SOME ISSUES OF COUNTERING ATTACKS BY COMBAT UNMANNED AERIAL VEHICLES (UAVS)
Abstract and keywords
Abstract (English):
The article discusses the issues of threats and challenges arising from the use of combat unmanned aerial vehicles (UAVs), as well as the creation of a system to counter attacks of such tools.

Keywords:
combat unmanned aerial vehicles, technological advances, anti-drone units
Text

За последние два десятилетия использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) или «дронов» в военных целях резко возросло, причем задачи варьируются от наблюдения, рекогносцировки и разведки до боевой поддержки. Технологические достижения привели к увеличению возможностей и надежности беспилотных летательных аппаратов, с одной стороны, и к снижению производственных затрат, с другой стороны. 

Кроме того, доступность беспилотных летательных аппаратов также резко возросла, и оборудование, бывшее когда-то исключительной привилегией нескольких стран, теперь могут получить все национальные вооруженные силы и, как свидетельствует практика, преступные силы. 

В этом контексте беспилотные летательные аппараты могут стать и уже становятся неотъемлемой частью любого конфликта, и вооруженные силы, специальные службы, правоохранительные органы должны включать меры реагирования на беспилотные летательные аппараты и потенциальные «стаи» беспилотных летательных аппаратов в свои оперативные сценарии. 

Поэтому защита от беспилотных летательных аппаратов должна стать компонентом любой полноценной стратегии. 

В этой статье рассматриваются концептуальные и оперативные изменения, в частности, в вооруженных силах, специальных службах, правоохранительных органах, вызванные массовым появлением беспилотных летательных аппаратов, включая теоретические и практические проблемы, связанные с обучением и внедрением специальных подразделений по борьбе с беспилотниками. 

Во-первых, определена эволюция угроз, связанных с дронами и «стаями» дронов. 

Во-вторых, обобщены различные возможные контрмеры. 

Наконец, в-третьих, предлагаются практические решения для применения этих контрмер, в частности, путем изучения возможностей разработки и развертывания специализированных подразделений по борьбе с беспилотниками и изучения некоторых проблем, связанных с борьбой с высокотехнологичными беспилотными противниками, а не с традиционными участниками вооруженных конфликтов.

 

Введение

Дроны – разговорное название беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) – больше не встречаются исключительно в научно-фантастических романах. Действительно, они становятся все более распространенным компонентом современных городских пейзажей. Благодаря их универсальности и доступности популярность беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения продолжает расти как с точки зрения числа пользователей, так и с точки зрения разнообразия целей. 

Использование беспилотных летательных аппаратов продвигается в таких разнообразных областях, как исследования или реагирование на чрезвычайные ситуации.

Такая заметность гражданских беспилотных летательных аппаратов не должна заслонять тот факт, что беспилотники изначально разрабатывались военными и для военных же целей. Военное применение беспилотных летательных аппаратов многочисленно, начиная от задач, аналогичных тем, которые можно наблюдать для гражданских беспилотных летательных аппаратов (например, наблюдение и разведка, но направленные на военные или разведывательные цели), до боевых ситуаций с помощью UCAV[1] – боевых беспилотных летательных аппаратов. 

Менее чем за два десятилетия беспилотники стали играть значительную роль в поддержке операций США в Ираке и Афганистане (2011). Нападения 14 сентября 2019 года на государственные нефтяные объекты в Абкаике и Хураисе в Саудовской Аравии сделали еще один шаг вперед в использовании беспилотных летательных аппаратов в вооруженных конфликтах. 

Действительно, в отличие от предыдущих случаев использования беспилотных летательных аппаратов в военных целях, официальные вооруженные силы открыто не предпринимали нападений. Хотя движение хуситов[2] заявило о нападении, власти США утверждали, что атаки исходили из Ирана[3]. Вопрос о настоящих вдохновителях нападений в Абкаике-Хураисе здесь неуместен; важно то, что события в Саудовской Аравии наглядно демонстрируют тот факт, что беспилотники больше не являются эксклюзивной технологией, которой владеют лишь несколько стран.

Теперь беспилотники могут использоваться в военных целях не только законными вооруженными силами, но и множеством других лиц, включая террористов или других негосударственных субъектов. Распространение более дешевых, простых и быстрых в производстве беспилотных летательных аппаратов не только меняет способы разработки и проведения наблюдения или рекогносцировки, но и предоставляет новые способы доставления проблем или запугивания потенциального противника. 

Кроме того, распространение дешевых и скоростных беспилотных устройств явно повышает риск эскалации конфликтов по всему миру. Возросшая степень автономии беспилотных летательных аппаратов также ставит под сомнение эффективность реакции сил обороны. 

Действительно, дроны могут варьироваться от неавтономных (требующих постоянного контроля оператора-человека) до полностью автономных (запрограммированных на выполнение боевой задачи без какого-либо дальнейшего вмешательства человека после запуска). Следует отметить, что между двумя концами этой совокупности могут существовать любые возможные промежуточные уровни автономии. Кроме того, автономность может быть обеспечена либо предварительным программированием (таким образом, ограничивая возможности адаптации беспилотных летательных аппаратов после запуска), либо с помощью модулей искусственного интеллекта (ИИ), обеспечивающих дронам большую адаптивность. 

Наряду с наращиванием собственных возможностей за счет приобретения специализированных беспилотных летательных аппаратов, разработка контрмер будет иметь решающее значение для вооруженных сил и иных силовых структур. 

Таким образом, формирование и совершенствование подразделений реагирования на действия беспилотников становится одной из приоритетных задач силовых структур.

Защита от беспилотных летательных аппаратов должна стать частью любой полноценной, долгосрочной оборонительной динамики. Силовым структурам и, в первую очередь, вооруженным силам неизбежно придется адаптироваться к этой возникающей реальности. 

