×
Dzisiejsze drony przełączają się między różnymi częstotliwościami radiowymi, aby pozostać niewykryte, a badania wykazują, że około trzech czwartych naruszeń bezpieczeństwa wiąże się z bezzałogowymi statkami powietrznymi, które podczas lotu przełączają się między sygnałami o częstotliwościach takich jak 2,4 GHz i 5,8 GHz. Tradycyjne systemy obrony skupiające się wyłącznie na jednej paśmie częstotliwości po prostu przestają być skuteczne wobec tych inteligentnych urządzeń, ponieważ osoby działające niezgodnie z prawem potrafią wykorzystać luki w zakresie częstotliwości, aby utrzymać swoje sygnały sterujące oraz transmisję wideo w czasie rzeczywistym. Obecnie na rynku pojawia się coraz więcej tanich, konsumenckich dronów zdolnych do automatycznego przełączania się między częstotliwościami, co oznacza, że systemy obrony muszą obejmować praktycznie wszystkie główne pasma częstotliwości dostępne obecnie. Obejmuje to m.in. pasmo 915 MHz, zakres 1,4 GHz oraz także 845 MHz, jeśli chcemy zapobiec zmianie protokołów w trakcie lotu. Systemy wielopasmowe są obecnie jedyną pozostającą opcją radzenia sobie ze wszystkimi rodzajami zagrożeń — od dziecka posługującego się zabawkowym quadkopterem po poważne, wojskowe urządzenia wykorzystujące zaawansowane technologie szyfrowania. Prawdą jest, że technologia dronów rozwija się w zdumiewającym tempie, więc każdy system, który nie zapewnia pełnego pokrycia całego zakresu częstotliwości, pozostawia istotne luki, które doświadczeni hakerzy z pewnością znajdą i wykorzystają przeciwko nam.
Dzisiejsze drony działają w kilku różnych pasmach częstotliwości radiowych (RF) zarówno dla sygnałów sterujących, jak i przesyłania materiału wideo, co czyni ich wykrywanie dość skomplikowanym. Najczęściej spotykane to pasma 2,4 GHz i 5,8 GHz, wykorzystywane do sterowania w stylu Wi-Fi oraz transmisji strumieni wideo w wysokiej rozdzielczości. Następnie występuje pasmo 915 MHz, które pozwala dronom na przeloty na większe odległości w Ameryce Północnej. W Azji operatorzy często korzystają z pasma 845 MHz w podobnych celach. Ostatecznie pasmo 1,4 GHz jest przeznaczone głównie do zastosowań przemysłowych oraz projektów rządowych. Wszystkie te częstotliwości należą do tzw. pasm ISM (Industrial, Scientific and Medical), do których dostęp mają wszyscy bez konieczności uzyskiwania specjalnego pozwolenia. Ta otwartość stwarza problemy, ponieważ wiele urządzeń wykorzystuje jednocześnie tę samą przestrzeń częstotliwości. Skuteczne systemy ochrony przed dronami muszą monitorować wszystkie te różne pasma równocześnie. W przeciwnym razie sprytni operatorzy dronów po prostu przełączają się między pasmami, gdy jedno z nich zostaje zablokowane, utrzymując kontrolę nawet w przypadku naruszeń bezpieczeństwa lub innych zagrożeń.
Najnowsze generacje dronów potrafią unikać systemów obronnych dzięki zastosowaniu technologii rozpraszania widma z przeskakiwaniem częstotliwości (FHSS), która pozwala im zmieniać pasmo radiowe w trakcie lotu – na przykład z 2,4 GHz na 915 MHz. Aby skutecznie przeciwdziałać tej taktyce, opracowano wielopasmowe systemy przeciwdronowe zdolne do jednoczesnego zakłócania wielu częstotliwości radiowych. Systemy te generują sygnały zakłócające w kilku kluczowych pasmach, w tym 2,4 GHz, 5,8 GHz, 915 MHz, a także w zakresie 1,4 GHz i nawet 845 MHz. Skutek jest oczywisty: nie pozostaje żadne czyste kanał komunikacyjny, który mógłby wykorzystać dron – w konsekwencji ląduje on natychmiast lub automatycznie powraca do punktu startu zgodnie z wbudowanymi zasadami bezpieczeństwa. Standardowe zakłódniki wąskopasmowe są w tym przypadku nieskuteczne, ponieważ nowoczesne drony przełączają swoje protokoły komunikacyjne z niezwykłą szybkością – czasem w ułamkach sekundy.
