Die Bedrohung durch niedrig fliegende, langsame und kleine Drohnen wird in Kampf- und nationalen Sicherheitsszenarien Realität
Da diese Bedrohung ernster wird, hat die NATO kürzlich mehrere Studien zu diesem Thema durchgeführt. In den Vorjahren wurden zwei Studien unter den Codes SG-170 und SG-188 veröffentlicht, 2017 führte die Industrial Advisory Group die bisher neueste Studie durch und veröffentlichte sie unter dem Namen SG-200 „Study on Low, Slow and Small Threat Effektoren. (Untersuchung von langsamen, niedrig fliegenden, kleinen feindlichen Exekutivmitteln). In all diesen Berichten kommen die Forscher zu dem Hauptschluss, dass kein einzelner Sensortyp allein ausreichende Ortungs- und Identifizierungsfähigkeiten bieten kann, um einen zuverlässigen und effektiven Schutz vor der Bedrohung durch niedrig fliegende, langsame und kleinformatige Drohnen zu bieten (HNM-UAVs). Es ist zu bedenken, dass die Schwarmfähigkeiten unbemannter Fahrzeuge bereits sehr nahe sind, wonach der Kampf gegen sie viel komplizierter wird.
Ein neuer Markt am Horizont
Die Zahl der Unternehmen, die auf dem Markt für Anti-Drohnen-Systeme tätig sind, wächst ständig. MarketForecast.com hat kürzlich einen Analysebericht mit dem Titel „Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026“veröffentlicht, der zwei Szenarien prognostiziert, eines ohne signifikante Ereignisse und eines mit einem erfolgreichen UAV-Angriff. Im ersten Fall sollte der kommerzielle Markt bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,5 % von 123 Millionen US-Dollar auf 273 Millionen US-Dollar wachsen, während der Militärmarkt von 379 US-Dollar auf 1223 Millionen US-Dollar bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,8 Prozent wachsen sollte. Im Falle des UAV-Angriffs wird der Höhepunkt der Käufe in den ersten Jahren auftreten, und dann wird es einen gewissen Rückgang geben. In jedem Fall zeigen die Daten für beide Szenarien deutliche Marktgewinne.
Wie bereits erwähnt, ist ein Sensor der HNM-UAV-Bedrohung nicht gewachsen. Daher ist es in der Regel erforderlich, verschiedene Typen zu verwenden, dies sind Radarstationen, Funkempfänger, akustische und optische Sensoren. Die Neutralisierung von Bedrohungen kann viele Formen annehmen. Die erste ist eine funktionelle Niederlage durch den Einsatz von absichtlichen Störsendern, die desorientieren Störsender, die einer Drohne, die mit einem GPS-Signal arbeitet, die falsche Richtung geben oder ihre Steuerung abfangen. Die zweite ist die direkte Beschädigung durch Laser, hochenergetische Mikrowellen, physikalische Barrieren oder sogar feste schädigende Elemente verschiedener Art.
Für fertige Systeme
Abgesehen von Systemen zur Neutralisierung taktischer und größerer Drohnen, die bereits als Teil eines Luftverteidigungssystems mit sehr kurzer Reichweite angesehen werden können, werden wir uns auf Systeme konzentrieren, die gegen UAVs niedrigerer Ebene (oft handelsübliche kommerzielle Systeme) ausgelegt sind. die ihre Neutralisation auf kurze und mittlere Distanzen garantieren. Laut Branchenquellen beträgt die durchschnittliche Erfassungsreichweite von NNM-UAV-Zielen für moderne Radare 8 km, die Verfolgungsreichweite 5 km, während optoelektronische Systeme eine Erfassungsreichweite von 8 km und eine Verfolgungsreichweite von 4 km haben.
Bei den Aktuatoren können Hochfrequenzsysteme die Drohne in einer Entfernung von 8 km erkennen, ihren Betrieb bei 2,5 km stören und in einer Entfernung von etwa 2 km effektiv blockieren, während Laser und ein elektromagnetischer Impuls in einer Entfernung von 1,5 verwendet werden können km. Indem wir vereinfachen und berücksichtigen, dass diese Systeme sowohl in militärischen Operationen als auch in Sicherheitsszenarien eingesetzt werden können, können wir Anti-Drohnen-Systeme in Mittel- und Kurzstreckensysteme unterteilen. Erstere sind in der Regel stationär oder an Fahrzeugen verbaut und bieten bei den genannten Reichweiten eine „sichere Kuppel“. Systeme mit kurzer Reichweite werden normalerweise in Form von "Radiofrequenz-Geschützen" angeboten, die zur Objektverteidigung verwendet werden können. Ihre Wirksamkeit bei der Schadensverhinderung hängt von der Art der von der Drohne selbst getragenen Nutzlast ab.
