Wie Drohnen-Jammer funktionieren und welche Rolle sie bei der Drohnenkontrolle spielen

Die Wissenschaft hinter Drohnenjammern und Funkstörungen

Grundlagen der störung durch Radiofrequenzen in der Drohnenjammer-Technologie

Drone-Jammer funktionieren, indem sie starke Radiowellen (RF-Signale) aussenden, die die Kommunikationssignale des Drohnen überlagern. Die meisten handelsüblichen Drohnen und sogar viele kommerzielle Modelle nutzen die bekannten Frequenzen – vor allem 2,4 GHz und 5,8 GHz – um Befehle zu empfangen und Videoübertragungen zurückzusenden. Wenn diese Frequenzbänder durch Störsender überflutet werden, wird die Verbindung unterbrochen. Der Pilot verliert dadurch die Kontrolle über die Drohne und bekommt außerdem keine Bilder mehr auf seinen Bildschirm übertragen. Als Folge davon wechseln die meisten modernen Drohnen automatisch in einen Sicherheitsmodus, bei dem sie entweder sicher landen, zum Startpunkt zurückkehren oder einfach in der Luft schweben bleiben, bis jemand die Störung behoben hat.

Funktionsweise der Signalstörung: Wie Drohnen-Jammer die Kommunikation blockieren

Drahtlose Kommunikationsverbindungen weisen Schwächen auf, die Signalstörungen ausnutzen können. Wenn jemand einen Störsender gegen die Befehls- und Kontrollverbindung (C2) zwischen einer Drohne und ihrem Piloten einsetzt, erzeugt er diverse elektromagnetische Störgeräusche, die im Grunde die echten Signale überlagern. Das bedeutet, dass die Drohne den Kontakt zu ihrem Piloten verliert. Hochwertigere Störsender gehen noch einen Schritt weiter, indem sie die Videodatenübertragung der Drohne stören. Sie überfluten die Übertragungskanäle so stark, dass die Bediener in Echtzeit nicht mehr sehen können, was gerade passiert. Diese beiden Probleme zusammen machen es sehr schwierig, die Umgebung der Drohne zu überwachen und sie ordnungsgemäß zu steuern. Als Folge davon funktionieren viele Drohnen während solcher Angriffe nicht mehr wie vorgesehen.

Gezielte Frequenzgenauigkeit vs. Breitband-Störsignale

Gegenmaßnahmen gegen Drohnen verwenden zwei Hauptansätze:

• Gezielte Frequenzgenauigkeit : Gezielte Störung spezifischer Frequenzen – wie GPS L1/L2 oder WLAN-Kanäle – verringert ungewollte Störungen bei benachbarten Geräten.
• Breitbandstörung : Emittiert breitbandiges Rauschen über mehrere Frequenzen hinweg und gewährleistet dadurch eine Wirkung gegen unbekannte oder frequenzhoppingfähige Drohnen, erhöht jedoch das Risiko für Mobilfunk, WLAN und andere Kommunikationssysteme.

Militärsysteme verwenden zunehmend adaptive Störsysteme, die dynamisch zwischen Präzisions- und Breitbandmodi wechseln, basierend auf der Echtzeitanalyse von Bedrohungen, um die Wirksamkeit zu maximieren und gleichzeitig Störungen im Umfeld zu minimieren.

Störung der Drohnenavigation und -steuerung durch GPS- und Funkstörung

Unterbrechung der Verbindung: Störung von Steuersignalen und Videodownlinks

Drone-Jammer konzentrieren sich auf wichtige Frequenzbänder, insbesondere 2,4 GHz und 5,8 GHz, auf die die meisten Drohnen für ihre Steuerung und das Echtzeit-Streaming von Videomaterial angewiesen sind. Bei Aktivierung überschwemmen sie die Luftwellen mit starken Radiostörungen, die praktisch alle Signale überlagern, die der Pilot sendet, und den Datenstrom zum Controller unterbrechen. Laut Forschungsergebnissen des vergangenen Jahres funktioniert dieser Ansatz ziemlich gut und unterbricht die Verbindung zwischen Pilot und Drohne in etwa 85 bis sogar 90 Prozent der Fälle. Dies zwingt die Drohne normalerweise in den Sicherheitsmodus, sodass sie entweder an Ort und Stelle schwebt oder automatisch landet. Das Problem entsteht jedoch, wenn diese Geräte in besiedelten Gebieten eingesetzt werden, da sie nicht zwischen Drohnensignalen und regulären drahtlosen Verbindungen unterscheiden. Es wurden Berichte über gestörte Heim-Wi-Fi-Netze und Bluetooth-Kopfhörer, die während Tests in der Nähe von Jammern mitten im Lied ausfielen.

