سیستم‌های ضد پهپاد در زندان‌ها، انبارهای نفت و سایر مناطق امنیتی به کار گرفته شده‌اند

افزایش تهدید پهپادها نسبت به اماکن با امنیت بالا

تامین قاچاق مخدر توسط پهپاد در زندان‌ها: یک چالش جهانی

مشکلات امنیتی برای زندان‌های سراسر جهان به دلیل پهپادهایی که اشیاء غیرقانونی را درون زندان‌ها پرتاب می‌کنند، به سرعت در حال افزایش هستند. یک مطالعه اخیر درباره امنیت زندان‌ها در سال ۲۰۲۳ نشان داد که تلاش‌های قاچاق اشیاء از طریق پهپاد به نسبت سال ۲۰۲۰ به میزان شگفت‌آوری ۳۲۵٪ افزایش یافته است. مقامات برزیلی همراه با مقامات بریتانیایی و کالیفرنیایی شاهد ورود انواع اشیاء خطرناک به زندان‌ها با استفاده از پهپادها بوده‌اند - از جمله مواد مخدر، سلاح‌های واقعی و حتی تلفن‌های همراه. برخی از این بسته‌ها وزنی بیش از ۱۰ کیلوگرم دارند و توسط نسخه‌های هک شده از پهپادهای مصرفی حمل می‌شوند. بر اساس گزارش جدید امنیت زندان‌های جهان در سال ۲۰۲۴، مقامات مسئول در سال گذشته تنها در ۴۷ کشور بیش از دو هزار تحویل کالا توسط پهپاد را متوقف کرده‌اند. چیزی که واقعاً نگران‌کننده است، پیشرفته شدن این عملیات‌های قاچاق است که از نقاط ناوبری GPS و سنسورهای حرارتی برای گذر از دیوارها و سیم‌های خارداری که قرار بود آن‌ها را متوقف کنند، استفاده می‌کنند.

نقاط ضعف در پایانه‌های نفتی و زیرساخت‌های حیاتی در برابر نفوذ پهپادها

تاسیسات انرژی همچنان در معرض خطرات خاصی قرار دارند، زیرا پهپادها قادر به نفوذ به 90٪ از سیستم‌های دفاعی مرسوم هستند، طبق گفته تحلیلگران امنیت زیرساخت. یک حادثه در سال 2022 در یک ترمینال نفتی در خاورمیانه نشان داد که چگونه یک پهپاد 500 دلاری حامل مواد منفجره می‌تواند به طور نظری آتش‌سوزی فاجعه‌آمیزی را در هشت مخزن ذخیره به وجود آورد. آسیب‌پذیری‌های کلیدی شامل موارد زیر است:

موارد واقعی تهدیدهای پهپادی در محیط‌های امن

به عنوان مثال آنچه در فرودگاه گاتویک در سال ۲۰۱۸ اتفاق افتاد را در نظر بگیرید وقتی این هواپیماهای بی سرنشین آزاردهنده همه چیز را به طور کامل متوقف کردند. بیش از هزار پرواز لغو شد و خطوط هوایی حدود پنجاه میلیون پوند از دست دادند. و بعد یک حادثه دیگر در یونان فقط دو سال پیش بود که در آن کسی با استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین توانست از زندان فرار کند. این رویدادهای دنیای واقعی دقیقاً نشان می دهد که وقتی اقدامات امنیتی علیه دستگاه های پرنده به درستی اجرا نمی شود چه اتفاقی می افتد. به سرعت به سال گذشته برگردیم و شرکت نفتی دولتی مکزیک به نام پمکس، 47 بار بدون سرنشین غیر مجاز را در مورد پالایشگاه های خود پرواز کرد. بدتر از همه، سه مورد از این موارد شامل افرادی بود که مواد را در نزدیکی مناطق با مواد بسیار قابل احتراق رها می کردند.

