FPV-ға қарсы жабдықтар дрондардың бейне трансляциясын блоктау бойынша қаншалықты тиімді?

FPV дрондардың бейне жіберуі мен сигнал ашық орындарын түсіну

FPV дрондар шын мәніндегі уақыт режимінде бейне жіберу үшін 2,4 ГГц және 5,8 ГГц жиіліктерін қалай пайдаланады

Көбінесе FPV дрондар бір уақытта екі радиожиілікті пайдаланады — әдетте 2,4 ГГц басқаруды, ал 5,8 ГГц пилоттың көзілдірігіне тікелей бейне береді. Төменгі 2,4 ГГц жиілігі кедергілерден жақсы өтеді, бірақ сол деңгейде жылдам болмайды, ал 5,8 ГГц кешігуі аз, нақты HD бейне береді. GPSPatron компаниясының соңғы зерттеулеріне сәйкес, коммерциялық FPV жүйелердің оннан тоғызында жоғары технологиялық жиіліктерді ауыстыру мүмкіндігі жоқ. Бұл олардың сигналдары үнемі бірдей үлгіде жүретінін білдіреді, яғни дронға қарсы технологиялар үшін оларды басу немесе басқаруға алу оңай болады.

Бірінші адам көзімен (FPV) ұшу жасайтын дрондардың жұмысында RF байланыстың рөлі

Нақты уақытта видео беру үшін пилоттың көзілдірігі дрондармен тұрақты радиожиіліктік байланыс орнатуы керек. Мысалы, Украина алдыңғы шебінде не болып жатыр екенін қарастырайық. Пилоттар сигнал күшейткіштерін қолданса, олардың қашықтығы шамамен 15 километрге дейін жетеді. Бірақ мұның да өзінің кемшілігі бар. Мұндай күшейтілген сигналдар 25 дБм деңгейінен асатын қуат көрсеткіштерімен бірге байқалатын РЖ имиджін жасайды. Мұндай қуат шағын ұялы телефон мұнарасынан шығатын сигнал деңгейіне ұқсайды. Ал бұның несі? Анти-FPV қорғаныс жүйелері осы сигналдарды оңай анықтап, дрон операторының нақты қай жерде жасырынғанын анықтай алады.

Анти-FPV жүйелері пайдаланатын FPV сигналдарын берудегі негізгі әлсіздіктер

FPV жүйелерінің электрондық әлсіздіктерін үш маңызды әлсіздік анықтайды:

1. Тұрақты канал бөлу : Дрондардың 72%-ы өндірушілердің алдын-ала белгілеген жиілік каналдарын қолданады (Sciencedirect, 2024)
2. Шифрленбеген телеметрия : Биіктік пен GPS деректерін жасанды түрде қалтқылау мүмкіндігін береді
3. Көпжолдық бұрмалау : Қалалық орталар сигналдың 40–60% нашарлауына әкеледі (Sciencedirect, 2024), бұл пилоттарға берілетін сигнал қуатын арттыруға мәжбүр етеді

Бұл кемшіліктер заманауи антивидео бақылау жүйелеріне сәйкес жиілікте 500 мВт бағытталған басу арқылы видео таратуды бұзуға мүмкіндік береді.

Негізгі Антивидео Бақылау Технологиялары: Басу, Анықтау және Сигналды Бұзу

Электрондық соғыс жүйелері және FPV дрондарға қарсы тиімділігі

Бүгінгі электрондық соғыс жүйелері FPV дрондардың жұмыс істеу тәртібіне әлдеқайда көп зиян тигізе алады, негізінен олардың басқару желілерін басып жіберіп, GPS-сигналдарын бұзады. 2023 жылы C4ADS жүргізген зерттеуге сәйкес, соғыс аймақтарында ұстап алынған орыс FPV дрондарының оннан тоғызы 50 ватттан аса болатын басып жіберу сигналдарына ұшыраған кезде байланысты толығымен жоғалтты. Бұл EW жүйелерінің тиімділігінің себебі олар бәрін таңдамай басып жібермейді. Оның орнына олар дронның firmware'ындағы әлсіз жерлерге бағытталған нақты шабуылдармен бірге кең спектрлі шулы басып жіберуді қосады. Мысалы, DJI-дің OccuSync технологиясын алайық. ДронSec соңғы жылы модификацияланған FPV дрондардың үштен екісі шынында да осы жүйені пайдаланатынын хабарлады. Бірақ үздіксіз радиожиіліктік бозғау үш секундтан аса созылған кезде, бұл дрондар болжанбайтын тәртіпке түсіп, сенімділігі тез жоғалады.

