Anti-Drone -järjestelmät sovellettu vankiloissa, öljysäiliöissä ja muissa turvallisuusalueissa

Dronien kasvava uhka korkean turvallisuuden tiloille

Dronilla toteutettu huumeriippakuljetus vankiloissa: globaali haaste

Turvallisuusongelmat kasvavat nopeasti vankiloissa ympäri maailman dronien pudottaessa laittomia tavaroita sisään. Vuoden 2023 tuore tutkimus vankiloiden turvallisuudesta osoitti, että dronejen avulla yritettyjen salakuljetusten määrä nousi jopa 325 % verrattuna vuoteen 2020. Brasilian viranomaiset, Yhdistyneen kuningaskunnan ja Kalifornian kanssa ovat nähneet kaikenlaisten vaarallisten esineiden lennättämisen vankiloihin – huumeita, varsinaisia aseita ja jopa kännykköjä. Osa näistä paketeista painaa yli 10 kilogrammaa, ja niitä kuljettavat muunnetut tavalliset kuluttajadronit. Viimeisimmän globaalin vankilaturvallisuusraportin vuodelta 2024 mukaan viranomaiset pysäyttivät yli 2000 dronetavarausta 47:ssa eri maassa pelkästään viime vuonna. Erityisen huolestuttavaa on se, kuinka kehittyneiksi nämä salakuljetusoperaatiot ovat tulleet, käyttäen GPS-paikannusta ja lämpöantureita päästäkseen yli seinien ja aidat, jotka on tarkoitettu estämään juuri tällaiset tunkeutumiset.

Öljysäiliöiden ja kriittisen infrastruktuurin haavoittuvuudet drone-murtojen vuoksi

Energiajärjestelmät ovat edelleen erityisen haavoittuvaisia, sillä dronet pystyvät murtamaan 90 %:n osuuden tavanomaisista aidaratkaisuista infrastruktuurin turvallisuusanalytiikan mukaan. Vuonna 2022 esiintynyt tapaus keskellä lounaisen Aasian öljysatamaa osoitti, kuinka 500 dollarin arvoinen dronelentokone, joka kuljetti sytytysaineita, voisi teoriassa aiheuttaa kahdeksassa varastotynnyrissä laajoja tulipaloja. Kriittisiä haavoittuvuuksia ovat:

Droneteollisten uhkien esiintymä todellisissa olosuhteissa

Otetaan esimerkiksi Gatwickin lentokentällä vuonna 2018 sattunut tapahtuma, jolloin näiden ärsyttävien lentävien laitteiden vuoksi toiminta pysähtyi täysin. Yli tuhat lentoa peruttiin ja lentoyhtiöille koitui noin 50 miljoonan punnan suuruinen liikevahinko. Sitten oli se toinen tapaus Kreikassa kaksi vuotta sitten, jossa joku onnistui paokaan vankilasta hyödyntämällä droneja. Näiden reaalimaailman tapahtumien kautta tulee täysin selväksi, mitä voi tapahtua, kun turvatoimet lentäviä laitteita vastaan eivät ole kunnossa. Siirrytään viime vuoteen ja Meksikon suuren valtion omistaman öljy-yhtiön PEMEX:n kohdalla havaittiin vähintään 47 tapausta, joissa valvomattomia droneja lensi tukikohtien yli. Kolmessa tapauksessa jopa ihmiset pudottivat tavaraa lähelle alueita, joilla käsitellään erittäin palavia materiaaleja.

Lentokoneiden salakuljetus- ja valvontatoimet kehittyvät

Rikolliset ovat alkaneet käyttää äskettäin hyökkäysryhmämenetelmiä yhdessä tekoälyyn perustuvien väistötekniikoiden kanssa. Viimeaikaisista tulliraidan takavarikoista Yhdistyneessä kuningaskunnassa paljastui, että dronoihin oli asennettu laseretäisyysmittareita tarkkojen toimitusten tekemiseksi. Yli kaksi kolmannesta yöllisistä vankilapakoilta nykyään liittyy lämpökuvaukseen. Väärennetyt transponderikoodit ovat myös yleistyneet, sillä ne mahdollistavat rikollisille yksinkertaisten radiotaajusdetektorien ohittamisen. Kaikkien näiden kehitysten vuoksi turvajärjestelmät vaativat vakavia päivityksiä. Nykyaikaisiin ratkaisuihin tulisi kuulua koneoppimista, jolla voidaan tunnistaa käyttäytymismalleja ja yhdistää tietoa useista eri spektreillä toimivista sensoreista, jos haluamme pysyä mukana siinä, mitä kaikenlaista tapahtuu.

