×
Vũ khí chống máy bay không người lái hiện đại dựa vào ba phương pháp chính để ngăn chặn các UAV hoạt động trái phép ở những nơi mà chúng không nên xuất hiện. Kỹ thuật đầu tiên là gây nhiễu tín hiệu, về cơ bản là cắt đứt liên lạc giữa máy bay không người lái và người điều khiển nó. Điều này xảy ra khi thiết bị gây nhiễu phát ra các tín hiệu mạnh hơn trên các tần số phổ biến như 2,4 GHz và 5,8 GHz mà hầu hết các loại drone tiêu dùng sử dụng. Tiếp theo là công nghệ phát hiện RF, có khả năng phát hiện drone dựa trên chữ ký điện từ của chúng. Một số hệ thống cao cấp có thể thu được các tín hiệu này từ khoảng cách gần 3 km trong môi trường ngoài trời. Cuối cùng, kỹ thuật giả mạo GPS khiến drone nhầm tưởng rằng chúng đang ở một vị trí hoàn toàn khác bằng cách gửi thông tin vị trí giả lập. Điều này thường khiến drone hoặc hạ cánh ngay lập tức hoặc quay trở lại điểm cất cánh ban đầu của nó. Khi được kết hợp đúng cách, các kỹ thuật khác nhau này hoạt động khá hiệu quả với hầu hết các loại drone tiêu dùng và thậm chí nhiều drone thương mại hiện có trên thị trường ngày nay, mặc dù chúng không phải lúc nào cũng bắt được toàn bộ các thiết bị.
Súng chống máy bay không người lái nói chung có một số bộ phận quan trọng hoạt động cùng nhau để ngăn chặn hiệu quả các thiết bị bay không mong muốn. Các ăng-ten định hướng giúp tập trung tín hiệu gây nhiễu thành các tia có độ rộng dao động từ khoảng 30 đến 60 độ, điều này có nghĩa là các thiết bị gần đó không bị nhắm mục tiêu sẽ ít bị ảnh hưởng. Hầu hết các hệ thống hiện đại ngày nay được trang bị máy gây nhiễu đa dải, hoạt động trên các tần số từ khoảng 0,3 gigahertz cho đến tận 6 gigahertz, giúp chúng có khả năng làm rối tín hiệu hầu như mọi loại máy bay không người lái thương mại nào hiện có. Người vận hành thường thấy dễ dàng hơn trong việc định hướng các vũ khí này nhờ các nút điều khiển được thiết kế theo nguyên lý thuận tiện cho người dùng, bên cạnh đó nhiều mẫu mã hiện nay còn tích hợp màn hình hiển thị những gì đang diễn ra trên quang phổ vô tuyến trong thời gian thực, để người dùng luôn nắm rõ tình hình. Khi mọi thứ hoạt động đúng cách, các hệ thống này có thể vô hiệu hóa các máy bay không người lái đang bay ở khoảng cách xa tới từ một đến hai kilômét, bảo vệ các khu vực như sân bay và mạng lưới liên lạc phục vụ ứng phó khẩn cấp khỏi những mối đe dọa tiềm ẩn.
Công nghệ chống máy bay không người lái hiện đại kết hợp các thiết bị chặn tín hiệu cầm tay cùng với hệ thống radar, máy quét tần số radio và mạng trí tuệ nhân tạo để tạo ra phạm vi bảo vệ an ninh toàn diện. Thành phần radar giúp các nhân viên vận hành có thể quan sát các mục tiêu ở khoảng cách xa tới khoảng 10 kilômét, trong khi các máy quét RF có thể nhận diện hầu hết tín hiệu máy bay không người lái chỉ trong ba giây. Kết nối toàn bộ thiết bị này với các trung tâm điều khiển trung ương cho phép phản ứng tự động khi cần thiết, ví dụ như kích hoạt tín hiệu gây nhiễu hoặc gửi cảnh báo đến các khu vực đã chỉ định. Điều khiến hệ thống này hiệu quả chính là việc giảm thiểu sai sót nhận diện khoảng 70 phần trăm so với các hệ thống đơn giản chỉ có một chức năng. Độ tin cậy như vậy đặc biệt quan trọng tại các địa điểm như sân bay quốc tế, căn cứ quốc phòng và sự kiện thể thao lớn, nơi mà các máy bay không người lái không được phép có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng.
Ngày nay, việc sử dụng thiết bị chống drone bị quản lý chặt chẽ bởi các quy định liên bang. Luật liên bang cấm việc can thiệp vào tín hiệu vô tuyến mà không được phép. Đạo luật Viễn thông có một điều khoản gọi là Khoản 333 quy định về vấn đề này, và những người bị bắt vì vi phạm sẽ đối mặt với hậu quả nghiêm trọng, bao gồm cả mức phạt lớn và khả năng bị tù giam. Đặc biệt gần các sân bay, FAA kiên quyết phản đối bất kỳ ai sử dụng thiết bị gây nhiễu vì máy bay cần các kênh liên lạc rõ ràng để hạ cánh và cất cánh an toàn. Hãy tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu một chuyến bay thương mại mất liên lạc với kiểm soát không lưu ngay trước khi hạ cánh - đó chắc chắn không phải là tình huống mong muốn.