Beginnen wir mit Mittelklasse-Systemen, wobei es in manchen Fällen schwierig ist, ein bestimmtes System zu kategorisieren, da der Entwickler darauf aufbauend viele verschiedene Optionen mit unterschiedlichen Eigenschaften anbietet. Thales aus Frankreich ist definitiv eines dieser Unternehmen, das eine Vielzahl modularer und skalierbarer Lösungen anbietet und gleichzeitig seine Integrationsfähigkeiten voll ausschöpft.
Reden wir über AUDS
Wenn wir über aktuelle Systeme sprechen, lohnt es sich zunächst, mit dem AUDS-System (Anti-UAV Defence Solution) zu beginnen, das von drei britischen Unternehmen entwickelt wurde, die ihre Erfahrungen in einer umfassenden Lösung gebündelt haben.
Das frequenzmodulierte CW-Doppler-Radar arbeitet im elektronischen Abtastmodus und bietet je nach Konfiguration 180 ° Azimut und 10 ° oder 20 ° Elevation. Es arbeitet im Ku-Band und hat eine maximale Reichweite von 8 km, kann die effektive Streufläche (ESR) bis zu 0,01 m2 bestimmen. Das System kann gleichzeitig mehrere Ziele zur Verfolgung erfassen.
Das Chess Dynamics Hawkeye Überwachungs- und Suchsystem ist in derselben Einheit mit einem HF-Störsender installiert und besteht aus einer hochauflösenden optoelektronischen Kamera und einer gekühlten Mittelwellen-Wärmebildkamera. Die erste hat ein horizontales Sichtfeld von 0,22 ° bis 58 ° und eine Wärmebildkamera von 0,6 ° bis 36 °. Das System verwendet ein digitales Tracking-Gerät Vision4ce, das eine kontinuierliche Verfolgung im Azimut ermöglicht. Das System ist in der Lage, kontinuierlich im Azimut zu schwenken und von -20° bis +60° mit einer Geschwindigkeit von 30° pro Sekunde zu neigen und Ziele in einer Entfernung von etwa 4 km zu verfolgen.
Der ECS Multiband RF Silencer verfügt über drei integrierte Richtantennen, die einen 20°-Strahl bilden. Das Unternehmen hat umfangreiche Erfahrungen in der Entwicklung von Technologien zur Abwehr improvisierter Sprengkörper gesammelt. Ein Unternehmensvertreter berichtete davon und wies darauf hin, dass mehrere seiner Systeme von Koalitionsstreitkräften im Irak und in Afghanistan eingesetzt wurden. Er fügte hinzu, dass ECS die Schwachstellen von Datenübertragungskanälen kennt und wie man sie nutzt.
Das Herzstück des AUDS-Systems ist die Bedienstation, über die alle Systemkomponenten gesteuert werden können. Es umfasst ein Tracking-Display, einen Hauptsteuerungsbildschirm und ein Display zum Anzeigen von Videos.
Um den Überwachungsbereich zu erweitern, können diese Systeme zu einem Netzwerk zusammengefasst werden, seien es mehrere vollwertige AUDS-Systeme oder ein Netzwerk von Radargeräten, die an ein einziges „Überwachungs- und Suchsystem / Störsender“angeschlossen sind. Außerdem kann das AUDS-System potenziell Teil eines größeren Luftverteidigungssystems sein, obwohl die Unternehmen noch nicht beabsichtigen, diese Richtung zu entwickeln.
AUDS ist in drei Konfigurationen erhältlich: eine tragbare Dachplattform, ein robustes Mastsystem für Vorwärtsoperationsbasen oder temporäre Lager und ein festes System für die Grenzsicherung und die Sicherheit kritischer Infrastrukturen. AUDS kann auch an Fahrzeugen verbaut werden und ist optimiert und gehärtet für den Einsatz an Militär-Lkw oder Nutzfahrzeugen. Das System wurde 2016 bei Einheiten der US-Armee eingesetzt und erreichte im Januar 2017 die höchste technologische Reife.
