωστόσο φαίνεται να είναι αρκετά αποτελεσματική.

Πλεονεκτήματα: Σταματάει άμεσα το drone.

Μειονεκτήματα: Υψηλό κόστος, κίνδυνος για παράπλευρες ζημιές, μεγάλο σύστημα.

Γεράκια!

Μπορεί αρχικά να ακούγεται περίεργο, ωστόσο τα γεράκια μπορούν να εκπαιδευτούν κατάλληλα, ώστε να συλλαμβάνουν μικρά αεροσκάφη. Σε αυτό το σενάριο δεν χρησιμοποιείται κάποιου είδους τεχνολογία, αλλά η εκπαίδευση είναι αρκετά χρονοβόρα (τουλάχιστον 1 έτος ανά πτηνό). Αυτό φυσικά δεν σημαίνει πως τα πτηνά δεν είναι και αποτελεσματικά. Πρόσφατα στη χώρα μας, ένα από τα ειδικά εκπαιδευμένα γεράκια, η «Ζήνα», κατέρριψε drone που επιχείρησε να πετάξει πάνω από το σπίτι επιχειρηματικής οικογένειας στο Παλαιό Ψυχικό. Ένα επαγγελματικό drone πετάει στον ουρανό και καταγράφει τα πάντα με κάμερα. Η Ζήνα το βλέπει και ετοιμάζεται για την κατάρριψη. Φεύγει από το χέρι του εκπαιδευτή της, πετάει γρήγορα προς το μέρος του και το αρπάζει με τα γαμψά νύχια της. Το drone δεν πέφτει στο έδαφος. Το παίρνει μαζί της και το προσγειώνει με ασφάλεια. Ανάλογα το είδος του γερακιού η όραση τους μπορεί να φτάσει από τα 5.000 έως και τα 10.000 μέτρα, ενώ αντίστοιχα η ταχύτητα τους μπορεί να αγγίξει τα 440 χιλιόμετρα την ώρα σε μια κάθετη εφόρμηση.

Ποια είναι τελικά η καλύτερη λύση;

Φαίνεται πως η καλύτερη λύση είναι η… ενοποίηση. Κάθε μία από τις παραπάνω μεθόδους έχει τα υπέρ και τα κατά της και έτσι είναι πιθανό ότι η καλύτερη λύση είναι ένας συνδυασμός των παραπάνω τεχνολογιών. Φυσικά αυτός ο συνδυασμός εξαρτάται ανάλογα με την περίσταση και την εγκατάσταση και φυσικά το συνολικό κόστος.

{gallery}7898{/gallery}