Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования Куйбышевского муниципального района Новосибирской области -
станция юных техников
«Системы противодействия беспилотных летательных аппаратов»
Куйбышев, 18.02.2025-21.04.2025
Оглавление
Введение 3
Глава 1.Порядок применения и проблемы использования БПЛА.
Факторы, осложняющие организацию противодействия БПЛА 5
Технические особенности БПЛА 7
Боевые возможности подразделений ПВО СВ 8
Глава 2. Рекомендации по борьбе с беспилотными летательными аппаратами.
2.1. Способы борьбы с БПЛА 10
2.2. Уничтожение БПЛА 14
2.3. Препятствование работе 16
Выводы и практические рекомендации. 17
Заключение. 21
Список литературы. 22
Введение
Одним из средств новейшего вооружения, использовавшихся в военных конфликтах конца ХХ - начала XXI вв., стали беспилотные летательные аппараты. БПЛА доказали свою способность значительно эффективнее вести воздушную разведку, чем пилотируемые самолёты, и выполнять другие задачи боевого обеспечения, нанося удары по противнику.
Современную армию невозможно представить без беспилотных летальных аппаратов. БПЛА указывают на цель, наводят артиллерию, корректируют огонь, передают разведданные прямо в штаб воинской части или подразделения, который выполняет боевую задачу, а главное - берегут жизни бойцов.
В условиях ведения скоротечных боевых действий и резкой смены обстановки применение беспилотных летательных аппаратов является одним из факторов обеспечения разведывательной информацией соответствующих командиров в масштабе реального времени и возможности осуществить огневое воздействие на личный состав и объекты противника. Применение противником высокоманёвренных подразделений на основе предоставленной разведывательной информации имеют возможность в короткий промежуток времени нанести огневое поражение по подразделениям, которые находятся в первом и втором эшелоне, в районах огневых позиций, а также по резервам, складам с материально-техническими средствами.
Исходя из этого, борьба с беспилотными летательными аппаратами является одним из приоритетных задач противодействия системам разведки, управления и боевого применения противника.
На сегодняшний день ни одно государство не способно в полном объеме противостоять спланированным действиям беспилотных летательных аппаратов.
Цель данного проекта состоит в предоставлении рекомендаций по организации борьбы с беспилотными летальными аппаратами, формулировке основных существующих и перспективных методов борьбы с ними.
В связи с поставленной целью определим основные задачи:
1. Рассмотреть факторы, осложняющие организацию противодействия БПЛА.
2. Изучить способы борьбы с БПЛА и их уничтожение.
3. Разработать рекомендации по борьбе с беспилотными летательными аппаратами.
Актуальностьюданной темы является то, что начиная с середины 2000-х годов в средствах массовой информации стали регулярно появляться сообщения об несанкционированном использовании беспилотных летательных аппаратов в особо контролируемых зонах: в аэропортах, на военных объектах, против промышленной инфраструктуры.
В настоящее время БПЛА широко используются длянесанкционированного наблюдения важныхобъектов,проведения терактов идиверсий, заброски запрещенных грузов, а также в военном деле. В связи с этим,
актуализировалась задача противодействия БПЛА.
Анализ публикаций в этой области, показывает, что серьезных статей по данной тематике довольно мало. В числе работ в этой области преобладают оптимистические выводы относительно эффективности поражения всех видов БПЛА существующими средствами противовоздушной обороны и радиоэлектронной борьбы.
При создании проекта, мы с товарищем не зря выбрали данную тему, потому что считаем, что проблема противодействия БПЛА, является чрезвычайно сложной, многогранной, и до сих пор эффективно не решенной.
Глава 1. Порядок применения и проблемы использования БПЛА.
1.1. Факторы, осложняющие организацию противодействия БПЛА.