Các cơ quan liên bang, thực thi pháp luật và an ninh quốc gia là những tổ chức duy nhất được phép vận hành hệ thống chống máy bay không người lái theo điều 210G, chương 6 trong Bộ luật Hoa Kỳ. Bất kỳ cá nhân hay nhóm nào gây rối hoặc cản trở các chuyến bay drone hợp pháp có thể phải đối mặt với các tội danh nghiêm trọng, bất kể họ làm điều đó ở đâu. Một phân tích dữ liệu từ năm 2022 cho thấy một điều thú vị liên quan đến vấn đề này. Trong tất cả các trường hợp vi phạm liên quan đến thiết bị gây nhiễu, khoảng bốn trên năm trường hợp xảy ra do người dùng thiếu hiểu biết về thiết bị phân tích tần số vô tuyến. Điều này cho thấy rõ sự thiếu hụt trong đào tạo đối với những người sử dụng các công nghệ này bên ngoài các kênh chính thức.
Việc đánh giá hiệu quả mối đe dọa bắt đầu bằng việc phân tích hành vi bay, tốc độ và hình dáng silhouettes. Một nghiên cứu được công bố vào năm 2024 cho thấy ScienceDirect cho thấy các hệ thống phát hiện hiện đại đạt độ chính xác 92% trong việc phân biệt các máy bay không người lái chưa được phép với chim hoặc UAV được ủy quyền. Các nhân viên vận hành đối chiếu các tín hiệu được phát hiện với các kế hoạch bay đã được phê duyệt để đảm bảo phân loại chính xác và giảm cảnh báo sai.
Phân tích tần số vô tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện các máy bay không người lái bất hợp pháp. Bằng cách giám sát các dải tần 2.4 GHz và 5.8 GHz thường được sử dụng bởi các hệ thống máy bay không người lái thương mại, hệ thống có thể phát hiện các tín hiệu truyền bất thường đồng thời lọc bỏ nhiễu không dây nền. Phương pháp này xác nhận hoạt động không được phép và hỗ trợ đưa ra quyết định triển khai các biện pháp đối phó.
Hệ thống radar tích hợp theo dõi độ cao và vận tốc của drone trong thời gian thực, trong khi cảm biến âm thanh xác định vị trí UAV trong phạm vi 500 mét. Khi phát hiện mối đe dọa, hệ thống cảnh báo tự động sẽ thông báo cho đội an ninh trong vòng 3 giây, cho phép phối hợp nhanh chóng và triển khai kịp thời các biện pháp chống drone.
Trước khi kích hoạt, người vận hành phải hoàn tất danh sách kiểm tra an toàn 12 điểm , bao gồm phân tích phổ tần số vô tuyến (RF) để phát hiện các drone không phải mục tiêu và xác minh ý định thù địch thông qua các công cụ phân loại. Theo phân tích an toàn năm 2023 về các biện pháp chống drone, 68% sự cố gây nhiễu xảy ra do không xác minh đầy đủ phổ tần trước khi sử dụng.
Súng chống máy bay không người lái hoạt động trong dải tần số 400 MHz¯6 GHz, gây rủi ro cho các thiết bị trả lời tín hiệu hàng không (1080–1090 MHz) và liên lạc khẩn cấp. Cơ quan An toàn Hàng không Liên minh Châu Âu (EASA) yêu cầu một khu vực đệm 3 km giữa các hoạt động chống máy bay không người lái và các đường bay đang hoạt động.
| Loại hệ thống | Dải tần số được bảo vệ | Tầm jamming an toàn tối đa |
|---|---|---|
| Hàng không | 1080–1090 MHz | 0.5 km |
| Thông tin di động | 700 MHz–3.8 GHz | 1.2 km |
| GPS | 1176–1602 MHz | 2,0 km |
Khi làm việc với các hệ thống này, người vận hành cần đeo găng tay chống nhiễu RF đặc biệt và giữ thiết bị ở góc khoảng ba mươi độ so với mặt đất để ngăn tín hiệu phản hồi. Các thành viên trong nhóm liên lạc với nhau bằng công nghệ mã hóa AES 256 để có thể đồng bộ các phiên gây nhiễu ngắn dưới năm giây, đồng thời vẫn tuân thủ đầy đủ các quy định của ITU về phát xạ tín hiệu. Việc được cấp chứng nhận hàng năm theo cả yêu cầu của FAA và EASA cũng đóng vai trò rất quan trọng. Theo nghiên cứu của Viện Ponemon vào năm 2023, loại hình đào tạo định kỳ này giúp giảm sai sót của người vận hành thiết bị khoảng bốn mươi mốt phần trăm khi họ tham gia các khóa đào tạo lại có sử dụng máy mô phỏng.