Екі жиілікті басып жіберу (2,4 ГГц және 5,8 ГГц) және FPV сигналын бұзуға әсері

Анти-FPV жүйелері фазалық массивті антенналарды пайдаланып бір уақытта 2,4 ГГц (басқару) және 5,8 ГГц (бейне) диапазондарын нысанаға алады. Алдыңғы қатарлы қорғаныс өндірушісінің сынақтары бойынша екі диапазонды бұзу 800 метрде жеке диапазонды шешімдермен салыстырғанда 62% құрайды, ал екі диапазонды бұзу тиімділігі 94% құрады. Тиімділік ортаның түріне байланысты өзгереді:

Қазіргі заманғы дронға қарсы платформалардағы РЧ-ны анықтау және сигналды бұру интеграциясы

Қазіргі замаңғы жүйелер бұл жаңашыл бағдарламалық-анықталған радиоларды (SDR) қолданады, олар өткен жылғы Украина ЭҚО Оператор Кітабына сәйкес FPV сигналдарын шамамен жарты секунд ішінде тез арада ұстап ала алады. Ол 5,8 ГГц видео сигналын анықтаған кезде, қуаттың көбі осы жиілікке бағытталады, нақтырақ айтсақ, қолжетімді қуаттың шамамен екі үштен бірі. Бірақ қызықтысы, олар 2,4 ГГц диапазонында да кедергі беруді жалғастырып отырады. Харьков облысында жүргізілген нақты әлемдегі сынақтарға қарағанда, операторлар маңызды нәрсені байқады. Олардың тәсілі өз байланыс каналдарына кездейсоқ кедергілерді соғыс кезінде бәріне бағытталған күштік әсермен салыстырғанда шамамен 40 пайызға дейін азайтты.

Дамып отырған FPV жиіліктерін басу қиындықтары: Орыс дрон тактикасының мысалы

Соңғы кездері орыстар өз FPV дрон тактикаларын жетілдірді. Өткен жылы Conflict Armament Research деректеріне сәйкес, олар шамамен үштен бір шабуылдарда 1 ГГц-тен төмен жиіліктерді пайдаланады, бұл әдеттегі дронға қарсы құралдарды толық пайдаланылмайтындай етеді. Оған қарсы күресті жүргізу үшін қорғаныс жүйелері когнитивтік радио технологиясы деп аталатын нәрсені енгізе бастады. Бұл жаңа жүйелер 0,7–6 ГГц диапазонын жарты секундына бір сканерлеп, содан кейін басқа сигналдарды басу үшін өзін-өзі реттейді. Мәселе мынада: бұл бүкіл жүйе аккумуляторларды қатты шығындайды. Энергия тұтыну бұрынғыдан шамамен екі есе өседі, өйткені өрісте портативті энергия көздеріне сүйенетін әскери қызметкерлер үшін бұл өте қиын.

Жоғары деңгейлі FPV-ға қарсы антенналар мен соғыс аймақтарында бағытталған басу

FPV-ға қарсы антенналар қалай 2,4 ГГц және 5,8 ГГц-ті мақсат етіп, бейне таратуды бұзады

FPV-ға қарсы антенналардың жаңа буыны, көбінесе FPV жүйелері жұмыс істейтін 2,4 ГГц және 5,8 ГГц диапазонына нақты бағытталған басқа сигналдарды басу үшін фазалық массив технологиясын қолданады. Мұндай массивтер сәулесінің енін 15 пен 30 градус аралығында тарылтуға мүмкіндік береді, бұл қарапайым дөңгелек бағытталған басқа сигналдарды басу құрылғыларымен салыстырғанда оларға шамамен 12–18 дБ артықшылық береді. Бұл жағдайда жақын арадағы байланыстарды көп бұзбай-ақ, қажет емес сигналдарды басуға мүмкіндік береді. Өткен жылы Қорғаныс спектрлік агенттігі жүргізген сынақтарға сәйкес, бұл тәсіл кездейсоқ сигналдардың бөгеуілдеуін шамамен үш четвертьге (75%) дейін азайтады, осылайша аймақта басқа радио байланыстарын сақтау қажет операторлар үшін таза шешім ұсынады.