GPS-Signalstörung und Spoofing bei Anti-Drone-Operationen

Moderne Störsender-Technologie zielt auf GNSS-Systeme ab, indem sie diese Frequenzbereiche von 1,5 bis 1,6 GHz entweder mit Rauschen oder vollständig falschen Signalen überflutet. Wenn man sich die Zahlen anschaut, die die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) im Jahr 2023 veröffentlicht hat, zeigte sich ein massiver Anstieg von GPS-Störungen in der Nähe von Gebieten, in denen Konflikte stattfanden. Die Zahlen stiegen um über 200 Prozent! Und interessanterweise hatten etwa ein Drittel aller Spoofing-Versuche tatsächlich Erfolg und täuschten Drohnen vor, sich an einem völlig anderen Ort zu befinden. Herkömmliche Drohnen für den Verbrauchermarkt neigen dazu, einfach aus der Luft zu stürzen, sobald die GPS-Verbindung verloren geht. Militärische Drohnen hingegen können manchmal auf etwas zurückgreifen, das als Trägheitsnavigation bezeichnet wird. Doch selbst das ist nicht perfekt. Diese Systeme sind nicht so genau und anfällig für sogenannte Mehrfrequenz-Störsysteme, die im Grunde alle möglichen Methoden stören, mit denen eine Drohne ihren Standort bestimmen könnte.

Elektronische Kriegsführung und integrierte Gegendrohnen-Systeme

Rolle der elektronischen Kriegsführung in militärischen Drohnen-Störsystemen

Bei elektronischen Kampfmaßnahmen gibt es im Grunde drei Hauptansätze, die zusammenwirken: das Aufspüren von Bedrohungen, Störungen der Kommunikation und das Täuschen feindlicher Systeme. Wenn es darum geht, mit Drohnen auf dem Schlachtfeld umzugehen, beginnen militärische Teams oft damit, den Luftraum mit Hilfe von RF-Spektrumanalysatoren nach den Frequenzen abzusuchen, auf denen diese kleinen Fluggeräte arbeiten. Sobald diese identifiziert sind, können gezielte Störsignale eingesetzt werden. Laut einer 2022 im IEEE veröffentlichten Studie haben sich Richtantennensysteme als äußerst effektiv erwiesen, um Signale bis zu einer Entfernung von etwa 3 Kilometern zu blockieren. Besonders interessant ist dabei, wie viel besser diese Richtsysteme im Vergleich zu älteren omnidirektionalen Systemen abschneiden, wenn es darum geht, unerwünschte Nebenwirkungen zu minimieren – hier wurde eine Reduktion der Störungen um etwa 72 % erzielt. Die neueste Generation elektronischer Kriegsführungsausrüstung beinhaltet zudem GPS-Spoofing-Funktionen, die es den Bedienern ermöglichen, unerlaubte Drohnen gezielt in sicherere Bereiche umzuleiten, anstatt sie einfach abzuschießen.

RF-Erkennung und Störung in integrierten C-UAS-Plattformen

Integrierte Gegen-UAS-Plattformen kombinieren Radar, elektrooptische Sensoren und KI-gestützte Signalverarbeitung zur Erkennung und Verfolgung von Drohnen. Diese Systeme passen Störtechniken automatisch an das Bedrohungsverhalten an:

• Pulsstörung für intermittierende Signalstörung
• Frequenzsprungverfahren zur Bekämpfung adaptiver Drohnen
• Koordinierter Einsatz mehrerer Systeme für Drohnen-Schwärme

Ein NATO-Test 2023 zeigte, dass integrierte Plattformen 95 % der kommerziellen Drohnen unter 500 Metern innerhalb von 8 Sekunden erkennen. Allerdings bleibt Spektrumsüberlastung in städtischen Gebieten eine Herausforderung aufgrund sich überlappender Funknetze.

Risiken von Kollateralstörungen im zivilen Luftraum und regulatorische Bedenken

Obwohl sie effektiv zum Schutz kritischer Anlagen sind, bergen Drohnenstörer Risiken für die Luftfahrt, Rettungsdienste und öffentliche Kommunikation. Der Global Spectrum Audit 2023 führte 14 % der unerlaubten Störungen auf Anti-Drohnen-Operationen zurück. Regulierungsbehörden schreiben nun vor:

1. Frequenzspezifische Störlizenzen
2. Geofencing-Aktivierungszone
3. Echtzeit-Spektrumüberwachung

Die Betreiber müssen den Vorschriften der FCC und der ITU entsprechen, insbesondere in der Nähe von Flughäfen und Krankenhäusern, um schädliche Störungen zu vermeiden.

Arten von Anti-Drohnen-Technologien: Von der Erkennung bis zur Neutralisation

Passive vs. aktive Systeme: Drohnen erkennen, ohne sie zu warnen

Passive Erkennungssysteme funktionieren, ohne selbst Signale auszusenden. Sie verlassen sich auf Dinge wie RF-Scanning und Wärmebildkameras, um Drohnen basierend auf ihrer Temperatur oder den Kommunikationsmethoden zu orten. Der große Vorteil hierbei ist, dass diese Systeme leise bleiben, sodass intelligente Drohnen erst im Nachhinein merken, dass sie beobachtet wurden. Auf der anderen Seite gibt es aktive Systeme wie Radar und LiDAR, die Ziele aus viel größerer Entfernung verfolgen können. Doch hierbei gibt es einen Nachteil: Diese Systeme senden tatsächlich Energieimpulse aus, und clevere Drohnen könnten diese erkennen und versuchen auszuweichen oder sich bei Erkennung vollständig zurückzuziehen.