Изменения, необходимые для реагирования на беспилотные угрозы, не являются чисто концептуальными; они должны воплотиться в оперативные изменения. Эти изменения должны произойти не только на уровне обычных вооруженных сил, защищающихся от беспилотных летательных аппаратов (особенно на стыке суши и моря), и сил, развертывающих беспилотники, готовящихся противостоять беспилотникам противника, но также на командном и стратегическом уровнях. 

Кроме того, необходимо учитывать, что проблема защиты от беспилотных летательных аппаратов затрагивает все службы. 

Для достижения заявленных целей необходимо комплексно решить три оперативные задачи: анализ контекста и выявление угроз; внедрение эффективных контрмер и развертывание этих контрмер с использованием соответствующей военной силы; изучение возможностей и проблем, связанных с разработкой, развертыванием и обслуживанием специализированных подразделений по борьбе с беспилотниками.

 

1. Проблемы использования новых технологий.

1.1. Конвергенция технологий.

В первые два десятилетия ХХI века мир века стал свидетелем резкого ускорения технологических прорывов. Эти прорывы затронули многочисленные области, включая биологические науки (биотехнологии, генную инженерию, включая редактирование генома; когнитивную науку и т.д.), информатику и информационные технологии (искусственный интеллект, социальные медиаресурсы и социальная инженерия; Интернет; квантовые технологии и т.д.) и инженерное дело (прогресс в сфере создания и развития оборудования в различных сферах; робототехника, нанотехнологии; технологии новых материалов; кибернетические системы, беспроводные технологии; альтернативные топливно-энергетические системы; беспилотные транспортные средства и т.д.). 

Влияние этих разнообразных и революционизирующих научных достижений и инноваций на общество настолько велико, что некоторые авторы квалифицируют период, в который мы живем, как Четвертую промышленную революцию или Вторую эру машин. 

В этом контексте беспилотники являются яркими представителями различных воплощений этой революции. Действительно, дроны находятся на стыке различных технологий, начиная от искусственного интеллекта и заканчивая достижениями в области материалов (включая 3D-печать) и энергетических наук. Фактически они воплощают конвергенцию и синтез новейших технологий.

Инновации, которые уже доступны или, вероятно, станут таковыми в ближайшем будущем, могут найти свое применение для совершенствования беспилотных летательных аппаратов:

– внедренная электроника: внедренные электронные системы являются основой беспилотных летательных аппаратов (достижения в области электронных систем, включая датчики, аппаратное обеспечение и программное обеспечение, непосредственно способствуют повышению эффективности и надежности беспилотных летательных аппаратов);

– технологии геолокации в реальном времени: GPS и другие спутниковые технологии значительно расширяют навигационные возможности (хотя эти технологии и не безупречны, они могут быть использованы для управления как беспилотными летательными аппаратами, так и боевыми зарядами, которые дроны могут нести. Появление мультимодальных и комбинированных технологий геолокации делает беспилотные летательные аппараты все более устойчивыми к попыткам создания помех);

– связь, взаимосвязанность и интероперабельность: связь имеет центральное значение для беспилотных летательных аппаратов, либо для поддержания контакта со своими операторами, либо для обеспечения зависящей от GPS или независимой навигации (беспроводные технологии позволяют дронам подключаться к глобальной сети Интернет, в частности, к обычным сотовым телефонам, однако такое масштабное подключение беспилотных летательных аппаратов и взаимодействие с другими системами является неоднозначным, поскольку может позволить противнику проникнуть в эти системы);

– искусственный интеллект[4] (ИИ): один из популярных флагманов новых технологий, искусственный интеллект имеет большое, если не решающее, значение для беспилотных летательных аппаратов (поддерживаемый расширенными возможностями датчиков, ИИ для решения конкретных задач позволит дронам переходить в полностью автономные режимы).

– энергетика: достижения в области разработки аккумуляторов (как с точки зрения уменьшения размеров, так и увеличения емкости) напрямую влияют на автономность некоторых беспилотных летательных аппаратов, увеличивая их дальность действия и поражающие способности;

– материаловедение: разработка более легких и стойких материалов снижает вес беспилотных летательных аппаратов при одновременном повышении их долговечности и потенциальной грузоподъемности (такие инновации, как 3D-печать, упрощают производство беспилотных летательных аппаратов в больших масштабах и снижают их себестоимость);

– технологии боеголовок: достижения в области вооружений позволили разработать компактные боеголовки, значительно более смертоносные, чем традиционные (точно так же, как пилотируемые самолеты, беспилотники могут нести ракеты, выступая в качестве платформы для доставки автономных боеголовок на более близкие расстояния к целям, чем это может сделать обычный самолет, и без необходимости нахождения оператора в зоне атаки).

 

1.2. Демократизация использования беспилотных летательных аппаратов.

Как уже упоминалось, беспилотники перестали быть предметом технологической роскоши. Очевидны их доступность и широчайший спектр возможностей применения. Когда-то технологии беспилотных летательных аппаратов и связанный с ними опыт были распространены всего лишь в нескольких странах (первоначально, в основном, в США и Израиле). Хотя американские беспилотники по-прежнему доминируют на международном военном рынке, все больше и больше стран разрабатывают свои собственные модели. В частности, это касается Китая, Франции, Индии, Соединенного Королевства Великобритании, Турции и Ирана. Что касается рынка гражданских беспилотных летательных аппаратов, то Китай и Франция уже опережают США по объему мировых продаж.

Производство беспилотных летательных аппаратов больше не является сложной задачей, и приобрести необходимый опыт для производства беспилотных летательных аппаратов в наши дни несложно. Появление таких технологий, как 3D-печать, изменило правила в решении многочисленных производственных проблем, и производство дронов не является исключением. Например, в 2014 году американским исследователям и конструкторам удалось создать многофункциональный автономный беспилотник с радиусом действия 50 километров менее чем за 48 часов с использованием технологии 3D-печати. 

