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Heutige Drohnen wechseln während des Flugs zwischen verschiedenen Funkfrequenzen, um unentdeckt zu bleiben. Studien zeigen, dass etwa drei von vier Sicherheitsverletzungen unbemannte Luftfahrtsysteme betreffen, die während des Flugs zwischen Frequenzen wie 2,4 GHz und 5,8 GHz wechseln. Herkömmliche Abwehrsysteme, die nur einen einzigen Frequenzbereich gezielt stören, sind gegen diese intelligenten Geräte mittlerweile wirkungslos, da Angreifer genau wissen, wie sie Lücken im Spektrum ausnutzen können, um ihre Steuersignale und Live-Videodaten aufrechtzuerhalten. Derzeit drängen immer mehr Drohnen im Verbrauchersegment auf den Markt, die automatisch zwischen Frequenzen wechseln können – das bedeutet, dass Abwehrsysteme nahezu alle gängigen Frequenzbänder abdecken müssen. Dazu gehören beispielsweise 915 MHz, der Bereich um 1,4 GHz sowie auch 845 MHz, falls verhindert werden soll, dass jemand während des Flugs das Übertragungsprotokoll wechselt. Multiband-Systeme sind heutzutage tatsächlich die einzige verbleibende Option, um sämtliche Bedrohungen wirksam abzuwehren – sei es ein Kind mit einem Spielzeug-Quadrocopter oder hochentwickelte militärische Ausrüstung mit fortschrittlicher Verschlüsselungstechnik. Tatsache ist, dass sich Drohnentechnologie in atemberaubendem Tempo weiterentwickelt; jedes System, das nicht das gesamte Spektrum vollständig abdeckt, weist gravierende Lücken auf, die erfahrene Hacker zweifellos entdecken und gezielt gegen uns einsetzen werden.
Heutige Drohnen arbeiten zur Steuerung und zur Übertragung von Videomaterial über mehrere verschiedene Funkfrequenzbänder (RF-Bänder), was ihre Erkennung erheblich erschwert. Die wichtigsten Bänder, die wir beobachten, sind 2,4 GHz und 5,8 GHz, die für Wi-Fi-ähnliche Steuerungssignale und HD-Videostreams genutzt werden. Dann gibt es das 915-MHz-Band, das Drohnen in Nordamerika eine größere Reichweite ermöglicht. In Asien setzen Betreiber häufig das 845-MHz-Band für ähnliche Zwecke ein. Schließlich ist das 1,4-GHz-Band überwiegend für industrielle Anwendungen und staatliche Projekte reserviert. All diese Frequenzen fallen unter die sogenannten ISM-Bänder (Industrial, Scientific and Medical), auf die jeder ohne besondere Genehmigung zugreifen darf. Diese Offenheit birgt Probleme, da zahlreiche Geräte gleichzeitig denselben Frequenzraum nutzen. Effektive Anti-Drohnen-Abwehrsysteme müssen daher alle diese verschiedenen Frequenzen gleichzeitig überwachen. Andernfalls wechseln geschickte Drohnenbetreiber einfach zwischen den Bändern, sobald eines blockiert wird, und behalten so auch bei Sicherheitsverletzungen oder anderen Bedrohungen die Kontrolle über ihre Drohne.
Die neueste Drohnen-Generation umgeht Abwehrsysteme, indem sie eine Technik namens Frequenzsprungverfahren (Frequency-Hopping Spread Spectrum) einsetzt, die es ihr ermöglicht, während des Flugs zwischen verschiedenen Funkbändern zu wechseln – beispielsweise vom 2,4-GHz-Band auf das 915-MHz-Band. Um diesen Trick zu konterkarieren, wurden Multiband-Antidrohnensysteme entwickelt, die mehrere Funkfrequenzen gleichzeitig stören können. Diese Systeme überfluten im Wesentlichen mehrere Schlüsselkanäle – darunter 2,4 GHz, 5,8 GHz, 915 MHz sowie weitere im 1,4-GHz-Bereich und sogar 845 MHz – mit Störsignalen. Das Ergebnis ist dann recht einfach: Es bleibt kein sauberer Kanal mehr für die Kommunikation der Drohne übrig, sodass diese entweder sofort landet oder gemäß integrierter Sicherheitsregeln automatisch zum Startpunkt zurückkehrt. Herkömmliche schmalbandige Störsender reichen hier nicht aus, da moderne Drohnen ihre Kommunikationsprotokolle extrem schnell wechseln – manchmal innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde.