RF-tunnistus, tutka ja RF-sormenjälkien tunnistus dronejen identifiointiin

Nykyiset antidronipuolustukset toimivat useilla havaintoteknologian kerroksilla, kuten radiotaajuuksien skannauksella, tutkajärjestelmillä ja niin kutsutulla RF-sormenjälkäanalyysillä tunnistaa luvattomat UAV:t, jotka lentävät ilmassa ilman lupaa. Radiotaajuusskannaukset ovat melko tehokkaita löytäessään signaalin ohjaimien ja niiden dronejen väliltä, myös silloin, kun alueella on vilkasta, ja niiden tarkkuus on suurimmaksi ajaksi noin 90 prosentin tuntumassa. Tutkajärjestelmät puolestaan voivat havaita hyvin pieniä droneja, joiden koko on vain puoli metriä, jopa kahden kilometrin etäisyydeltä. RF-sormenjälkäanalyysi taas tutkii kunkin lähetintä taajuuden ainutlaatuista ominaisuutta. Tämä auttaa turvallisuustiimejä erottamaan tavalliset laitteet ongelmallisista laitteista, kuten droneista, jotka yrittävät tunkeutua esimerkiksi vankiloihin tai teollisiin varastointipaikkoihin, joissa luvattomat lentoliikenteet olisivat suuri riski.

Teokohteen Dronetunnistus Vankiloissa ja Teollisuusalueilla

Teoäly parantaa huomattavasti havaintojen tarkkuutta, kun se käsittelee tietoa lämpökuvantamislaitteista, ääniantureista ja tutkajärjestelmistä yhtä aikaa. Tämän teknologian taustalla oleva koneoppiminen vähentää ilkeitä vääriä hälytyksiä melkoisesti – itse asiassa jopa noin kaksi kolmannesta vähemmän nykyisin korjaamoissa. Vankiloissa tulee paljon epätoivottuja hälytyksiä normaalien toimintojen, kuten aidan ravistelun tai huoltodronien lentämisen, vuoksi. Vaarallisia aineita käsitteleville teollisuudenaloille älyjärjestelmät vertaavat dronien liikemalleja tunnettuihin uhkiin ja havaitsevat epäilyttävää käyttäytymistä, kun kopterit liikkuvat vaarallisilla alueilla, kuten polttoainesäiliöiden tai kaasunpolttamispaikkojen läheisyydessä.

Radioaaltojen valvonta ja GPS-simulointi infrastruktuurin suojelussa

Jatkuva RF-valvonta luo 360° tilanteenkuvaan, jolla havaitaan taajusjuottavia droneja, jotka pakenevat perinteisiä sensoreita. Vahvistettuja uhkia varten järjestelmät käynnistävät GPS-paikkatietojen väärentäminen kaappaamaan navigointi ja ohjaamaan lennokit turva-alueille. Vuoden 2023 kenttätesti Euroopan öljynjalostamolla osoitti 89 %:n onnistumisasteen kaupallisten lennokkien ohjaamisessa ilmavalvonnasta pois.

Rajoitukset ja häiriövaarat vasta-lennokkijärjestelmien käytössä

Nämä teknologiaratkaisut toimivat melko hyvin yleisesti, mutta kohtaavat myös joitain todellisia ongelmia. Esimerkiksi signaalit häiritsevät kaikkia niitä lähialueiden langattomia verkoissa, eikä niiden osuus autonomisten lennokkien tunnistamisessa ole kovin hyvä. Otetaan esimerkiksi tutkaratkaisut, joilla on noin 98 %:n havaintosuhde, kun näköyhteys on avoinna, mutta kun kyseessä ovat kaupunkiympäristöt, joissa on paljon korkeita rakennuksia, tämä luku laskee noin 72 %:iin. Sitten on vielä koko GPS-heimontelun (GPS spoofing) ongelma. Tällä käytännöllä on vakavia sääntelyhaasteita, koska se voi vahingossa häiritä todellisia lentoliikennejärjestelmiä tai merellä navigoivia aluksia. Asiaan liittyy varmasti jotain, mitä kannattaa pohtia.