Шынайы жағдайлардағы FPV-ға қарсы антенналардың тиімділігі: 90–98% сәттілік көрсеткіші

Украинаның 2023 жылғы дронға қарсы шабуылдарының деректері ашық жерде бағытталған жүйелердің 800 метр қашықтықта бейне таратуды 94% бұзады, ал қалалық аймақтарда шағылысуларға байланысты бұл көрсеткіш 87%-ге дейін төмендейді. Когнитивті жиілікті секіру функциясын қосқан жүйелер ФПҚ-ның жедел қозғалыстағы қауіп-қатерлеріне қарсы 91% тиімділігін сақтады және статикалық басып жұмсарлардан 34% жоғары нәтиже көрсетті (НАТО Электрондық соғыс тобы, 2023).

Зерттеу жағдайы: Бағытталған ФПҚ-ға қарсы басып жұмсарлардың Украина алдыңғы шебіндегі орналасуы

Бахмутқа жақын жерде, ұсталымды бағытталған басқару жүйесі бар мобильді қондырғы, жарты айлық операция кезінде жаудың дрондарының шамамен 89 пайызын тоқтата алды. Жүйе горизонт бойынша шамамен 55 градус ауданды қамтиды және негізінен 5,8 ГГц жиілік диапазонына бағытталған, бұл FPV-мен жасалатын өлімге апаратын сәтсіз шабуылдарды шамамен 78 пайызға дейін азайтты. Егістіктегі операторлар тағы бір қызықты нәрсені байқады — мақсаттардың көбісі 500 мен 700 метр арақашықтықта шабуыл кезінде бейне сигналын толығымен жоғалтты, ол есептерге сәйкес жағдайлардың шамамен 93 пайызын құрады. Бұл жүйенің ерекшелігі — бағасында: қорғалатын әрбір квадрат километрге шаққанда дәстүрлі аумақты басып алу жүйелерінің құнының тек 62 пайызын құрайды. Ұшқыш қауіптерден үлкен аумақтарды қорғау кезінде мұндай үнемдеу тез қосылады.

Келесі ұрпақтың FPV-ға қарсы жүйелері: интеллектуалды, таңдамалы және жасанды интеллектпен қамтамасыз етілген

Достық байланысты сақтау үшін интеллектуалды және таңдамалы басқару

Соңғы заманауи анти-FPV жүйелері радиожиіліктерді басқару және дұшпан дрондарының бейнені жіберуіне кедергі жасау, бірақ достас жақтың байланысын сақтау үшін жасанды интеллектке сүйенеді. Бұлар енді тек қарапайым бөгеуірлер емес. Оның орнына, әлдеқайда ақылды алгоритмдер таратылатын сигналдардың әртүрлі толқындарда қалай әрекет ететінін талдайды және 2,4 ГГц және 5,8 ГГц FPV каналдарын заңды трансляциялардан ажыратады. Өткен жылы жарияланған зерттеулер бұл AI жүйелерінің шамамен 92% сәттілікпен FPV-ға қарсы тұра алатынын көрсетті, бұл ескі әдістермен салыстырғанда нақты табыс болып табылады, себебі ескі әдістер тек шамамен 58% нәтиже көрсетті. Бұл дәлдік нақты әскери операцияларда байланыс каналдарын сақтау маңызды болған жағдайда айтарлықтай айырмашылық жасайды.

Дамымақшы FPV-ға қарсы реакциялар үшін ЖИ-мен қамтамасыз етілген спектрлік талдау

Нақты уақыттағы машиналық үйренумен жұмыс істейтін анти-FPV жүйелері бір секундтан да кем уақыт ішінде жаңа модуляциялық схемаларға бейімделе алады, бұл адамның қолмен орындауына қарағанда шамамен 60 есе тезірек. Бұл технологияның негізінде жатқан терең үйрену модельдері 120 мыңға жуық әртүрлі FPV сигналдық үлгілерінде үйретілген, осылайша жиілікті секіру сияқты жаңа әдістерді анықтауға және оларға қарсы нақты шараларды автоматты түрде қолдануға мүмкіндік береді. Нақты жергілікті жағдайларда сынап көргенде, бұл ақылды жүйелер дәстүрлі ережелерге негізделген анықтау әдістерімен салыстырғанда анықталмай қалған жағдайларды шамамен 78 пайызға дейін азайтты. Уақытылы реакция жасау ең маңызды болып табылатын нақты әлемдегі қолданбаларда осындай жақсару үлкен айырмашылық жасайды.