Triển khai các hệ thống này một cách có đạo đức đồng nghĩa với việc tuân thủ các tiêu chuẩn về mức độ sử dụng vũ lực tương xứng và thực hiện đúng các quy trình tiếp cận đã được thiết lập. Trước khi bất kỳ biện pháp đối phó nào được kích hoạt, các nhân viên vận hành cần xác minh xem có thực sự tồn tại ý đồ thù địch thông qua nhiều bước kiểm tra. Điều này bao gồm việc phân tích tín hiệu tần số vô tuyến, xác nhận trực quan mục tiêu, và phân loại đúng đắn các mối đe dọa tiềm năng. Khi việc hợp tác với các bộ phận điều khiển không lưu và đội ngũ ứng phó khẩn cấp trở thành quy chuẩn thông thường, hiệu quả hoạt động sẽ được cải thiện đáng kể. Báo cáo An toàn Hàng không mới nhất năm 2023 cho thấy cách tiếp cận phối hợp này đã giảm số sự cố drone ảnh hưởng đến các chuyến bay khoảng hai phần ba. Điều này hoàn toàn hợp lý, bởi vì việc giao tiếp đúng mực sẽ ngăn chặn phần lớn các hiểu lầm ngay từ đầu.
Ngày nay, việc được cấp chứng chỉ thông qua đào tạo bài bản là hoàn toàn cần thiết. Các chương trình này đi sâu vào các vấn đề như quy định về quang phổ điện từ (EM), các phương pháp để giảm thiểu tác động không mong muốn, và những gì xảy ra khi các hệ thống đạt đến giới hạn hiệu suất của chúng. Các tổ chức quân sự và chính phủ hàng đầu yêu cầu kiểm tra kỹ năng hàng năm trong môi trường thực tế. Hãy tưởng tượng các khu vực đô thị nơi mà sự can thiệp tần số vô tuyến (RF) tồn tại khắp nơi. Theo một báo cáo quốc phòng gần đây từ năm ngoái, những người dành ít nhất 40 giờ để luyện tập trong môi trường mô phỏng đã ghi nhận mức giảm đáng kinh ngạc về sai sót. Họ có tỷ lệ cảnh báo sai sót ít hơn khoảng 83% so với những người chỉ trải qua mức đào tạo tối thiểu bắt buộc. Điều này lý giải vì sao ngày càng nhiều tổ chức hiện nay yêu cầu loại hình trải nghiệm thực tế này trước khi cho phép nhân sự vận hành các thiết bị nhạy cảm.
Khi triển khai hệ thống súng chống máy bay không người lái, các nhân viên vận hành luôn phải lập báo cáo chi tiết sau sự việc, bao gồm các thông tin cụ thể như tần số mà máy bay không người lái đang sử dụng, nó xuất phát từ đâu, thời gian gây nhiễu kéo dài bao lâu, thiết lập công suất nào được sử dụng, và liệu máy bay không người lái đã hạ cánh an toàn, bị vô hiệu hóa hay thoát khỏi khu vực hay không. Việc xem lại các sự việc này thông qua các khuôn khổ đã thiết lập như NIST SP 800-61 cho phép các đội an ninh nhận diện các điểm yếu trong hệ thống phòng thủ của họ. Theo dữ liệu gần đây từ Nghiên cứu Hiệu quả Chống UAV 2024, gần 6 trên 10 tổ chức thực sự sửa đổi lại các quy trình ứng phó với máy bay không người lái sau khi phân tích các báo cáo này, cho thấy thông tin này có giá trị như thế nào để cải thiện tư thế an ninh tổng thể trước các cuộc xâm nhập hàng không trái phép.
Các hệ thống chống máy bay không người lái chủ yếu sử dụng công nghệ gây nhiễu tín hiệu, phát hiện sóng RF và giả mạo GPS để đối phó với các thiết bị UAV chưa được phép.
Các cơ quan liên bang, thực thi pháp luật và an ninh quốc gia được ủy quyền sử dụng súng chống drone tại Mỹ.
Việc gây nhiễu trái phép có thể dẫn đến các tội danh nghiêm trọng và hình phạt, bao gồm tiền phạt và tù giam.
Người vận hành thực hiện danh sách kiểm tra an toàn 12 điểm bao gồm phân tích phổ sóng và xác minh ý định thù địch.
Hệ thống phát hiện phân tích hành vi bay, tốc độ và hình dạng để phân biệt drone không được phép với độ chính xác 92%.