Беспилотные летательные аппараты имеют существенные отличияоттипичныхцелейкомплексовпротивовоздушнойобороныСухопутныхвойск, что затрудняет организацию противодействия БПЛА за счет следующихфакторов:
малых геометрических размеров и малой эффективной площади рассеянияБПЛА,достигаемойиспользованиемвихконструкциикомпозитныхматериалов. В связи с этим лучшие характеристики по обнаружению БПЛАимеют средства разведки с наименьшей длиной волны, а именно: оптическиесредства разведки (бинокли, телевизионный оптический визир и т.д),радиолокационныестанциимиллиметровогодиапазона. Крометого,малыегеометрические размеры усложняют поражение БПЛА ракетами и зенитнымибоеприпасамисконтактным подрывом;
малой акустической заметности БПЛА в связи с применением электрическихдвигателей;
малоготемпературногоизлучениядвигателейвнутреннегосгорания(либобензогенераторов),котороесоздаетсяблагодаряпрерывистомурежимуработыилиотводуотработанныхгазоввверхнююполусферу.Всеэтозатрудняетнаведениезенитныхракетстепловымиголовкамисамонаведения.
БПЛАявляютсякруглосуточнымисредствамиразведки,которыеспособнывыполнятьзадачиднёминочью.
Противодействие беспилотникам - задача, требующая нестандартных решений. Как сейчас оповещают в СМИ, налёты противника на Москву и на другие российские административные и военно-промышленные центры с использованием беспилотников становятся повседневной реальностью.
Мы можем отметить очевидный факт - чем ближе к Москве и другим крупным городам с их густонаселенной застройкой, тем опаснее могут быть последствия таких налетов, причём даже сбитый беспилотник может в таком случае стать причиной серьёзных разрушений и человеческих жертв.
Сплошное радиолокационное поле ПВО на западном направлении в России создается уже достаточно давно и, вероятно, находится в высокой степени готовности. Низковысотные и малоразмерные цели также не должны быть для нас неразрешимой проблемой, особенно в век загоризонтной радиолокации и самолётов дальнего радиолокационного обнаружения.
Рассуждая над данной темой работы, у нас с товарищем остаётся вопрос наличия адекватного количества и качества активных средств поражения БПЛА противника. С этим ситуация объективно, наверняка, более сложная. Во-первых, потому, что бороться с копеечными беспилотниками с помощью тяжёлых зенитных ракет комплексов С-300/400 стоимостью в миллионы рублей за единицу - дело очень дорогостоящее и потому бесперспективное. Никаких ракет не хватит, да и цели совсем другие - те же ударные самолеты НАТО, например.
Проблема противодействия активными средствами беспилотникам противника может потребовать нестандартных решений. Оптимальным средством для перехвата БПЛА на дальних подступах видится малогабаритный воздушный аппарат типа лёгкого истребителя периода Второй мировой войны, оснащённый самыми простыми приборами навигации, целеуказания и бортовым оружием уровня авиационного пулемета.
1.2. Технические особенности БПЛА.
ДляборьбысБПЛАмогутбытьиспользованыихтехническиеособенности,аименно наличиедемаскирующихпризнаковвоптическомдиапазоне:визуальнаявидимость днём на фоне неба или по вспышкам при работе двигателя внутреннегосгорания (бензогенератора) ночью, по сигналам навигационных огней, по наличиюрадиоизлучениявсетиуправления,навигацииипередачиинформации.
Программируемаятраекторияполёта(приналичии),котораязакладываетсядостартавполётноезадание,какправило,имеетнесложнуюформу.ПосколькуБПЛАвходеполётавручнуюнепилотируется,входевизуальногонаблюденияважноосуществлять считывание текущих угловых координат и, по возможности, дальностидоцелидля построениятраекторииполёта.
Видтраекторииполётапредоставляетинформациюорайонах,представляющихповышенныйинтересдляпротивникаиуровеньегознанийобобъектахнаблюдения,чтопозволяетразоблачитьзамысел противниканаведениеразведки.
