×
Η δημιουργία μιας αποτελεσματικής λύσης κατά των μη επανδρωμένων αεροσκαφών (drones) συνεπάγεται τη συνδυαστική εφαρμογή διαφόρων μεθόδων ανίχνευσης, οι οποίες λειτουργούν συγχρόνως για να παρέχουν πλήρη κάλυψη και πρώιμες προειδοποιήσεις. Τα ραντάρ προσφέρουν καλή εμβέλεια και μπορούν να «δουν» ακόμα και μέσα σε κακές καιρικές συνθήκες, ανιχνεύοντας ανακλάσεις από αντικείμενα σε απόσταση μέχρι και 10 χιλιομέτρων. Υπάρχουν επίσης ανιχνευτές RF (ραδιοσυχνοτήτων), οι οποίοι εντοπίζουν τα πραγματικά σήματα επικοινωνίας μεταξύ των drones και των χειριστών τους. Στο μεταξύ, οι ηλεκτρο-οπτικοί και οι υπέρυθροι αισθητήρες ενεργοποιούνται όταν χρειαζόμαστε οπτική επιβεβαίωση, χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη για να αναγνωρίσουν σχήματα που μοιάζουν με drones ή να εντοπίσουν θερμικά πρότυπα που είναι χαρακτηριστικά των αερομεταφερόμενων συσκευών. Όταν όλα αυτά τα τεχνολογικά στοιχεία λειτουργούν εναρμονισμένα — το ραντάρ εντοπίζει πρώτο, οι ανιχνευτές RF προσδιορίζουν το είδος του σήματος και οι ηλεκτρο-οπτικοί/υπέρυθροι αισθητήρες επιβεβαιώνουν με ακρίβεια τι ακριβώς παρατηρούμε — το αποτέλεσμα είναι σημαντικά μεγαλύτερη πιθανότητα εντοπισμού ανεπιθύμητων drones πριν προκαλέσουν προβλήματα. Αυτή η πολυστρωματική προσέγγιση μειώνει σημαντικά εκείνα τα ενοχλητικά κενά όπου καμία μέθοδος δεν λειτουργεί ικανοποιητικά, είτε λόγω γεωγραφικών χαρακτηριστικών, βροχόπτωσης ή άλλων δύσκολων καταστάσεων που μπορεί να «ξεγελάσουν» απλούστερα συστήματα. Για τις ομάδες ασφαλείας που είναι υπεύθυνες για ευαίσθητες περιοχές, μια τέτοια διάταξη αποτελεί πραγματικά την πρώτη γραμμή άμυνας κατά ανεξουσιοδοτημένων αερίων εισβολών.
Οι πόλεις προκαλούν όλων των ειδών τις ψευδείς συναγερμούς στα συστήματα ασφαλείας — σκεφτείτε, για παράδειγμα, τις ανακλάσεις από κτίρια που «αναπηδούν» στο περιβάλλον, κοπάδια πουλιών που πετούν παραμερώς, τυχαία μπαλόνια που πλέουν στον αέρα ή απλώς σκουπίδια που φυσάει ο άνεμος. Εδώ ακριβώς ερχόμαστε στην «ένωση αισθητήρων» (sensor fusion), η οποία αποδεικνύεται εξαιρετικά χρήσιμη. Το σύστημα εξετάζει τα πράγματα από πολλές διαφορετικές γωνίες ταυτόχρονα: το ραντάρ εντοπίζει κίνηση και απόσταση, η τεχνολογία RF ανιχνεύει πραγματικά σήματα ελέγχου που μεταδίδονται, ενώ οι ακουστικοί αισθητήρες ή οι θερμικές κάμερες καταγράφουν επιπλέον λεπτομέρειες, όπως το χαρακτηριστικό βούηνα των πτερυγίων ελικοπτέρου ή το σχήμα ενός αεροσκάφους. Οι ακουστικοί αισθητήρες πραγματικά ξεχωρίζουν σε μικρές αποστάσεις, όταν το ραντάρ γίνεται ασαφές και τα ραδιοσήματα χάνονται στον αστικό «θόρυβο». Νοημόνα λογισμικό επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο όλα αυτά τα δεδομένα, συγκρίνοντας πώς κινείται ένα αντικείμενο, τι είδους σήματα εκπέμπει και πού εμφανίζεται σε σχέση με ό,τι γνωρίζουμε για τα αβλαβή αντικείμενα και τις πιθανές απειλές. Όλη αυτή η διαδικασία μειώνει τους ψευδείς συναγερμούς κατά περισσότερο από το ήμισυ σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές, ώστε οι υπεύθυνοι ασφαλείας να μπορούν να επικεντρωθούν πραγματικά σε πραγματικά προβλήματα, αντί να κυνηγούν όλη μέρα «φαντάσματα».
