Как антивидео FPV устройствата блокират предаването на видео от дронове?

Защо аналоговото FPV видео по своята същност е уязвимо към джамиране срещу FPV

Отворена връзка, нешифровано предаване без корекция на грешки или повторно предаване

Аналоговите FPV системи изпращат видео чрез отворена система, която изобщо не е криптирана. Те напълно пропускат неща като проверки за удостоверяване, корекции на грешки и повторно изпращане на пакети. Цифровите системи работят по различен начин, тъй като всъщност проверяват дали данните са получени правилно и ще препратят всичко, което се повреди по време на предаването. Когато възникне проблем със сигнала поради интерференция, прекалено голямо разстояние или нещо, което блокира пътя, видеопотокът или бързо се влошава, или спира изцяло. Поради начина, по който тези аналогови системи са изградени, те са изключително уязвими за атаки с ниска мощност. Някои скорошни тестове показаха, че някой би могъл да спре предаването само с 500 миливатта насочена енергия, според проучване, публикувано миналата година в ScienceDirect.

Конструкция с фиксирана честота на каналите в стандартните FPV устройства

Повечето любителски FPV устройства, като видеопредаватели и очила, работят основно на фиксирани честотни канали в ISM лентата 5,8 GHz, вместо да използват неща като скоклива честота или адаптивна модулация. Начинът, по който са настроени тези честоти, прави много лесно за хора, които искат да блокират FPV сигнали, бързо да открият и претоварят тези канали. Производителите често използват подобни настройки на канали при различни модели, така че една и съща конфигурация на устройство за заглушаване може едновременно да изключи голяма част от популярната апаратура. Аналоговите системи нямат вградени функции като динамична смяна на честотата или проверки за сигурност, което означава, че те принципно нямат никаква защита срещу този вид целенасочено смущаване.

Основни техники за борба с FPV чрез заглушаване, насочени към ISM лентата 5,8 GHz

Заглушаване с широколентов шум срещу сканиращ предавател срещу прецизно целенасочване по честота

Системите за борба с FPV прекъсват видеоизлъчванията, като използват три основни техники в рамките на ISM лентата 5,8 GHz:

• Заглушаване с широколентов шум залива цялата лента с широкоспектриален RF шум, претоварвайки приемниците безразборно — но с висока консумация на мощност и значителни странични смущения.
• Помехи с преминаващ носител бързо сканира честотите, ефективен срещу системи с прескачащи честоти, но по-малко ефективен срещу аналогов FPV с фиксиран канал.
• Точна честотна насоченост , най-ефективният метод за аналогов FPV, използва фазирани масиви, за да концентрира енергията върху конкретни заети канали. Според тестове на Агенцията за отбранителен спектър (2023), насочените прецизни устройства за помехи постигат 94% нарушаване на разстояние 800 м, като минимизират разсейването и максимизират спектралната ефективност.

Ефективността варира в зависимост от околната среда поради характеристиките на разпространение:

Прецизното насочване намалява страничните смущения с 75% в сравнение с широколентовите методи — което го прави оперативно предпочитано в близост до чувствителна инфраструктура или пренаселени RF среди.

Регулаторна неяснота: Защо дейностите срещу FPV на 5,8 GHz попадат в правна сива зона

Анти-FPV джамирането работи в това, което много наричат регулаторна сива зона, въпреки че функционира в нелицензираната ISM лента 5,8 GHz. Повечето страни имат закони срещу умишленото пречене на комуникациите, които са или лицензирани, или защитени. Помислете за неща като Закона за комуникациите в САЩ или Директивата на ЕС за радиоапаратура. Но ето къде е уловката: прилагането силно варира, когато става дума конкретно за FPV джаминг устройства. Това, което прави тази ситуация затруднителна, е липсата на задължителни правила за криптиране или автентикация за лентата 5,8 GHz. Така че онези старомодни аналогови видеосигнали буквално се разпространяват без правна защита. МСЕ заложи насоки още през 2023 г., позволяващи на местните органи да използват джамираща технология само ако имат нужда да защитят критична инфраструктура и получат надлежно разрешение от правителството. Въпреки това, тези същите правила ясно посочват, че обикновените граждани не могат да използват такова оборудване, без първо да минат през надлежните регулаторни канали. И това създава проблеми за компании, които се опитват да прилагат мерки за противодронова защита, без цялата документация и официалните разрешения от регулаторите.

Мулти-диапазонни анти-FPV системи: Нарушаване на връзките за управление и видео

Каскадно повреда — едновременно подавяне на дистанционното управление при 2,4 GHz и видеосигнала при 5,8 GHz

Съвременните анти-FPV отбранителни системи работят, като атакуват начина, по който повечето дронове разчитат едновременно на две отделни честоти. Дроновете обикновено работят на 2,4 GHz за командите, докато камерната снимка пристига чрез 5,8 GHz. Когато тези сигнали бъдат заглушени едновременно, нещата започват да се разпадат много бързо. Без телеметрични данни мозъкът на дрона се затруднява да определи къде се намира и какво трябва да прави следващо. В същото време пилотите губят визуалния контакт с това, което дронът вижда, което прави пилотирането практически невъзможно. Повечето дронове за потребителска употреба автоматично активират предпазни мерки, които всички сме виждали в онлайн видеа. Те или се връщат обратно към точката на излитане, или просто падат от небето. Някои дори се заключват напълно, докато някой физически не ги ресетне.

Фазовите анени могат да фокусират лъчите доста точно, около 15 до 30 градуса ширина, което им дава около 12 до 18 dB по-добра сила на сигнала в сравнение с обикновените всепосочни антени. Освен това, те намаляват нежеланите смущения приблизително с три четвърти. Наскорошно тестване в европейска електроцентрала през 2023 година показа колко ефективни могат да бъдат тези системи, когато се използват заедно в диапазоните 2,4 и 5,8 GHz. Успяха да прекъснат почти цялата неоторизирана дейност с FPV дронове, достигайки успех от почти 98%. Това, което отличава това решение, е че то не пречи на GPS сигнали и не се опитва да маме чрез техники за подправяне. Вместо това използва слабости, вече присъстващи в по-стари аналогови видео системи и традиционни радиоуправляеми телеметрични конфигурации. Това осигурява надеждна защита, без нужда от постоянно ръчно вмешателство от операторите на място.

ЧЗВ

Защо аналоговите FPV системи са уязвими към заглушаване?

Аналоговите FPV системи използват некодирани, отворени предавателни линии, които нямат корекция на грешки и механизми за повторно предаване, което ги прави уязвими за смущения и подавяне с ниска мощност.

На каква честота работят повечето потребителски FPV системи?

Повечето потребителски FPV устройства работят на фиксирани честотни канали в ISM лентата 5,8 GHz.

Как антисистемите за FPV подавят сигнали?

Антисистемите за FPV нарушават видеопотоци основно чрез подавяне с широколентов шум, подавяне с преминаващ носител и методи за прецизно насочване по честота.

Разрешено ли е законно подавянето на FPV сигнали?

Законово подавянето на FPV сигнали попада в регулаторна сива зона; то е ограничено без надлежно разрешение и се допуска предимно при определени условия за защита на критична инфраструктура.

Как работят многолентовите антисистеми за FPV?

Многолентовите антисистеми за FPV атакуват едновременно радиочестотните телеметрични сигнали на 2,4 GHz и видео връзките на 5,8 GHz, като причиняват стъпково фалиране на дроновете чрез нарушаване на сигналите за управление и видео.