По мере снижения производственных затрат снижаются цены и на сами беспилотники. Большей частью это относится к боевым дронам, ситуация с гражданскими дронами более сложная, поскольку гражданские дроны доступны практически каждому и их легко найти во многих обычных розничных магазинах. Вместе с тем гражданские беспилотники не только не составляет труда приобрести, их также можно чрезвычайно легко переоборудовать для военных целей. Для преобразования гражданского беспилотного летательного аппарата в UCAV осуществить всего лишь несколько операций. Фактически, беспилотники гражданского назначения можно даже использовать без модификации для коротких разведывательных полетов. 

Одновременно международная коммерческая конкуренция стимулирует проведение дальнейших прикладных исследований в области беспилотных летательных аппаратов, и их надежность значительно возросла за последние несколько лет. Учитывая малый вес и габариты многих беспилотных летательных аппаратов, их легко доставлять покупателям. 

Американские, китайские, иранские и российские компании уже длительное время осуществляют поставки силовым структурам готовых к бою и являющихся пусковой платформой беспилотных летательных аппаратов в контейнерах.

Чтобы противостоять резкому увеличению находящихся в обращении беспилотных летательных аппаратов, необходима разработка нормативно-правовой базы, регламентирующей приобретение и эксплуатацию беспилотных летательных аппаратов. Надо отметить, что некоторые страны, в том числе и Российская Федерация, предпринимают шаги в этом направлении. 

Однако, учитывая простоту производства, легкость настройки, постоянно растущее проникновение беспилотных летательных аппаратов на гражданские и военные рынки, рост международной напряженности, попытки замедлить глобальную гонку беспилотных летательных аппаратов просто иллюзорны. Надо признать, что беспилотники стали частью военного ландшафта, и в ближайшие десятилетия масштабы их производства и применения будут только увеличиваться.

Кроме того, следует признать, что с учетом современных реалий выработка международно-правовых норм в сфере регулирования разработки, производства, реализации и эксплуатации беспилотников неосуществима.

 

1.3. «Стаи» («рои») дронов.

Среди множества различных характеристик беспилотных летательных аппаратов некоторые из них имеют большое значение для будущего военного применения. Это, в частности, связано с их небольшими размерами и высокой маневренностью, дешевизной производства, возможностью для одного оператора одновременно управлять несколькими беспилотными летательными аппаратами, а также возможностью того, что дроны могут быть полуавтономными или полностью автономными. Взятые вместе, эти характеристики привели к появлению новейших наступательных стратегий, основанных на массированных атаках несколькими дронами или, другими словами, атаках «роем» или «стаей» беспилотников.

Имитация биологических систем, также известная как биомимикрия, стала центральной в разработке беспилотных летательных аппаратов. От формы дрона до сенсорных систем и поведения в полете технологии беспилотных летательных аппаратов во многом были вдохновлены природой, как правило, насекомыми и птицами. 

Само название, используемое в разговорной речи для БПЛА – «дрон»[5], – происходит из биологии, а концепция «роя», широко используемая в области робототехники, по аналогии с тем, что наблюдается у некоторых высокосоциальных животных, находит свое естественное продолжение в дронах. 

Интересно, что изначально концепция «роения» рассматривалась как одна из наиболее важных проблем, с которыми военной стратегии придется столкнуться в будущем, и в настоящее время она уже активно реализуется с помощью беспилотных летательных аппаратов. Расширяя сравнение с биологическими системами, рой дронов можно также провести параллель с поведенческими проявлениями древних роев саранчи. Противостоять этому типу механического роения так же трудно, как и его биологическому аналогу.

Ввод в действие роев дронов на реальных полях сражений зависит, по крайней мере, от трех факторов: развертывания дронов роя, степени их автономности и степени координации. 

Как указывалось выше, любой базовый контейнер может быть предназначен и использован в качестве стартовой платформы для большого количества небольших дронов, учитывая их небольшие размеры по сравнению со стандартными самолетами и способность многих дронов взлетать вертикально. Даже большим беспилотникам обычно требуется меньше места для запуска, чем пилотируемому самолету аналогичного размера. 

Хорошим примером являются китайские вооруженные силы, которые могут разместить батарею из 18 беспилотных летательных аппаратов Harpy с размахом крыльев 2,74 м на пятитонном грузовике с экипажем из двух человек. Таким образом, быстрое развертывание большого количества беспилотных летательных аппаратов может быть легко осуществлено с помощью парка, состоящего всего из нескольких грузовиков или аналогичных транспортных средств для перевозки контейнеров. 

Если массовое развертывание беспилотных летательных аппаратов само по себе не является проблемой, для успешной эксплуатации их в боевой ситуации могут потребоваться значительные логистические ресурсы. 

Действительно, количество беспилотных летательных аппаратов, с которыми может справиться один пилот, ограничено. Ключевым параметром для преодоления этого ограничения является повышение степени автономности беспилотных летательных аппаратов. В конечном счете, полностью автономным беспилотникам даже не нужно поддерживать контакт со своим оператором, что одновременно снижает риск помех в их коммуникационных и электронных системах. С другой стороны, после того, как полностью автономным беспилотникам назначены миссия и задачи, трудно или невозможно изменить программы. Другими словами, предоставление автономии беспилотникам означает, что отправляющие силы отказываются от возможности контролировать свой «рой» после запуска. 

Еще одной важной проблемой является координация дронов внутри «роя». Действительно, координация позволила бы оптимально использовать беспилотники и резко повысила бы их шансы достичь заданной цели. Тем не менее, координация больших «роев» требует значительных вычислительных ресурсов, которых можно достичь исключительно с помощью искусственного интеллекта, что предполагает и масштабное взаимодействие не только между дронами внутри «роя», но также между дронами и окружающей средой, что повышает потенциальную уязвимость дронов к внешним кибератакам. 