Tärkeimmät kompromissit vasta-lennokkitekniikassa

Ei-tyrmistä vastaan tyrmistä dronejen hillintastrategioita

Nykyteknologia torjuntaan droneja vastaan perustuu usein ei-kinetiiviin lähestymiseen, kuten radiotaajushäirintään ja kyberkeinojen kautta hallinnan siirtoon. Näillä menetelmillä estetään dronejen toiminta koskettamatta niitä fyysisesti, mikä on erityisen tärkeää tilanteissa, joissa operoidaan tiheissä asutusalueilla kuten vankiloissa tai teollisuusalueilla. Tilanteisiin, joissa nämä pehmeämmät menetelmät eivät toimi, on olemassa myös kinetiivisiä ratkaisuja. Tässä yhteydessä voidaan käyttää esimerkiksi verkkokalastuslaitteita, jotka nappaa dronejen ilmassa tai suuriteholaserit, jotka pystyvät tuhoamaan ne välittömästi. Näitä voidaan käyttää varavoimina kriittisen infrastruktuurin suojaamiseksi asutuskeskusten ulkopuolella. Viimeisimmän vuonna 2023 teidyn turvallisuustarkastuksen mukaan noin 8 droneilmaisun kahdeksasta osuihin vankiloiden huumeriippumattomuuslaitoksissa torjuttiin näillä ei-kontaktimenetelmillä. Toisaalta kovemmat kinetiiviset puolustusjärjestelmät onnistuivat pysäyttämään lähes kaikki öljyn varastointipaikoille lähestyvät vihollisdronet, raportin mukaan tehokkuustasolla noin 94 prosenttia.

GPS-häiriöt ja väärennökset: oikeudelliset ja toiminnalliset haasteet

Droonien navigointisignaalien häiritseminen on edelleen kiistanalaista, koska se voi häiritä GPS-järjestelmiä, kuten hätäviestintä. Kansainvälinen televiestintäliitto raportoi, että luvattomien taajuushäiriöiden tapausten määrä on kasvanut 210 prosenttia (2020-2023), mikä on saanut vankiloiden ottamaan käyttöön paikallisia huijausprotokolleja, jotka ohjaavat lentäviä koneita valvottaviin alueisiin ilman laajempaa taajuusvaikutusta

Integroituja ilma-alusten vastaisia toimia vankilassa ja energiayksiköissä

Johtavat vankilakompleksit yhdistävät nyt tutkanvalvonnan, tekoälyn uhka-luokituksen ja adaptiivisen häiriön luodakseen puolustuskertoja. Esimerkiksi Texasin energianlaitoksen integroitu järjestelmä estänyt polttoainetankki-ohjaamojen hyökkäyksen vuonna 2022 käynnistämällä sähkömagneettisia pulssia 8 sekunnin kuluessa havaitsemisesta, mikä osoittaa kriittisen tarpeen yhtenäisten anturi-vasta-toimenpiteiden arkkitehtuurien käyttöön.

Tärkeimmät vastatoimenpiteiden suorituskykyä koskevat mittaukset (2023):

Tämä monikerroksinen lähestymistapa tasapainottaa sääntelykehyksen noudattamista ja toiminnallista valmiutta korkean riskin ympäristöissä.

Tulevaisuuden suuntaukset dronien torjunnan järjestelmien käytössä ja sääntelyssä

Edistysaskeleita dronien torjunnan järjestelmissä (2020–2024)

Markkina tutkimus osoittaa, että antidrone-sektori kohtaa valtavaa kasvua seuraavien vuosien aikana, ja sen odotetaan saavuttavan noin 12,23 miljardia dollaria vuosina 2025–2029. Tämä laajeneminen johtuu siitä, että yritykset kehittävät älykkäämpiä tapoja tunnistaa ei-toivottuja droneja käyttämällä tekoälyä ja yhdistämällä signaaleja useista sensoreista. Nykyiset järjestelmät yhdistävät tutkatekniikan radiotaajusanalyysiin ja koneoppimisalgoritmeihin, jotka voivat tulkita dronejen liikkeitä reaaliaikaisesti. Näillä parannuksilla vähennetään merkittävästi vääriä hälytyksiä, ja joissakin raporteissa on ilmoitettu laskua noin 63 % vuodesta 2020 saatavilla olleeseen teknologiaan nähden. Lämpökuvaukseen on myös parannettu äskettäin, mikä auttaa vartijoita havaitsemaan laittomia toimitusdroneja, jotka kuljettavat kiellettyjä tavaroita yli mailin etäisyydeltä, myös huonossa näkyvyydessä tai haastavissa sääolosuhteissa.