تحول تاکتیک های قاچاق و عملیات نظارت بدون سرنشین

اخیراً مجرمان از تکنیک‌های گروهی (Swarm Tactics) همراه با روش‌های فرار مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده می‌کنند. دستگیری‌های اخیر در مرزهای انگلیس نشان از استفاده از پهپادهای مجهز به دستگاه‌های اندازه‌گیری لیزری برای تحویل دقیق کالا دارد. در حدود دو سوم از تمام تلاش‌های فرار از زندان در شب، امروزه شامل استفاده از تجهیزات دید در شب است. کدهای ترانسپوندر جعلی نیز رایج شده‌اند، چرا که این کدها به مجرمان اجازه می‌دهند از سیستم‌های ساده تشخیص فرکانس رادیویی عبور کنند. به دلیل این پیشرفت‌ها، سیستم‌های امنیتی به به‌روزرسانی جدی نیاز دارند. راه‌حل‌های مدرن باید شامل یادگیری ماشین باشند که بتواند الگوها را تشخیص دهد و داده‌های حاصل از چندین سنسور مختلف در طیف‌های متنوع را با هم ترکیب کند تا بتوانیم با شرایط فعلی که در بیرون از دسترس است، همگام بمانیم.

تشخیص RF، رادار و تشخیص اثر فرکانسی (RF Fingerprinting) برای شناسایی پهپادها

دفاهای ضد پهپاد امروزه با استفاده از چندین لایه از فناوری تشخیص، از جمله اسکن کردن فرکانس رادیویی (RF)، سیستم‌های راداری و آنچه که به آن «ردپای RF» می‌گویند، در حال شناسایی پهپادهای غیرمجازی هستند که بدون اجازه در فضا پرواز می‌کنند. اسکنرهای فرکانس رادیویی در پیدا کردن سیگنال بین کنترل‌کننده‌ها و پهپادهایشان حتی در شرایط شلوغ منطقه‌ای نیز توانایی خوبی دارند و دقت آن‌ها در بیشتر مواقع به حدود 90 درصد می‌رسد. سیستم‌های راداری نیز می‌توانند پهپادهای کوچکی با اندازه نیم متر را از فاصله‌ای تا دو کیلومتر تشخیص دهند. سپس «ردپای RF» که یکتا بودن سیگنال هر فرستنده را مورد بررسی قرار می‌دهد، به تیم‌های امنیتی کمک می‌کند تجهیزات معمولی را از دستگاه‌های مشکل‌ساز مانند پهپادهایی که سعی در نفوذ به مکان‌هایی مانند زندان‌ها یا انبارهای صنعتی دارند، تشخیص دهند، جایی که پروازهای غیرمجاز می‌تواند مشکل بزرگی باشد.

شناسایی پهپاد مبتنی بر هوش مصنوعی در زندان‌ها و مناطق صنعتی

هوش مصنوعی واقعاً دقت تشخیص ما را از طریق پردازش همزمان اطلاعات از دستگاه‌های تصویربرداری حرارتی، تشخیص‌کننده‌های صوت و سیستم‌های راداری بهبود می‌دهد. فناوری پشتیبان این سیستم که مبتنی بر یادگیری ماشین است، باعث کاهش قابل توجه هشدارهای اشتباه می‌شود، در واقع در زندان‌های امروزی حدود دو سوم کاهش یافته است. زندان‌ها به دلیل فعالیت‌های عادی مانند تکان خوردن توری‌های سیمی یا پرواز پهپادهای تعمیر و نگهداری، بسیاری از هشدارهای ناخواسته را دریافت می‌کنند. در صنایعی که با مواد خطرناک سروکار دارند، سیستم‌های هوشمند الگوهای حرکتی پهپادها ریف با تهدیدهای شناخته شده مقایسه می‌کنند و زمانی که هواپیماهای بدون سرنشین در مجاورت مناطق خطرناک مانند مخازن ذخیره سوخت یا محل‌های سوزاندن گاز تردده می‌کنند، رفتار مشکوک را تشخیص می‌دهند.