ОпределениемаршрутапозволяеторганизоватьогневоепоражениеБПЛАнаразведанных маршрутах полёта при их повторах, создать огневые зенитные засадынаучасткахгде поражение БПЛА наиболее вероятно(ровныеучасткисмалымиуглами закрытия, полёты на малых высотах). Особенно важной задачей являетсяопределение расположения пунктов управления БПЛА для их огневогопораженияиопределениянаправленийнаиболеевероятногоихпоявления.
Боевые возможности подразделений ПВО СВ.
БоевыевозможностичастейиподразделенийвойскПВОСВпоуничтожениюбеспилотныхлетательныхаппаратовопределяютсявозможностямисредствразведкипосвоевременномуобнаружениюБПЛА,своевременностипереводомзенитныхракетныхкомплексовизенитныхракетно-пушечныхкомплексоввсостояниеготовностикстрельбе,ихвременемреакциииэффективностьюстрельбыпоБПЛАсместаивдвижении.
ДляборьбысБПЛАвозможноприменениечастямииподразделениямиПВОСВследующихспособовиприемов:
сосредоточенияогняЗРК, ЗРПКпо беспилотным летательным аппаратам дляихнадежногоуничтожения;
рассредоточенияогнядлянанесениягруппеБПЛАмаксимальныхпотерь;
самостоятельноговедениеогнязенитнойракетнойбатареей.
Припостроениисистемызенитногоракетно-артиллерийскогоприкрытиявойскнеобходимообеспечить:
взаимноецелеуказаниемеждуподразделениямиПВОСВпоБПЛА,которыевнезапнопоявляются намалыхипредельномалых высотах;
созданиедвух-трёхогневыхрубежейдлягарантированногоуничтоженияБПЛА.
ДлясилисредствПВОСВнеобходимоосуществитьоптимальныйвыборнаправленийивысотыпоискаБПЛАотносительноихпредполагаемогоместонахождения, на которыхэффективная площадьрассеянияэтих БПЛА будетмаксимальной.ТенденцияувеличениямаксимальнойвысотыискоростиполётаБПЛА обусловлена в частности меньшей уязвимостью силами и средствами ПВО СВ.Вэтомаспектеможновыделитьдвегруппыбеспилотныхлетательныхаппаратов:
первая группа включает высотные БПЛА с относительно малой скоростью ибольшойпродолжительностьюполёта(стратегические,оперативныеиоперативно-тактические).Ониосуществляютобзорнуюразведкунавсюглубинуоперативного(оперативно-тактического)построениявойсквреальномвремени с передачей информации на командный пункт. Для такойгруппыхарактерендиапазонвысот18,5-20км,скоростибоевогоприменения-
140-150км/ч,продолжительностиполёта-12-40часов,срадиусомбоевогодействиясвыше500км;
втораягруппавключаетмаловысотныеБПЛАсотносительнобольшойскоростью полёта (тактические БПЛА и БПЛА поля боя). Они осуществляютдетальнуюразведкуобъектов,которыеобнаруженыдругимисредствамиразведки,уточнениекоординатцели,контрольрезультатовогневогопоражения. При этом диапазон высот составляет от 50 м до 4000 м, диапазонскоростей - 700-1000 км/ч, продолжительность полёта - 2 часа, дальность - около 450 км. Эффективная площадь рассеяния БПЛА такого класса находитсявдиапазонеот0,01м2до2м2.
РазделениепаркаБПЛАпогруппампозволяетхарактеризоватьихпостепениуязвимостидлясилисредствПВОСВ.
Глава 2. Рекомендации по борьбе с беспилотными летательными аппаратами.
2.1. Способы борьбы с БПЛА.
СамыйпростойилогичныйспособизбавитьсяотвражескогоБПЛА-уничтожитьего.Любаялетающаятехникаможетбытьсбита.Главнойпроблемойвэтомделеявляетсявыявление цели и проведение успешной атаки на неё. При этом для уничтоженияможет использоваться различное вооружение. Небольшие лёгкие БПЛА могут бытьсбитыспомощьюстрелковогооружия,адляпоражениятяжёлыхБПЛАнужнопривлекатьзенитныеракетныекомплексы.
