Как отличить FPV-дрон от птицы? Ученые дали ответ
26.01.2024 | 13:27
Легко ли засечь объект, летящий на скорости 7 км/с? Как отличить FPV- дрон от птицы? Можно ли дезориентировать чужой беспилотник, чтобы он приземлился? Рассказал директор Центра радиотехники НАН Беларуси доктор технических наук, профессор, член-корреспондент НАН Беларуси Сергей Костромицкий.
Приоритет военных исследований
Собеседник приводит пример одной из разработок. В последние годы появляется все больше гиперзвуковых летательных аппаратов, двигающихся со скоростью от 2-3 до 7 км/с. Радиолокаторы ПВО, используемые во многих странах, попросту не замечают такие скоростные объекты. Поэтому алгоритмы обработки радиолокационных сигналов требуют коррекции, достаточно сложной и не всегда очевидной. Совершенствование алгоритмов обнаружения гиперзвуковых целей – одна из приоритетных задач для Центра радиотехники.
– Еще одно направление нашей многолетней работы – распознавание некооперативных целей, – рассказывает собеседник.
– Термин "некооперативная" означает, что цель с нами «не сотрудничает», "не хочет", чтобы мы о ней что-то узнали. Мы, в свою очередь, получив от нее сигнал, должны изучить его особенности и принять решение – опасна она или нет.
Ученый подчеркивает: раньше системы могли распознавать только классы целей, например, реактивный бомбардировщик, истребитель, ракета, нераспознанный объект. Подобные алгоритмы выявления применялись нами во многих зенитно-ракетных комплексах и РЛС: С200, С300, 19Ж6...
– Сегодня белорусская наука шагнула далеко вперед. Мы можем определить не только класс, но и тип самолета: F15, F18, F35, – утверждает Сергей Костромицкий. – Это существенно облегчает работу ПВО и позволяет экономить дорогостоящие зенитные ракеты. Успешное распознавание помогает до 40% снизить их расход. Сопоставьте показатель с сегодняшними реалиями в зоне боевых действий, где сбивают десятки ракет и дронов в день! Сколько можно сэкономить?
В работе центра сохраняется приоритет военных исследований. Уже реализовано несколько проектов по созданию помех с различными функциями. Среди них – системы для увода атакующих ракет по угловым координатам, а также системы, препятствующие работе радиовзрывателей различных типов.
Среди разработок – способы преодоления ракетной защиты противника с использованием буксируемых ловушек. В этом случае сверхзвуковой самолет выпускает небольшой объект-ловушку, буксируемую на фале.
Самолет принимает сигнал облучающего его радиолокатора и передает по кабелю на ловушку. Аппаратура ловушки многократно усиливает его и излучает в эфир. В результате атакующие ракеты переключают внимание с самолета на объект. Для нас критически важным является обнаружение факта применения противником ловушки.
Задача с дронами
– Современные войны перевернули все представления о военном опыте. Дроны – новый вызов для радиолокаторов системы ПВО, разработанных еще в советское время и не предназначенных для борьбы с этим классом целей, – подчеркивает собеседник. – Беспилотники успешно переносят мощные боеприпасы, потенциально весьма опасны, но могут иметь отражательную площадь, или эффективную поверхность рассеивания, в одну тысячную квадратного метра. Это экстремально низкий показатель. Чем он ниже, тем меньше дальность обнаружения.
Если юркий и низкоскоростной дрон идет над верхушками деревьев, обнаружить и сбить его – задача сверхсложная. Отражения от леса на ветру практически невозможно отличить от отражений малозаметных целей. Еще одна проблема – заметить дрон, летящий в городе между домами.
– Сегодня мы находимся на этапе интенсивного совершенствования способов эффективного обнаружения современных целей. Опыт последних боевых действий многому нас учит. Возникшие вызовы необходимо преодолевать. Для этого мы предлагаем ряд новых решений, – отмечает директор Центра радиотехники.
Кстати, собеседник считает, что противодронные ружья не являются панацеей. За счет небольшой антенны такое оружие создает широкий луч и "размазывает" и так незначительную энергию помех в пространстве. Узкий луч может дать ружье, которое человек не поднимет. Нужны другие подходы.
