Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

Рис. 1.9. Навигационная система Geo-iNAV для БПЛА на основе СРНС и микромеханических ИНС

Таким образом на современном этапе развития навигационных систем малых БПЛА для счисления пути с приемлемой точностью требуется использование сигналов СРНС. Дополнительными способами повышения автономности и точности навигационных систем БПЛА является установка барометра и лазерного высотомера. Это оборудование позволяет повысить точность определения координат за счет использования дополнительных каналов комплексирования навигационных данных, а также формировать профили автономного полета БПЛА по электронным картам местности содержащим барометрические данные или высотные профили [51].

В средних и тяжелых БПЛА, в подавляющем числе случаев, используются навигационные системы 4-го типа — авиационные ИНС на основе лазерных или волоконно-оптических гироскопов. Однако масса таких ИНС составляет от 8 кг, что делает проблематичным их использование на малых (и даже на средних) БПЛА. Подробно тактико-технические характеристики (ТТХ) таких ИНС рассмотрены в работе [52]. Данные ИНС в среднем обеспечивают ошибку счисления пути порядка 1,85 км за 1 ч полета. При этом информация, поступающая по другим каналам: от АП СРНС, от высотомеров, сигналы от РСБН и от АЗН-В, является вторичной и после верификации и комплексирования она используются только для коррекции показаний ИНС [53].

Отметим, что быстрое развитие БПЛА приводит к усовершенствованию их навигационного обеспечения. К таким направлениям усовершенствования относятся следующие:

1) использование для повышения точности навигации многостанционных локальных РСБН или систем — имитаторов сигналов СРНС [54], при этом станции этих систем могут быть мобильными, находясь на автомобилях, и заблаговременно развертываться в зоне планируемого применения БПЛА;

2) использование для навигации электронных карт местности, полет по которым осуществляется в соответствии с данными радио- или лазерного высотомера, РЛС или ОЭС видимого диапазона [55];

3) использование для навигации различных автономных систем технического зрения [56], а также технологии SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) — технологии автоматического одновременного построения карты местности в неизвестном пространстве, контроля текущего местоположения БПЛА и пройденного пути [57];

4) автономный прямолинейный полет БПЛА в направлении цели, подсвечиваемой внешним источником излучения.

Характеристики навигационной системы БПЛА являются важным фактором, при организации его радиоэлектронного подавления, поэтому более подробно возможности воздействия РЭП на навигационную систему БПЛА будут рассмотрены в подразделе 4.3.

Система радиосвязи БПЛА представляет собой совокупность различных линий, в которых предаются данные принципиально различного типа, уровня важности, объема, уровня криптозащиты и т. д.

Для управления и обмена данными с БПЛА организуются следующие направления связи:

— направление «вверх» — организуется от ПУ к БПЛА и включает в себя:

• направление «вверх» КРУ для передачи команд управления БПЛА, а также команд управления специальной аппаратурой и техническими средствами полезной нагрузки, размещенными на БПЛА;

— направление «вниз» — организуется от БПЛА к ПУ и включает в себя:

• направление «вниз» КРУ для передачи телеметрической информации (ТМИ) о состоянии подсистем БПЛА, специальной аппаратуры и технических средств полезной нагрузки, а также квитанций о выполнении команд управления;

• высокоскоростная линия передачи данных от специальной аппаратуры и технических средств полезной нагрузки, размещенных на БПЛА.

Вышеуказанные линии связи могут организовываться в различных частотных диапазонах, использовать различные режимы с ретрансляцией и без неё, использовать различные сигнально-кодовые конструкции, специально адаптированные под тип и важность передаваемых данных.

Для организации КРУ и высокоскоростной передачи телеметрии и данных на наземный ПУ используется УКВ (220–400 МГц), L (1,4–1,85 ГГц), S (2,2–2,5 ГГц), С (4,4–5,85 ГГц), и Ku (15,15–15,35 / 14,4-14,83 ГГц) диапазоны [58]. Связь организуется в пределах прямой видимости. Для связи на дальние расстояние могут использоваться БПЛА-ретрансляторы, а также системы спутниковой связи (ССС). У простых малых БПЛА в качестве каналообразующей аппаратуры КРУ могут использоваться средства доступа в сети мобильных операторов связи поколений 2G…4G, а также стандартные технологии радиосвязи:

— RC433: 433 МГц;

— сети 4G: 725–770, 790–830, 850–894 МГц;

— сети CDMA: 850–894 МГц;

— RC868: 868–916 МГц;

— GSM900: 890–915, 935–960 МГц;

— GSM1800: 1710–1880 МГц;

— сети 3G: 2110–2170 МГц;

— сети Wi-Fi на базовой частоте 2,4 ГГц: 2,4–2,5 ГГц;

— сети 4G: 2,5–2,7 ГГц;

— сети Wi-Fi на базовой частоте 5,2 ГГц: 4,9–5,5 ГГц;

— сети Wi-Fi на базовой частоте 5,8 ГГц: 5,5–6,1 ГГц.

Если команды управления по КРУ не поступают, то БПЛА переходит в режим автономного полета. В данном режиме БПЛА могут реализовывать как простые программы, типа «возвращение», «прямолинейный полет», «барражирование», так и более сложные программы автономного полета, основанные на заранее заложенных электронных картах местности и данных от навигационной системы.

Характеристики систем радиосвязи БПЛА чрезвычайно важны для организации противодействия им путем радиоэлектронного подавления. Поэтому подробно ТТХ типовых систем радиосвязи БПЛА рассматриваются в подразделах 4.4.2 и 4.4.3.

Одной из стратегий повышения эффективности применения БПЛА является переход к их групповому применению, в рамках реализации стратегии сетецентрического управления. Разработка теоретических основ группового применения БПЛА являются логическим продолжением идей специализации БПЛА в группе, а также возможности достижения требуемых результатов малыми затратами сил и средств. Основными задачами применения групп БПЛА являются:

— повышение вероятности и эффективности выполнения целевой задачи за счет многократного дублирования функций и специализации ролей отельных БПЛА в группе;

— истощение ресурсов средств поражения, за счёт принуждения её к противодействию большому количеству целей, в условиях, которые превышают их боевые возможности;

— маскировка направления и средств нанесения основного удара, дезорганизация систем управления, обнаружения и целераспределения, за счет отвлечения средств поражения на множество второстепенных однотипных целей — группу БПЛА;