Soft-Kill-Maßnahmen: Störsender, Spoofing und Drohnenübernahme im Überblick

Soft-Kill-Methoden deaktivieren Drohnen ohne physische Zerstörung. Störsender blockieren Steuerungssignale (2,4/5,8 GHz) und GPS-Signale (L1/L2), während Spoofing falsche Koordinaten sendet, um Flugbahnen zu manipulieren. Übernahmesysteme nutzen Schwachstellen in der Firmware aus, um die Kontrolle zu übernehmen. Diese nicht-kinetischen Lösungen minimieren Kollateralschäden und sind daher ideal zum Schutz von städtischer Infrastruktur und sensibler Einrichtungen.

Tragbare Drohnenstörsender: Entwicklung und Einsatz auf dem Schlachtfeld

Von fahrzeugmontierten zu soldatentragbaren Drohnenstörsystemen

Was als große Anti-Drohnen-Systeme, montiert auf Fahrzeugen, begann, hat sich im Laufe der Zeit dramatisch verändert. Heute tragen Soldaten kompakte Versionen dieser Systeme direkt am Körper. Frühere Systeme benötigten noch Lastwagen zur Stromversorgung und riesige Antennen, weshalb sie nur an festen Kontrollpunkten oder zum Schutz von Konvois wirklich nützlich waren. Dank Verbesserungen in der Hochfrequenztechnik sind die Geräte mittlerweile deutlich kleiner geworden. Moderne tragbare Störsender wiegen weniger als 15 Pfund (ca. 6,8 Kilogramm) und können Signale bis zu einer Entfernung von etwa 1.500 Fuß blockieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie mit eingebettetem GPS und GLONASS-Navigationssystem ausgestattet sind und Störfunktionen für die Frequenzen 2,4 GHz und 5,8 GHz bieten. Laut aktuellen Marktdaten ist die Nutzung dieser taktischen Störsender durch Infanterieeinheiten deutlich gestiegen. Gemäß Branchenberichten aus dem späten Jahr 2024 stieg die Akzeptanzrate im Vergleich zu früheren Jahren um etwa 62 %.

Taktischer Einsatz tragbarer Störsender in modernen Verteidigungs- und Sicherheitsoperationen

Heutzutage sind tragbare Störsender zu unverzichtbaren Ausrüstungsgegenständen für Sicherheitsteams geworden, die wertvolle Ziele wie Atomkraftanlagen und bedeutende Transportbewegungen schützen. Die sogenannten Störsender-Gewehre können unerwünschte Drohnen innerhalb von etwa acht Sekunden außer Gefecht setzen, indem sie gezielte Radiowellen auf sie abfeuern, wodurch benachbarte elektronische Geräte geschützt werden. Die meisten Sicherheitskräfte bevorzugen die leichteren Modelle, die weniger als zehn Pfund (etwa 4,5 Kilogramm) wiegen und bei mobiler Nutzung etwa eine halbe Stunde lang mit einer Akkuladung funktionieren. Für feste Positionen bieten größere, rucksackgroße Repeater-Einheiten umfassenden Schutz gegen Drohnenangriffe. Laut Feldberichten aus realen Einsätzen können diese Systeme etwa neun von zehn Drohnen im Verbrauchersegment, die unterhalb von 200 Fuß (ca. 61 Meter) fliegen, erfolgreich abfangen, wobei die Effektivität von Umweltbedingungen und den jeweiligen Drohnenmodellen abhängt.

Frequently Asked Questions (FAQ)

Welche Frequenzbänder zielen Drohnen-Jammer an?

Drohnen-Jammer zielen hauptsächlich auf die 2,4-GHz- und 5,8-GHz-Frequenzbänder an, die von den meisten Consumer- und kommerziellen Drohnen für Steuerung und Videostreaming verwendet werden.

Wie wirken sich Drohnen-Jammer auf nahegelegene drahtlose Geräte aus?

Drohnen-Jammer können unbeabsichtigt die nahegelegene drahtlose Technik stören, wie z. B. WLAN-Netze, Bluetooth und andere Kommunikationssysteme, die ähnliche Frequenzbänder nutzen.

Können Militärdrohnen Jamming-Techniken überwinden?

Ja, Militärdrohnen können bei Störung manchmal auf Trägheitsnavigationssysteme umschalten, obwohl diese nicht immer so genau sind wie GPS.

Wie werden Drohnen-Jammer reguliert?

Regulierungsbehörden verlangen von Betreibern, dass sie frequenzspezifische Jamming-Lizenzen besitzen, Aktivierungs zonen mit Geofencing verwenden und eine Echtzeit-Spektrumüberwachung durchführen, um Störungen der zivilen Technik zu minimieren.