Anti-UAV Perkotaan: Dasar-dasar Karakteristik UAV

Untuk membangun sistem pertahanan anti-UAV perkotaan secara rasional, pemahaman yang jelas tentang komposisi inti dan karakteristik target sistem UAV merupakan prasyarat utama. Arsitektur inti sistem UAV terdiri dari dua bagian penting: pertama, platform perangkat keras dan perangkat lunak pendukung kendali jarak jauh (termasuk sistem stasiun bumi); kedua, platform perangkat keras UAV itu sendiri, sistem perangkat lunak, dan modul perangkat keras dan perangkat lunak terintegrasi dari muatan di dalamnya. Kedua bagian ini mewujudkan interaksi data dan transmisi perintah melalui tautan komunikasi dua arah uplink dan downlink. Efektivitas operasional UAV terutama didukung oleh empat elemen inti: perintah kendali jarak jauh, transmisi gambar, navigasi satelit, dan program bawaan yang telah ditentukan sebelumnya. Oleh karena itu, gangguan dan intersepsi presisi yang ditargetkan terhadap karakteristik spektral berbagai sinyal elektromagnetik pada tautan utama seperti tautan komunikasi, navigasi dan penentuan posisi, serta transmisi muatan misi dapat secara efektif memblokir aliran informasi dan secara signifikan melemahkan kemampuan operasional praktis UAV.

Saat ini, target inti pencegahan dan pengendalian UAV di wilayah udara perkotaan difokuskan pada UAV “kecil, ringan, dan mikro”. Mengandalkan keunggulan ukurannya yang kecil dan kemampuan penyembunyian yang kuat, UAV tersebut dapat secara fleksibel melakukan tugas-tugas seperti pengintaian rahasia, pengawasan titik tetap, dan serangan presisi di lingkungan perkotaan yang kompleks, dan juga dapat melakukan tindakan taktis seperti pengalihan tipuan, yang memiliki keunggulan inheren yang signifikan dalam operasi perkotaan. Oleh karena itu, tindakan penanggulangan yang efektif terhadap UAV “kecil, ringan, dan mikro” telah menjadi persyaratan kemampuan inti dalam pembangunan sistem operasional anti-UAV perkotaan. Menurut mekanisme kendali dan karakteristik teknisnya, UAV tersebut dapat dibagi lagi menjadi enam kategori, dengan parameter teknis inti dan karakteristik operasional masing-masing kategori sebagai berikut:

1. UAV tingkat konsumen: Platform penerbangan multi-rotor adalah yang utama. Mereka memiliki biaya produksi yang rendah dan saluran akses pasar yang nyaman, dengan ketinggian penerbangan rendah, karakteristik radiasi infra merah yang tidak signifikan, dan kecepatan penerbangan sedang. UAV semacam itu sangat bergantung pada sinyal navigasi satelit dan jalur transmisi data. Setelah terkena interferensi elektromagnetik, mereka biasanya memicu strategi perlindungan keselamatan seperti melayang dalam keadaan siaga atau pendaratan paksa. Meskipun mereka telah menetapkan mekanisme pengendalian zona larangan terbang, pembatasan ini secara teknis mudah ditembus, sehingga menimbulkan risiko modifikasi dan pemanfaatan oleh penjahat; pita frekuensi komunikasi mereka sebagian besar mengadopsi frekuensi konvensional 2,4 GHz atau 5,8 GHz, dan sistem teknologi deteksi dan kontrol terkait relatif matang.

2. 
   

3. UAV sayap tetap: Mereka mengandalkan daya dorong atau tarikan yang disediakan oleh perangkat listrik untuk terbang dan menghasilkan gaya angkat melalui sayap tetap di badan pesawat. Mereka memiliki keunggulan seperti kecepatan terbang yang cepat, jangkauan operasi yang luas, waktu ketahanan yang lama, dan efisiensi misi yang tinggi. Namun, UAV tersebut memiliki keterbatasan yang jelas: ambang teknis pengoperasian yang tinggi, koefisien risiko penerbangan yang tinggi, waktu ketahanan udara yang relatif terbatas, dan persyaratan yang tinggi untuk kerataan dan keterbukaan lokasi lepas landas; karena mereka perlu melancarkan serangan operasional dari ketinggian di perkotaan, lintasan penerbangan mereka mudah ditangkap oleh peralatan pendeteksi ketinggian, sehingga tingkat kesulitan penanggulangannya rendah.

