找到并消除:战斗无人机正在获得动力。 1的一部分
IAI ELTA Systems修改了其3-D雷达,以探测细微,低空飞行,低速空中目标。
今天 无人驾驶飞机 对民用和军事目标构成真正的威胁。 让我们来看看正在开发的系统,这些系统旨在抵御最原始和最复杂的威胁。
无人驾驶飞行器(UAV)曾经是军事和政府机构的特权,最初为他们提供观察,侦察和信息收集以及后来的震动能力。 然而,随着无人驾驶飞行器(UAV)技术的激增,廉价且高效的系统已经为许多非国家玩家所用。
目前,在商店中,您不仅可以购买飞机和直升机电路的飞机,配备基于GPS的自动驾驶仪,还可以购买车载设备,为操作员提供高质量的图像,在许多型号,甚至红外线。 此外,这些装置还可以承载基本的战斗负荷。 一些准军事集团获得了无人机,这些无人机往往不逊色于现代武装部队部署的无人机。
今天,各国政府和军方需要针对一系列威胁制定有效的对策,从“独行射手”,高度组织的恐怖袭击到事实上的军事化能力 - 尤其是震撼。
尽管无人机反击技术正在出现,但这一过程的阶段顺序已明确定义:检测,识别和销毁。 目前该链中的前两个元素主要是通过改进现有技术来解决的,但顺便提一下,该领域还有具体的解决方案。
在检测和识别无人机时,主要关注的是使用雷达和光电系统的组合,这里的主要问题 - 特别是对于小型无人机 - 是由于它们的有效反射面积小(EPO),热量特征最小,而且空速通常很低。 此外,这种系统的典型战斗使用条件使这种情况变得复杂,这些系统经常在低海拔地区和建筑区域飞行,这产生了与地面目标干扰相关的问题。
萨博正试图通过扩大他的家族长颈鹿雷达的能力来解决与无人机反对相关的问题。 国防电子系统负责人Klas Trulsson表示,萨博在该领域的大部分工作都是基于其在建造导弹系统,炮弹和迫击炮弹药方面的经验。 这是因为小型无人机具有许多相似的物理和操作质量; 后者包括,例如,在低空飞行。
萨博的目标探测技术ELSS(增强型低速,慢速和小型)被集成到其长颈鹿AMB雷达中,尽管它适用于长颈鹿家族的所有成员。 特鲁森表示,该雷达在扩展生产测试期间,在美国防空和导弹防御组织JIAMDO进行的2013黑镖演习以及2013和2015的英国Bristow测试中进行了无人机控制系统的测试。 。
ELSS技术允许您添加到雷达模式的并行信号处理,就像导弹,炮弹和迫击炮弹的拦截模式一样,与固有的探测和跟踪系统并行运行。 根据萨博的说法,它结合了检测和识别功能,具有多重正跟踪系统和光谱纯度,可以区分小而缓慢移动的物体。
由Saab验证的ELSS功能的操作概念规定,长颈鹿雷达检测并进行目标的初始分类,然后将那些定义为BLAH的分类传输到光学传感器,操作员通过该传感器进行进一步分析。
Trulsson说,在Bristow 2015的测试中,在苏格兰的测试地点进行了六天,具有ELSS功能的雷达能够检测和跟踪超过100复合空气目标,其中EPO高达0,001 m2在复杂空间中以低速飞行。 同时,在其标准模式下,该系统提供了全面的传统空中监视。 目标识别算法能够区分无人机,鸟类,其他移动物体,并且还能够区分空气中的运动,例如,基于地面的道路交通。
也是一种斗争......由Malou Tech专家创建的无人机将四轴飞行器Phantom 2引入他们的网络
合作
ELSS也将成为Saab Giraffe系列产品的一部分。 长颈鹿4A是一种多功能雷达,其特点是数字有源相控阵天线(AFAR),电子束控制在S波段工作。 一种多路径3-D雷达采用氮化镓技术,结合了监视,防空,探测和警告以及武器制导等功能。
Trulsson解释说“为了使系统对运营商有用,必须保证高水平的无人机威胁自动检测和分类”,并且仅通过目标识别的算法(分类),ELSS功能就能够正确分类检测到的目标的80% 。
关于测试,Bristow 2015 Trulsson表示Saab与Selex合作整合红外摄像机。 在这里,雷达和红外摄像机相互补充,因为虽然红外摄像机没有优化用于监控多个轨道,但它提供了雷达组件先前选择的目标的全面识别和验证。
一些公司提供其综合解决方案来应对无人机的威胁,包括空中客车防务和航天(DS),以色列航空航天工业(IAI)以及由Blighter Surveillance Systems,Chess Dynamics和Enterprise Control Systems组成的英国财团。
“我们进入这个市场的最初动力是韩国2014的事件,当时有几架朝鲜无人机在韩国紧急降落。 每个人都立刻想立即检查他们所有的传感器,看看他们可以做些什么来检测这些相对较小的无人机,“Blighter Surveillance Systems执行董事Mark Redford说。