Конечно, нескоординированные дроны не требуют такого уровня взаимодействия, но в таком случае стратегия заключалась бы в том, чтобы просто полагаться на количество атакующих единиц для достижения желаемого эффекта, в данном случае – уничтожения назначенной цели. Тем не менее, совершенно очевидно, что большие нескоординированные флотилии беспилотных летательных аппаратов с большой степенью вероятности, понесут значительные потери, в том числе в результате случайного уничтожения беспилотниками из того же «роя». Именно поэтому координация внутри «роя» в настоящее время является важнейшей проблемой для внедрения военных «роев» дронов. 

Вопросы оптимизации коммуникации между людьми и «роем» и поддержания контроля над его навигацией являются центральными для введения в действие «роев» дронов в военном контексте. 

Хотя первоначально исследование роев возникло в биологии (с изучением коллективного поведения социальных животных), область их исследований распространилась на множество других дисциплин, включая робототехнику, инженерное дело и вычисления. Действительно, управление автономными или полуавтономными многоэлементными системами, в том числе «роями» дронов, напрямую вытекает из достижений исследований в области роевого интеллекта и роевой робототехники. Независимо от исследований, касающихся общей робототехники, в настоящее время также проводятся исследования, касающиеся именно «роев» беспилотных летательных аппаратов. Например, разрабатываются новые интерфейсы, позволяющие операторам-людям оптимизировать управление крупными группами дронов, используя различные стратегии, такие как, например, контроль обратной связи.

 

2. Контрмеры.

2.1. Пассивные контрмеры: защита и обнаружение.

В некоторой степени пассивная защита от беспилотных летательных аппаратов может быть обеспечена способом проектирования и строительства физической инфраструктуры или ее расположением. Действительно, беспилотники – это летательные аппараты. Как и при любом воздушном наступлении, цель беспилотника должна быть доступна сверху, чтобы ее можно было достичь. Подземные сооружения и хорошо экранированные цели сложнее уничтожать теми типами боеголовок, которые может нести беспилотник. Именно по этой причине военные инфраструктуры раньше строились в отдаленных районах. Тем не менее, такая пассивная стратегия уже не так актуальна. С появлением космических снимков Земли практически нет ни одного места на Земле, которое действительно можно было бы считать «отдаленным», равно как перестали существовать и «мертвые зоны». Благодаря спутниковым снимкам, в настоящее время утопично полагать, что потенциальная цель может оставаться нелокализованной или что передвижения военных подразделений могут оставаться незамеченными. 

Будучи беспилотными транспортными средствами, дроны в значительной степени полагаются на системы геолокации для перемещения от стартовой базы к цели. Таким образом, дроны уязвимы к технологиям, ухудшающим сигналы GPS, в частности, к подмене GPS и глушению GPS. Однако существует предел тому, что можно сделать с помощью чисто пассивной защитой инфраструктуры, и, по большей части, эти пределы уже достигнуты. Действительно, такие системы, как military SAASM[6] (модуль селективной доступности против подмены), могут смягчить последствия подмены сигнала GPS, производимой военными. Могут быть разработаны и другие системы, позволяющие приемникам GPS обнаруживать попытки подмены или создания помех. Как только обнаруживается подмена GPS или помехи, беспилотники могут переключаться на другие режимы навигации. Помимо этого, дроны могут использовать различные другие сенсорные методы для навигации в условиях отсутствия сигнала GPS, начиная от визуального режима, инфракрасного излучения, радара, гидролокатора (для подводных дронов), электронного / электромагнитного обнаружения и заканчивая комбинацией любого из этих методов. Например, гражданские исследователи, использующие технологии и алгоритмы невоенного уровня, смогли получить полные и динамические функции геолокации, несмотря на то, что они находятся в зоне отказа военной GPS, практически победив системы изменения сигнала GPS. Применение аналогичных методов к навигации беспилотных летательных аппаратов сделает их практически невосприимчивыми к подмене GPS и глушению GPS.

Обнаружение беспилотника – довольно сложная задача. Некоторые беспилотники обладают характеристиками скрытности, будь то стелс-конфигурация (например, американский Kratos QX-222 Valkyrie) или покрытие, предназначенное для уменьшения их радиолокационной заметности. Таким образом, поскольку полагаться исключительно на радар нецелесообразно, необходимы альтернативные методы обнаружения приближающихся беспилотных летательных аппаратов. Благодаря установленным системам и использованию беспроводных или спутниковых сигналов беспилотники создают специфические «электронные подписи». Тем не менее, например, «клетки Фарадея»[7] способны уменьшать электронный шум беспилотников. Кроме того, беспроводная или спутниковая связь может быть отключена при приближении к цели, если беспилотник переключается на альтернативные режимы наведения, что особенно важно для полностью автономных дронов, которым не нужно поддерживать контакт со своим оператором. 

Визуальное распознавание, например, с помощью ИИ для конкретной задачи или стратегий глубокого обучения, может быть использовано для идентификации дронов. Тем не менее, их особенности могут быть разработаны таким образом, чтобы затруднить идентификацию модели, особенно с учетом того, что беспилотники находятся в движении.

Беспилотные летательные аппараты, выполняющие воздушные маневры, создают шум, и их акустическая сигнатура может, таким образом, их выдать. В настоящее время разработаны и непрерывно совершенствуются различные методы обработки звука для решения проблемы локализации дронов. 

Однако до настоящего времени актуальны несколько важных проблем, ограничивающих возможности акустического обнаружения и идентификации дронов в реальных ситуациях. Так, например, создаваемый дронами шум динамичен, поскольку дроны находятся в движении. Кроме того, создаваемый беспилотниками шум, как правило, имеет очень низкое соотношение сигнал / шум. Другими словами, обнаружить дроны в шумной среде довольно сложно. Таким образом, что касается других стратегий обнаружения, предстоит провести большой объем исследований, прежде чем акустические методы можно будет использовать в качестве надежного средства обнаружения дронов. 

