Защита объекта от БПЛА: антидроновый радар или акустическое обнаружение

Радар остаётся сильным инструментом дальнего обнаружения БПЛА, но не всегда эффективно работает по низколетящим целям у земли и не всегда надёжно отличает дрон от птицы. Разбираем, когда радиолокации недостаточно, как акустическое обнаружение БПЛА помогает выявлять FPV и квадрокоптеры по звуку и что выгоднее для объекта - один антидроновый радар или сеть акустических пеленгаторов.

Защита объекта от БПЛА сегодня редко решается одним сенсором. Антидроновый радар остаётся сильным инструментом дальнего обнаружения: он видит воздушную цель, измеряет дальность, вычисляет траекторию и может выдавать целеуказание на поворотную камеру, РЭБ или дрон-перехватчик. Но реальная атака на промышленный объект, склад, подстанцию или нефтебазу редко выглядит как полёт дрона на большой высоте в чистом небе. На практике БПЛА старается идти низко, по кромке леса, иногда между строениями, то есть именно там, где радиолокационное обнаружение БПЛА становится менее однозначным.

Поэтому эффективная система обнаружения БПЛА строится не по принципу «поставим один антидроновый радар и закроем вопрос», а по принципу сочетания нескольких физических каналов обнаружения. Радиолокация даёт дальний рубеж и сопровождение цели в воздухе. Акустическое обнаружение БПЛА помогает услышать низколетящий дрон ещё до выхода в удобную для радара геометрию и даёт важный признак классификации - сам звук источника. PTZ-камера и тепловизор позволяют на небольших расстояниях подтвердить тревогу визуально, отличить дрон от птицы, увидеть тип цели и передать оператору изображение. Именно такая схема - радар + акустика + видеокамера - превращает набор сенсоров в рабочий комплекс защиты объекта от БПЛА.

Система обнаружения БПЛА: что даёт антидроновый радар

Антидроновый радар - это прежде всего инструмент дальнего радиолокационного обнаружения БПЛА. Его сильные стороны очевидны. Он видит цель как отражающий объект в воздухе, определяет дальность до неё, выдаёт азимут, отслеживает траекторию и позволяет автоматически наводить PTZ-камеру или тепловизор в рассчитанный сектор. Для самолётного БПЛА, квадрокоптера на средней высоте, дрона над открытой территорией или цели, уже вышедшей в чистое воздушное пространство, радар является очень сильным сенсором.

Для службы охраны или оператора системы это означает, что радар отвечает на несколько ключевых вопросов сразу: есть ли объект в воздухе, где он находится, на какой он дальности и как он летит. В этом смысле антидроновый радар - лучший кандидат на роль дальнего рубежа системы обнаружения БПЛА. Но у радиолокации есть и обратная сторона. Радар - это дорогой сенсор. Он закрывает дальний рубеж, но сам по себе не всегда решает задачу защиты объекта от БПЛА на малой высоте, особенно если объект большой, сложный по рельефу или имеет длинный периметр. Кроме того, радиолокационная отметка зависит от отражающей способности цели и сама по себе не даёт надёжный ответ на вопрос, что именно находится в воздухе: птица или БПЛА. Для этого нужны либо дополнительные источники информации другой природы.

Система обнаружения БПЛА: что даёт антидроновый радар

Антидроновый радар - это прежде всего инструмент дальнего радиолокационного обнаружения БПЛА. Его сильные стороны очевидны. Он видит цель как отражающий объект в воздухе, определяет дальность до неё, выдаёт азимут, отслеживает траекторию и позволяет автоматически наводить PTZ-камеру или тепловизор в рассчитанный сектор. Для самолётного БПЛА, квадрокоптера на средней высоте, дрона над открытой территорией или цели, уже вышедшей в чистое воздушное пространство, радар является очень сильным сенсором.

Для службы охраны или оператора системы это означает, что радар отвечает на несколько ключевых вопросов сразу: есть ли объект в воздухе, где он находится, на какой он дальности и как он летит. В этом смысле антидроновый радар - лучший кандидат на роль дальнего рубежа системы обнаружения БПЛА. Но у радиолокации есть и обратная сторона. Радар - это дорогой сенсор. Он закрывает дальний рубеж, но сам по себе не всегда решает задачу защиты объекта от БПЛА на малой высоте, особенно если объект большой, сложный по рельефу или имеет длинный периметр. Кроме того, радиолокационная отметка зависит от отражающей способности цели и сама по себе не даёт надёжный ответ на вопрос, что именно находится в воздухе: птица или БПЛА. Для этого нужны либо дополнительные источники информации другой природы.

