Systemy przeciwko dronom stosowane w więzieniach, na zbiorniskach paliw i w innych obszarach ochrony

Rosnące zagrożenie dronami dla obiektów o wysokim stopniu zabezpieczenia

Dostawy towarów nielegalnych do więzień za pomocą dronów: problem globalny

Problemy bezpieczeństwa rosną szybko w więzieniach na całym świecie, ponieważ drony zrzucają nielegalne rzeczy do środka. Ostatnie badanie bezpieczeństwa więzienia z 2023 roku wykazało, że próby przemycania rzeczy przez drony wzrosły o 325% w porównaniu z tym, co miało miejsce w 2020 roku. Władze Brazylii, jak również w Wielkiej Brytanii i Kalifornii, widziały, jak do więzienia wleciały wszelkiego rodzaju niebezpieczne przedmioty - narkotyki, rzeczywiste broń, a nawet telefony komórkowe. Niektóre z tych paczek waży ponad 10 kilogramów, przewożone przez hakerów wersji zwykłych dronów. Według najnowszego Globalnego Raportu o Bezpieczeństwie Więzienia na rok 2024 władze zatrzymały ponad dwa tysiące dostaw dronów w 47 różnych krajach w ubiegłym roku. To, co naprawdę niepokoi, to to, jak zaawansowane stały się te operacje przemytnicze, wykorzystując punkty nawigacji GPS i czujniki ciepła, aby przejść przez ściany i ogrodzenia, które miały je powstrzymać.

Słabych punktów w magazynie ropy naftowej i infrastrukturze krytycznej w wyniku inwazji dronów

Obiekty energetyczne są szczególnie narażone, drony mogą przebić 90% konwencjonalnych obron, według analityków bezpieczeństwa infrastruktury. Incydent w 2022 roku na terminale naftowym na Bliskim Wschodzie pokazał, jak dron o wartości 500 dolarów przewożący materiały zapalające mógłby teoretycznie wywołać katastrofalne pożary w ośmiu zbiornikach. Do krytycznych zagrożeń należą:

Prawdziwe przypadki zagrożeń z użyciem dronów w bezpiecznych środowiskach

Weźmy na przykład to, co wydarzyło się na lotnisku Gatwick w 2018 roku, kiedy te dokuczliwe drony całkowicie paraliżowały działanie lotniska. Odwołano ponad tysiąc lotów, a linie lotnicze straciły około pięćdziesięciu milionów funtów wartością działalności. Dwa lata temu w Grecji miało miejsce kolejne zdarzenie, kiedy komuś udało się uciec z więzienia przy użyciu dronów. Te realne wydarzenia pokazują dokładnie, co się dzieje, gdy środki bezpieczeństwa przeciwko urządzeniom latającym nie są odpowiednio wdrożone. Spójrzmy na rok ubiegły – duża, państwowa firma naftowa w Meksyku, PEMEX, odnotowała nie mniej niż 47 przypadków, kiedy nieautoryzowane drony przelatywały nad jej rafineriami. Co gorsza, w trzech przypadkach chodziło o zrzucanie przez ludzi przedmiotów w pobliżu obszarów zajmujących się materiałami łatwo zapalnymi.

Ewolucja taktyk przemytu i operacji wywiadowczych z wykorzystaniem dronów

Przestępcy zaczęli ostatnio stosować taktykę rojową w połączeniu z technikami ucieczki wspieranymi przez sztuczną inteligencję. Ostatnie przypadki przechwycenia na granicy Wielkiej Brytanii wykazały drony wyposażone w dalmierze laserowe służące do precyzyjnych dostaw. Około dwóch trzecich wszystkich prób ucieczek z więzień w nocy wiąże się z użyciem technologii noktowizyjnych. Fałszywe kody transponderów również stają się powszechne, ponieważ pozwalają przestępcom ominąć proste detektory częstotliwości radiowych. Z powodu tych wszystkich postępowań systemy bezpieczeństwa wymagają poważnych uaktualnień. Nowoczesne rozwiązania powinny obejmować uczenie maszynowe, które potrafi rozpoznawać wzorce i łączyć dane z wielu czujników z różnych zakresów widma, jeśli chcemy nadążyć za tym, co się dzieje w terenie.

