Материал опубликован в журнале «Арсенал Отечества» № 6 (56) за 2021 г.
Валерий Скиба, Андрей Кузьмин
Анализ методов противодействия беспилотным летательным аппаратам в интересах ракетных войск стратегического назначения
Современная военно-политическая обстановка показывает, что вооруженные силы должны готовиться к отражению новых угроз безопасности страны, связанных с совершенствованием технологической составляющей противоборствующих сторон. Основой этому служит стратегия активной обороны, то есть «комплекс упреждающих мер по нейтрализации угроз безопасности государства». В настоящее время наиболее технологически развитые государства активно разрабатывают и принимают на вооружение комплексы беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) различного назначения, что уже приобрело стратегический характер.
Методы противодействия БпЛА
В вооруженных силах разных стран БпЛА активно используются для разведки, съемки, мониторинга, ретрансляции радиосигналов, целеуказания и нанесения урона при ведении боевых действий. Также не исключены случаи использования гражданских дронов, в том числе в преступных целях.
Ракетные войска стратегического назначения (РВСН) — род войск, который всегда находился под пристальным вниманием потенциального противника. Один из первых он принимает на себя удар как на этапе подготовки, так и в ходе боевых действий. Основную угрозу БпЛА представляют как средство ведения разведки и мониторинга боевого порядка частей и подразделений РВСН, а также как средство наведения высокоточного оружия и тактической авиации. Особую опасность несут так называемые дроны-камикадзе (барражирующие боеприпасы).
Чтобы свести к минимуму ущерб от ударов дронов, необходимо разработать систему нейтрализации различных их видов. При этом следует учитывать ряд факторов, которые могут повлиять на выполнение задач по охране и обороне объектов. Специфика службы подразделений РВСН заключается в высокой степени автономности оборудования, особых требованиях к маскировке, оперативности развертывания и приведения в готовность к эксплуатации вооружения, независимость от погодных условий, что формирует ряд дополнительных требований к системе противодействия БпЛА. Система должна быть:
- высокоэффективной в любых погодных условиях;
- способной оперативно разворачиваться;
- простой в применении и обслуживании;
- готовой к многократному использованию (должна быстро возвращаться в состояние готовности к очередному применению).
Условия эксплуатации должны обеспечивать выполнение поставленных задач, но при этом следует также прогнозировать последствия нейтрализации БпЛА, чтобы противник в результате отражения атаки дрона не получил тактических преимуществ. В мирное время важна юридическая сторона вопроса, и поэтому система должна предусматривать противодействие дронам без нанесения им ущерба.
Основные методы противодействия (рис. 1) можно условно разделить на контактные и бесконтактные.
Контактные методы противодействия БпЛА
Применение противодронов подразумевает использование дронов-перехватчиков или дронов-камикадзе. Предполагается наличие парка автоматизированных дронов и в ряде случаев специально подготовленного оператора. Возникает необходимость в дополнительных ресурсах, а также техническом обслуживании и ремонте дрона после каждого налета противника на охраняемый объект. Такой метод мало пригоден для охраны объекта от средних и больших БпЛА, а также в условиях применения роя беспилотников.
Система рассчитана на эксплуатацию в умеренных погодных условиях, что не подходит для подразделений РВСН. Примером такой системы является разработанный канадской фирмой AerialX противодроновый беспилотник-камикадзе DroneBullet (рис. 2 а). Гибрид карманной ракеты
и квадрокоптера малые беспилотники атакует снизу, а большие — сверху, целясь туда, где расположены системы спутниковой навигации и незащищенные винты.
Еще одним методом противодействия является использование птиц в качестве перехватчика дрона. Хищная птица дрессируется для противодействия малым БпЛА. Такой метод не универсален, требует длительного времени для обучения хищников, не подходит для применения в нелетную погоду.
Применение сетей относится к одному из самых экономичных бесконтактных методов противодействия дронам (рис. 2б). Такое средство почти универсально, так как зависит лишь от мощности устройства запуска сети и от особенностей пожаро-, взрывобезопасности охраняемого объекта, когда недопустима произвольная посадка (падение) ударного дрона, дрона-камикадзе, так как он может взорваться. Развитие и автоматизация таких систем сегодня не требует специфических навыков от оператора, что позволяет интегрировать их в многофункциональную систему охраны.
