Түрмелердегі дронға қарсы жүйелер қатаң ішкі/сыртқы орталарға сәйкес келе ме?

Түрмелердегі Дронға Қарсы Жүйелерді және Олардың Жұмыс Істеу Қиындықтарын Түсіну

Түрмелерге Дрондармен Тасымалданатын Қауіптердің және UAV арқылы контрабанданы жеткізу

Дрондардың көбеюі ел бойынша түрмелердегі қауіпсіздікке үлкен қиыншылықтар туғызды. ЕАА деректеріне сәйкес, 2020 және 2023 жылдар арасында түрмелерге жақын жерде рұқсатсыз дрон ұшуы 540 пайызға өсті. Тым да жаманы не? Бұл ұшатын құрылғылар қазіргі уақытта түрмеге әртүрлі заңсыз заттарды контрабандамен әкелу үшін жиі қолданылады. Дәрілер, қару-жарақ, тіпті ұялы телефондар түрменің ішіне тасталып жатыр. Өткен жылы Әділет институтының зерттеуі бойынша, осындай дрондардың кейбіреуі бестен аса фунт контрабанданы көтере алады. Мәселе мынада: көпшілік түрмелер онда ауадан шабуыл болуы мүмкін деген ой келгені жоқ кезде салынған. Қазір олар массасы жарты фунттай ғана болатын кішкентай дрондарды ауада болған кезде анықтай алатын С-UAS деп аталатын арнайы жүйелерді орнатуға тырысуда.

Түрмедегі қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін Пайдаланылмайтын Ұшқыш Участкалар Жүйесіне Қарсы (C-UAS) Негізгі Функциялар

Қазіргі заманғы C-UAS көп қабатты тәсілді қолданады:

• RF сканерлеу контроллер/дрон байланыс жиіліктерін анықтау үшін (200 МГц – 6 ГГц диапазоны)
• Радарлық бақылау шектеулі ауа кеңістігінде 10–80 миль/сағ жылдамдықпен қозғалатын нысандар үшін
• Оптикалық растау торғай немесе қоқыстарды сүзіп алу үшін жасанды интеллектісі бар камера қолдану
  2023 жылғы зерттеуде осы технологияларды біріктірген жүйелер орташа қауіпсіздіктегі объектілерде дрондардың жеткізу сәттілігін 89% төмендеткендігі анықталды. Дегенмен, тығыз қалалық орталар мен түрмelerдегі сигналдардың бөгеулігі қазіргі уақытта да қиындықтар туғызып отыр.

АҚШ пен Еуропаның түзеу мекемелерінде дрон арқылы контрабанда жасау фактілері

Ponemon-ның 2023 жылғы есебіне сәйкес, 2022 жылы Жаңа Шотландияда дрондар арқылы бейбіт түрде заттарды тасымалдауға тек алты ай ішінде кем дегенде 47 рет ұмтылды. Смуглинг жасалып жатқан заттардың құны қанша болды? Шамамен 740 000 АҚШ долларына тең тауар. Еуропа бойынша да ұқсас мәселелер туындап жатыр. Мысалы, Социалдық қызмет министрлігі өткен жылы ғана дрондармен байланысты 112 оқиға тіркеген, бұл 2019 жылғы 19 жағдаймен салыстырғанда қатты өсу болып табылады. Бұл сандардың көрсететіні айқын, бірақ толығымен қате емес. Дрондар түрмелі әдістерге қарағанда түрмелерге заттарды енгізу үшін әлдеқайда тиімді болып шықты. Нәтижесінде, түзеу мекемелері тек қарапайым патрульдерден гөрі жақсырақ шешімдерге ие болуы керек. Олар бұл өсе беретін мәселеден озып кете алу үшін ауа райына төзімді детекторлық жабдықтарды орнатуды қарастырып отыр.