Wykrywanie RF, radar i identyfikacja dronów poprzez odcisk radiowy (RF Fingerprinting)

Dzisiejsze systemy przeciwko dronom działają w oparciu o wiele warstw technologii wykrywania, w tym skanowanie częstotliwości radiowych, systemy radarowe oraz tzw. identyfikację radiową (RF fingerprinting), aby wykrywać niepożądane bezzałogowce przelatujące bez zezwolenia. Skanery częstotliwości radiowych skutecznie lokalizują sygnał pomiędzy pilotami a dronami, nawet wtedy, gdy w danym obszarze panuje duża aktywność, osiągając dokładność na poziomie około 90 procent. Systemy radarowe potrafią wykrywać nawet bardzo małe drony, o rozmiarze zaledwie pół metra, z odległości do dwóch kilometrów. Technologia RF fingerprinting analizuje unikalne cechy sygnału każdego nadajnika, co pozwala zespołom ochrony odróżnić standardowe urządzenia od tych niepożądanych, takich jak drony próbujące dostać się np. do zakładów karnych czy obiektów przemysłowych, gdzie nieautoryzowane loty mogłyby stwarzać poważny problem.

Wykrywanie dronów z wykorzystaniem sztucznej inteligencji w zakładach karnych i strefach przemysłowych

Sztuczna inteligencja znacznie zwiększa dokładność wykrywania przedmiotów poprzez jednoczesne przetwarzanie informacji z urządzeń termowizyjnych, detektorów dźwięku i systemów radarowych. Wykorzystywane technologie oparte na uczeniu maszynowym skutecznie redukują fałszywe alarmy – obecnie aż o dwie trzecie w zakładach karnych. W więzieniach wiele niechcianych alertów pojawia się w wyniku normalnych czynności, takich jak wibracje ogrodzenia czy przeloty dronów konserwacyjnych. W przypadku przemysłu zajmującego się materiałami niebezpiecznymi, inteligentne systemy porównują wzorce ruchu dronów znanymi zagrożeniami i wykrywają podejrzane zachowania, gdy bezzałogowe statki powietrzne przemieszczają się w pobliżu niebezpiecznych obszarów, takich jak zbiorniki paliwa czy miejsca spalania gazu.

Monitorowanie częstotliwości radiowych i podszywanie się pod GPS w zabezpieczeniach infrastruktury

Ciągłe monitorowanie RF zapewnia świadomość w zakresie 360°, wykrywając drony wykorzystujące skakanie po częstotliwościach, które unikają tradycyjnych czujników. W przypadku potwierdzonych zagrożeń systemy wdrażają Podstęp GPS przechwycić nawigację i przekierować drony do stref bezpiecznych. Testy przeprowadzone w 2023 roku na rafinerii w Europie wykazały 89% skuteczność w podszywaniu się pod komercyjne drony próbujące przeprowadzić wizję lotniczą.

Ograniczenia i ryzyko zakłóceń wdrażania systemów przeciwdronowych

Te rozwiązania technologiczne działają dość skutecznie w ogólnym ujęciu, ale napotykają również pewne realne problemy. Na przykład sygnały są zakłócane przez wszystkie te pobliskie sieci bezprzewodowe, a także nie są zbyt skuteczne w wykrywaniu dronów autonomicznych. Weźmy na przykład systemy radarowe – mogą osiągnąć skuteczność wykrywania rzędu 98%, gdy nic nie przesłania widoku, ale gdy mowa o miastach z dużą liczbą wysokich budynków, ten wskaźnik spada do około 72%. Istnieje również problem związany z podszywaniem się pod GPS. Ta praktyka wiąże się z poważnymi problemami regulacyjnymi, ponieważ może przypadkowo zakłócać działanie rzeczywistych systemów lotniczych lub statków nawigujących po morzu. Na pewno coś, nad czym warto się zastanowić.