نظارت از راه دور با امواج رادیویی و جعل موقعیت GPS در دفاع از زیرساخت‌ها

نظارت مداوم امواج رادیویی، آگاهی 360 درجه‌ای ایجاد می‌کند و قادر است پهپادهایی که با تغییر مکان فرکانسی از حسگرهای سنتی فرار می‌کنند را تشخیص دهد. برای تهدیدهای تأیید شده، سیستم‌ها اقدام به اقدامات دفاعی می‌کنند دستکاری سیگنال GPS برای خراب کردن سیستم ناوبری و هدایت مجدد پهپادها به مناطق ایمن. آزمایشی که در یک پالایشگاه اروپایی در سال 2023 انجام شد، نشان داد که در 89٪ موارد موفق به فریب پهپادهای تجاری که سعی در شناسایی هوایی داشتند، شده است.

محدودیت‌ها و خطرات تداخل سیستم‌های ضد پهپاد در هنگام اجرای آن‌ها

این راه‌حل‌های فناوری در کل کارایی خوبی دارند اما با چالش‌های جدی همراه هستند. به عنوان مثال، سیگنال‌ها به خاطر تداخل شبکه‌های بی‌سیم دیگر در معرض اختلال قرار می‌گیرند و همچنین در شناسایی پهپادهای خودکار عملکرد چندانی ندارند. به عنوان مثال رادارها در شرایط بدون مانع توانایی تشخیص در حدود 98٪ را دارند، اما در محیط‌های شهری با ساختمان‌های بلند این عدد به 72٪ کاهش می‌یابد. علاوه بر این، مسئله فریب GPS نیز وجود دارد. این روش با مشکلات نظارتی جدی همراه است، چرا که ممکن است بدون قصد، سیستم‌های هوایی واقعی یا کشتی‌های دریایی را تحت تأثیر قرار دهد. چیزی است که بی‌تردید شایسته تأمل است.

تعادل‌های مهم در فناوری‌های ضد پهپاد

راهبردهای کاهش دrones غیر از راهبردهای کاهش دrones کلاسیک

امروزه فناوری ضد پهپاد اغلب متکی به روش‌های غیرکینتیکی مانند ممانعت از سیگنال‌های رادیویی (جیمینگ) و دست‌گیری از کنترل پهپاد از طریق ابزارهای سایبری است. این روش‌ها از کارکرد پهپادها بدون تماس فیزیکی با آن‌ها جلوگیری می‌کنند که در مکان‌هایی مانند زندان‌ها یا محوطه‌های صنعتی که افراد در فاصله نزدیکی از هم زندگی می‌کنند، بسیار مهم است. در مواقعی که این روش‌های غیرتهاجمی جوابگو نباشند، راه‌حل‌های کینتیکی نیز در دسترس هستند. به عنوان مثال، پرتاب‌کننده‌های توری که پهپادها را در هوا می‌گیرند یا لیزرهای پرقدرتی که می‌توانند آن‌ها را به‌سرعت از پا درآورند. این روش‌ها به‌عنوان گزینه‌های پشتیبان برای حفاظت از زیرساخت‌های حیاتی در مناطق دورافتاده از اهمیت بالایی برخوردارند. بر اساس یک بررسی اخیر در سال ۲۰۲۳، حدود ۸ مورد از هر ۱۰ مورد قاچاق با پهپاد در مراکز اصلاحی-تربیتی با استفاده از این روش‌های غیرتماسی متوقف شده است. در همین حال، سیستم‌های دفاعی کینتیکی قوی‌تر موفق شده‌اند تقریبا تمام پهپادهای دشمنانه که به سمت مراکز نگهداری نفت نزدیک می‌شدند را متوقف کنند و در این گزارش، اثربخشی آن‌ها حدود ۹۴ درصد گزارش شده است.

