Атака дронов

В наше время технологии развиваются столь стремительно, что зачастую предугадать, как они изменят будущее в ближайший десяток-другой лет, для обычного человека просто невозможно. Одно из технических новшеств, получивших сегодня широкое распространение, – дистанционно управляемые беспилотные летательные аппараты (БПЛА).
И если ещё недавно их использование было доступно лишь узкой категории специалистов, в основном военных, то сегодня подобную игрушку может приобрести любой человек, а её оснащение и характеристики будут ограничены лишь бюджетом покупателя. Применение подобных аппаратов открывает широкие возможности в разных сферах: проведение
высотных съёмок, доставка медикаментов или иных предметов первой необходимости в труднодоступные места и многое другое.

Но у всего есть обратная сторона. Широкое распространение беспилотников несёт и потенциальные угрозы, в том числе для объектов атомной отрасли. Каковы эти угрозы, насколько они серьёзны и какие решения существуют для их нейтрализации, «Вестнику Атомпрома» рассказали специалисты АО «ФЦНИВТ «СНПО «Элерон»: заместитель начальника НИКО-4 Дмитрий Хотеенков, начальник отдела поисково-прикладных исследований Вячеслав Толоконников и советник главного конструктора Сергей Разуваев.

Автор: Александр Южанин

Расскажите, пожалуйста, как давно начались разработки технологий по противодействию беспилотным летательным аппаратам? Что послужило причиной, побудившей начать заниматься этой темой?

Темой малых беспилотных летательных аппаратов мы заинтересовались в 2013 году, когда представили доклад Николаю Шемигону, возглавлявшему в то время «Элерон». Изначально идея состояла в применении подобных аппаратов в качестве
усиления систем безопасности атомных объектов, в частности для наблюдения за прилегающей территорией, что давало бы возможность быстро реагировать на угрозы проникновения за периметр и другие внештатные ситуации. Но Николай Николаевич посмотрел на эту тему под другим углом – увидел в беспилотниках потенциальную опасность, после чего направление наших исследований поменялось, и мы задумались о возможных способах защиты от малоразмерных БПЛА. Выяснилось, что на тот момент практически никаких решений подобной задачи рынок не предоставлял, количество патентов и даже просто упоминаний в прессе о разработках в этой области исчислялось единицами. Непосредственно к изучению и разработке средств противодействия малоразмерным БПЛА мы приступили в 2015 году. Собственно, тогда же активизировались работы по этой тематике и у наших коллег за рубежом.

Надо проработать законодательство, с тем чтобы обеспечить отсутствие юридических последствий для структуры, применяющей средства защиты против беспилотников в случае возникновения каких-либо проблем.

Какие потенциальные угрозы могут нести беспилотники, в частности применительно к атомной отрасли?

Современные атомные объекты имеют достаточно хорошую защиту: известно, что корпус реактора способен выдержать падение полностью заправленного пассажирского самолёта. Тем не менее малые БПЛА также могут нанести локальный ущерб, прежде всего для персонала, например сбросить гранату на территорию объекта. И даже если ущерб будет небольшим и никто не пострадает, сам факт атаки вызовет широкий общественный резонанс, так как любой ядерный объект – это всегда зона повышенного общественного внимания. Беспилотники также могут использоваться в качестве инструмента координации в ходе попытки террористического нападения извне. Или как поддержка так называемого внутреннего нарушителя, при переносе запрещённых предметов, радиоактивных материалов с территории объекта за её пределы, и наоборот – для доставки на объект оружия, взрывчатки и других запрещённых предметов. Эти угрозы вполне реальны, поскольку даже малоразмерный БПЛА может иметь грузоподъёмность около килограмма.

Возьмём недавнее резонансное событие, когда при помощи БПЛА была совершена попытка покушения на президента Венесуэлы Николаса Мадуро: сам он не пострадал, но были раненые. Или история в Йемене, где беспилотником были уничтожены два высокопоставленных армейских офицера. А ведь подобные малые летательные аппараты абсолютно доступны, и практически любой человек может их приобрести. Особая сложность при разработке систем защиты состоит в том, что беспилотник может быть применён и в таких сценариях, которые мы не можем заранее предугадать. Поэтому необходимо пытаться самим моделировать разнообразные варианты угроз, чем мы также занимаемся. Ещё один вид атаки – так называемые стаи беспилотников, когда одновременно запускается большое количество взаимно управляемых самоорганизующихся летательных аппаратов, выполняющих единую задачу.
Подобные испытания проводили американцы, выстреливая из устройства типа «Катюша» несколько десятков БПЛА, которые уже в полёте раскрывали крылья и летели «стаей» по заданному маршруту, управляемые внутренними программами. Предположим, один небольшой беспилотник несёт 200 грамм тротила, тогда 100 аппаратов смогут нести заряд, достаточный, чтобы нанести ущерб критически важным объектам. Такая «стая» способна в заданный момент разделиться и атаковать объект одновременно с разных сторон, причём на различных высотах. Это весьма непростая и опасная стратегия с точки зрения разработки защиты.