Преимущества системы в том, что она в большинстве случаев сохраняет дрон невредимым, и это делает ее наиболее приемлемой в мирное время. Она может быть использована там, где применение систем лазерного и электромагнитного воздействия недопустимо. Для охраны и обороны объектов РВСН это один из оптимальных методов противодействия
БпЛА, так как не требует длительного времени на подготовку оператора, прост в применении и обслуживании, может эксплуатироваться в походном порядке, также он вполне приемлем для охраны частей, оснащенных ядерным оружием стационарного базирования.
На рынке уже есть подобные разработки. Одной из перспективных является линейка британских систем SkyWall 100 (OpenWorks Engineering, актуальное наименование изделия SkyWall Patrol — «умный гранатомет»). Оператор выстреливает в сторону беспилотника сеть (рис. 3a). Радиус эффективного действия устройства — до 100 метров. Сеть с «плененным» дроном опускается на парашюте. SkyWall 200 и устанавливается на дистанционно управляемую стационарную треногу
(рис. 3б).
SkyWall Auto — это автономная система, которая управляется дистанционно и быстро захватывает несколько целей в точно расставленных сетях, развертывается вместе с электронными средствами для многоуровневой защиты или в случаях, когда электронная атака не может быть использована. SkyWall Auto Response — это подобная автономная система, устанавливаемая на транспортном средстве (рис. 4). Она интересна еще тем, что использует нейронные сети с глубоким обучением для идентификации и отслеживания целевого дрона: оператору нужно только решить, когда начинать захват, а различные конфигурации снарядов предполагают использование как парашюта, так и большеразмерной сетки для повышения эффективности. Модуль SkyWall Patrol SkyLink позволяет интегрировать портативную систему захвата дронов в существующие системы обнаружения и управления.
Применение кинетического оружия является, бесспорно, самым эффективным методом противодействия малым дронам. Его преимуществами являются относительно низкая цена, простота в использовании и обслуживании, высокая эффективность, универсальность. Для юридических лиц, легально эксплуатирующих стрелковое оружие, — это один из основных методов нейтрализации дронов. Недостатки его в высокой стоимости сложных систем скоростной стрельбы, применяемых для борьбы с роями БпЛА, а также в нарушении звуковой маскировки воинских формирований.
В настоящее время на рынке представлены современные разработки военно-промышленного комплекса, а также адаптированные образцы модернизированного вооружения (рис. 5):
1. Зенитный ракетно-пушечный комплекс «Панцирь-СМ» предназначен для ведения противовоздушной обороны малоразмерных военных, в том числе подвижных, и административно-промышленных объектов и районов от самолетов, вертолетов, крылатых ракет
и высокоточного оружия, а также для усиления группировок ПВО при отражении массированных ударов средств воздушного нападения
(рис. 5а).
2. Зенитный пушечно-ракетный комплекс «Тунгуска-М1» обеспечивает обнаружение, опознавание, сопровождение и последующее уничтожение разнообразных типов воздушных целей (вертолетов, самолетов тактической авиации, крылатых ракет, беспилотников) (рис. 5б).
3. Зенитный ракетный комплекс
«Тор-М2Э» предназначен для поражения самолетов, вертолетов, аэродинамических беспилотных летательных аппаратов, управляемых ракет и других элементов высокоточного оружия, летящих на средних, малых и предельно малых высотах в сложной воздушной и помеховой обстановке (рис. 5в).
4. Роботизированная платформа «Берсерк» белорусского производства (рис. 5г) с поддержкой телеуправления и элементами автономии предназначена для уничтожения БпЛА. Комплекс может управляться дистанционно и способен эффективно поражать малоразмерные беспилотные летательные аппараты.
Исходя из приведенного анализа контактных методов противодействия БпЛА, следует, что по своей эффективности приоритетным является применение зенитно-ракетных комплексов, однако в мирное время, особенно при ограниченном числе единиц, находящихся на вооружении, их эксплуатация предпочтительна в зонах ведения боевых действий. Из оставшихся самым оптимальным контактным средством являются сети. Использование подобных SkyWall систем обеспечит готовность подразделений к отражению внезапного налета БпЛА на марше, при развертывании, а также несении боевого дежурства на позиции.
Бесконтактные методы противодействия БпЛА
Бесконтактные методы отличаются высокой технологичностью и наукоемкостью. Они подходят для охраны особо важных объектов в совокупности с высокоэффективными системами обнаружения. Применяются в основном там, где высоки требования к скрытности, эффективности, универсальности.
