Стремительное развитие беспилотных технологий формирует серьезные угрозы и следующие из них задачи в плане охраны объектов и инфраструктуры. Своевременное выявление подобных угроз становится приоритетной задачей для предотвращения несанкционированного проникновения на охраняемые территории. Так же в сегодняшних реалиях проведения СВО российские военные используют все возможные методы защиты и предупреждения атак беспилотников противника. Одним из таких методов является аккустическое обнаружение угроз о котором сегодня и пойдет речь в нашей статье.
Технологии акустического обнаружения (АО) занимают особую нишу среди доступных методов, позволяя результативно детектировать низколетящие дроны при плохой видимости. При этом, важен комплексный подход к построению защитных схем, включающий несколько способов идентификации БПЛА. Исследование АО помогает определить сценарии применения данной методики в реальных условиях. Давайте попробуем разобраться в этой методике обнаружения.
Содержание статьи:
- Физические основы АО.
- Плюсы акустического обнаружения БПЛА.
- Минусы акустического обнаружения дронов.
- Использование комплексной защиты.
Физические основы аккустического обнаружения
Процесс акустического обнаружения БПЛА базируется на основных принципах звуковых волн. Распространение этих волн через воздушную среду позволяет фиксировать шумовые признаки присущие тому или иному виду технических средств . Специальные датчики преобразуют колебания воздуха в электросигналы, а специальные алгоритмы помогают отсеивать посторонние шумы, отделяя полезную информацию о пролетающих целях и расшифровывая ее.
Исследования показывают перспективы развития методов АО благодаря совершенствованию цифровых технологий и технологий искусственного интеллекта. Последние технические решения в сфере аккустического обнаружения способны по звуковым характеристикам различать даже типы и модели беспилотников. Применение нейронных сетей открывает дополнительные возможности для классификации обнаруженных объектов. А технологические достижения в микроэлектронике обеспечивают создание компактных детекторов имеющих при этом очень высокую чувствительность.
Каждый элемент комплекса аккустического обнаружения способен регистрировать такие признаки дронов различных видов:
- Звуковые колебания от работы двигателей, создающие характерный акустический профиль в зависимости от режима полета БПЛА.
- Вращающиеся лопасти винтов генерируют особые частотные характеристики, зависящие от скорости перемещения дрона.
- Турбулентные завихрения вокруг конструктивных элементов формируют дополнительные шумы.
- Механические узлы силовой установки производят вибрацию определенного спектра, позволяющие классифицировать модель БПЛА.
- Аэродинамические процессы обтекания корпуса создают вокруг движущегося объекта специфическое акустическое поле.
Существующий на данный момент опыт эксплуатации средств АО демонстрирует их высокую эффективность при решении задач защиты объектов.
Плюсы акустического обнаружения БПЛА
Активное реальное использование звуковых детекторов обеспечивает следующие преимущества для организации защиты объектов:
- Высокие результаты обнаружения сохраняются даже в непогоду, когда работа оптических средств затруднена или вовсе невозможна.
- Режим работы без каких либо радиоэлектронных излучений гарантирует скрытность работы охранных устройств.
- Цифровые алгоритмы анализа сигналов способны выявлять даже малозаметные воздушные цели на значительном расстоянии от защищаемого объекта.
- Алгоритмы современного программного обеспечения по акустическому полю выполняет точный расчет траектории движения обнаруженных объектов.
- Небольшие размеры оборудования упрощают процедуру перевози и установки компонентов в труднодоступных местах.
Специалисты отмечают важность дальнейшего развития акустических методов обнаружения. Совершенствование микропроцессорной техники открывает новые горизонты для повышения результатов обнаружения, а внедрение нейронных сетей способствует улучшению характеристик таких комплексов.
Минусы акустического обнаружения дронов
Грамотное размещение комплексов аккустического обнаружения, как и других видов охранных комплексов, требует учета особенностей и недостатков таких технических средств. Важно принять правильное обдуманное и выверенное решение на основе полной картины и данных о характеристиках конкретного оборудования и особенностей охраняемого объекта. Опыт применения средств аккустического обнаружения выявил следующие отрицательные факторы:
- Расстояние обнаружения дронов ограничена физическими законами распространения звуковых колебаний в окружающей среде.
- Применение противником малошумных (в том числе и электрических) силовых агрегатов затрудняет акустическое обнаружение.
- Многократные отражения звуковых волн от препятствий существующих в окружающей среде усложняют определение точного местоположения и траектории движения беспилотников.
- Фоновые акустические помехи технического и природного характера затрудняют вычленение нужных сигналов от малошумных беспилотников, а, соответственно и их пеленгацию.
- Для точного позиционирования обнаруженных целей требуется масштабирование системы и развертывание по периметру нескольких детекторов высокой чувствительности.
В целом практика применения демонстрирует надежность акустического обнаружения при построении защиты объектов. Но правильность подхода к детекции беспилотников сводится к использованию комплексной защиты, так как интеграция звуковых датчиков с другими средствами создает многоуровневый и более труднопреодолеваемый барьер для нарушителей, а модульная архитектура обеспечивает легкость масштабирования и изменения конфигурации защиты под конкретные задачи.
Использование комплексной защиты
При использовании комплексной защиты важны следующие присущие ей характеристики:
- Многодиапазонное сканирование пространства способно обнаруживать разнообразные каналы управления БПЛА.
- Специальные антенные комплексы формируют круговую зону контроля для своевременного выявления угроз со всех направлений.
- Автоматизированные режимы исключают влияние субъективных факторов на качество мониторинга воздушной обстановки.
При этом профессиональная интеграция с устройствами радиоподавления обеспечивает комплексную защиту периметра от несанкционированных полетов.
Сравнительный анализ средств обнаружения БПЛА показывает, что в отличие от средств аккустического обнаружения радиолокационные станции демонстрируют максимум надежности всепогодного детектирования целей. РЛС определяют координаты нарушителей с высокой точностью независимо от времени суток или погоды. Плюс к этому, важным фактором выступает недостаточная изученность влияния акустического оборудования на человека, особенно при включении активных режимов.
Оптимальное решение, как мы уже отмечали, заключается в комплексном применении нескольких различных средств и их интеграция между собой. Такой подход позволит нивелировать недостатки отдельно используемых методов, и повышает результативность обнаружения беспилотников независимо от условий полета, воздействий окружающей среды или работы устройств противодействия обнаружению.