Как и пассивная защита, возможности обнаружения дронов имеют свои пределы. 

Следующим шагом стратегии защиты от дронов является их уничтожение после обнаружения вблизи запретной зоны или потенциальной цели, что будет рассмотрено далее.

 

2.2. Активные контрмеры: уничтожение.

Дроны не лишены недостатков. Силовые структуры могут использовать несколько стратегий для выведения из строя или уничтожения вражеских беспилотных летательных аппаратов. Однако ни одно решение не является идеальным, и для противодействия этим контрмерам могут быть разработаны контрмеры.

Таким образом, оптимальные стратегии борьбы с беспилотниками должны сочетать несколько подходов, чтобы обеспечить максимальную эффективность подразделений по борьбе с беспилотниками (таблица 1).

 

Таблица 1

Контрмеры против боевых БПЛА

 

Контрмеры

Воздействие на цель

Ограничения / уязвимость

Прямой наводкой

Уничтожение

Размер целей,

количество целей,

видимость

Охота на беспилотники

Уничтожение

Количество целей,

видимость, 

недостатки, присущие беспилотникам,

время развертывания

Ракеты

Уничтожение

Затраты

Лазерное оружие

Уничтожение

Атмосферные условия,

дымовые завесы,

покрытие цели

Микроволновое оружие

Отключение

Герметизация электроники

Электронные помехи

Отключение
контроля

Герметизация электроники

Защита стаи дронов

Отдельные разрушения

Разрушение «роя»

Отсутствие точного реагирования

Время развертывания

 

Рассмотрим приведенные в данной таблице контрмеры более подробно.

1. Прямой наводкой.

Огонь прямой наводкой обычно является основным видом реагирования на атаки беспилотных летательных аппаратов. Следует отметить, что прямой огонь может вестись либо стрелками-людьми, либо с помощью автоматизированных систем противовоздушной обороны. Однако это решение имеет несколько ограничений. Во-первых, дроны могут быть относительно небольшими, и размер цели может представлять проблему для меткой стрельбы. Во-вторых, стрельбе прямой наводкой может препятствовать недостаточная видимость (из-за смены дня и ночи, препятствий на линии прямой видимости или атмосферных условий). В-третьих, атака «роя» дронов прямой наводкой легко подавляется.

2. Охота на беспилотники.

Для охоты на вражеские дроны могут использовать дроны. В таких ситуациях у защитников объектов нападения есть несколько основных преимуществ при управлении своими беспилотниками. Поскольку защищающие дроны обычно действуют очень близко к месту их запуска, автономность не является проблемой в отличие от атакующих дронов, которым приходится преодолевать большие расстояния, прежде чем достичь своей цели. Кроме того, хотя защищающий беспилотник может использоваться в качестве летающей огневой платформы, если он оснащен соответствующим вооружением, его также можно использовать в «режиме самоубийства», нацеленном на уничтожение атакующих дронов прямым столкновением. Наконец, защищающие дроны значительно менее уязвимы к проблемам, связанным с наведением и навигацией. Фактически, дроном можно управлять визуально с расстояния прямой видимости, которое большей частью зависит от «характеристик» человека, а не от типа дрона. Однако использование этой стратегии также имеет ряд ограничений. Все ограничения, связанные с прямой наводкой, распространяются на защищающие дроны. Кроме того, такие дроны обладают обычными недостатками беспилотных летательных аппаратов, включая уязвимость их встроенных электронных систем к уничтожению или захвату. Кроме того, время, необходимое для развертывания защищающих дронов, может затруднить их своевременное использование в контексте внезапной атаки вражеских беспилотных летательных аппаратов.

3. Использование ракет.

Ракеты и другие автономные боеголовки могут быть использованы для уничтожения беспилотных летательных аппаратов противника. Ракеты достаточно быстры и точны, чтобы уничтожать беспилотники. Однако это буквально похоже на использование молотка, чтобы убить муху. Хотя теоретически это возможно, использование автономных ракет для уничтожения беспилотных летательных аппаратов не является экономически эффективным решением. В то время как беспилотные летательные аппараты становятся все дешевле и дешевле, расходы, связанные с ракетами, остаются существенными. Тот факт, что автономные ракеты являются оружием одноразового использования, также способствует тому, что это решение слишком дорого для реального развертывания в больших масштабах.

4. Лазерное оружие.

Лазерное оружие – это оружие направленной энергии, основанное на лазере, то есть на системах, излучающих когерентно усиленный электромагнитным излучением свет в форме узкого луча. При достижении цели лазерный луч передает значительное количество энергии цели, заставляя ее гореть или иным образом нанося значительный ущерб. Возможность следить за перемещениями цели («слежение» за целью) и за областью фокусировки, где луч достигает максимальной интенсивности, делает лазерное оружие идеально подходящим для небольших движущихся целей, таких как дроны. В настоящее время во всем мире разрабатывается несколько видов лазерного оружия против дронов. Однако, поскольку лазерное оружие основано на световых лучах, оно очень чувствительно к атмосферным условиям и дымовым завесам. Кроме того, воздействие лазера может быть значительно ослаблено, если луч отражается от цели. Таким образом, покрытие беспилотных летательных аппаратов абляционными материалами или их покрытие зеркалами может эффективно противостоять большинству лазерного оружия или, по крайней мере, значительно снижать его эффективность.

5. Микроволновое оружие.

Функционирование дронов зависит от работы множества внедренных систем: от датчиков до автономных систем обработки данных. Уничтожение установленной электроники равносильно выведению дрона из строя. Микроволновое оружие предназначено именно для этого. Подобно лазерному оружию, микроволновое оружие является оружием направленной энергии. Однако если некоторые виды лазерного оружия уже успешно применяются, микроволновое оружие в настоящее время остается, в основном, экспериментальным. Кроме того, использование упомянутых ниже «клеток Фарадея» для защиты электронных систем может представлять собой сильную контрмеру против этого типа оружия.