Какие основные технологические решения рассматриваются для противодействия малым беспилотным летательным аппаратам?

Первое, что необходимо сделать, – обнаружить объект. Для этого можно использовать радиолокационные системы (РЛС), хотя ещё несколько лет назад это было сложно осуществить, так как отражающая поверхность БПЛА достаточно маленькая и детектировать их с помощью классических РЛС непросто. В последнее время на рынке появились радиолокационные установки, позволяющие обнаруживать небольшие беспилотники на расстоянии до нескольких километров. Однако РЛС имеют большой минус – они активны, то есть излучают волны, которые, отражаясь от поверхности объекта, определяют его местоположение. Но эти же волны позволяют обнаружить излучающее устройство и демаскируют его. Кроме того, на гражданских объектах существуют ограничения по мощности излучения установки, что также сужает возможности эффективного использования подобных систем. Поэтому в наших разработках мы сосредоточились на другом типе устройств, так называемых пассивных, получающих информацию за счёт регистрации теплового и звукового излучения, исходящих от БПЛА, а также сигналы телеметрии, используемые для связи беспилотника с оператором. Подобные сигналы демаскируют летательный аппарат, позволяя определить его местоположение. Исходя из всего вышеперечисленного, для создания надёжной системы обнаружения мы приняли решение работать над определением всех доступных сигналов в комплексе, опираясь на пассивный принцип работы устройства. Собственно, пассивными принципами работы наблюдения природа оборудовало тело человека: это зрение, слух, обоняние. Этот принцип позволяет получать информацию, оставаясь незаметным. Такую же аналогию можно провести и с устройствами – телекамера следит за объектом, не выдавая своё место расположения, а высокочувствительный акустический прибор отслеживает все изменения в звуковом эфире.

Существуют ещё так называемые пассивные радиолокационные средства, которые используют вторичное отражение от систем сотовой связи и телевизионных систем. Опираясь на вышеперечисленные способы обнаружения, мы завершили изготовление опытного образца и проводим испытания, после завершения которых сможем более конкретно говорить о перспективах и сроках внедрения нашего устройства.

Для создания надёжной системы обнаружения мы приняли решение работать над определением всех доступных сигналов в комплексе, опираясь на пассивный принцип работы устройства.

Хорошо, представим, что устройство сработало и вы обнаружили приближающийся беспилотник. Каков будет следующий шаг?

Тут вступают ограничения, накладываемые законодательством на гражданские структуры. Если на военных объектах у специалистов развязаны руки и они при необходимости имеют право использовать средства поражения, начиная от табельного оружия и заканчивая современными зенитными комплексами, то объекты, относящиеся к госкорпорации «Росатом», не могут воспользоваться такими преимуществами. К тому же патентов по этой теме много, но когда начинаешь разбираться, оказывается, что представленные технологии неудобны в работе, имеют много изъянов и сложно реализуемы на практике. Сегодня участники рынка ориентируются, как правило, на устройства подавления сигнала GPS, используемого летательным аппаратом, и канала общения с оператором наземного пульта управления. Обычно такое устройство выглядит как ружьё, оператор которого визуально находит в небе БПЛА, прицеливается, создаёт помеху сигналам управления и навигации; в результате беспилотник лишается управления, останавливается, зависает и затем медленно садится. Однако это красиво выглядит на рекламном ролике, а на практике подобное устройство не очень надёжно. Оператор беспилотного летательного аппарата при первых признаках противодействия может начать маневрировать, меняя скорость и высоту, а «ружьё» имеет достаточно узкий сектор действия. К тому же появляются новые модели, более сложные и защищённые от внешнего воздействия, использующие автономные системы навигации и способные летать в режиме радиомолчания; пока их не так много, и они довольно дорого стоят. Есть и другие способы борьбы с БПЛА, но они более сложные и менее надёжные. Один из них – механически перехватить беспилотник, набросив на него сеть. Существуют разные варианты: сеть может выстреливаться из специального наземного устройства или же её может набросить беспилотник-перехватчик, но это требует виртуозной работы оператора. Эффективное противодействие БПЛА сдерживает и несовершенство нормативной базы. Так, в случае подавления беспилотник может упасть и нанести вред имуществу или человеку, случайно оказавшемуся в месте падения. Нужно законодательно определить, кто должен компенсировать подобный ущерб. Поэтому, взвесив все эти проблемы, мы решили
пока сосредоточиться на создании системы обнаружения.

