Як пристрої протидії FPV блокують передачу відеосигналу дронів?

Чому аналогове відео FPV принципово вразливе до подавлення сигналу FPV

Передача в режимі відкритого циклу без шифрування, без корекції помилок і повторної передачі

Аналогові FPV-системи передають відео через систему відкритого циклу, яка зовсім не шифрується. Вони повністю позбавлені таких функцій, як перевірка автентичності, корекція помилок і повторне надсилання пакетів. Цифрові системи працюють інакше, оскільки фактично перевіряють, чи дані правильно отримані, і повторно надсилають усе, що було спотворено під час передачі. Коли виникає будь-яка проблема з сигналом через перешкоди, надто велику відстань або перешкоду на шляху, відеопотік або різко погіршується, або зовсім припиняє працювати. Через простоту конструкції цих аналогових систем вони дуже вразливі до атак низької потужності. Останні дослідження, опубліковані минулого року на ScienceDirect, показали, що хтось може припинити передачу лише за допомогою 500 міліват спрямованої енергії.

Схема каналів з фіксованою частотою в основному обладнанні FPV

Більшість FPV-приладів побутового рівня, таких як відеопередавачі та окуляри, працюють переважно на фіксованих частотних каналах у діапазоні ISM 5,8 ГГц замість використання таких технологій, як стрибки частот або адаптивна модуляція. Через такий спосіб налаштування частот дуже легко для тих, хто хоче блокувати сигнали FPV, знайти та швидко перенаситити ці канали. Виробники часто використовують схожі конфігурації каналів у різних моделях, тому один набір засобів глушення може вивести з ладу багато популярного обладнання одночасно. Аналогові системи не мають вбудованих функцій, таких як динамічна зміна частоти чи перевірка безпеки, що означає, що вони практично не мають жодного захисту від такого цілеспрямованого перешкоджання.

Основні методи боротьби з FPV-глушенням, що націлені на діапазон ISM 5,8 ГГц

Глушення широкосмуговим шумом проти перетинання несучої хвилі проти точкового націлювання на частоту

Системи протидії FPV порушують відеопотоки за допомогою трьох основних методів у межах діапазону ISM 5,8 ГГц:

• Глушення широкосмуговим шумом затоплює всю смугу широкосмуговим радіочастотним шумом, пригнічуючи приймачі без розбору, але з великими витратами потужності та значним побічним завадженням.
• Перетинна багатонесова маскування швидко сканує частоти, ефективно діючи проти систем із стрибками, але менш ефективно щодо аналогових FPV із фіксованим каналом.
• Точне частотне наведення , найефективніший метод для аналогового FPV, використовує фазовані решітки для концентрації енергії на конкретних зайнятих каналах. За тестуванням Агенції оборонної спектральної безпеки (2023), направлені прецизійні маскувальні системи досягають 94% рівня порушення на відстані 800 м за рахунок мінімізації розсіяння та максимізації спектральної ефективності.

Ефективність залежить від умов навколишнього середовища через особливості поширення сигналу:

Прецизійне цілевказання зменшує побічні перешкоди на 75% порівняно з широкосмуговими методами — що робить його оптимальним у експлуатації поблизу чутливої інфраструктури або в умовах густо заповненого радіоефіру.

Правова неоднозначність: чому робота антивідеопередачі на частоті 5,8 ГГц перебуває в правовій сірій зоні