Түрмелердегі дрондарға қарсы детекторлық жүйелердің экологиялық төзімділігі

Қолайсыз ауа райы, жарықтандыру және шекті температуралық жағдайларда жұмыс өнімділігі

Қазіргі заманғы түрмелердегі дронға қарсы жүйелер -20°C-тан 50°C-қа дейінгі температуралық шектеулерде термиялық камералардың 92% анықтау дәлдігін сақтайтынын көрсететін 2023 жылғы сынақ деректері бойынша, ерекше экологиялық стресстік факторлармен кездеседі. Радиолокациялық сенсорлар күшті жаңбырда 15%-ға төмендейді, бірақ дауылдан кейін толығымен қалпына келеді, ал оптикалық жүйелер тұман мен жарқылды болдырмау үшін жасанды интеллектке негізделген сүзгілерді пайдаланады.

Әртүрлі рельефтер мен электромагнитті тығыз аймақтар бойынша жұмыс істеудегі қиыншылықтар

Түрмелердің әртүрлі инфрақұрылымдары – темірбетон қабырғалар, металл қоршаулар және жер астындағы тоннельдер – сигналдың көрінбейтін нүктелерін жасайды. 2024 жылғы түрме мекемесі бойынша зерттеу радиожиілікті бұзу құрылғылары жоғары кернеулі электр желілерінің жанында тиімділігінің 40%-ын жоғалтатынын, сонымен қоса акустикалық триангуляция мен икемді жиілік секіруін біріктіретін гибридті жүйелерді қажет ететінін көрсетті.

Ішкі және сыртқы сенімділік: Қолайсыз орталар жүйенің тиімділігіне қалай әсер етеді

Тұтынушылық орнатулар желдеткіштердің тербелісінен туындайтын жалған тревогаға шалдығады (сыртқы орнатулардан 37% жоғары), бірақ бақыланатын температурадан пайда көреді. Сыртқы құрылғылар иірім желдерге төзімді, бірақ линзалық массивтерде бөлшектердің жиналуына байланысты шөлді аймақтардағы объектілерде ай сайын қайта калибрлеу талап етіледі.

NIJ-сертификатталған C-UAS-тен алынған нақты стресс жағдайларындағы сынақ деректері

NIJ-сертификатталған жүйелер 2023 шөлдегі сынақтар кезінде 86% тыйым салу деңгейіне жетті, бірақ 5G кедергісі бар қалалық-қаласындағы түрмелерде жалған оң нәтижелер 12% -ға дейін көтерілді. Жүктілікті іске қосқаннан кейінгі жаңартулар ұшақтарды классификациялау үшін кідіріс уақытын 0,8 секундқа дейін қысқартты.

Дронға қарсы негізгі технологиялар және олардың түрмеге бейімделуі

Қазіргі кездегі түзеу мекемелерінде дронға қарсы жүйелер қажет, олар анықтаудың дәлдігін қоршаған ортаға бейімделумен теңестіреді. Төменде негізгі технологияларды және олардың күрделі түрме жағдайындағы жұмыс істеу қабілетін талдаймыз.

Жоғары кедергілер периметрі жағдайында радармен анықтау

Түзеу мекемелерінің қауіпсіздігі әрдайым қоршау желілері, периметрдің айналасындағы жарық жарықтар және барлық сымсыз сигналдар арқылы қиындады. Кішкентай дрондарды анықтау үшін, миллиметрлік толқын радарлары зертханалық жағдайда жақсы нәтиже береді, 2 килограммнан төмен нәрселер үшін 94% дәлдікке жетеді. Бірақ бұл жүйелер қашан шын түрмеге кіріп жатыр? Бұл сандар барлық кедергілер салдарынан біршама төмендейді, Ұлттық әділет институтының 2023 жылғы тесттеріне сүйене отырып, 22% -дан 37% -ға дейін тиімді емес. Алайда жаңа құрылғылар арқылы үміт бар. Олар дәстүрлі допплер радарасын машиналық оқыту арқылы жұмыс істейтін ақылды сүзгілеу алгоритмімен араластырады. Бұл гибридті жүйелер ауада ұшып жатқан жапырақтар мен қағаз сияқты заттардан пайда болған жалған ескертулерді азайтады. Өткен жылы далалық сынақтар кезінде жалған жағымдылардың 90%-ын жоюға мүмкіндік берді.