Η σημερινή τεχνολογία καταπολέμησης μη επανδρωμένων αεροσκαφών (drones) βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην τεχνητή νοημοσύνη (AI), προκειμένου να μετατρέψει όλες εκείνες τις ακατέργαστες πληροφορίες από τους αισθητήρες σε κάτι ενεργήσιμο για τις ομάδες ασφαλείας. Τα μοντέλα μηχανικής μάθησης που βρίσκονται πίσω από αυτές τις λύσεις εκπαιδεύονται με χρήση αρκετά αξιόπιστων πηγών. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, τους κανονισμούς του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ για την κατηγοριοποίηση μη επανδρωμένων αεροσκαφών (UAV), τις κατηγορίες μεγέθους της FAA στο Μέρος 107 (Ομάδες 1 έως 3), καθώς και διάφορες βάσεις δεδομένων ανοικτού κώδικα που παρακολουθούν γνωστές απειλές. Αυτά τα συστήματα εξετάζουν πολλούς παράγοντες κατά την προσπάθειά τους να προσδιορίσουν το είδος του drone με το οποίο έχουν να κάνουν. Ελέγχουν τις υπογραφές τους στο ραντάρ, αναλύουν τον τρόπο με τον οποίο μεταβάλλονται τα ραδιοσήματά τους (modulation) και εξετάζουν τα οπτικά χαρακτηριστικά που καταγράφονται από ηλεκτρο-οπτικούς ή υπέρυθρους αισθητήρες. Μπορούν να διακρίνουν ένα καταναλωτικό μοντέλο, όπως το DJI Mavic, από κάτι πολύ πιο ανησυχητικό, όπως μια στρατιωτική βόμβα με δυνατότητα περιπλάνησης (loitering munition). Πεδιακές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τα πρότυπα NATO STANAG 4671 έδειξαν ότι αυτά τα συστήματα επιτυγχάνουν ακρίβεια περίπου 95,2% ακόμη και σε δύσκολα περιβάλλοντα, όπου πολλά άλλα σήματα μπορεί να προκαλούν σύγχυση. Τι τα καθιστά όμως πραγματικά αποτελεσματικά; Το συστατικό της ανάλυσης συμπεριφοράς. Τα συστήματα παρακολουθούν πώς πραγματικά πετάει ένα drone — εάν, για παράδειγμα, αρχίσει να «κρέμεται» κοντά σε προστατευόμενες περιοχές ή να εκτελεί αιφνίδιες αλλαγές υψομέτρου — και συγκρίνουν αυτά τα πρότυπα με ιστορικά δεδομένα σχετικά με ύποπτη συμπεριφορά. Αυτό επιτρέπει στους χειριστές να λαμβάνουν ενωρίς βαθμούς προειδοποίησης για πιθανές απειλές, πολύ πριν απαιτηθεί η χειροκίνητη αναθεώρηση των καταγεγραμμένων εικόνων.