Поэтому центр занимается частью комплексного вопроса, связанного с нейтрализацией дронов. И уже существуют некоторые подходы.
– Основной – перекрытие каналов глобальной навигации, – рассказывает Сергей Костромицкий. – Это достаточно сложная задача. В мире действуют семь глобальных навигационных спутниковых систем: GPS, ГЛОНАСС, китайская «Бэйдоу», французская DORIS, европейская Galileo, индийская IRNSS и японская QZSS. Последние две считаются местными, но мы в Минске можем определять координаты по сигналам QZSS, хотя нас разделяет почти половина земного шара. Получается, перекрывать нужно сразу все системы, а чем пользоваться самим? Мы сейчас находимся в стадии поиска, но, уверяю вас, решение будет. Создать помехи для навигации беспилотников можно, и подобные случаи уже зафиксированы.
Еще одна сторона вопроса – обмен радиоинформацией между устройством и оператором. Если перекрыть каналы связи, разведывательный дрон становится бесполезным.
– Что касается средств поражения, есть множество решений разной степени эффективности, – отмечает директор Центра радиотехники. – Можно сбить дрон с помощью стрелкового оружия, сделав в среднем несколько сот выстрелов. Можно – с помощью лазера, но эта технология не всепогодная и применять ее в городских условиях проблематично. Можно использовать сети или дроны-перехватчики, принимающие воздушный таран и др.
Другими словами, борьба с беспилотниками – комплексная задача.
Существующие сегодня средства не позволяют решать ее эффективно, в первую очередь – в городских условиях. Но работа по противодействию данному типу угроз Центром ведется непрерывно.
Мирные цели
Надо заметить, что у центра есть множество идей и для гражданского использования. Например, вести разработку дронов, которые будут регистрировать состояние почвы с привязкой к координатам. Это решение позволит вносить удобрения или задействовать дополнительное орошение там, где почва менее плодородна, что повысит продуктивность сельского хозяйства. Эффективно и применение локальной мелиорации для низинных участков небольшого размера.
– Сегодня мы также присматриваемся к радарам для управления дорожным движением, – делится планами собеседник. – В ЕС активно используются устройства размером со смартфон, установленные на перекрестках. Они "видят" трафик на 200-300 метров, могут логически распределить машины по полосам, измерить расстояние до них, определить скорость, зафиксировать нарушения. Такой радар стоит не так дорого, но, чтобы проект окупился, необходимо массовое производство.
Опыт и талантливая молодежь
Костяк Центра радиотехники – из Минского высшего инженерного зенитно-ракетного училища ПВО, где в советские годы сложились мощные школы радиолокации, автоматики и антенной техники. Позже специалисты перешли в СКБ "Камертон" при Госвоенпроме, затем основали КБ "Радар".
– Белорусские школы создали настоящие профессионалы, – отмечает Сергей Костромицкий. – Профессоры Александр Охрименко, Олег Юрцев, Валентин Артемьев, который, несмотря на солидный возраст, продолжает трудиться у нас и сегодня. Использование наработанного ими опыта позволило создать в КБ "Радар" предприятие с уникальными компетенциями.
В 2016-м ряд специалистов, занимающихся решением сложных фундаментальных задач, перешли в структуру Центра радиотехники НАН.
– Мы любим сложные теоретические задачи, но это не значит, что совсем не занимаемся изготовлением техники, – говорит собеседник. – Скоро у нас появится первый в структуре НАН радиолокатор собственной разработки, созданный с нуля. Практика неоднократно показала, что для нас создание подобного оборудования посильная задача.
НАН прилагает большие усилия по привлечению талантливой молодежи. Как отмечает директор Центра радиотехники, зарплаты достойные, есть конкурсы, где можно заявить о себе, поощряются активность и интересные идеи.
Сергей Костромицкий:
"По целому ряду отраслей мы создаем высокотехнологичное
оборудование и разрабатываем устройства с абсолютно уникальными и очень сложными алгоритмами обработки сигналов. В этой сфере Беларусь имеет значительные успехи. Как минимум по реально действующим комплексам, в которых используются белорусские радиолокационные системы. Сегодня с вопросами совершенствования радиолокаторов к нам обращаются представители разных стран". 
Алексей ГОРБУНОВ, фото - предоставлены Центром радиотехники НАН Беларуси