Kluczowe kompromisy w technologii przeciwdronowej

Nietermiczne kontra termiczne strategie neutralizacji dronów

Współczesna technologia przeciwdronowa często polega na metodach niestacjonarnych, takich jak zakłócanie częstotliwości radiowych czy przejmowanie kontroli poprzez środki cybernetyczne. Te podejścia uniemożliwiają działanie dronom bez konieczności fizycznego kontaktu, co ma szczególne znaczenie w miejscach, gdzie ludzie mieszkają blisko siebie, jak np. w więzieniach czy na terenach przemysłowych. W sytuacjach, gdy te bardziej delikatne metody nie przynoszą skutku, nadal można zastosować rozwiązania kinetyczne. Można tu myśleć o wyrzutniach sieci łapiących drony w powietrzu lub laserach o dużej mocy, które są w stanie zniszczyć drony niemal natychmiast. Stanowią one plan rezerwowy w ochronie krytycznej infrastruktury położonej z dala od gęsto zaludnionych obszarów. Zgodnie z ostatnim badaniem bezpieczeństwa przeprowadzonym w 2023 roku, około 8 spośród 10 incydentów przemytu dronami w zakładach karnych udało się zatrzymać właśnie za pomocą tych metod bezkontaktowych. Tymczasem skuteczniejsze, kinetyczne środki obrony zdołały zatrzymać niemal wszystkie wrogie drony nadlatujące na tereny magazynów ropy, osiągając skuteczność rzędu około 94 procent, według tego samego raportu.

Zakłócanie i podszywanie GPS: wyzwania prawne i operacyjne

Zakłócanie sygnałów nawigacyjnych dronów pozostaje kontrowersyjne ze względu na ryzyko zakłócania legalnych systemów zależnych od GPS, takich jak komunikacja w sytuacjach nagłych. Zgodnie z raportem Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego, liczba incydentów nieautoryzowanego zakłócania częstotliwości wzrosła o 210% (2020–2023), co skłoniło więzienia do przyjęcia lokalnych protokołów podszywania się, które przekierowują drony do kontrolowanych stref bez szerszego wpływu na pasmo częstotliwości.

Zintegrowane systemy reakcji przeciw dronom w obiektach karnych i energetycznych

Wiodące kompleksy więzienne łączą obecnie radarowe systemy monitoringu, kategoryzację zagrożeń przy użyciu sztucznej inteligencji oraz adaptacyjne zakłócanie, tworząc warstwy ochrony. Na przykład, zintegrowany system jednego z obiektów energetycznych w Teksasie uniemożliwił atak drona na zbiornik paliwa w 2022 roku, uruchamiając impulsy elektromagnetyczne w ciągu 8 sekund od wykrycia, co pokazuje kluczowe znaczenie spójnych architektur łączących sensory z środkami przeciwdziałania.

Główne wskaźniki skuteczności środków przeciwdziałania (2023):

To podejście wielowarstwowe zapewnia równowagę między zgodnością z przepisami a gotowością operacyjną w środowiskach o wysokim ryzyku.

Trendy przyszłości w wdrażaniu i regulacji systemów przeciwdronowych

Postępy w możliwościach systemów przeciwdronowych (2020–2024)

Badania rynkowe wskazują, że sektor przeciwlotniczy dronów dozna znacznego wzrostu w ciągu kilku najbliższych lat, osiągając szacunkowo około 12,23 miliarda dolarów od 2025 do 2029 roku. Ten rozwój wiąże się z przedsiębiorstwami opracowującymi inteligentniejsze metody wykrywania niepożądanych dronów przy użyciu sztucznej inteligencji oraz integrującymi sygnały z wielu czujników. Obecne systemy łączą technologię radarową z analizą częstotliwości radiowych i algorytmami uczenia maszynowego, które potrafią interpretować ruchy dronów na bieżąco. Te ulepszenia znacznie zmniejszają liczbę fałszywych alarmów, a według niektórych raportów spadła ona o około 63% od czasów dostępnych technologii w 2020 roku. Obrazowanie termiczne również uległo ostatnio znaczącemu udoskonaleniu, pomagając strażnikom więziennym wykrywać drony wykorzystywane do nielegalnych dostaw przemycanych towarów z odległości przekraczającej milę, nawet przy słabych warunkach widoczności czy trudnych warunkach pogodowych.