Blighter Surveillance Systems的A400 Ku波段电子扫描雷达是英国财团的AUDS(反无人机防御系统)反无人机系统的组成部分之一。 它最初旨在提供地面监视功能。 用于连续辐射的调频多普勒雷达可提供方位角180°和仰角10°或20°的覆盖范围,具体取决于配置。 它的最大范围为8 km,可以检测EPO小于0,01 m 2的目标。 可以同时捕获并伴随多个轨道。
“空域监视雷达通常已经过优化,适用于远距离和大型可见目标的探测。 韩国的事件清楚地表明,所有这些可用和技术先进的技术都无法看到小型无人机,因为这些天它们通常都是由塑料或泡沫制成,含有非常少量的金属,这些只是非常小的目标,“雷德福。
“我们的雷达结合使用电子扫描和多普勒效应,”Redford解释道。 - 电子扫描允许我们抑制所有背景噪音。 显然,如果你在沙漠中,你没有什么背景,几乎任何雷达都能完成它的工作,但由于大多数这些威胁都在城市地区或重要基础设施附近,那里有大型建筑物和许多人造物体,你有很多反思。信号,它们中的大量信号,我建议你使用电子扫描雷达来可靠地抑制地面干扰,这样你就可以看到这些微小的目标。 此外,需要多普勒技术来检测非常慢的运动。“
雷德福还指出,为了优化用于探测无人机的雷达,需要进行小的改动。 这里最明显的是系统通常安装在塔上并发送到地面,从中反射出大量的干扰。 将系统安装得更靠近地面并将其向上引导,这使我们能够消除一些背景噪音问题。
长颈鹿4A雷达将具有Saab ELSS功能
人机界面为雷达公司Blighter,系统AUDS的一部分
具有频率调制的连续辐射的多普勒雷达在电子扫描模式下操作,并且根据配置提供方位角180°和仰角10°或20°的覆盖。 它在Ku范围内工作,最大范围为8 km,它可以确定高达0,01 m 2尺寸的有效反射面积。 同时,系统可以捕获多个目标进行跟踪。
调查搜索系统Chess Dynamics的Hawkeye安装在一个装有射频消音器的装置中,由一个高分辨率光电相机和一个冷却的中波热成像仪组成。 第一个具有从0,22°到58°的水平视场,以及从0,6°到36°的热成像仪。 该系统使用数字跟踪设备Vision4ce,提供方位角连续跟踪。 该系统能够以每秒20°的速度连续平移方位角并从-60°倾斜到30°,伴随着距离大约4 km的目标。
“只要我们用光学电子系统捕获目标,我们就会用传统的彩色日间相机以及高灵敏度的热成像相机来检测它,”Redford说。 - 它提供两个独立的签名,视觉,允许操作员识别目标和热,当成像仪允许您看到热点,如发动机和电池组; 也就是说,我们有两个系统可视化通道,在这两个系统中我们进行视频跟踪。“
在测试期间,系统展示了在15秒内检测,跟踪和中和目标的能力。 中和范围为2,5 km,几乎对目标产生瞬时影响。
由英国财团开发的AUDS无人机控制系统
该系统的一个关键特性是RF消音器能够以所需的精确曝光水平调谐到某些数据传输通道。 例如,消音器可用于使由UAV或无线电监视和控制信道接收的GPS信号静音。 还有可能在系统中引入拦截能力,这将允许AUDS操作员“实际”接管无人机的控制。 消音器的工作不仅是“击倒”设备,它还可以简单地用于违反无人机的功能,以迫使其操作员从该区域撤回其设备。
IAI ELTA Systems已将其3-D雷达与AFAR相结合,用于探测低空飞行,低飞行和低速空中目标。 Drone Guard系统分别使用ELM-2026D,ELM-2026B和ELM-2026BF雷达进行短距离(10 km),中等(15 km)和远距离(20 km)检测。 在Drone Guard系统中,雷达站和光电传感器组合在一起,如果需要,可以添加一个驱动元件。
“AFAR型雷达非常小,重量轻,因此我们将其作为我们系统的标准装置,”IAI ELTA销售服务主管Boaz Natan说。 “这种旋转的三维雷达具有高度电子扫描,这对于检测小物体非常重要。 与雷达一起,我们有两种安装光电系统的选择。 要么我们将雷达本身安装在雷达上,它就会随着雷达一起旋转,或者我们将它设置在一个单独的基础上,并且在工作时,我们将它转移到目标上。 在第一种情况下,雷达实际上是一种具有非常高速度的扫描模式的跟踪系统,它将持续监视该区域中的所有目标。 当检测到可疑物体时,它会自动拍摄该区域的照片,并在雷达上安装摄像头,也就是说,操作员在雷达上看到目标并同时拥有快照,也就是说,他可以执行识别目标的最重要任务。 如果你想长距离工作或有特殊的东西,那么我们可以单独安装光学系统,然后操作员就可以将这个系统引导到目标,无论白天还是黑夜。“
Nathan认为,所用雷达系统的准确性将是帮助运营商成功开发的关键特性。 “需要针对雷达解决的一个大问题是探测和误报的可能性,因为我们谈论的是一个充满人的嘈杂区域,这是我们需要高度先进雷达的主要原因。”