Οι διάφορες εισόδους αισθητήρων συγκεντρώνονται σε αυτές τις ενσωματωμένες πλατφόρμες Διοίκησης και Ελέγχου (C2), οι οποίες λειτουργούν ως κεντρικό νευρικό σύστημα για τις επιχειρήσεις. Τα ραντάρ λειτουργούν σε συνεργασία με ανιχνευτές Ρ/Η (RF) και οπτικο-ηλεκτρονικούς/υπέρυθρους (EO/IR) αισθητήρες, προκειμένου να μεταδίδουν τις ροές δεδομένων τους σε μηχανές συγχώνευσης που ακολουθούν τα πρότυπα JDL Επιπέδου 2. Αυτό σημαίνει ότι επιτυγχάνουμε ακριβή εντοπισμό και παρακολούθηση στόχων με καθυστέρηση μικρότερη του μισού δευτερολέπτου μεταξύ ανίχνευσης και επεξεργασίας. Το σύστημα κατατάσσει αυτόματα τις δυνητικές απειλές βάσει διαφόρων παραγόντων, όπως η ταχύτητα, η απόσταση από πολύτιμα περιουσιακά στοιχεία, ο βαθμός εμπιστοσύνης του συστήματος όσον αφορά την ταυτοποίηση του αντικειμένου και εάν κάτι πετάει σε περιοχή όπου δεν επιτρέπεται. Όταν κάτι φαίνεται ιδιαίτερα επικίνδυνο, το σύστημα είτε παραδίδει τον έλεγχο σε μέτρα άμυνας είτε εμφανίζει ειδοποιήσεις στους χειριστές που εργάζονται στον πίνακα ελέγχου, συνοδεύοντάς τις με χρήσιμα οπτικά επικαλυπτόμενα στοιχεία που δείχνουν ακριβώς τι συμβαίνει. Όλες αυτές οι αυτοματοποιημένες λειτουργίες μειώνουν επίσης δραματικά τους χρόνους αντίδρασης — από περίπου 12 δευτερόλεπτα σε περίπτωση χειροκίνητης εκτέλεσης, σε λίγο πάνω από 3 δευτερόλεπτα. Και παρόλη την ταχύτητα αυτής της δράσης, το σύνολο των λειτουργιών παραμένει σύμφωνο με τους κανονισμούς της FAA για τη διαχείριση του εναέριου χώρου και με τους διεθνείς κανονισμούς για τις ραδιοσυχνότητες.
Η παρεμπόδιση RF λειτουργεί εκπέμποντας μεγάλο αριθμό τυχαίων ραδιοκυμάτων που διαταράσσουν την επικοινωνία των τεχνητών δορυφόρων (drones) και τη μετάδοση δεδομένων προς τα πίσω. Η πλαστοποίηση GPS είναι διαφορετική: ουσιαστικά εξαπατά το σύστημα πλοήγησης του drone, κάνοντάς το να πιστεύει ότι βρίσκεται σε κάποιο άλλο σημείο, εκπέμποντας ψεύτικα σήματα δορυφόρων. Και οι δύο μέθοδοι έχουν αποδειχθεί αρκετά αποτελεσματικές σε συνηθισμένα καταναλωτικά drones. Το Υπουργείο Εσωτερικής Ασφάλειας (Department of Homeland Security) διεξήγαγε ορισμένες δοκιμές και διαπίστωσε ότι περίπου το 87% αυτών των εμπορικών drones σταμάτησαν να λειτουργούν όταν εκτέθηκαν σε αυτές τις τεχνικές εντός οπτικής εμβέλειας. Ωστόσο, υπάρχουν σημαντικά νομικά ζητήματα. Η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (Federal Communications Commission) δεν επιτρέπει σε κανέναν να εμποδίζει εσκεμμένα σήματα στον αμερικανικό εναέριο χώρο, καθώς αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα σε υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, στην πλοήγηση αεροπλάνων και ακόμη και σε ιατρικό εξοπλισμό νοσοκομείων. Η πλαστοποίηση GPS δεν είναι καλύτερη, καθώς μπορεί να διαταράξει τα ακριβή συστήματα χρονισμού που εξαρτώνται οι τράπεζες και οι σταθμοί βάσης κινητής τηλεφωνίας. Για όποιον επιθυμεί να χρησιμοποιήσει αυτές τις τεχνολογίες με ευθύνη, απαιτούνται ειδικές άδειες, απαιτείται συνεχής παρακολούθηση των ραδιοσυχνοτήτων και πρέπει να υπάρχουν εναλλακτικά σχέδια αντιμετώπισης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα νεότερα drones που δεν βασίζονται σε παραδοσιακά ραδιοσήματα ή σήματα GPS, αλλά χρησιμοποιούν αντίθετα κάμερες ή ενσωματωμένους αισθητήρες για να προσδιορίσουν τη θέση τους.