Systemy przeciwdronowe działające wyłącznie w zakresie fal radiowych (RF) mają poważne ograniczenia, mimo swoich możliwości pracy w wielu pasmach częstotliwości. Często generują one fałszywe alarmy, błędnie interpretując zwykłe sygnały pochodzące np. od routerów WiFi lub urządzeń Bluetooth jako zagrożenia pochodzące od dronów – szczególnie uciążliwe jest to w miastach, gdzie występuje ogromna ilość zakłóceń elektronicznych. Problem nasila się, gdy budynki blokują sygnały lub wzgórze tworzą strefy martwe, przez które drony wykorzystywane w celach złośliwych mogą przemknąć niezauważone. To, co czyni tę sytuację szczególnie problematyczną, to fakt, że standardowe skanery RF po prostu nie są w stanie określić położenia obiektu, jego wysokości lotu, prędkości poruszania się ani kierunku, w którym się porusza – wszystkie te informacje są niezbędne dla personelu ds. bezpieczeństwa, aby ocenić, które zagrożenia wymagają natychmiastowego działania. Gdy pracownicy ds. bezpieczeństwa nie widzą tych szczegółów na mapie, nie są w stanie prawidłowo przewidzieć, dokąd dany dron zmierza w kolejnej chwili, ani odpowiedzieć wystarczająco szybko sprzętem zakłócającym – niezależnie od tego, jak zaawansowane technicznie są takie urządzenia zakłócające.
Gdy chodzi o pokonywanie ograniczeń systemów radiowych, fuzja czujników łączy w sobie trzy różne, ale wzajemnie uzupełniające się technologie. Radar zapewnia niezawodne śledzenie położenia nawet w warunkach pogodowych utrudniających działanie systemu, a także dostarcza informacji o prędkości. Następnie mamy czujniki optyczne, takie jak elektrooptyczne lub podczerwone, które zapewniają rzeczywiste potwierdzenie wizualne i wspomagają identyfikację celów. Na koniec skanery RF analizują stosowane protokoły komunikacyjne. Razem te trzy technologie tworzą mocną kombinację umożliwiającą walidację zagrożeń w czasie rzeczywistym. Radar wykrywa obiekty poruszające się w powietrzu nad głową, czujniki optyczne weryfikują ich wizualny wygląd, a składnik RF sprawdza sygnały sterujące. Dzięki wzajemnej korelacji danych z tych różnych czujników eliminujemy fałszywe alarmy, wypełniamy luki, w których pojedynczy czujnik mógłby coś przegapić, oraz zapewiamy ciągłe śledzenie celów – od pierwszego wykrycia aż do momentu, w którym konieczne staje się wdrożenie środków przeciwdziałania. To właśnie takie podejście tworzy kompleksowy system obronny, który skutecznie radzi sobie nie tylko z typowymi dronami, ale również z trudnymi do wykrycia platformami wykorzystującymi ukrywanie w zakresie częstotliwości radiowych (RF stealth), próbującymi zamaskować swoje obecność.
Najnowsze wielopasmowe systemy przeciwdronowe wykorzystują obecnie algorytmy uczenia maszynowego, które potrafią analizować sygnały radiowe w kilku ważnych zakresach częstotliwości – takich jak 2,4 GHz, 5,8 GHz, ok. 900 MHz oraz innych – w ciągu zaledwie pół sekundy. Systemy te rozróżniają sygnały rzeczywistych dronów od różnego rodzaju szumu tła z dość wysoką dokładnością – prawidłowo w około 9 przypadkach na 10. Oznacza to znacznie mniejszą liczbę fałszywych alarmów wyzwalanych przez pobliskie routery Wi-Fi, urządzenia Bluetooth lub inne czynniki środowiskowe, które w przeciwnym razie mogłyby aktywować ostrzeżenia. Tradycyjne analizatory widma działają zasadniczo w jednym trybie, podczas gdy te napędzane sztuczną inteligencją systemy stale poprawiają swoje umiejętności rozpoznawania nowych typów sygnałów w miarę ich pojawiania się. Jest to szczególnie istotne, ponieważ drony same w sobie stale zmieniają oprogramowanie układowe (firmware) oraz techniki szyfrowania. To, co wyróżnia te nowoczesne systemy, to również znacznie szybsza reakcja – skracają one czas oczekiwania o około 40% w porównaniu do starszych podejść opartych na zestawach reguł.
Niedawne ćwiczenia TALON NATO wykazały, jak bardzo lepsze działanie wielopasmowych systemów obronnych zapewnia fuzja danych z czujników. Po połączeniu danych zakłóceń radiowych z pięciu różnych pasm częstotliwości oraz śledzenia radarowego i weryfikacji elektrooptycznej cały system osiągnął dokładność identyfikacji celów na poziomie około 98,7%, nawet w obliczu różnorodnych sygnałów zakłócających występujących w środowisku miejskim. Tego rodzaju wzajemne sprawdzanie danych skutecznie eliminuje uciążliwe ślepe strefy, które powstają przy użyciu wyłącznie jednego typu czujnika. Operatorzy mogą teraz wykrywać zagrożenia, które wcześniej uniknęłyby standardowych detektorów RF. Składnik sztucznej inteligencji stale dostosowuje priorytety poszczególnych czujników. Na przykład w warunkach silnego zakłócenia sygnałów RF system preferuje potwierdzenie optyczne. Wyniki tych badań wyraźnie wskazują, że łączenie wielu czujników nie jest już tylko pomocne, lecz stanowi konieczność, jeśli chcemy zapewnić niezawodne metody masowej przeciwdziałania dronom.