Das deutsche Unternehmen Rheinmetall geht das Problem der Abwehr von Drohnen aus einer etwas anderen Position an, da es hauptsächlich fortgeschrittenere Bedrohungen berücksichtigt, zum Beispiel fortschrittliche Drohnen, die einer Entdeckung durch Hochfrequenzmittel entgehen können, um die eine oder andere bodengestützte Luft zu bekämpfen Verteidigungssystem erforderlich ist, um ihre Entdeckung und Neutralisierung zu gewährleisten. So setzt Rheinmetall verschiedenste Systeme aus seinem umfangreichen Portfolio als Anti-Target-Lösungen ein. Das Unternehmen hat bereits zwei Großaufträge für die Systemfamilie Radshield zum Schutz von Justizvollzugsanstalten in der Schweiz und in Deutschland gewonnen, die verschiedene Module beinhalten kann, die an die Anforderungen des Kunden angepasst werden können.
Darunter finden wir das optoelektronische Überwachungskit UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), das 12 TV-Kameras und 8 Infrarotsensoren umfasst, einen 360 ° -Sektor abdeckt und entlang dreier Achsen stabilisiert ist. Das Kit kann mit einem infrarotgekühlten FAST-Such- und Tracking-Sensor mit einer 360°-Ansicht und einer Bildwiederholfrequenz von 5 Bildern pro Sekunde sowie Radaren mit AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) mit einem Sichtfeld im Azimut von ergänzt werden 90° und in Höhe von 80°. Die Entscheidungsfindung erfolgt unter Beteiligung des Betriebssteuerungssoftwarekomplexes SC2PS (Sensor Command & Control Software), der für verschiedene Führungsebenen von persönlich bis national verfügbar ist.
Rheinmetall bietet auch Führungssysteme an, die von rotierenden oder Zwillings-35-mm-Kanonen reichen, die AHEAD-Luftstoßmunition abfeuern können (die Möglichkeit der Entwicklung einer 30-mm-Einzelschuss-AHEAD-Kanone wird in Betracht gezogen) und mit HEL (High Energy Laser) Laser enden Systeme, die inzwischen den technologischen Reifegrad 6 (Technologiedemonstration) erreicht haben. Eine Ebene darunter (Technologieentwicklungsstufe) befindet sich der wiederverwendbare fliegende Abfangjäger Sentinel der Schweizer Firma Skysec. Der Sentinel hat eine Länge von 700 mm und eine Flügelspannweite von 300 mm und wiegt 1,8 kg. Im Bug ist ein Zielsuchkopf installiert, dahinter befindet sich ein Elektromotor, der den Bugpropeller antreibt, wodurch eine Geschwindigkeit von 230 km / h erreicht werden kann; Die Reichweite des Geräts beträgt bis zu 4 km. Das Sentinel-Gerät wird mit den geladenen ungefähren dreidimensionalen Koordinaten der gewünschten Drohne gestartet, wirft bei Annäherung ein Netz aus und fängt eine feindliche Drohne ein, woraufhin der Gefangene mit Hilfe eines Fallschirms zu Boden fällt; Infolgedessen wird der indirekte Schaden auf null reduziert.
Mehr deutsche Lösungen
Rheinmetall bietet auch andere Executive-Systeme an. Zum Beispiel das HPM-System (High Power Microwave), das auch zur Neutralisierung improvisierter Sprengkörper (IEDs) verwendet wird, sowie eine 9-mm-Mehrrohrkanone mit einer Feuerrate von 1500 Schuss pro Minute, die feuerfähig ist eine Explosion von 30 Runden; Darüber hinaus erzeugt jedes Projektil eine Wolke aus Plastik-Submunitionen, die, wenn sie auf den Boden fallen, eine minimale Restenergie von weniger als 0,1 J / mm2 aufweisen. Neben militärischen Anwendungen bietet Rheinmetall zusammen mit dem auf Kommunikations- und Informationssysteme spezialisierten österreichischen Unternehmen Frequentis seine Systeme zum Schutz von Flughäfen an.
Das deutsche Unternehmen Hensoldt, 2017 aus dem Verteidigungselektronikgeschäft des europäischen Riesen Airbus ausgegründet, hat das Xpeller-System entwickelt, das aus eigenen Funktionsblöcken besteht. Das System beinhaltet ein Spexer 500 X-Band Radar mit einem 120° Azimut und 30° Elevation Sektor und einer typischen Erfassungsreichweite von 4 km, ein NightOwl ZM-ER Modul mit einer Farbkamera und einer 3-5 μm Wärmebildkamera, und ausgestattet mit Rundstrahl- oder Richtantennen Störgerät mit Nennleistung von 10 bis 400 W, Betrieb im Bereich von 20-6000 MHz.