مسائل قانونی و عملیاتی مربوط به جامینگ و فریب GPS

جامع کردن سیگنال‌های ناوبری پهپاد همچنان مورد بحث است، زیرا خطر اختلال در سیستم‌های وابسته به GPS مانند ارتباطات اضطراری وجود دارد. اتحادیه بین‌المللی مخابراتات گزارش داده است که موارد تداخل غیرمجاز در فرکانس‌ها (2020 تا 2023) 210 درصد افزایش یافته است، که باعث شده زندان‌ها پروتکل‌های فریب محلی را اتخاذ کنند که پهپادها را به مناطق کنترل‌شده هدایت می‌کنند، بدون اینکه تأثیری بر طیف گسترده‌تر داشته باشد.

پاسخ‌های یکپارچه سیستم ضدپهپاد در مراکز اصلاحی و تأسیسات انرژی

مراکز اصلاحی پیشرو اکنون ترکیبی از نظارت راداری، طبقه‌بندی هوشمند تهدیدها با استفاده از هوش مصنوعی و جامینگ تطبیقی را برای ایجاد لایه‌های دفاعی به کار می‌گیرند. به عنوان مثال، سیستم یکپارچه یک تأسیسات انرژی در تگزاس در سال 2022 با فعال کردن پالس‌های الکترومغناطیسی ظرف 8 ثانیه از تشخیص یک حمله پهپاد به مخزن سوخت جلوگیری کرد، که نشان می‌دهد چقدر لازم است معماری یکپارچه از سنسورها تا اقدامات مقابله‌ای وجود داشته باشد.

شاخص‌های کلیدی عملکرد اقدامات مقابله‌ای (2023):

این رویکرد چندلایه‌ای سازگاری با مقررات را با آمادگی عملیاتی در محیط‌های پرخطر متعادل می‌کند.

روند آینده در استقرار و مقررات سیستم ضد پهپاد

دستاوردهای سیستم‌های ضد پهپاد (2020–2024)

تحقیقات بازار نشان می‌دهد که بخش ضد پهپاد در چند سال آینده رشد بزرگی خواهد داشت و انتظار می‌رود از سال 2025 تا 2029 به حدود 12.23 میلیارد دلار برسد. این رشد با توسعه راهکارهای هوشمندانه‌تر توسط شرکت‌ها برای شناسایی پهپادهای ناخواسته با استفاده از هوش مصنوعی و ترکیب سیگنال‌های دریافتی از چندین سنسور اتفاق خواهد افتاد. سیستم‌های امروزی تکنولوژی رادار را با تحلیل فرکانس رادیویی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین ترکیب می‌کنند که می‌توانند حرکات پهپاد را به صورت لحظه‌ای تفسیر کنند. این بهبودها به طور قابل توجهی منجر به کاهش هشدارهای اشتباه شده‌اند، به گونه‌ای که برخی گزارش‌ها از کاهشی حدود 63 درصدی از زمان فناوری موجود در سال 2020 خبر می‌دهند. همچنین تکنولوژی تصویربرداری حرارتی نیز به تازگی بهبود یافته است و به نگهبانان زندان کمک می‌کند تا پهپادهای حمل غیرقانونی که کالاهای قاچاق را از فاصله‌ای بیش از یک مایلی انتقال می‌دهند، حتی در شرایط دید محدود یا آب و هوای دشوار، شناسایی کنند.

سلاحی کردن پهپاد و تهدیدهای امنیتی نسل جدید

امروزه ریسک‌های جدید امنیتی در همه جا دارند پیش می‌آیند، به‌ویژه با گله‌های پهپادی کنترل‌شده توسط هوش مصنوعی که می‌توانند به‌راحتی سیستم‌های دفاعی قدیمی را غیرفعال کنند. ما این موضوع را در شبیه‌سازی‌های سال 2023 روی تأسیسات نگهداری نفت دیدیم که در حدود دو سوم حملات شبیه‌سازی‌شده از گله‌های پهپادی استفاده شد. دیگر تهدیدهای واقعی فقط پهپادها را در هوا نمی‌پروانند، بلکه از پهپادهای ماژولار استفاده می‌کنند که می‌توانند بسته به نیاز، قطعات آنها را عوض کنند. برخی از آنها دوربین حمل می‌کنند تا جاسوسی کنند و برخی دیگر مواد منفجره را در خود جای داده‌اند. این موضوع به‌طور جدی با فناوری‌های ضد پهپادی که امروزه داریم درگیر کرده است. و اوضاع بدتر هم می‌شود. بر اساس گفته کارشناسان نظامی، حدود ۴۰ درصد از افرادی که مسئول حفاظت از زیرساخت‌های مهم هستند، حتی دفاع مناسبی ندارند در برابر این پوشش‌های نامرئی جدید پهپادها که باعث می‌شود تقریباً ناپیدا شوند برای سنسورهای گرمایی.