6. Уязвимости электронных систем и систем связи.

Вместо попыток уничтожить внедренные в дроны электронные системы, например, используя микроволновое оружие, следующая стратегия борьбы с беспилотниками заключается в использовании преимуществ этих систем и присущих им взаимосвязей. Даже самым автономным беспилотникам для целей навигации необходим доступ к внешним источникам, таким как сигналы GPS. Таким образом, любые дроны используют подключения через Wi-Fi, GPS, радиоволны и т.д., каждый из таких каналов связи представляет собой потенциальный вход в их внутренние системы. Даже без технологий военного уровня не представляет труда использовать протоколы передачи данных, а затем и уязвимости их аппаратно-программного обеспечения. Дроны подвержены подмене сигналов GPS, GPS-атакам, глушению, вредоносным программам, специфичным для дронов («maldrones»)[8], и беспроводным атакам. Хотя военные беспилотные системы, как правило, более защищены, чем гражданские беспилотники (например, за счет использования зашифрованных сигналов GPS для навигации), они также далеко не неуязвимы для взлома. 

Атаки на электронные системы или функции дрона могут иметь различные цели: 

а) подача ошибочной информации в навигационные системы дрона, вызывающая «слепоту» и дезориентацию дрона, приводящие к изменению маршрута или сбою, 

б) взлом систем дрона либо с целью повреждения аппаратно-программных систем, либо для получения информации или данных, 

в) захват контроля над дроном.

Авария дрона вместо его простого уничтожения имеет неоспоримые преимущества, например, для восстановления компонентов или информации, связанных с навигацией, датчиками или системами вооружения дрона (в частности, путем обратного проектирования). Угон осуществляется путем отсоединения дрона от его первоначального контроллера и замены этого соединения. Следует отметить, что угон дрона может быть осуществлен с использованием другого дрона в качестве платформы. Беспилотник-захватчик возьмет под контроль близлежащие дроны, летая среди них. Однако попыткам вывести из строя беспилотник, используя слабость его электронных систем, также можно противостоять. Атакам на основе микроволн, методам, ориентированным на электронику, можно противостоять, закрепив электронные части дрона в «клетках Фарадея». Кибербезопасность и программные методы также могут быть реализованы для того, чтобы затруднить взлом систем беспилотных летательных аппаратов, включая использование шифрования для защиты библиотечных файлов, использование обфускаторов[9] для предотвращения декомпиляции[10], проверку задержек GPS и данных субфрейма[11], защиту Wi-Fi и открытых портов или повышение безопасности радиосвязи.

7. «Стаи» дронов Defender.

Ни один из упомянутых выше подходов не является достаточным для отражения атак, проводимых «стаями» дронов. Действительно, какую бы систему ни выбрали, возможности обороняющихся были бы просто подавлены огромным количеством автономных атакующих единиц. Интересной стратегией реагирования может стать развертывание еще одного большого «роя» дронов, готовых немедленно взлететь в случае нападения. Защита беспилотных летательных аппаратов необязательно должна координироваться операторами. Действительно, в то время как нескоординированные, автономные или полуавтономные атакующие дроны явно промахнутся мимо некоторых своих целей или попадут под «дружественный огонь» дронов-побратимов (т.е. дронов, принадлежащих к тому же «рою»), повышенное количество потенциальных целей из «роя» в сочетании с повышенным количеством защищающих дронов сделает вероятность уничтожения значительной части атакующих дронов достаточно высокой, что приведет к серьезному разрушению последнего. Хотя использование «роя» дронов для противодействия другому «рою» дронов является действенной стратегией, это не приведет к полному уничтожению атакующего флота. Таким образом, этот подход, вероятно, потребуется комбинировать с другими методами, например, с обычной прямой наводкой, для уничтожения остатков «роя» противника. Тем не менее, эффективность прямого огня значительно возросла бы, если бы количество атакующих дронов изначально было резко сокращено обороняющимся «роем». При этом столкновение двух «роев» создаст дополнительные дымовые завесы и некоторую степень замешательства, что, в свою очередь, может снизить возможности стрелка по уничтожению последних нападающих. Подобно отдельным защищающим дронам, защита «роев» дронов, развернутых в оперативных целях, может столкнуться с проблемой скорости развертывания. Это следует учитывать при принятии решения о расположении зон хранения беспилотных летательных аппаратов и пусковых платформ.

 

3. Формирование подразделений по борьбе с беспилотниками.

С оперативной точки зрения ответ на нынешнее и в будущих периодах увеличение количества беспилотных летательных аппаратов, применяемых в вооруженных конфликтах, потребует разработки и развертывания специализированных подразделений по борьбе с беспилотниками. Лица, которые войдут в состав этих подразделений, столкнутся с реальностью, существенно отличающейся от обычных обстоятельств. Противостояние высокотехнологичным беспилотным противникам, очевидно, относится к совершенно другим способам ведения боевых действий.

 

3.1. Технологический опыт.

Даже если подразделения по борьбе с беспилотниками составят незначительное количество личного состава в силовых структурах, подготовка их членов столкнется с серьезными проблемами. Действительно, члены подразделений по борьбе с дронами должны обладать широким спектром технических знаний, не только связанных с дронами, но также в части эксплуатации и обслуживания специального оборудования по борьбе с БПЛА, которое нетрадиционно для регулярных единиц (например, лазерное оружие или микроволновые системы). Таким образом, с точки зрения подготовки члены подразделений по борьбе с беспилотниками должны проходить как боевую, так и технологическую подготовку. Хотя боевой опыт, очевидно, широко распространен в вооруженных силах и инфраструктуре военного образования и тренинга, это не относится к науке и технике. Важно отметить, что эти проблемные взаимодействия между обычным боевым мастерством и опытом в новых технологиях, а также связанная с этим проблема подготовки персонала в обеих областях, характерны не только для действующих подразделений. Это более глобальная проблема современной безопасности, примером чего являются стратегические и практические задачи, связанные с созданием разведывательных и контрразведывательных кадров, обладающих опытом в области биотехнологий, способных противостоять текущим международным угрозам. 