Οι μέθοδοι «ήπιας εξουδετέρωσης» δεν λειτουργούν πάντα, ιδιαίτερα όταν οι εχθρικές προθέσεις γίνουν σαφείς. Εκεί ακριβώς ερχόμαστε στο πεδίο εφαρμογής των λέιζερ υψηλής ενέργειας. Αυτά τα συστήματα λειτουργούν σε μήκη κύματος ασφαλή για τα ανθρώπινα μάτια και μπορούν να προσδώσουν αρκετά χιλιοβάτ (kW) απευθείας στους στόχους τους. Μέσα σε μόλις τρία δευτερόλεπτα μπορούν να εξουδετερώσουν είτε τα συστήματα πρόωσης είτε τα ηλεκτρονικά συστήματα των αεροσκαφών, χωρίς να προκαλούν σημαντική ζημιά στις περιβάλλουσες περιοχές. Όταν κάτι πρέπει να σταματήσει φυσικά και αμέσως, οι χειριστές εκτοξεύουν μη επανδρωμένα αεροσκάφη (drones) που μεταφέρουν δίχτυα ή εκτοξεύουν καθοδηγούμενα κινητικά βλήματα που ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις ασφαλείας ISO 21384-3. Αυτές οι πιο «δυνατές» λύσεις εξουδετερώνουν συνήθως τις κινούμενες απειλές σε ποσοστό άνω του 90%, αν και δημιουργούν ορισμένες δυσκολίες όσον αφορά την πρόβλεψη των μοτίβων διάσπασης αντικειμένων και την καθιέρωση περιοχών περιορισμένης πρόσβασης σε αστικά κέντρα. Σύμφωνα με τις στρατιωτικές οδηγίες που καθορίζονται στην Οδηγία DoD 3000.09, αυτά τα συστήματα άμυνας χρησιμοποιούνται μόνο εναντίον επιβεβαιωμένων εχθρικών οντοτήτων που εμφανίζουν χαρακτηριστικά επίθεσης, όπως η κατοχή όπλων ή η είσοδος σε απαγορευμένες ζώνες. Διατηρούνται ως επιλογή τελευταίας καταφυγής, μόνον όταν όλα τα «ήπια» μέτρα άμυνας έχουν αποτύχει ή αποδειχθεί ανεπαρκή.
Οι κύριες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των drones περιλαμβάνουν συστήματα ραντάρ, συσκευές σάρωσης RF (ραδιοσυχνοτήτων) και οπτικοηλεκτρονικούς και υπέρυθρους αισθητήρες.
Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) βοηθά στην ταξινόμηση των drones αναλύοντας τα ακατέργαστα δεδομένα των αισθητήρων, αναγνωρίζοντας τον τύπο, το μέγεθος και τη συμπεριφορά του drone και συγκρίνοντας αυτά τα μοτίβα με ιστορικά δεδομένα σχετικά με απειλές.
Τα νομικά ζητήματα που σχετίζονται με την παρεμπόδιση σημάτων RF περιλαμβάνουν τυχόν διαταραχές στις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, στην πλοήγηση αεροσκαφών και σε ιατρικό εξοπλισμό νοσοκομείων. Η πλαστοποίηση σημάτων GPS μπορεί να επηρεάσει ζωτικής σημασίας συστήματα, όπως τα τραπεζικά δίκτυα και τα κινητά δίκτυα.
Τα συστήματα λέιζερ και οι κινητικοί ανιχνευτές χρησιμοποιούνται όταν είναι σαφείς οι εχθρικές προθέσεις ενός drone, λειτουργώντας ως τελευταία λύση για την απενεργοποίηση ή την καταστροφή drones που αποτελούν άμεση απειλή.