Uzbrojenie dronów i zagrożenia bezpieczeństwa pokolenia nowego

W ostatnim czasie pojawiają się wszędzie nowe zagrożenia bezpieczeństwa, zwłaszcza związane z rojem dronów sterowanych przez sztuczną inteligencję, które potrafią całkowicie unieruchomić tradycyjne systemy obrony. Właśnie taki scenariusz obserwowaliśmy dość często – aż w dwóch trzecich przypadków przeprowadzonych w 2023 roku symulowanych ataków na instalacje magazynujące ropę naftową, roje dronów działały w porozumieniu. Złośliwi użytkownicy nie ograniczają się już tylko do przemycania dronów w celu przeprowadzenia zwiadu. Zaczynają wykorzystywać drony modułowe, których wyposażenie można zmieniać w zależności od potrzeb. Jedne z nich są wyposażone w kamery do szpiegowania, a inne mają zamontowane ładunki wybuchowe. To poważnie utrudnia działanie obecnych systemów przeciw-dronowych. Sytuacja robi się jeszcze gorsza. Według ekspertów wojskowych około 40 procent osób odpowiedzialnych za ochronę kluczowych obiektów infrastrukturalnych nie posiada wcale skutecznych zabezpieczeń przeciw nowym, ukrytym technologiom powłok dronów, które czynią je niemal niewidzialnymi dla czujników ciepła.

Globalne stosowanie środków przeciw-dronowych w środowiskach zabezpieczonych

Ponad siedemdziesiąt osiem krajów na całym świecie wdrożyło od początku 2021 roku pewne formy przepisów dotyczących zwalczania dronów. Region Azji i Pacyfiku był szczególnie aktywny w tej dziedzinie, zwłaszcza jeśli chodzi o lotniska i więzienia, gdzie systemy te są najczęściej wdrażane. Patrząc konkretnie na wzrost sektora energetycznego, w zeszłym roku również odnotowano ogromny skok. Wskaźniki adopcji wzrosły o ponad dwieście procent między 2022 a 2023 rokiem, głównie dlatego, że nowe przepisy wymagają teraz od platform wiertniczych poza brzegiem i podobnych obiektów posiadania funkcjonalnych możliwości wykrywania dronów. Z drugiej strony jednak, mniej niż trzydzieści procent więzień na całym świecie faktycznie spełnia obecne standardy zakłócania sygnałów dronów poprzez odpowiednie techniki walki elektronicznej. To pokazuje, jak nierównomiernie przebiega wdrażanie tych rozwiązań w różnych częściach świata.

Często zadawane pytania

Jakie są najczęstsze metody wykorzystywane przez przestępców do przemytu przedmiotów zabronionych do więzień za pomocą dronów?

Przestępcy stosują różne metody, w tym wyposażenie dronów w nawigację GPS i czujniki cieplne, aby ominąć tradycyjne bariery bezpieczeństwa. Często próbują włamać się w nocy, wykorzystując technologię noktowizyjną, a także zaczynają używać technik unikania opartych na sztucznej inteligencji.

W jaki sposób drony stanowią zagrożenie dla terminali oilowych i infrastruktury krytycznej?

Drony mogą przenosić ładunki wywiadowcze do mapowania obiektów, materiały zapalne do wywoływania reakcji łańcuchowych spalania lub nawet modyfikować systemy nawigacji GPS, aby ingerować w sterowanie rurociągami. Są one w stanie pokonać około 90% konwencjonalnych zabezpieczeń perymetrowych.

Jakie technologie są wykorzystywane w systemach przeciwdronowych?

Systemy obronne wykorzystują wykrywanie zakłóceń RF, radar, identyfikację radiową (RF fingerprinting), nadzór wspierany sztuczną inteligencją oraz podszywanie się pod GPS jako część wielowarstwowych zabezpieczeń mających na celu wykrycie i unieszkodliwienie nieautoryzowanych dronów.

Jakie są główne ograniczenia obecnych technologii przeciwdronowych?

Ograniczenia obejmują zakłócenia sygnału ze stronie istniejących sieci bezprzewodowych, trudności w wykrywaniu w środowiskach miejskich z wysokimi budynkami oraz wyzwania regulacyjne związane z fałszowaniem sygnału GPS.