Таким образом, решение проблемы обеспечения приобретения конкретных научных и технических знаний, необязательно заключается исключительно в подготовке отдельного подразделения. Решение по своей природе должно носить междисциплинарный характер. В этой связи, обучение небольших специализированных подразделений предлагается распределить по различным направлениям и специальностям. В случае подразделений по борьбе с беспилотниками некоторые специфические технические знания, которые должны быть приобретены специалистами этих подразделений, могут быть аналогичны или, по крайней мере, несколько схожи с разведывательными подразделениями, специализирующимися на обнаружении объектов на больших расстояниях. Наличие достаточного количества специализированных подразделений для прохождения совместной или междисциплинарной подготовки, безусловно, способствовало бы сокращению расходов, связанных с их формированием, создало бы более широкую базу человеческих ресурсов для обеспечения пополнения подразделений и ротации личного состава.

 

3.2. Тренировка невидимости.

При создании любого специализированного подразделения, нацеленного на противодействие определенному типу противника, в частности, подразделения по борьбе с беспилотниками и осуществлении подготовки личного состава необходимо учитывать характеристики целей, которым предстоит противостоять. Одной из основных характеристик беспилотных летательных аппаратов является их очень высокая степень мобильности. Благодаря своим небольшим размерам и автономности, беспилотные летательные аппараты могут развертываться чрезвычайно быстро и глубоко проникать на территорию противника, прежде чем их обнаружат. Поэтому, чтобы нейтрализовать беспилотные летательные аппараты, подразделения по борьбе с беспилотниками также должны быть чрезвычайно мобильными. Подразделения по борьбе с беспилотниками должны быть способны быстро обнаруживать и эффективно поражать свою цель. Тем не менее, учитывая универсальность беспилотных летательных аппаратов, они также должны иметь возможность быстро откликаться на команды, связанные с изменением оперативной обстановки, чтобы перемещаться из одной зоны в другую. Более того, дроны чувствуют себя одинаково в любой боевой зоне, включая городские районы с высокой плотностью населения или районы, граничащие с водой и сушей. Мобильность подразделений по борьбе с беспилотниками следует понимать не просто как пространственную мобильность, но и как концептуальную мобильность. Действительно, подразделения по борьбе с беспилотниками должны иметь возможность переключаться с одного способа ведения боя на другой в зависимости от специфики сопротивления беспилотных летательных аппаратов, на которые они нацелены.

Еще одной особенносью беспилотных летательных аппаратов является массовое использование в них разнообразных датчиков. Таким образом, маневренность подразделений по борьбе с беспилотниками должна сопровождаться определенным уровнем скрытности. Подразделения по борьбе с беспилотниками должны уметь быстро передвигаться и делать это, оставаясь как можно более незамеченными. Такая «невидимость» должна распространяться и за пределы зоны оперативного обслуживания. Действительно, война с беспилотниками – это новый тип ведения боевых действий, в значительной степени основанный на информации. Поскольку дроны, как правило, частично или полностью автономны, управление ими требует, по крайней мере, некоторого уровня знаний о системе обороны противника. Хотя существование подразделений по борьбе с беспилотниками может оказать действенное сдерживающее воздействие, такие подразделения должны оставаться как можно более законспирированными в отношении своего оборудования и информации о дислокации, поскольку это затруднит противодействие им и поможет им достичь максимального эффекта при столкновении с вражескими беспилотными летательными аппаратами. Следует отметить, что такая взаимосвязь между скрытностью на поле боя и осмотрительностью за пределами поля боя не является чем-то новым. Исторически это уже было концептуализировано в конфликтах, где сбор информации был критически важен. Например, хенсодзюцу[12], в котором сгруппированы техники маскировки шиноби[13] феодальной Японии, было частью Дзинтонпо[14]. В цифровую эпоху невидимость делает еще один шаг вперед: членам подразделений по борьбе с беспилотниками следует проявлять осторожность при использовании виртуальных пространств, чтобы избежать публикации разумного контента или материалов, которые могли бы предоставить прямую или косвенную информацию о них. 

 

3.3. Психологическая поддержка.

Появление беспилотных боев создало новые формы боевого стресса для всех, кто подвергается воздействию беспилотных летательных аппаратов – как для силовиков, так и для гражданских лиц. Неоднократно сообщалось, что операторы военных беспилотных летательных аппаратов испытывают значительный уровень психологического стресса в результате боевых действий. Учитывая, что подразделения по борьбе с дронами, по определению, в основном стреляют по беспилотным летательным аппаратам, а не по людям, это может показаться менее актуальным для операторов защищающих дронов. Тем не менее, способ нанесения ударов с помощью беспилотных летательных аппаратов является усиливающим фактором возникновения психологического стресса, независимо от того, является ли цель человеком, что делает реальным риск того, что операторы защищающих беспилотных летательных аппаратов пострадают от аналогичных последствий. Хотя посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) часто рассматривается как ведущая причина проблем с психическим здоровьем среди операторов беспилотных летательных аппаратов, последние часто сообщают о широком спектре проблем с психическим здоровьем, включая опасное употребление алкоголя, депрессию, умеренную или сильную тревогу и субклинические симптомы ПТСР. Например, в ВВС США операторы UCAV обычно управляют беспилотниками дистанционно, то есть с безопасной территории США, а не непосредственно на поле боя, но частота возникновения ПТСР в этой группе значительна, хотя и ниже, чем у военнослужащих, возвращающихся с мест боевой дислокации. Операторы беспилотных летательных аппаратов необязательно подвергаются повышенному риску проблем с психическим здоровьем по сравнению с другими участниками боевых действий, однако более высокая доля пилотов беспилотных летательных аппаратов страдает от значительных функциональных нарушений, связанных с психическим здоровьем.