Тренд: Динамикалық электрондық соғыс ортасындағы когнитивтік радио әдістері

Дүниежүзілік заманауи әскерлер жұмыстарына когнитивті радио технологияларын енгізуді бастады. Бұл жетілдірілген жүйелер кез-келген уақытта радиожиіліктерде болып тұрған оқиғаларға байланысты басу параметрлерін нақты түзете алады. Әскери зерттеушілер радиолардың машинаны үйрену әдістерімен үйлестірілуі қуат деңгейлерін басқару, сигналдарды қажетті бағыттарға бағыттау және интерференция үшін дұрыс жиіліктерді таңдау сапасын жақсартатынын анықтады. Бұл шынымен электромагниттік шумен толы қалалық аймақтарда жүйелердің тиімді әрекет ету қашықтығын шамамен 40 пайызға арттырды. Booz Allen Hamilton сияқты қорғаныс саласындағы компаниялардың есептеріне сәйкес, онжылдықтың ортасына қарай электрондық шабуындардан туындайтын күтпеген зият күрт төмендейді. Кейбір бағаламалар бойынша, тек үш жыл бұрын болғанымен салыстырғанда, жанама зият шамамен 90 пайызға дейін төмендей алады.

Тактикалық қорғаныс үшін портативті және интеграцияланған FPV-ге қарсы шешімдер

Қозғалмалы дронға қарсы жабысқақтар (мысалы, DroneGun MkIII) және жұмыс ауқымы

Жүрісте ұстауға болатын FPV-ға қарсы жабысқақтар шамамен 1-ден 2 километрге дейінгі арада тиімді жұмыс істейді. Олар 2,4 ГГц және 5,8 ГГц жиіліктерінде екі жолақты технология арқылы бейне сигналдарын бұзады. 10 килограмнан жеңілірек моделдері бар болып, жиырма бес минут ішінде жұмысқа дайын болады. Кейбір жаңа моделдері өте қуатты да, 540 ватт шығаруы мүмкін, бұл ескі жүйелердің үш есе көбі. Тез қозғалу үшін жасалған бұл құрылғылар жер бетіндегі күштерге ауыр қосымша жабдықтарды қажет етпей, маңызды жабдықтардың айналасында уақытша жабысқақ аймақтарын орнатуға мүмкіндік береді.

Алдыңғы шептегі қорғаныс үшін көлікке орнатылған қозғалмалы дронға қарсы жүйелер

Көлікке орнатылған FPV-ға қарсы құрылғылар конвой қозғалысы кезінде дрондардың сигналдарын автономды түрде сканерлеу арқылы зерттеу қашықтығын 3–5 км-ге дейін ұзартады. Бағытталған антенналар 60 км/сағ жылдамдықтан жоғарыда болған кезде де 360-градус қамту аймағын қамтамасыз етеді, ал AI негізіндегі талдау зиянсыз сигналдарды сүзіп тастайды. Бұл мүмкіндік стационарлық жүйелермен салыстырғанда жалған оңгілерді 40% азайтады.

Тактика: Портативті, мобильді және стационарлы FPV-ға қарсы құрылғылармен көп қабатты қорғаныс

Бұл портативті құрылғыларды мобильді жүйелермен және тұрақты объектілердегі жабдықтармен біріктіргенде, 2025 жылғы өмірлік сынақтар нақты ауыстыру жағдайларында қамтитын аймақтардағы саңылауларды шамамен 90% дейін азайтатынын көрсетеді. Жаңа жүйелер когнитивті радио технологиясы деп аталатын нәрсені пайдаланады, ол 2,4 ГГц және 5,8 ГГц жиілік диапазондары арасында қуатты бөлуін ақылды түрде өзгертеді және әрқашан қазіргі уақытта белсенді болып тұрған қауіп-қатерлерге назар аударады. Әскери күштер соңғы кезде бұл көп деңгейлі стратегияның бәріне айтарлықтай айырмашылық енгізгенін байқады. Бірнеше соңғы операциялар кезінде, дұшпан ФПК (бірінші адамнан көрініс) дрондары анықталған кезде, біздің үйлесімді басып жұму жүйеміз олардың шамамен 95%-ын тек 8 секунд ішінде жоя алды. Мұндай реакция уақыты заманауи соғыс жағдайларында мүлдем маңызды.