“首先,它必须是一个三维雷达,因为你必须能够区分地面和空中的目标。 二维雷达将无法正常工作,因为任何移动的汽车或人都可以作为目标。 其次,它应该具有较低的误报率。 您不需要具有太多误报的系统,尤其是在嘈杂的空间中。 我们相信我们有一个很大的优势,因为无人机卫士技术纯粹是军事; 尽管尺寸很小,但这是一种非常先进的雷达。“
空中客车DS公司在开发用于对抗无人机的新系统方面也使用了在其他应用中经过验证的技术。 在这里你可以给出两个例子:雷达与AFAR SPEXER 500和红外摄像机Z:NightOwl。
SPEXER 500设计用于诸如营地防御,周边安全和关键国家基础设施保护等任务。 它旨在探测和跟踪视线有限区域内的地面和低空飞行目标。 Z:NightOwl远程红外摄像机专为监控边界,海岸线和关键物体而设计。
空中客车公司销售部门负责人Minrad Edel表示,对于系统而言,不需要太多的硬件修改就可以使它们适应无人机的战斗任务; 在这里,大部分工作都集中在软件和各种组件的集成上。 “我们按原样使用组件,计算机带有特殊控制软件,其中还包括无人机数据库,对于设备本身或硬件,这里没有任何变化。” 谈到可能的目标和误报之间的差异,Edel注意到公司考虑了两种方法。 “第一个主要适用于大距离,根据目标飞行剖面的模式进行比较,第二个是当目标飞行时,我们仔细观察多普勒雷达并识别它,因为这只鸟通常没有螺旋桨。”
Edel说,主要问题是自动化并确保低信号。 “目前我们有一个人在这个过程中,我认为我们离不开它。 但是,我们希望尽可能自动化系统,因为运营商需要的系统需要的人数最少。 他们正在等待一个只引发真正警报的系统,然后操作员将看到那里飞的是什么。 他们希望减少错误信号,并且不希望操作员每天一小时坐在24系统前面。 这就是我们需要获得的,即尽可能地自动化系统并减少误报的数量。“
根据LOCUST项目,一台发射器将在30无人机之前快速启动,这将形成一个自主的“羊群”
威胁集
在分析对抗无人机威胁的方法时,很多注意力都集中在与小型飞机的战斗上,通常这里以中国公司DJI制造的四轴飞行器Phantom为例。 这是事实 - 人们可以举出许多小型无人机给安全服务带来很多麻烦的案例。 最值得注意的事件发生在1月2015,当时一架直升机降落在白宫的草坪上。 很多时候非法使用小型无人机导致体育赛事中断,机场中断,更不用说德国总理安格拉·默克尔参加的政治大会的中断。
这种四轴飞行器扰乱了白宫的安全。 在中国公司DJI的照片幻影中
世界仍将目睹由这些系统引起的严重事故,因为小型无人机可用于不合适用途的简单性意味着这似乎只是时间问题。 没有经验就没有任何经验可以用大型飞机发射无人机或装备少量爆炸物或有毒物质。
如果我们谈论的是打击无人机的威胁,当被中和的飞机是一个易于隐藏和发射而没有任何辅助设备的小平台时,最大的困难就出现了。 除了增强对这些对象的保护以及那些被认为有风险的事件之外,没有简单的解决方案。
也许是由于对无人机可能使用民用基础设施和平民的广泛讨论,很少关注 - 至少是公开 - 需要在作战战术层面打击无人机。
许多非国家团体将无人机用于情报目的。 例如,以色列军方多年来一直在与真主党发射的飞机作斗争。 其中大多数都是相对复杂的平台,无论是伊朗的起源,还是在这个国家的大力援助下制造的。
更令人担忧的是,像伊斯兰国这样的团体的出现,充当了小型系统的运营者,可以为他们提供必要的战术信息。 试图遏制世界各地的这些和其他反叛团体的武装部队意识到可以监视敌人的行动,在这种情况下,军事行动的效力受到威胁。 这可能导致需要为在地面上操作的单元配备他们自己的移动系统,至少检测小型无人机,更不用说中和它们了。
虽然无人机在传统的双边战争和早期使用,例如,格鲁吉亚在与450的俄罗斯冲突中失去了几架Hermes 2008无人机,这种情况偶尔发生,并且无人机经常处理传统或专用的防空系统。 目前,无人驾驶飞行器经常用于州际冲突 - 更有可能用于信息收集和目标指定,而不是用于冲击操作。 在这里进行深入挖掘并不是必要的,这种战术的一个例子可以作为最近亚美尼亚和阿塞拜疆之间的军事冲突。
乌克兰的军事行动是混合战争的一个有趣的实例,当州和非国家组织经常相互碰撞时。 有许多小型无人机失去执行侦察任务而支持乌克兰政府的部队。 在这里,无人机干扰系统发挥了它们的作用,几乎可以肯定地由俄罗斯军方提供或服务。 同样在乌克兰,有一些无人机在欧安组织主持下飞行和执行任务的情况。 为了继续履行职责,属于该组织的Schiebel S-100 Camcopter无人机配备了对策。
无人机S-100 Camcopter在乌克兰服务
待续
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