Мониторинг связанных с боем событий, в которых операторы беспилотных летательных аппаратов чувствовали общую ответственность за ранение или смерть случайных лиц из числа гражданского населения, было значительным предиктором возникновения симптомов ПТСР. Опасения, что некоторым дронам нападающей «стаи» может удаться преодолеть оборону цели и повлечь за собой потенциальный ущерб для случайных гражданских лиц, создают потенциальные поспредпосылки для нарушения психического здоровья операторов. Таким образом, операторы защищающих беспилотных летательных аппаратов, скорее всего, окажутся в аналогичных ситуациях, связанных с повышенным воздействия фактором риска, повышающего психологическую уязвимость в подразделениях по борьбе с беспилотниками. 

Наконец, в условиях боевых действий, где дроны играют весьма важную роль, подразделения по борьбе с беспилотниками могут быстро стать приоритетной целью, создавая тем самым дополнительный стресс для своих членов. Поэтому для силовых структур, желающих создать подразделения по борьбе с беспилотниками, крайне важно учитывать перечисленные факторы и внедрять эффективные программы мониторинга психического здоровья с целью выявления потенциально уязвимых лиц и оказания при необходимости мощной психологической и психомедицинской поддержки.

 

Заключение

Когда-то беспилотные летательные аппараты были ограничены вооруженными силами всего лишь нескольких стран, а теперь получили широкое распространение. 

Увеличение спектра задач, от наблюдения и разведки до ведения боевых действий, способность беспилотных летательных аппаратов действовать как в городских условиях, так и на любой местности, растущая доступность БПЛА, присутствие беспилотных летательных аппаратов на оперативных полях в ближайшем будущем вызовет бурный рост их количества. Новые технологии делают беспилотники все более надежными, и противостоять им буде все труднее.

По мере того, как беспилотники становятся все более распространенными, страны наращивают свои исследовательские усилия в этой области. Действительно, для тех немногих элементов, которые мы все еще контролируем, развитие технологий, вероятно, приведет к массовому устареванию существующих средств защиты. Тем не менее, защита от беспилотных летательных аппаратов – это не только технология, но и люди и организации. 

Поэтому решения следует искать не только на чисто технологической стороне, но и учитывать человеческий фактор. Оптимальные стратегии борьбы с дронами будут основываться на небольших специализированных подразделениях с гибридным опытом в области технологий и боевых навыков, высокомобильных и способных быстро реагировать на ситуацию. Такие подразделения должны быть способны быстро развертываться в собственно зоне оперативного обслуживания и на сопредельных территориях. Это не только повысит эффективность реагирования, но и позволит добиться значительной экономии за счет масштаба, поскольку развертывание специализированного подразделения более чувствительно к затратам, чем мобилизация большого, но неспециализированного подразделения. Возможность развертывания мультимодальных ответных мер против беспилотных летательных аппаратов и приобретение человеческого опыта для этого крайне важны для любой страны, независимо от ее размера и относительной военной мощи. При этом небольшие страны могут иметь даже больше относительных преимуществ, чем крупнейшие вооруженные силы.

То, что мы видели в последние десятилетия, это только верхушка айсберга. Мы находимся на заре массовых социальных изменений, вызванных технологиями. Технологии значительно изменят ведение боевых действий в зоне вооруженного конфликта. Искусственный интеллект и боевая робототехника неизбежно появятся на полях сражений. В этом контексте подразделения по борьбе с беспилотниками могут стать инновационными даже с оперативной точки зрения. Таким образом, подразделения по борьбе с беспилотниками вполне могут стать образцом для организации, обучения и внедрения будущих военных сил.

 

[1] Unmanned Combat Aerial Vehicle – беспилотный боевой летательный аппарат.

[2] Базирующееся в Йемене исламское вооруженное движение.

[4] Применение искусственного интеллекта к беспилотникам вызывает юридические и этические дебаты, усиленные военным использованием беспилотных летательных аппаратов.

[5] Дрон - это самец медоносной пчелы.

[6] Military SAASM – это усовершенствованная архитектура безопасности GPS, разработанная в военных целях для обеспечения повторного подключения GPS-приемников по воздуху с целью шифрования и дешифрования сигнала GPS.

[7] «Клетка Фарадея» или «экран Фарадея» - это оболочка, используемая для блокирования электромагнитных полей.

[8] Maldrone (MALware DRONE – «вредоносный беспилотник») – способность находящегося неподалеку оператора отключить автопилот и перехватить управление аппаратом. Такой бэкдор (тайный вход) – дефект алгоритма, совершенно не заметный в штатном режиме и сохраняющийся в системе даже после перезагрузки.

[9] Обфускация – процесс, в результате которого код программы приобретает вид, трудный для анализа. Обфускатор – это программа, с помощью которой выполняется обфускация.

[10] Декомпиляция – это процесс автоматического восстановления программы на языке высокого уровня из программы на языке низкого уровня. 

[11] Субфрейм – это участок фрейма (структура, которая содержит некоторую информацию), несущий информацию как об общих параметрах (участниках) ситуации, так и о дифференцирующих ситуацию параметрах (участниках).

[12] Хенсодзюцу – японское боевое искусство, включающее в себя маскировкуперевоплощение и проникновение.

[13] Японские шиноби (или синоби) – специально обученные профессиональные убийцы и телохранители, имеющие навыки ниндзя-разведчиков.

[14] Дзинтонпо – методы достижения невидимости.


Login or Create
* Forgot password?