Drone-pommittaminen ja seuraavan sukupolven turvallisuusriskit

Uusia turvallisuusriskejä on kaikkialla, erityisesti tekoälyn ohjaamien droonien kanssa, jotka voivat sulkea vanhan koulun puolustusjärjestelmät. Näin tapahtui melko usein. Noin kaksi kolmasosaa öljyvarastointilaitoksiin kohdistetuista simuloiduista hyökkäyksistä vuonna 2023 koski yhdessä työskenteleviä lennokkien parvia. Pahat kaverit eivät enää vain lennä ympäriinsä. He ovat alkaneet käyttää modulaarisia lentokoneita, joissa he voivat vaihtaa osia tarpeidensa mukaan. Toisilla on kamerat vakoiltavana, toisilla räjähteitä. Tämä sotkee nykyistä lennokkien vastaista teknologiaa. Ja se pahenee. Sotilaallisten asiantuntijoiden mukaan noin 40 prosentilla tärkeiden infrastruktuurien suojelemisesta vastaavista ihmisistä ei ole edes asianmukaista suojaa näitä uusia salaisia drone-päällystyksiä vastaan, jotka tekevät niistä lähes näkymättömiä lämpöanturijoille.

Ohjaamojen vastaisten toimenpiteiden maailmanlaajuinen hyväksyminen turvallisissa ympäristöissä

Yli 78 maata ympäri maailmaa on ottanut käyttöön jonkinlaiset ilma-alusten vastaiset lait vuoden 2021 alusta lähtien. Aasian ja Tyynenmeren alue on ollut erityisen aktiivinen tällä alalla, erityisesti lentokentillä ja vankiloissa, joissa järjestelmät ovat käytössä useimmiten. Energiasektorin kasvun osalta viime vuonna oli myös suuri nousu. Hyväksyntäasteet nousivat yli 200 prosenttia vuosina 2022-2023, koska uudet säännöt edellyttävät, että offshore-öljykentät ja vastaavat laitokset voivat havaita lentäviä koneita. Toisaalta alle 30 prosenttia vankiloista täyttää nykyiset vaatimukset häiritäksensä lennokkien signaaleja asianmukaisilla sähköisillä aseistustekniikoilla. Tämä osoittaa, kuinka epätasainen on ollut eri puolilla maailmaa.

UKK

Mitä tavallisia menetelmiä rikolliset käyttävät salakuljettaessaan tavaraa vankiloihin?

Rikolliset käyttävät erilaisia menetelmiä, kuten GPS-navigaatio- ja lämpösensoreilla varustettuja lentäviä koneita perinteisten turvaesteiden ohittamiseksi. He yrittävät usein yöllä yönäköä käyttäen ja ovat alkaneet käyttää tekoälyn ohjaamia välttelymenetelmiä.

Miten lennokkeet uhkaavat öljyvarastoja ja infrastruktuuria?

Drooneilla voi olla valvontatukea rakennusten kartoittamiseen, polttoainetta polttoketjun reaktioiden toteuttamiseen tai jopa GPS-navigaatiojärjestelmien muuttamiseen putkijohtojen ohjaukseen. Ne voivat murtaa 90 prosenttia tavanomaisista puolustusvälineistä.

Mitä teknologioita käytetään ilma-alusten torjuntajärjestelmissä?

Puolustusjärjestelmät käyttävät RF-detectioita, tutkia, RF-sormenjälkiä, tekoälyn avulla suoritettavaa tarkkailua ja GPS-spoofingia osana monikerroksista puolustusta luvattomien lentävien ilma-alusten havaitsemiseksi ja neutralisoimiseksi.

Mitkä ovat nykyisten droonien vastaisten tekniikoiden keskeiset rajoitukset?

Rajoitukset sisältävät signaalin häirinnän olemassa olevista langattomista verkoista, havaintovaikeudet kaupunkiympäristöissä, joissa on korkeita rakennuksia, sekä sääntelyhaasteet, jotka liittyvät GPS-spoofaukseen.