Urban Anti-UAV: Osnove karakteristika UAV

Za racionalnu konstrukciju urbanog protuUAV obrambenog sustava, jasno razumijevanje temeljnog sastava i ciljnih karakteristika UAV sustava primarni je preduvjet. Temeljna arhitektura UAV sustava sastoji se od dva ključna dijela: prvo, hardverske platforme i pratećeg softvera daljinskog upravljača (uključujući sustav zemaljske stanice); drugo, hardverska platforma samog UAV-a, softverski sustav i integrirani hardverski i softverski modul korisnog tereta na brodu. Ova dva dijela ostvaruju interakciju podataka i prijenos naredbi putem uplink i downlink dvosmjernih komunikacijskih veza. Operativnu učinkovitost bespilotnih letjelica uglavnom podržavaju četiri ključna elementa: naredbe daljinskog upravljanja, prijenos slike, satelitska navigacija i unaprijed postavljeni ugrađeni programi. Stoga ciljano precizno ometanje i presretanje spektralnih karakteristika različitih elektromagnetskih signala na ključnim vezama kao što su komunikacijske veze, navigacija i pozicioniranje te prijenos korisnog tereta misije može učinkovito blokirati protok informacija i značajno oslabiti praktične operativne sposobnosti bespilotnih letjelica.

Trenutačno je glavni cilj prevencije i kontrole bespilotnih letjelica u urbanom zračnom prostoru usmjeren na 'male, lagane i mikro' bespilotne letjelice. Oslanjajući se na prednosti male veličine i snažne prikrivenosti, takve bespilotne letjelice mogu fleksibilno izvršavati zadatke kao što su tajno izviđanje, motrenje fiksne točke i precizni udari u složenim urbanim okruženjima, a također mogu izvoditi taktičke radnje kao što je lažna diverzija, posjedujući značajne inherentne prednosti u urbanim operacijama. Stoga je učinkovita protumjera protiv 'malih, lakih i mikro' bespilotnih letjelica postala temeljni zahtjev sposobnosti u izgradnji urbanog operativnog sustava protiv bespilotnih letjelica. Prema njihovim kontrolnim mehanizmima i tehničkim karakteristikama, takve bespilotne letjelice mogu se dalje podijeliti u šest kategorija, sa sljedećim osnovnim tehničkim parametrima i operativnim karakteristikama svake kategorije:

1. Bespilotne letjelice za potrošače: letne platforme s više rotora su glavna struja. Odlikuju ih niski troškovi proizvodnje i pogodni kanali za pristup tržištu, s malom visinom leta, beznačajnim karakteristikama infracrvenog zračenja i umjerenom brzinom leta. Takve bespilotne letjelice jako ovise o satelitskim navigacijskim signalima i vezama za prijenos podataka. Nakon što su izloženi elektromagnetskim smetnjama, obično pokreću sigurnosne zaštitne strategije poput lebdenja u stanju pripravnosti ili prisilnog slijetanja. Iako imaju unaprijed postavljene mehanizme kontrole zone zabrane letenja, ta se ograničenja lako tehnički probijaju, što predstavlja rizik modifikacije i korištenja od strane kriminalaca; njihovi komunikacijski frekvencijski pojasevi uglavnom prihvaćaju konvencionalne frekvencije od 2,4 GHz ili 5,8 GHz, a odgovarajući sustav detekcije i kontrole je relativno zreo.

2. 
   

3. Bespilotne letjelice s fiksnim krilima: Oslanjaju se na potisak ili vuču koju osiguravaju pogonski uređaji za let i stvaraju uzgon kroz fiksna krila na trupu. Imaju prednosti kao što su velika brzina leta, široka operativna pokrivenost, dugo vrijeme trajanja i visoka učinkovitost misije. Međutim, takve bespilotne letjelice imaju očita ograničenja: visok tehnički prag za rad, visok koeficijent rizika leta, relativno ograničeno vrijeme izdržljivosti u zraku i visoke zahtjeve za ravnost i otvorenost mjesta polijetanja; budući da trebaju pokretati operativne napade s velikih visina u gradovima, njihove putanje leta lako se hvataju opremom za detekciju na velikim visinama, što rezultira malim poteškoćama u protumjerama.