پذیرش جهانی اقدامات ضد پهپادی در محیط‌های امن

در سراسر جهان، بیش از هفتاد و هشت کشور از اوایل سال ۲۰۲۱ تاکنون قوانینی را در خصوص مقابله با پهپادها به اجرا درآورده‌اند. منطقه آسیا و اقیانوسیه به ویژه در این زمینه بسیار فعال بوده‌اند، به خصوص در مورد فرودگاه‌ها و زندان‌ها که این سیستم‌ها بیشترین کاربرد را در آنجا دارند. با توجه به رشد بخش انرژی به طور خاص، سال گذشته نیز رشد بسیار زیادی را شاهد بودیم. نرخ انجام این اقدامات در سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۳ بیش از دویست درصد افزایش یافت، عمدتاً به این دلیل که قوانین جدید الزام به داشتن توانایی‌های کارکردی تشخیص پهپاد برای سکوهای نفتی دریایی و تأسیسات مشابه را ایجاد کرده‌اند. از سوی دیگر، کمتر از سی درصد از زندان‌های جهان در واقع با استانداردهای فعلی برای مهار سیگنال‌های پهپاد از طریق تکنیک‌های مناسب جنگ الکترونیکی مطابقت دارند. این موضوع نشان می‌دهد که گسترش این اقدامات چقدر ناهموارانه در سراسر جهان انجام شده است.

‫سوالات متداول‬

روش‌های متداولی که مجرمان برای قاچاق کالاهای ممنوعه به داخل زندان‌ها با استفاده از پهپادها به کار می‌برند چیست؟

قائم‌العملین از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند، از جمله تجهیز پهپادها با سیستم ناوبری GPS و سنسورهای حرارتی برای دور زدن موانع امنیتی سنتی. آنها اغلب در شب با استفاده از فناوری دید در شب و همچنین استفاده از تکنیک‌های گریز مبتنی بر هوش مصنوعی تلاش می‌کنند.

پهپادها چگونه تهدیدی برای انبارهای نفت و زیرساخت‌های حیاتی هستند؟

پهپادها قادر به حمل بارهای نظارتی برای مپ کردن تأسیسات، مواد آتش‌زا برای واکنش‌های زنجیره‌ای احتراقی و حتی تغییر سیستم‌های ناوبری GPS به منظور دستکاری کنترل خطوط لوله هستند. این وسایل قادر به نفوذ به حدود 90 درصد از دفاع‌های محیطی معمول هستند.

چه فناوری‌هایی در سیستم‌های ضد پهپاد استفاده می‌شود؟

سیستم‌های دفاعی از تشخیص فرکانس رادیویی (RF)، رادار، اثرگیری فرکانس رادیویی (RF fingerprinting)، نظارت مبتنی بر هوش مصنوعی و همچنین جعل موقعیت GPS برای تشخیص و بی‌خود کردن پهپادهای غیرمجاز در قالب دفاع چندلایه استفاده می‌کنند.

محدودیت‌های اصلی فناوری‌های ضد پهپاد فعلی چیست؟

محدودیت‌ها شامل تداخل سیگنال از شبکه‌های بی‌سیم موجود، دشواری در تشخیص در محیط‌های شهری با ساختمان‌های بلند، و چالش‌های نظارتی مرتبط با جعل موقیت GPS است.