RF-only-Antidrohnensysteme weisen trotz ihrer Multiband-Fähigkeiten gravierende Einschränkungen auf. Diese Systeme lösen häufig Fehlalarme aus, wenn sie reguläre Signale von Geräten wie WLAN-Routern oder Bluetooth-Gadgets fälschlicherweise als echte Drohnenbedrohungen interpretieren – insbesondere in Städten mit ihrer hohen elektronischen Umgebungsbelastung ist dies besonders problematisch. Das Problem verschärft sich noch, wenn Gebäude Signale blockieren oder Hügel Funktotzonen erzeugen, durch die sich böswillige Drohnen unbemerkt einschleichen können. Besonders kritisch ist, dass herkömmliche RF-Scanner keinerlei Informationen darüber liefern, wo sich ein Objekt befindet, in welcher Höhe es fliegt, mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt oder wohin es sich als Nächstes bewegen könnte – all diese Informationen benötigen Sicherheitskräfte jedoch, um zu entscheiden, welche Bedrohungen unverzügliche Gegenmaßnahmen erfordern. Wenn Sicherheitsmitarbeiter diese Details nicht auf einer Karte visualisiert sehen, können sie weder den zukünftigen Flugweg einer Drohne adäquat vorhersagen noch schnell genug mit Störausrüstung reagieren – ganz gleich, wie fortschrittlich diese Störsender auch sein mögen.
Wenn es darum geht, die Schwächen von Funkfrequenzsystemen auszugleichen, ermöglicht die Sensorfusion die Kombination dreier unterschiedlicher, aber sich ergänzender Technologien. Radar liefert zuverlässige Positionsverfolgung auch bei schlechten Wetterbedingungen sowie Geschwindigkeitsinformationen. Dann gibt es optische Sensoren wie elektro-optische oder infrarotbasierte Sensoren, die eine tatsächliche visuelle Bestätigung liefern und bei der Identifizierung von Zielobjekten helfen. Und schließlich überprüfen RF-Scanner die verwendeten Kommunikationsprotokolle. Gemeinsam bilden diese drei Technologien eine leistungsstarke Kombination zur Echtzeit-Validierung von Bedrohungen. Das Radar erfasst Objekte, die über Kopf fliegen, optische Sensoren verifizieren deren visuelles Erscheinungsbild, während die RF-Komponente die Steuersignale analysiert. Durch die gegenseitige Überprüfung zwischen diesen verschiedenen Sensoren eliminieren wir Fehlalarme, schließen Lücken, an denen ein einzelner Sensor möglicherweise etwas verpasst, und verfolgen Ziele kontinuierlich – von der ersten Erkennung bis hin zum Zeitpunkt, an dem Gegenmaßnahmen eingesetzt werden müssen. Dadurch entsteht ein umfassendes Verteidigungssystem, das nicht nur gegen herkömmliche Drohnen, sondern auch gegen jene anspruchsvollen RF-Stealth-Plattformen wirksam ist, die versuchen, ihre Anwesenheit zu verbergen.
Die neuesten Multiband-Antidrohnensysteme nutzen nun maschinelle Lernalgorithmen, die in der Lage sind, HF-Signale innerhalb mehrerer wichtiger Frequenzbereiche – wie beispielsweise 2,4 GHz, 5,8 GHz, etwa 900 MHz und weiterer – innerhalb von rund einer halben Sekunde zu analysieren. Diese Systeme können mit ziemlich hoher Genauigkeit – bei etwa neun von zehn Fällen korrekt – zwischen echten Drohnensignalen und sämtlichen Arten von Hintergrundrauschen unterscheiden. Das bedeutet deutlich weniger Fehlalarme, die durch nahegelegene WLAN-Router, Bluetooth-Geräte oder andere Umgebungsfaktoren ausgelöst würden. Traditionelle Spektrumanalysatoren arbeiten im Grunde genommen starr in einem einzigen Modus, während diese KI-gestützten Systeme kontinuierlich besser darin werden, neue Signalarten bei ihrem Auftreten zu erkennen. Das ist besonders wichtig, da Drohnen selbst ständig ihre Firmware und Verschlüsselungstechniken aktualisieren. Was diese modernen Systeme besonders auszeichnet, ist auch ihre deutlich schnellere Reaktionszeit: Im Vergleich zu älteren regelbasierten Ansätzen verkürzt sich die Wartezeit um rund 40 Prozent.
Die jüngsten TALON-Übungen der NATO zeigten eindrucksvoll, wie sehr Sensorfusion die Wirksamkeit von Multiband-Verteidigungssystemen verbessert. Als sie Daten zur Funkstörung aus fünf verschiedenen Frequenzbändern mit Radardaten und elektro-optischen Überprüfungen kombinierten, erreichte das gesamte System eine Zielidentifikationsgenauigkeit von rund 98,7 % – selbst unter Bedingungen starker Signalstörungen in städtischen Umgebungen. Diese Art der Querverifikation beseitigt praktisch jene lästigen Blindzonen, die entstehen, wenn ausschließlich auf einen Sensortyp vertraut wird. Bediener können nun Bedrohungen bekämpfen, die zuvor an herkömmlichen Funkfrequenz-Detektoren vorbeigeschlüpft wären. Die KI-Komponente passt zudem kontinuierlich an, welchen Sensoren Priorität eingeräumt wird: So bevorzugt sie beispielsweise bei starkem Funkrauschen die optische Bestätigung. Angesichts dieser Ergebnisse wird deutlich, dass die Kombination mehrerer Sensoren nicht mehr nur hilfreich ist, sondern mittlerweile unverzichtbar, um zuverlässige, skalierbare Lösungen zur Abwehr von Drohnen zu gewährleisten.