4. 4G/5G UAV-ovi: Oslanjaju se na javne 4G/5G komunikacijske mreže baznih stanica kako bi postigli daljinsko upravljanje, koje može probiti ograničenje udaljenosti tradicionalnih veza, a imaju karakteristike kao što su jaka kompatibilnost, veliki kapacitet prijenosa komunikacijskih podataka i velika udaljenost upravljanja. Njihov način daljinskog upravljanja uvelike povećava poteškoće u otkrivanju i identificiranju kontrolnih signala i signala prijenosa slike, ali njihova je operativna uporaba strogo ograničena pokrivenošću zračenjem 4G/5G baznih stanica, što otežava izvođenje operacija letenja na velikim visinama; mogu pokazati dobru učinkovitost korištenja u okruženjima niske nadmorske visine ispod 50 m, ali komunikacijska latencija je obično iznad 100~200 ms, što je teško zadovoljiti taktičke potrebe putovanja velikom brzinom u složenim urbanim okruženjima.

5. WiFi UAV-ovi: Opremljeni WiFi modulima za prijenos slike, temeljenim na univerzalnim WiFi komunikacijskim protokolima, mogu izravno ostvariti kontrolu i pregled slike putem pametnih terminala kao što su mobilni telefoni i tableti, uz jednostavne i praktične radne procese. S popularizacijom i primjenom 5G mreža, točnost upravljanja i kvaliteta prijenosa slike WiFi UAV-ova dodatno su poboljšani. Međutim, ograničena tehničkim karakteristikama WiFi komunikacije, efektivna udaljenost prijenosa slike uglavnom je ograničena na raspon od nekoliko stotina metara, a lako ju blokiraju urbane zgrade što dovodi do prekida komunikacijskog signala. Obično se može koristiti samo u okruženjima s neometanom vidljivošću na kratkim udaljenostima.

6. Bespilotne letjelice opremljene posebnim tehnologijama: Takve bespilotne letjelice poboljšavaju operativne sposobnosti integracijom namjenskih tehničkih modula, koji uglavnom uključuju četiri vrste: bespilotne letjelice s poboljšanom satelitskom navigacijom opremljene su modulima za GPS pozicioniranje, pa čak i ako se izgubi signal prijenosa slike, one i dalje mogu izvršiti postavljene zadatke oslanjajući se na unaprijed postavljeno planiranje GPS staze; inercijalne navigacijske bespilotne letjelice imaju mogućnosti autonomne kontrole leta u punom procesu i ne trebaju kontrolu u stvarnom vremenu ili interakciju slikovnih informacija sa zemaljskom stanicom, ali parametri misije moraju biti unaprijed učitani i ne mogu se mijenjati tijekom leta; bespilotne letjelice za usklađivanje slike oslanjaju se na unaprijed snimljene baze podataka optičkih značajki cilja i mogu neovisno dovršiti zadatke pretraživanja cilja, dinamičkog praćenja, preciznog zaključavanja i napada unutar određenog područja; Bespilotne letjelice koje se podudaraju s terenom mogu automatski prilagoditi visinu leta prema terenu, obično lete na ultra-niskim visinama u rasponu od nekoliko metara do desetaka metara, te izbjegavaju radarsku i radijsku detekciju pod pokrovom smetnji na zemlji. Međutim, u gusto naseljenim urbanim jezgrama, njihova je uporaba iznimno teška zbog složenosti okoliša.

Iako je izdano više politika i propisa za reguliranje i kontrolu letenja bespilotnih letjelica u urbanom zračnom prostoru, fenomen ilegalnih letova bespilotnih letjelica (tzv. 'crni let') i dalje postoji, a iznenadne sigurnosne nesreće poput pada bespilotnih letjelica, gubitka signala i sudara zgrada često se događaju. Ovi problemi ne samo da predstavljaju ozbiljne skrivene opasnosti za prevenciju i kontrolu gradske javne sigurnosti, već predstavljaju i izravnu prijetnju ključnim ciljevima urbane jezgre, kritično važnim područjima i sigurnosti velikih događaja. Osobito u trenutnom kontekstu eskalacije sukoba u igri velikih sila, preklapajućih domaćih i stranih proturječja i čestih provokacija od strane nestabilnih čimbenika u okolnim područjima, jednom kada takve bespilotne letjelice iskoriste teroristi, neprijateljske snage ili ekstremni kriminalci za izvođenje sabotažnih aktivnosti i stvaranje ekstremnih incidenata prijetnji sigurnosti u zraku u ključnim gradovima, to će izazvati široku društvenu paniku i nepovoljne učinke, rezultirajući nemjerljivim. žrtve i materijalne gubitke.