Түнгі және төмен көрініспен қадағалау үшін оптикалық және жылулық бейнелеу

Жылу камералары ұшақ көлеміндегі жылу белгілерін 82 пайыз тиімділікпен, толығымен қараңғылықта 300 метрге дейін анықтады. Алайда тұман немесе қатты жаңбыр 40-60% -ға төмендейді, бұл үшін тұтасқан датчиктер архитектурасы қажет. 2024 жылы түзеу мекемелерінің зерттеуі бойынша екі спектрлік (көрнекті + LWIR) жүйелер жеке CCTV-мен салыстырғанда контрабандалық тауар жеткізуді 71% азайтты.

Активті түзеу мекемелеріндегі дыбыстық датчиктер және шу кедергісі

Зерттеу зертханасында тиімді болса да (БПЛА-ны жіктеудің 98% дәлдігі), түрме акустикалық массивтері:

• 85 дБ-тан асатын кемежайдағы қызмет
• Төмен жиіліктегі кедергілерге әкелетін HVAC жүйелері
• Жабайы жануарлардан алынған жалған оң нәтижелер (мысалы, құстар үйірлері)

Шараның жұмыс уақыты кезінде анықтау кешігуі 31% -ға жоғарылады.

Қашықтан анықтауды интеграциялау және қорғалған немесе қалалық аудандардағы сигнал тұрақтылығы

Түрмелерге жақын ұшып жүрген дрондардың тек 63%-ы сәйкес келетін Remote ID сигналдарын таратады. GPS-тің жалған сигналдарын анықтауды бағытталған антенналармен үйлестіретін жүйелер темірбетонды ортада сигналдың 80% сапасын сақтайды, ал бағытталмаған қабылдағыштар үшін бұл көрсеткіш 45% құрайды.

Зертханалық тестілеу мен нақты әлемдегі сенімділік арасындағы айырмашылықты жою

Ұлттық әділет институтының түзеу технологиясы туралы есептеріне сүйене отырып, бұл салыстыру сатып алу кезінде экологиялық стрессті тексерудің қажеттігін көрсетеді.

Қиын жағдайларда сенімді анықтау үшін сенсорлардың бірігуі және қабатталған архитектуралар

Радар, АЖ және оптикалық технологияларды біріктіретін көп қабатты C-UAS

Түрмедегі ұшқышсыз ұшақтарға қарсы қорғаныс күрделі қабатталған құрылғыларға қарай жылжып жатыр, өйткені қарапайым датчиктер енді оны жеткізбейді. Радарлар көздің жолын бұзатын ештеңе болмаса, шамамен 2,5 шақырым қашықтықтағы нәрселерді анықтай алады. Сонымен қатар, бесжималдар пайдаланатын басқару сигналдарын қабылдайтын осы радиоэлектрлік сканерлер бар, бұл басқа да көптеген сымсыз құрылғылар бір уақытта айналасында жүргенде қиынға соғады. Жылу камералары мен басқа да оптикалық құралдар үстінен не ұшып жатқанын анықтауға көмектеседі, бұл өте маңызды, өйткені әдеттегі дрондарға кездейсоқ құстар немесе ауада ұшып жүрген қоқыс бөлшектерінен бөлек айту керек. Өткен жылы IEEE Sensors Journal журналында жарияланған зерттеулер көрсеткендей, әртүрлі датчиктерді біріктіру қатал ортада тек бір ғана детекторды қолданумен салыстырғанда жалған дабылдардың санын үштен екі есеге қысқартты. Алайда, түрмелердің өзінде проблемалар бар. Көптеген металл құрылымдар мен электр жабдықтары барлық электромагниттік шуларды тудырады.