При рассмотрении этих методов противодействия малым БпЛА в порядке возрастания эффективности первым является акустический. Его суть состоит в применении направленной звуковой волны мощностью около 140 дБ на расстоянии 40 м с целью вывода из строя механизма гироскопа малого БпЛА, что в дальнейшем ведет к потере управления. Преимуществом такого метода является отсутствие визуального демаскирующего фактора системы.
Эффективность существенно снижается при эксплуатации в неблагоприятных погодных условиях, что не удовлетворяет требованиям, выдвигаемым подразделениями РВСН, а наличие звуковых демаскирующих признаков не позволяет рассматривать его в составе силовых ведомств.
Далее следует метод, основанный на применении лазерных средств для выведения из строя оптической системы БпЛА или механической деформации подсистем управления. Преимуществом такого метода является скрытность, а основными недостатками — высокая техническая сложность и большие энергозатраты. Такой способ эффективен в качестве дополнительного при противодействии роям беспилотников, но не подходит для подразделений РВСН (особенно в составе мобильных формирований), так как не может эффективно применяться в неблагоприятных условиях и требует высоких энергетических ресурсов.
Одним из самых передовых на рынке является российский многофункциональный мобильный комплекс для борьбы с беспилотниками «Рать» с системой направленного лазерного уничтожения (рис. 6а).
Комплекс предназначен для обнаружения, классификации беспилотных летательных аппаратов и подавления их радиоэлектронных средств СВЧ-излучением. Физическое уничтожение осуществляется лазерными средствами поражения. Лазерная система мощностью 1,5 кВт может бороться с БпЛА на дальности в 1 км. При этом происходит не только ослепление оптики дрона, но и физическое разрушение самого летательного аппарата.
На зарубежном рынке представлена система Phaser (разработка компании Raytheon, США). Устройство способно моментально вывести из строя группу вражеских беспилотников и практически любую электронику в системах управления. В отличие от лазерных противодронных систем, которые разрушают дрон механически за счет сильного дистанционного нагрева, Phaser, дистанционно формирующий наведенные токи в электрических цепях беспилотника, способен уничтожать целые группы БпЛА, не перенацеливая фокус излучателя на каждое устройство в рое (рис. 6б).
Одним из наиболее эффективных и скрытных методов противодействия БпЛА является применение средств радиоэлектронной борьбы с целью перехвата управления БпЛА, постановки помех в работе бортовой электроники и манипулирование протоколами связи БпЛА.
Особенность состоит в том, что оператор должен проводить семантический многофакторный анализ условий обстановки и иметь широкий спектр программных инструментов по длительному противоборству БпЛА. Системы, основанные на таком методе, могут эксплуатироваться военнослужащими структурных подразделений радиоэлектронной борьбы, что повышает оперативность и квалифицированное их применение. Однако сегодня специалистов РЭБ в ракетных соединениях недостаточно, чтобы обеспечить развертывание подобных систем близ каждого ракетного дивизиона.
Следующий метод — манипулирование протоколами связи БпЛА (спуфинг). Он представляет собой разновидность радиоэлектронной борьбы и подразумевает ряд способов воздействия на систему управления БпЛА. К ним относится получение доступа к управлению за счет взлома шифрованного канала связи или подмены данных авторизации, переполнение интерфейса и канала данных для внедрения в тракт управления стороннего кода. В ряде стран внесение изменений в код управления БпЛА приравнивается к взлому компьютера и наказывается законодательно.
Таким образом, бесконтактные методы представляют собой высокотехнологичные комплексы, которые требуют подготовки оператора. Аудио- и лазерные системы не универсальны, поэтому их применение затруднительно. Эксплуатация систем РЭБ подразумевает наличие сложного программно-аппаратного комплекса, что обусловлено высокими затратами. Подобными комплексами можно усилить структурные подразделения РЭБ, которые выполняют задачи при каждом штабе, но придавать такие средства каждому подразделению не рационально.
На рынке представлены готовые разработки подобных систем. Так, компания DroneShield (США) создала противодронную систему DroneSentry, которая может заглушить управляющий сигнал и направить дрон назад к оператору (как вариант — заставить аппарат сесть в безопасном режиме). Дальность действия системы — примерно 2 км.
