Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

С чувством глубокой благодарности посвящаю свою работу моим учителям:

учителю математики гимназии № 25 г. Ставрополя Юлии Марковне Кудриной;

кандидату технических наук доценту Александру Васильевичу Кихтенко;

кандидату технических наук профессору Анатолию Вячеславовичу Баженову;

доктору технических наук профессору Владимиру Ильичу Владимирову;

доктору технических наук профессору Александру Григорьевичу Ломако;

доктору военных наук профессору Юрию Ивановичу Стародубцеву;

доктору технических наук профессору Валерию Игоревичу Курносову.

С.И. Макаренко

С появлением средних и малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) задачи противодействия их применению в особо контролируемых зонах существенно актуализировались. Начиная с середины 2000-х годов в средствах массовой информации стали регулярно появляться сообщения об опасном использовании малых БПЛА в районах аэропортов, а с середины 2010-х — о применении малых БПЛА для ведения несанкционированного наблюдения важных объектов, проведения терактов и диверсий, переноски запрещенных грузов (оружия, наркотиков) и широком использовании БПЛА в военном деле. В связи с этим на Западе началась активная научная разработка данного направления исследований, о чем можно судить по работам [1] Michel A. H. Counter-drone systems. — Center for the Study of the Drone at Bard College, 2018. — 23 c.; Countering rogue drones. — FICCI Committee on Drones, EY, 2018. — 31 c.; de Visser E., Cohen M. S., LeGoullon M., Sert O., Freedy A., Freedy E., Weltman G., Parasuraman R. A Design Methodology for Controlling, Monitoring, and Allocating Unmanned Vehicles // Third International Conference on Human Centered Processes (HCP-2008). — 2008. — P. 1–5.; Sheu B. H., Chiu C. C., Lu W. T., Huang C. I., Chen W. P. Sheu B. H. et al. Development of UAV Tracing and Coordinate Detection Method Using a Dual-Axis Rotary Platform for an Anti-UAV System // Applied Sciences. 2019. Т. 9. № 13. С. 2583.; Kratky M., Minarik V. The non-destructive methods of fight against UAVs // 2017 International Conference on Military Technologies (ICMT). — IEEE, 2017. — С. 690–694.; Kim B. H., Khan D., Choi W., Kim M. Y. Real-time counter-UAV system for long distance small drones using double pan-tilt scan laser radar // Preceding SPIE 11005, Laser Radar Technology and Applications XXIV, 11005 °C (2 May 2019). — 2019. DOI: 10.1117/12.2520110.; Gaspar J., Ferreira R., Sebastião P., Souto N. Capture of UAVs Through GPS Spoofing // 2018 Global Wireless Summit (GWS). — IEEE, 2018. — С. 21–26.; Müller W., Reinert F., Pallmer D. Open architecture of a counter UAV system // Preceding SPIE 10651, Open Architecture/Open Business Model Net-Centric Systems and Defense Transformation 2018, 1065106 (9 May 2018). — 2018. DOI: 10.1117/12.2305606.; Hartmann K., Giles K. UAV exploitation: A new domain for cyber power // 8th International Conference on Cyber Conflict (CyCon). — IEEE, 2016. — С. 205–221. . При этом данная проблематика является относительно новой, так как самая ранняя из работ по тематике противодействия БПЛА [2] de Visser E., Cohen M. S., LeGoullon M., Sert O., Freedy A., Freedy E., Weltman G., Parasuraman R. A Design Methodology for Controlling, Monitoring, and Allocating Unmanned Vehicles // Third International Conference on Human Centered Processes (HCP-2008). — 2008. — P. 1–5. относится к 2008 г., а начало активных научных публикаций по этой тематике относится к 2016–2017 гг. В результате к 2020 г. в Западной научной печати были введены относительно устоявшиеся термины, а также определены основные направления исследований в этой предметной области: «противодействие БПЛА» — используются такие термины как «C-UAV», «CUAV», «C-UAVs», «CUAVs» (Counter Unmanned Aerial Vehicles); «системы противодействия БПЛА» — используются такие термины как «C-UAS», «CUAS» (Counter Unmanned Aircraft Systems), «C-UAV system», «CUAV-system», «AUDS» (Anti-UAV Defense System), Counter-Drone Systems; «технологии противодействия БПЛА» — используются такие термины как «Anti-Drone Technologies» и «Counter-UAVs Technologies».

При этом, если на начальном этапе появления задачи противодействия БПЛА (в начале 2000-х гг.), эта задача решалась исключительно средствами поражения (ракетами и снарядами) зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО), то в настоящее время специалисты осознали, что прямое отражение массированного налета БПЛА средствами ЗРК ПВО, во-первых, неоправданно экономически из-за использования дорогостоящих ракет по большому числу относительно дешевых БПЛА, а во-вторых, это ведет к быстрому исчерпанию боевого ресурса ЗРК и последующей их неспособности отразить удар уже пилотируемой авиации, а также крылатых ракет высокоточного оружия (ВТО). В связи с этим, в настоящее время широко исследуются новые способы противодействия БПЛА, в том числе такие как применение средств радиоэлектронного подавления (РЭП), а также средств направленного излучения энергии — лазерного оружия. При этом, если применение лазерного оружия является еще относительно экспериментальной технологией, то способы противодействия БПЛА на основе совместного использования комплексов РЭП и ЗРК уже активно используются в практике локальных боевых действий (например, для обороны базы Войск Воздушно-космической обороны (ВКО) Российской Федерации (РФ) в Сирии), а также для формирования периметра защиты особо охраняемых объектов (например, специальных объектов РФ — объектов МО, МВД, ФСО, ФСИН и т. д.).

Анализ публикаций в области противодействия БПЛА, показывает, что серьезных работ по данной тематике довольно мало, а в подавляющем числе исследований в этой области преобладают излишне оптимистические выводы относительно успешности поражения всех видов БПЛА существующими отечественными средствами ПВО или же глубокое убеждение авторов в поистине «фантастических» возможностях средств РЭП. При этом многие авторы, не вполне понимают сложность задачи противодействия БПЛА, рассматривают исключительно отдельные, частные аспекты этой проблематики, а также не обладают сведениями о реальных возможностях существующих комплексов ПВО и РЭП. Вместе с тем, проблема противодействия БПЛА, и, в особенности, малым БПЛА, является чрезвычайно сложной, многогранной, и до сих пор эффективно не решенной. Автор, имея определенный конструкторский опыт разработки подобных систем, хотел бы отразить в данной работе всю сложность и многоаспектность проблематики разработки действительно эффективных систем противодействия БПЛА, а также неприемлемость «поверхностных» и «однобоких» подходов к построению таких систем.

Обобщая вышесказанное, целью работы является систематизация и анализ различных способов и средств противодействия БПЛА, а также формирование общих направлений эффективного решения данной проблемы.

Актуальность рассмотрения задачи противодействия БПЛА (и особенно малым БПЛА), подтверждается большим числом соответствующих работ по этой тематике [3].