Дағдылықты жоғары датчиктер бірігу алгоритмімен арттыру

Сенсорлы синтез алгоритмі барлық деректерді алып, пайдалы нәрсеге айналдырады. Радардың көргенін радиожиілік сигналдарымен және камера бейнелерімен байланыстырады. Ең соңғы машиналық оқыту, соның ішінде конвульсиялық нейрондық желілер немесе CNN, олар жұмыссыз сымсыз желілер мен фабрика машиналарынан бос орынды тазалауға көмектеседі. Мысалы, зерттеушілер роботтар үшін көп сенсорлы жүйені құрастырған. Ол 100 ретінен 89 рет жарты килограммнан аз салмақты ұшақтарды дұрыс анықтады. Бұл ұшақтар шекаралық пункттерде жиі пайда болады. Бұл жүйелердің тиімділігі олардың айналасындағы жағдайға байланысты сезімталдық деңгейін өзгертуге қабілеттілігімен байланысты. ылғалдылық деңгейі, жақын маңдағы құрылғылардан келетін электромагниттік шу, бәрі автоматты түрде ескеріледі, тұрақты түзетулер қажет емес.

Зерттеу жағдайы: Техас штатындағы максималды қауіпсіздік бар объектілердегі біріктірілген дронға қарсы жүйелер

Техас штатының бір түзеу мекемесінде 14 ай бойы өткізілген сынақ бағдарламасы кезінде қызметкерлер дрондарды тоқтатуға 32 рет тырысты. Олар X диапазонылы радар жүйелерін, бағытталған радиожиілікті басу құрылғыларын және PTZ жылулық камералар сияқты әртүрлі технологияларды қолданған кезде тым қауыпты тұман болғанына қарамастан, келетін дрондарды шамамен 94 пайызға дейін таба алды, ал бұл кәдімгі жабдықтармен мүлдем жасау мүмкін болмады. Қызметкерлер барлық ескертуді бір орталық экраннан алды, бұл олардың жауап шараларын тиімді ұйымдастыруына көмектесті. Нәтижесінде мекемеге заңсыз заттарды тастаудың 28 жағдайын тоқтата алды. Бұл жүйелер орнатылғаннан кейінгі жағдайды қарастырсақ, тек негізгі сенсорлар орнатылған кезге қарағанда бұзылмаған дрондардың енуі 72 пайызға жуық қатты төмендеді.

Бар болған түрмедегі қауіпсіздік инфрақұрылымы мен реакция протоколдарымен интеграциялау

C-UAS-ты CCTV, қолжетімділікті басқару және периметр тосқауыл жүйелерімен синхрондау

Түрмедегі дронға қарсы жүйелер бұрыннан орнатылған қауіпсіздік жүйелерімен байланысқан кезде ең жақсы нәтиже береді. Дронға қарсы жүйелер радиолокациялық немесе радиожиілікті сенсорлар арқылы аспанда ұшып жүрген затты табады да, CCTV желілерімен байланысқан кезде қызметкерлер нақты не болып жатқанын көре алады. Бұл қате хабарландыруларды әлдеқайда азайтады – өткен жылы түрме мекемелерінің сынақтары бойынша қате хабарламалар шамамен 42% кем болды. Автоматтандырылған функциялар да үлкен маңызға ие. Дрондардың пайда болуын анықтаған кезде жүйе автоматты түрде периметрдегі шамдарды жағады, есіктерді блоктайды және алғыс белгілерді іске қосады. Мұндай үйлесімді реакциялар логикалық түсінікті, себебі мекемелердің контрабанданы ішке тастайтын кішкентай жеткізу дрондарын тоқтатуға жалпы алғанда жеті секундтан кем уақыт қалады.

Орталықтандырылған басқару платформалары арқылы нақты уақытта бақылау және ескерту

Орталықтандырылған басқару тақтасы жүйесі дрон детекторлары, қозғалыс сенсорлары мен ұсталымдардың орналасуын бақылайтын құрылғылардан ақпаратты біріктіреді және қонақтар аймағы мен қару-жарақ қоймалары сияқты маңызды аймақтарға жақын потенциалды қауіптерге назар аударады. Өткен жылы Американың оңтүстік-батысындағы бір түзету мекемесінде 2022 жылы шектеулі ауа кеңістігіне ұшып кірген дрон тіркелген кезде, біріктірілген ескерту жүйесі қызметкерлердің жасанды наркотиктердің 17 унциясын жеткізуіне жол бермес бұрын оны ұстауына мүмкіндік берді. Олар бұзушылықты алғаш тіркегеннен кейін екі минуттан кем уақыт ішінде оны тоқтата алды, бұл қолмен аспандағы қозғалысты бақылаудың дәстүрлі әдісіне қарағанда жарты минутқа тезірек болды.