На отечественном рынке аналогичные системы представлены радиолокационно-оптическим комплексом обеспечения безопасности объектов и нейтрализации БпЛА «Валдай» или «РДК-МЦ» («ROSC-1») (рис. 7). Используя трехкоординатную обзорную РЛС с диапазоном 3 см, средства радиотехнической разведки, оптико-электронную систему, средства радиоэлектронного противодействия и физического воздействия на БпЛА, комплекс выполняет задачи: обнаружения целей радиолокационным каналом, автоматического сопровождения цели оптико-электронными средствами, пеленгации источников радиоизлучения, распознавания типов целей, радиоэлектронного подавления каналов управления, передачи данных и навигации, выдачи целеуказаний средствам противодействия (дрона-перехватчика с сетью), в том числе огневым средствам. Дальность обнаружения РЛС в свободном пространстве для мини/микро-БпЛА типа DJI Mavik (DJI Phantom) — не менее 5 км, а для средних БпЛА — не менее 15.
Также на рынке представлены портативные разработки, характеристики основных из них отражены в таблице 1.
Эксклюзивные разработки представлены на российском рынке следующими изделиями:
- «Купол-про» —переносной (стационарный) комплекс противодействия БпЛА всенаправленного действия 360°х180° (рис. 8а). При включении мгновенно создается «непроницаемая» для БпЛА защитная полусфера радиусом не менее 2 км одновременно в 10 частотных диапазонах.
- «Сапсан-бекас» — мобильный, многофункциональный комплекс. Использует средства радиолокационной, радиотехнической, оптико-электронной разведки для радиоэлектронного подавления (рис. 8б). Все средства обнаружения и воздействия объединены современным программным обеспечением с АРМ управлением. Дальность обнаружения РЛС малоразмерной воздушной цели в зависимости от ЭПР растет от 3600 до 7100 м. Дальность обнаружения малоразмерной воздушной цели в зависимости от размера (в том числе и в темное время суток) — от 4 до 7 км.
- Zala-zont является наиболее эффективной портативной системой подавления спутниковых навигационных систем (GPS, GLONASS, BeiDou, GALILEO) в радиусе до 2 км, обеспечивает безопасность наземных групп от нападения беспилотников-камикадзе и снятия точных координат группы (рис. 8в). Весит всего 800 г вместе с АКБ
и помещается в стандартный подсумок для транспортировки магазина от автомата. Для подзарядки или беспрерывной работы система подключается к сети 110/220В. Срок непрерывной работы — 6 ч. - Система обнаружения и противодействия БпЛА «Эгида» является одной из самых дальнобойных в своем сегменте и предназначена для скрытного обнаружения и радиоэлектронного подавления малоразмерных БпЛА на территории особо важных объектов и пульта управления этими БпЛА (рис. 8г). Заявленная дальность обнаружения БпЛА позволяет обнаружить дрона на расстоянии 21 км и нейтрализовать его каналы связи в радиусе 20 км.
Таким образом, анализ методов противодействия БпЛА показывает,
что приоритетными для применения в подразделениях РВСН являются методы физического воздействия. Современное вооружение этих подразделений включает пулемет ПКТ, однако эффективность его огня по далеко летящему малогабаритному БпЛА невелика. Эксплуатация зенитно-ракетных систем, интегрированных в автоматизированную систему охраны стационарных объектов, которые доказали свою эффективность в Сирийской Арабской Республике, эффективна, но затратна и для мирного времени нецелесообразна.
Начинать следует с установки сетей, которые не наносят ущерба воздушному судну, обяжут нарушителя ответить перед законом за вторжение и являются экономически выгодными. Следующий этап — внедрение систем обнаружения и радиоэлектронного подавления БпЛА на базе подразделений РЭБ, где оператор будет находиться в готовности к своевременному принятию мер. Такой подход к организации противодействия БпЛА способен отразить как одиночный, так и массированный налет в любой обстановке.
Вопрос противодействия БпЛА на объектах особой важности, к числу которых относятся объекты РВСН, должен быть решен в ближайшем будущем, так как воздушные суда дистанционного управления, имеющие возможность видео- и фотофиксации, сегодня вполне доступны, а ущерб, который может нанести самодельный дрон-камикадзе или разведчик, не поддается исчислению.
Авторы:
Валерий Скиба, полковник, начальник кафедры ВА РВСН им. Петра Великого, доктор технических наук
Андрей Кузьмин, капитан, адъюнкт ВА РВСН им. Петра Великого