Радиолокационное обнаружение БПЛА: почему радар не всегда видит низколетящие дроны

Низколетящий БПЛА старается использовать то, что выгодно ему и неудобно системе охраны: фон земли, строения, лес, возвышенности, любые элементы инфраструктуры, на фоне которых его труднее заметить. Именно здесь радиолокационное обнаружение БПЛА сталкивается с ограничениями. Чем ближе цель к земле, тем сильнее влияние отражений от поверхности и объектов вокруг, тем сложнее выделить малую цель и тем выше требования к самому радару, месту его установки и алгоритмам обработки. Для защиты объекта от БПЛА это означает простую вещь:радар отлично работает как дальний сенсор, но не всегда оптимален как единственный сенсор низковысотной зоны. Есть и второй важный момент. Даже если антидроновый радар видит отметку, оператору всё равно нужно понимать, что именно обнаружено. На практике реальный объект защиты не может жить в режиме постоянных ложных тревог. Если система не умеет отличать птицу от дрона, она начинает утомлять персонал, а затем и обесценивать тревогу как таковую. Поэтому вопрос классификации цели для системы обнаружения БПЛА не менее важен, чем вопрос дальности.

Акустическое обнаружение БПЛА: как отличить дрон от птицы и обнаружить FPV

Акустическое обнаружение БПЛА работает по другой физике. Акустический пеленгатор не смотрит на отражающую поверхность цели, а слушает её как источник звука. И это даёт ему важное преимущество. Квадрокоптер с электрическими моторами, БПЛА самолетного типа с бензиновыми создают разные акустические картины. Для системы это означает, что акустический канал может не только указать направление на цель, но и помочь ответить на вопрос: что именно летит дрон, БПЛА, птица или другой объект. Именно поэтому акустическое обнаружение БПЛА особенно интересно для защиты объекта от низколетящих дронов и БПЛА. Такая цель может ещё не выйти в удобную для радара геометрию, но уже быть слышимой акустическим узлом. Для длинного периметра это крайне важно: акустический пеленгатор превращается в пассивный датчик раннего предупреждения, который не излучает, не демаскирует себя и может быть расставлен вдоль периметра сравнительно плотно. Если радиолокация отвечает на вопрос «где находится цель и как она летит», то акустика позволяет классифицировать источник звука.

Отсюда вытекает и практическая роль акустики в системе обнаружения БПЛА. Она не заменяет радиолокацию по дальности и не пытается подменить собой радар. Но она даёт то, чего часто не хватает чисто радиолокационному контуру: обнаружение низколетящих целей, пассивную работу без излучения и акустическую классификацию. Для FPV-дронов, квадрокоптеров, низких пролётов вдоль ограждения и сложных участков промышленного периметра это превращается из красивой дополнительной функции в архиважное преимущество.

PTZ-камера в системе обнаружения БПЛА: распознавание целей на небольших расстояниях

Видеокамера не заменяет ни антидроновый радар, ни акустическое обнаружение БПЛА. Но именно она превращает тревогу в визуально подтверждённую цель. На небольших расстояниях, когда цель уже выведена в нужный сектор, PTZ-камера или тепловизор способны распознавать её и сопровождать значительно лучше, чем радар. Камера может показать оператору, что именно летит в сторону объекта. Именно поэтому правильная архитектура системы защиты объекта от БПЛА выглядит так: радар обнаруживает и сопровождает цель на дальнем рубеже, акустика помогает услышать низкий подлёт и классифицировать источник по звуку, а PTZ-камера подтверждает цель визуально и распознаёт её на небольших расстояниях.

Комплекс обнаружения БПЛА: один антидроновый радар или сеть акустических узлов

Возьмём ориентир по стоимости:

• акустический пеленгатор - 250 тыс. ₽
• доплеровский антидроновый радар до 5 км - 3,5 млн ₽

Это означает, что цена одного радара сопоставима примерно с 14 акустическими пеленгаторами. И это важнейший экономический аргумент. Антидроновый радар - мощный, но дорогой сенсор. Акустический узел - существенно более дешёвый элемент, который можно расставить по периметру плотной сетью и превратить в пассивный контур обнаружения низколетящих целей. Для объекта с длинным периметром это меняет сам подход к проектированию системы.

Один радар или сеть акустических узлов

Защита объекта от БПЛА - лучшая конфигурация

• антидроновый радар - дальнее обнаружение и сопровождение;
• акустические узлы - раннее обнаружение низколетящих целей и классификация по звуку;
• PTZ-камера / тепловизор - визуальное подтверждение и распознавание цели на небольших расстояниях.

Именно такой комплекс обнаружения БПЛА даёт объекту то, чего не даёт ни один сенсор по отдельности: дальний радиолокационный контроль, пассивное обнаружение низколетящих БПЛА и визуальное подтверждение угрозы оператором.