Способы противодействия беспилотным летательным аппаратам нацелены на прекращение перемещения БПЛА, срыв выполнения ими задач, а также их физическое уничтожение или захват. К основным способам противодействия относятся:
радиоэлектронное воздействие (блокирование, подавление);
информационно-программное воздействие (перехват, спуффинг, ddos-атаки);
микроволновое воздействие (электромагнитное воздействие);
оптоэлектронное воздействие (лазерное воздействие);
механическое воздействие (ловля специальными сетями, огневое и кинетическое воздействие).
Радиоэлектронное подавление
Радиоэлектронное подавление (РЭП) заключается в излучение помеховых сигналов, приводящих к затруднению или срыву функционирования различных систем БПЛА:
подавление радиолиний управления БПЛА;
подавление средств спутниковой радионавигации (GPS/ГЛОНАСС и других космических радионавигационных систем);
комбинированные воздействия.
Радиоэлектронное подавление БПЛА является одним из основных способов борьбы с управляемыми БПЛА. Наиболее часто используется заградительная шумовая помеха, перекрывающая полосу пропускания радиоприемного тракта и превышающая по мощности управляющий сигнал.
Борьба с беспилотниками или радиоэлектронное подавление БПЛА обладает целым рядом достоинств, по сравнению с другими способами противодействия, например, механическим воздействием:
радиоэлектронное подавление может осуществляться сразу на несколько БПЛА. Теоретически количество подавляемых целей не ограничено, условием подавления является лишь превышение уровня помехи над уровнем полезного сигнала. Причем это относится как к подавлению каналов управления, так и к подавлению средств радионавигации;
радиоэлектронное подавление экономически более выгодно, так как в ходе функционирования расходуется только электроэнергия;
радиоэлектронное подавление обладает большой гибкостью применения. Можно использовать различные режимы работы, избирательно подавлять заданные БПЛА и/или выбранные бортовые системы, применять различные сценарии функционирования комплекса противодействия, адаптируясь к внешним условиям.
Однако кроме достоинств радиоэлектронное подавление обладает и некоторыми недостатками:
при функционировании средств радиоэлектронного подавления должны выполняться экологические требования, а также требования по электро-магнитной совместимости с другими радиоэлектронными средствами;
радиоэлектронное подавление радиолиний управления невозможно в случае функционирования БПЛА в режиме «радиомолчания», когда его полет осуществляется автономно по заранее загруженной программе;
использование заградительных помех приводит к необходимости применения мощного помехового радиоизлучения, особенно для широкополосных сигналов БПЛА. Для использования прицельных помех требуется предварительный этап обнаружения и технического анализа сигналов БПЛА.
Современные средства радиоэлектронного подавления можно разделить на следующие типы:
военные средства РЭП - имеют большую излучаемую мощность, и, как следствие, обладают большой дальностью подавления;
«коммерческие» средства РЭП - имеют среднюю излучаемую мощность и ограниченную дальность подавления. Используются для прикрытия важных государственных, промышленных и социальных объектов от «коммерческих» беспилотных летательных аппаратов;
малогабаритные средства РЭП - имеют невысокую излучаемую мощность и малую дальность подавления. Как правило, выполнены в виде носимого радиоэлектронного «ружья».
Существуют несколько основных способов информационно-технического воздействия на БПЛА:
воздействие путем нарушения радиообмена между БПЛА и наземным пунктом управления (НПУ);
воздействие путем нарушения информационного обмена между БПЛА и наземным пунктом управления (НПУ);
воздействие путем нарушения специального программного обеспечения на БПЛА и/или НПУ.
Для осуществления указанных воздействий средства противодействия должны получить информацию о формате и структуре используемых протоколов управления и обмена данными. В этом случае появляется возможность передачи ложных команд управления или ложных параметров на БПЛА.
2.2. Уничтожение БПЛА.