Протидія FPV-заглушенню діє в тому, що багато хто називає регуляторною сірою зоною, навіть попри те, що це працює в межах нелицензованої смуги ISM 5,8 ГГц. У більшості країн існують закони проти свідомого створення перешкод для зв'язку, який є або ліцензованим, або захищеним. Подумайте про такі речі, як Закон про зв'язок США чи Директиву ЄС щодо радіообладнання. Але ось у чому справа: застосування покарань значно відрізняється, коли мова йде саме про пристрої заглушення FPV. Складність ситуації полягає в тому, що для смуги 5,8 ГГц не існує обов’язкових правил шифрування чи автентифікації. Тож ті старі аналогові відеосигнали фактично поширюються без правового захисту. Ще в 2023 році Міжнародний союз зв'язку встановив рекомендації, дозволяючи місцевим органам влади використовувати технологію заглушення лише у разі необхідності захисту критичної інфраструктури та за наявності відповідного дозволу від уряду. Проте ці самі правила чітко зазначають, що звичайні громадяни не можуть використовувати таке обладнання без попереднього проходження належних регуляторних процедур. І це створює проблеми для компаній, які намагаються впровадити заходи протидії дронам без всієї документації та офіційних дозволів від регуляторів.

Багаточастотні системи протидії FPV: порушення каналів керування та передачі відео

Каскадний збій — одночасне пригнічення телеметрії ДУ на частоті 2,4 ГГц і відеосигналу на 5,8 ГГц

Сучасні системи захисту від FPV працюють шляхом атаки на те, як більшість дронів одночасно використовують дві окремі частоти. Пульт керування зазвичай працює на частоті 2,4 ГГц для передачі команд, тоді як відеопотік з камери передається на частоті 5,8 ГГц. Коли ці сигнали блокуються одночасно, ситуація швидко виходить з-під контролю. Без телеметричних даних мозок дрона плутається щодо свого місцезнаходження та подальших дій. У той самий час пілот втрачає зв'язок із тим, що бачить дрон, що робить керування практично неможливим. Більшість побутових дронів у такій ситуації автоматично активують захисні механізми, які всі бачили у відео з випробувань. Вони або повертаються до точки зльоту, або просто падають з неба. Деякі навіть блокуються повністю, доки хтось фізично не перезапустить їх.

Фазовані решітки можуть фокусувати промені досить точно, приблизно на 15–30 градусів, що забезпечує їм приблизно на 12–18 дБ кращу силу сигналу порівняно зі звичайними всеспрямованими антенами. Крім того, вони зменшують небажані перешкоди приблизно на три чверті. Нещодавній тест на електростанції в Європі у 2023 році показав, наскільки ефективними можуть бути ці системи, коли використовуються одночасно на частотах 2,4 та 5,8 ГГц. Їм вдалося придушити майже всю несанкціоновану активність FPV-дронів, досягнувши близько 98% успішних результатів. Те, що робить це рішення особливим, полягає в тому, що воно не заважає GPS-сигналам і не намагається обманювати когось за допомогою підробки. Натомість воно використовує вразливості, притаманні старим аналоговим відеосистемам і традиційним радіокерованим системам телеметрії. Це забезпечує надійний захист без постійного ручного втручання операторів на місці.

ЧаП

Чому аналогові системи FPV вразливі до глушилки?

Аналогові FPV-системи використовують незашифровані відкриті лінії передачі, які не мають механізмів корекції помилок і повторної передачі, що робить їх вразливими до перешкод та глушіння з низькою потужністю.

На якій частоті працюють більшість побутових FPV-систем?

Більшість побутового FPV-обладнання працює на фіксованих каналах частот у діапазоні ISM 5,8 ГГц.

Як системи протидії FPV глушать сигнали?

Системи протидії FPV порушують відеопотоки переважно за допомогою широкосмугового шумового глушіння, глушіння зі змітним носієм і методів точного націлювання на частоту.

Чи дозволене законом глушіння FPV-сигналів?

Законодавчо глушіння FPV-сигналів потрапляє в регуляторну сіру зону; його заборонено без належного дозволу, а використання допускається лише за певних умов для захисту критичної інфраструктури.

Як працюють багатодіапазонні системи протидії FPV?

Багатодіапазонні системи протидії FPV одночасно націлюються на радіокерування 2,4 ГГц та відеолінії 5,8 ГГц, спричиняючи каскадний збій у дронів шляхом порушення сигналів керування та відео.