Бақыланатын орталардағы қауіптерді болдырмау стратегиялары: жиілікті басу, жалған сигнал беру және ұстау

Түзетілген сигналдық бұзылулар медициналық жабдықтарға немесе қалыпты байланыс жүйелеріне кездейсоқ тосқауыл болмауы керек болатын тығыз түрмеге толы орындарда өте маңызды болып табылады. Геожобалау арқылы белгіленген аймақтар дрондарды тұтқындар тұратын шын мәніндегі үйлерге тым жақын жерге жетуінен сақтайды, бірақ жанындағы негізгі басқару ғимараттарына әсер етпейді. Осы уақытта GPS-тің кейбір «алдану» әдістері ұшып жүрген роботтарды қону үшін қауіпсіз жақтарға бағыттайды. 2024 жылғы соңғы қауіпсіздік хабарламасына сәйкес, осы әдістердің біріктірілуі физикалық түрде өтіп кеткен заттарды ұстау үшін қолданылатын үлкен торлар жүйесін орнатқан кезде түрмелердің айналасындағы заңсыз дрон операцияларын шамамен 79 пайызға дейін азайтады.

Зерттеу жағдайы: Контрабанда дрондарының тастауларын алдын алу үшін SentryCS-тің тиімділігі

Интеграцияланған C-UAS қолданатын максималды қауіпсіздік бар объектіде дрондар арқылы контрабанда жасау оқиғалары алты ай ішінде 85% -ға дейін төмендеді. Микротолқынды қозғалыс детекторлары мен биометриялық кіру құрылғыларымен жүйенің синхрондалуы жеткізу дрондары мен рұқсат етілген техникалық қызмет көрсету БАҰ-лары арасында дәл айырмашылық жасауға және түзетулерсіз түрмедегі өндірістік бағдарламалардың үздіксіз жұмысын қамтамасыз етті.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Түрмеде қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін C-UAS-тің негізгі функциялары қандай?

Түрмедегі Қантаратын Емеспе Әуе Құралдарына Қарсы Жүйелер (C-UAS) радиожиілікті сканерлеуді, радарлық бақылауды және оптикалық растауды қамтитын көп қабатты тәсілді пайдаланып, рұқсатсыз дрондық әрекеттерді анықтау, бақылау және растау үшін қолданылады.

Жағдай түрмедегі дронға қарсы жүйелерге қалай әсер етеді?

Күшті жаңбыр мен тұман сияқты қолайсыз ауа-райы жағдайлары радар мен оптикалық жүйелердің жұмысына теріс әсер етуі мүмкін. Осындай жүйелерге әдетте ортаның әсерін болдырмау үшін оқиғадан кейінгі қалпына келтіру немесе күрделі сүзгілер қажет болады.

Дронға қарсы жүйелер ғимарат ішінде тиімді ме?

Иә, бірақ үйдегі орнатулар желдеткіштің тербелісінен туындайтын жалған сигналдармен күресуі керек және бақыланатын температурадан пайда көреді, ал сыртқы жүйелер табиғи орта факторларына шыдайды, бірақ қайта калибрлеуді қажет етеді.

Түзету мекемелері дронға қарсы жүйелерді қолданыстағы қауіпсіздік протоколдарымен қалай ынталандырып отыр?

Түзету мекемелері бұл жүйелерді CCTV, қолжетімділікті бақылау және аумақтық тревожный қосып, анықтау мен реакцияның тиімділігін арттырады. Орталықтандырылған басқару платформалары арқылы жүргізілетін нақты уақыттағы бақылау реакция уақытын жақсартады.

Дронға қарсы жүйелер түзету мекемесінің жұмысына қате әсер етуі мүмкін бе?

Сигналды бұзу әдістері медициналық немесе байланыс жүйелеріне әсер етпей, маңызды түзету мекемесі операцияларына кедергі келтірмейтіндей етіп қатаң бақыланады, сондықтан ынтымақты интеграция қамтамасыз етіледі.