СамыйпростойилогичныйспособизбавитьсяотвражескогоБПЛА-уничтожитьего.Любаялетающаятехникаможетбытьсбита.Главнойпроблемойвэтомделеявляетсявыявление цели и проведение успешной атаки на неё. При этом для уничтоженияможет использоваться различное вооружение. Небольшие лёгкие БПЛА могут бытьсбитыспомощьюстрелковогооружия,адляпоражениятяжёлыхБПЛАнужнопривлекатьзенитныеракетныекомплексы.
ВрядеслучаевБПЛАлегкогоклассаявляется сложной целью для существующихРЛС.Эти аппараты имеют малуюэффективную площадь рассеяния, поэтому их обнаружение становится довольносложнойзадачей.Вчастности,снижаетсямаксимальнаядальностьобнаружения.
БПЛАсреднегоикрупногоразмераимеютбольшиегеометрическиеразмеры,значительныетепловыеконтрастызасчетиспользованиямощныхдвигателейвнутреннегосгорания,несутпушечноеиракетно-бомбовоеоружие,параболическиеспутниковые антенны, которые имеют большую эффективную площадь рассеяния ипредставляютхорошуюцельдля комплексовПВО.
МалоразмерныеБПЛАхарактеризуютсямалымигеометрическимиразмерами,низкой тепловой контрастностью и скоростью полёта, а также малой эффективнойплощадью рассеяния, что не позволяет обеспечить достаточную эффективность ихпораженияЗРКиПЗРК.
УничтожениеБПЛАсвязаносрядомсложностейвовремяобнаруженияипораженияцели. Поэтому в обсуждениях методик противодействия такой технике очень частопредлагается альтернатива уничтожению - подавление радиоэлектронных систем.Хотя некоторые современные БПЛА имеют возможность автономного выполнениязадач, почти вся подобная техника управляется оператором, а команды передаютсяпорадиоканалу.Такимобразом,подавлениеканалауправлениясредствамирадиоэлектроннойборьбыРЭБспособно,какминимум,помешатьвыполнениюзадачи.
2.3. Препятствование работе.
НавооружениимногихармийнаходитсябольшоеколичестворазнообразныхсистемРЭБ. Для успешного подавления работы БПЛА противника необходимо установитьчастоты, на которых ведется управление ими, после чего «забить» их помехами.Далеко не все современные БПЛА комплектуются автоматикой, способной взять насебя управление в случае потери сигнала от оператора. Кроме того, потеря связи соператором приведет к невозможности передачи разведывательной информации,такой, как видеосигнал с камеры БПЛА. Дальнейшая судьба БПЛА, оставшегося безуправления, зависит от стороны, осуществляющей перехват. Прежде всего его могутуничтожить,причемуничтожениетакойцелинедолжнобытьсложнойзадачей.
НекоторыеБПЛАнаслучайобрываканаласвязисоператоромимеютсоответствующийрежимработы.Припотересигналаотпультаоператораавтоматикавозвращает БПЛА в заданный район, где тот может совершить посадку. В любомслучае система управления игнорирует все сигналы, а перемещение в указаннуюзону осуществляется с помощью спутниковой навигации. Используя систему GPS или ГЛОНАСС,летательныйаппаратможетопределитьсобственноеположениевпространстве, направление и дальность до оператора или аэродрома и вернуться кнему. Чтобы не допустить «эвакуацию» БПЛА, средства РЭБ должны подавлять нетолькоканалуправления,ноисигналынавигационнойсистемы.Врезультатеуспешного«глушения»всехэтихсигналовпротивник,свысокойвероятностьюпотеряеттехнику,попавшуювзонудействия РЭБ.
Выводы и практические рекомендации
В настоящее время, благодаря быстрому развитию компьютерных технологий и, как следствие, заметному росту "интеллектуальных" возможностей роботов, изобретением роботов стало их внедрение во многие сферы человеческой деятельности. Одной из самых быстро развивающихся и перспективных областей развития технологий в последние годы является разработка и производство беспилотных летательных аппаратов (далее БПЛА, беспилотные летательные аппараты, БПЛА). Это связано с тем, что использование беспилотных летательных аппаратов в армии и в различных гражданских областях является экономичным и часто позволяет им выполнять задачу лучше и быстрее, чем это было бы сделано с помощью традиционной авиации или других традиционных методов.