4. UAV 4G/5G: Mereka mengandalkan jaringan stasiun pangkalan komunikasi 4G/5G publik untuk mencapai kendali jarak jauh, yang dapat menembus batas jarak tautan tradisional, dan memiliki karakteristik seperti kompatibilitas yang kuat, kapasitas transmisi data komunikasi yang besar, dan jarak kendali yang jauh. Mode kendali jarak jauhnya sangat meningkatkan kesulitan dalam mendeteksi dan mengidentifikasi sinyal kontrol dan sinyal transmisi gambar, namun penggunaan operasionalnya sangat dibatasi oleh jangkauan radiasi stasiun pangkalan 4G/5G, sehingga sulit untuk melakukan operasi penerbangan di ketinggian; mereka dapat memberikan efisiensi penggunaan yang baik di lingkungan ketinggian rendah di bawah 50 m, tetapi latensi komunikasi biasanya di atas 100~200 ms, sehingga sulit untuk memenuhi kebutuhan taktis perjalanan berkecepatan tinggi di lingkungan perkotaan yang kompleks.

5. UAV WiFi: Dilengkapi dengan modul transmisi gambar WiFi, berdasarkan protokol komunikasi WiFi universal, mereka dapat langsung mewujudkan kontrol dan pratinjau gambar melalui terminal pintar seperti ponsel dan tablet, dengan proses pengoperasian yang sederhana dan nyaman. Dengan mempopulerkan dan penerapan jaringan 5G, akurasi kontrol dan kualitas transmisi gambar UAV WiFi semakin ditingkatkan. Namun, karena dibatasi oleh karakteristik teknis komunikasi WiFi, jarak transmisi gambar efektif sebagian besar terbatas pada kisaran beberapa ratus meter, dan mudah diblokir oleh bangunan perkotaan yang menyebabkan gangguan sinyal komunikasi. Biasanya, ini hanya dapat digunakan dalam lingkungan saling berhadapan jarak pendek tanpa halangan.

6. UAV yang dilengkapi dengan teknologi khusus: UAV tersebut meningkatkan kemampuan operasional dengan mengintegrasikan modul teknis khusus, terutama mencakup empat jenis: UAV yang dilengkapi navigasi satelit dilengkapi dengan modul penentuan posisi GPS, dan bahkan jika sinyal transmisi gambar hilang, mereka masih dapat menyelesaikan tugas yang ditetapkan dengan mengandalkan perencanaan jalur GPS yang telah ditentukan sebelumnya; UAV navigasi inersia memiliki kemampuan kontrol penerbangan otonom proses penuh dan tidak memerlukan kontrol waktu nyata atau interaksi informasi gambar dengan stasiun bumi, tetapi parameter misi harus dimuat sebelumnya dan tidak dapat dimodifikasi selama penerbangan; UAV pencocokan gambar mengandalkan database fitur optik target yang telah direkam sebelumnya dan dapat secara mandiri menyelesaikan pencarian target, pelacakan dinamis, penguncian yang tepat, dan tugas menyerang dalam area yang ditentukan; UAV yang cocok dengan medan dapat secara otomatis menyesuaikan ketinggian penerbangan sesuai dengan medan, biasanya terbang pada ketinggian sangat rendah mulai dari beberapa meter hingga puluhan meter, dan menghindari deteksi radar dan radio dengan menutupi kekacauan di darat. Namun, di wilayah inti perkotaan yang padat penduduk, penggunaannya sangat sulit karena kompleksitas lingkungannya.

Meskipun berbagai kebijakan dan peraturan telah dikeluarkan untuk mengatur dan mengendalikan aktivitas penerbangan UAV di wilayah udara perkotaan, fenomena penerbangan UAV ilegal (disebut 'penerbangan hitam') masih terus terjadi, dan kecelakaan keselamatan mendadak seperti jatuhnya UAV, kehilangan sinyal, dan tabrakan gedung sering terjadi. Masalah-masalah ini tidak hanya menimbulkan bahaya besar yang tersembunyi terhadap upaya pencegahan dan pengendalian keamanan publik perkotaan, namun juga merupakan ancaman langsung terhadap sasaran-sasaran utama utama perkotaan, kawasan-kawasan penting yang kritis, dan keamanan acara-acara besar. Terutama dalam konteks meningkatnya konfrontasi permainan kekuatan besar, kontradiksi dalam dan luar negeri yang tumpang tindih, dan seringnya provokasi dari faktor-faktor yang tidak stabil di wilayah sekitarnya, jika UAV tersebut digunakan oleh teroris, kekuatan musuh, atau penjahat ekstrem untuk melakukan aktivitas sabotase dan menciptakan insiden ancaman keamanan udara ekstrem di kota-kota utama, hal ini akan memicu kepanikan sosial yang meluas dan dampak buruk, yang mengakibatkan banyak korban jiwa dan kerugian harta benda.