Какие нормативные акты нужно принять, чтобы службы безопасности имели право нейтрализовывать беспилотники над территорий атомных объектов?

С точки зрения закона в России осуществлять полёты над атомными станциями и стратегически важными объектами запрещено, это относится и к малым беспилотным летательным аппаратам. Но преступники, как известно, законы не соблюдают. Поэтому надо проработать законодательство, с тем чтобы обеспечить отсутствие юридических последствий для структуры, применяющей средства защиты против беспилотников в случае возникновения каких-либо проблем. Как вариант, можно распространить действие страхования, в том числе по ущербу третьим лицам, на прилегающую к объекту территорию. Другой вариант – изменить устав охраны, дав ей право в случае угрозы стрелять по обнаруженным БПЛА. Например, можно использовать непороховые средства дальностью действия до 100 метров, но это потребует достаточно широкой переработки нормативной базы.

Мы, к сожалению, не юристы, поэтому не можем компетентно судить о нюансах правоприменения, но знаем общие положения, запрещающие охране применять оружие против БПЛА, нарушающих воздушное пространство атомного объекта. И пока в этой сфере не появится законодательная определённость, двигаться по этому направлению нам, как разработчикам, проблематично. Поэтому сегодня самый оптимальный способ – своевременно обнаружить объект и следить за его перемещениями. При появлении беспилотника охрана должна принять меры повышенной готовности. В тех сценариях, которые рассматривают возможность диверсионного применения, караул должен предпринять действия, защищающие его от нападения с воздуха. В первую очередь людской резерв. Исходя из жизненного опыта, можно предположить, что ситуация будет оставаться неопределённой до первого серьёзного инцидента с летательным аппаратом. После чего этот вопрос, возможно, начнёт решаться быстрее.

Существуют разные варианты: сеть может выстреливаться из специального наземного устройства или же её может набросить беспилотник-перехватчик, но это требует виртуозной работы оператора.

Вернёмся к вашему устройству, которое сейчас проходит испытания. Когда вы сможете запустить его в серийное производство? Сколько требуется подобных устройств, чтобы обеспечить контроль воздушного пространства, например, на АЭС?

Сейчас изделие проходит этап испытаний. В серийное производство его можно запустить к 2020 году. Система имеет модульную структуру и способна покрыть необходимую территорию объекта установкой необходимого количества модулей. Сегодня на рынке существует определённое количество предложений от конкурентов. Преимущество нашей системы – комплексный подход, использующий различные показатели для обнаружения и идентификации. Так, на расстоянии 1000 метров отличить птицу от БПЛА достаточно сложно. Хотя такая дальность обнаружения декларируется многими, но на практике это оказывается не так просто реализовать.

Малые БПЛА могут нанести локальный ущерб, прежде всего для персонала, например сбросить гранату на территорию объекта.

Наша технология предоставляет возможность осуществлять более точную идентификацию благодаря использованию звука как обнаружительного признака, что даёт одновременно и обнаружение, и распознавание. При этом мы делаем акцент не
на дальнее обнаружение, а на работу с аппаратами, которые можно запустить с близкого расстояния, так как в Росатоме много объектов находятся в гражданской зоне, и подойти к ним с внешней стороны можно совершенно беспрепятственно, из чего возникает угроза ближнего вторжения. Поэтому для нас важно оперативно установить движение в ближней зоне, распознать его опасность для нас и определить пересечение охраняемого периметра. Над объектом создаётся виртуальная полусфера, за ней осуществляется контроль, прямо непосредственно над объектом. Радиус такой полусферы может быть в среднем от 300 до 500 метров, в зависимости от объекта, чтобы максимально эффективно контролировать появление беспилотников-нарушителей. Специфика нашего устройства в его инвариантности относительно объектов, поэтому оно может применяться как в атомной, так и в иных отраслях. Но сейчас мы в первую очередь ориентируемся на атомные предприятия. В дальнейшем может быть создана целая линейка продуктов, предназначенных для оборудования любого объекта – от промышленного гиганта до коттеджного посёлка. Устройства могут быть разного типа сложности и мощности, но технология одинакова для всех. Но это планы на будущее, а сегодня наша задача завершить работу над опытным образцом и запустить его серийное производство.