Вероятно, в современном мире нет области, где было бы невозможно эффективно использовать беспилотные летательные аппараты. Это традиционные: аэрофотосъемка, коммерческая разведка рыбы, геологоразведка, перелет трубопроводов с целью быстрого обнаружения аварий, военная разведка, корректировка артиллерийского и ракетного обстрела, прицеливание бомбардировщиков, обнаружение кораблей, нуждающихся, обнаружение лесных пожаров на начальном этапе (что очень важно в России, горят сотни тысяч гектаров леса, на многие миллиарды рублей)), бесценны БПЛА при поимке преступников (сверху видно всё) и в обычной практике ГИБДД.
А нетрадиционные, например: выводить спутники на орбиту (пока небольшой вес), использовать БПЛА для уничтожения мелких банд и даже отдельных бандитов для доставки срочных грузов или документов, промышленный шпионаж (БПЛА всегда миниатюризируются, уже можно замаскировать БПЛА под бабочку, муху или жука. БПЛА также выгодно отличаются от самолетов. Дрону ничего этого не нужно. И неизмеримо проще и дешевле обучить оператора БПЛА, чем пилота.
Написав данную работу, стало ясно, что везде нужны умные машины. Они приносят много пользы, часто они готовы заменить человека. В конце концов, наши физические возможности ограничены, и умная машина-беспилотник-справляется со многими задачами лучше, чем человек.
Практические рекомендации по противодействию беспилотников
Для выработки тактики противодействия в первую очередь нужно изучить технические недостатки БПЛА. Основной недостаток БПЛА и особенно ДПЛА является уязвимость каналов связи - сигналы системы глобального позиционирования GPS навигаторов, как и любые сигналы, принимаемые и отсылаемые летательным аппаратом, можно глушить, перехватывать и подменять.
Для управления ДПЛА требуются каналы связи высокой пропускной способности, которые 8 сложно организовать, особенно для загоризонтной (в том числе спутниковой) связи. Так, во время кампании США в Афганистане в распоряжении военных находились 6 «Предаторов» и 2 «Глобал Хоука», но одновременно в воздухе могли находиться не более двух БПЛА, а для экономии пропускной способности канала спутниковой связи пилоты были вынуждены отключать некоторые датчики и использовать видеопоток низкого качества. Для стойкости к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ) противника дрон обязан так или иначе иметь стойкость, сопоставимую с полноценными боевыми самолётами, что так или иначе повышает стоимость дрона и резко повышает риск массового уничтожения дронов минимальными средствами. Дрон зачастую ещё более тихоходен, маломанёвренен и зависим от помех, чем крылатая ракета.
Одним из примеров успешного боевого применения дронов является прицельный огонь самодельными устройствами по живой силе и технике противника. Однако средства противодействия, такими как радиоподавление канала управления, могут полностью отключить дроны любого технического уровня. Серьёзной проблемой для оптико-электронных систем ударных БПЛА являются погодные условия. В случае низкой облачности ударным БПЛА приходится снижаться ниже границы облачности, тогда они попадают в зоны поражения ПЗРК и низковысотных ЗРК. Поэтому БПЛА наиболее эффективны при ясной погоде, когда можно действовать с большой высоты.
Заключение
В заключении можно сказать, что действительно противодействие БПЛА противника является одной из важнейших задач, решаемой в целях обеспечения безопасности военных объектов и группировок войск (сил), требующей от командиров (начальников) творчества и инициативы. Указанная задача должна решаться через выполнение всего указанного комплекса мер и в первую очередь - создания эффективной системы противодействия их применению, на основе ПВН и взаимодействующих с ними огневых групп.
Список используемой литературы.
Хромов Д.В. Разновидности роботов и их классификация.
Интернет-ресурсы:
https://aviadron.ru/drone-articles/
https://titok007.narod.ru/history.html
22