Im Mai 2017 unterzeichnete das Unternehmen eine Vereinbarung mit der norwegischen Squarehead Technology über die Integration des Schallsensors Discovair, um die Erkennungsfunktionen von Xpeller weiter zu verbessern. Dieses System, das auf einem Array von 128 akustischen Mikrofonen basiert, verfügt auch über einen Signalprozessor.
Eine andere deutsche Lösung namens Guardion kombiniert Komponenten von drei verschiedenen Unternehmen. Die Taranis-Steuerungskomponente von ESG, die alle Sensordaten kombiniert und analysiert, visualisiert die sich nähernde Drohne und überwacht die Situation. Rhode & Schwarz hat das Ardronis RF-Erkennungssystem bereitgestellt, das die ferngesteuerten Funkkanäle kommerzieller Drohnen erkennt. Das System kann um einen Radarsignalempfänger, Optokoppler und akustische Sensoren erweitert werden. Ardronis fungiert auch als Aktor, da es den Betrieb von Funkkanälen sowie des Navigationssatellitensystems stören kann, während das R&S Wi-Fi Disconnect-Subsystem das Erkennen und Unterbrechen des zur Steuerung der Drohne verwendeten Wi-Fi-Signals ermöglicht.
Diehl Defence lieferte die HPEM Direct-Engagement-Komponente. Dieses skalierbare System ist in der Lage, Drohnenelektronik dank eines elektromagnetischen Impulses aus einer Reichweite von mehreren hundert Metern auszubrennen und auch Schwarmangriffe abzuwehren. Die einzige bekannte Anwendung des Guardion-Systems ist der Einsatz beim G20-Gipfel im Juli 2017 in Hamburg, da die ESG vom Bundeskriminalamt den Auftrag erhielt, die Stätten dieses Gipfels zu schützen.
Entwickler aus Italien, Israel und der Türkei
Das italienische Unternehmen Leonardo hat den Falcon Shield-Komplex entwickelt, der ein Radar, beispielsweise Lyra 10, ein optoelektronisches Kit, beispielsweise Nerio-ULR, und elektronische Störmodule zur Neutralisierung unerwünschter Drohnen kombiniert. IDS (Ingegneria Dei Sistemi) hat seinerseits ein integriertes Black Knight-System auf Basis von Doppler-Radar, ein optoelektronisches Mittelstreckensystem mit Fernseh- und Infrarotkameras sowie einen Multiband-Störsender entwickelt. Das System lässt sich durch Hinzufügen weiterer Sensoren, beispielsweise Dreibandpeiler, erweitern. Elettronica hat das Adrian-System entwickelt, das in der Lage ist, ausgehende und sinkende Signale von Flugzeug- und Bodenbetreibern zu erkennen, ihre Koordinaten dank einer umfangreichen Bibliothek zu klassifizieren, zu identifizieren und zu bestimmen, die der Benutzer ständig auffüllen kann, sowie Bedrohungen durch intelligente Störalgorithmen zu stören. Beide Systeme wurden 2017 im Feld getestet. IDS und Elettronica arbeiten derzeit mit Leonardo zusammen, um die Bedürfnisse der italienischen Luftwaffe zu erfüllen und ein integriertes System zu entwickeln, dessen Informationen noch geheim sind.
Das türkische Unternehmen Aselsan hat zwei Systeme entwickelt: installiert auf Gergedan-UAV-Maschinen und stationär Ihtar. Das erste ist ein programmierbares Störsystem mit über 100 verschiedenen Störmustern. Das HF-Spektrum ist kundenspezifisch, die Standardantenne ist omnidirektional, aber Richtantennen sind optional. Bei einem 65 kg schweren Gergedan-UAV-System beträgt die HF-Ausgangsleistung weniger als 650 W, die Akkulaufzeit beträgt eine Stunde.
Im stationären System von Ihtar wird das Gergedan-System als Betätigungselement verwendet, zu dem das Asag-Ku-Band-Radar hinzugefügt wird, das Mini-UAVs in einem Sektor von mehr als 360 ° in einer Entfernung von 5 km erkennen kann; Sektor-Scan ist ebenfalls verfügbar. Darüber hinaus kann eine optoelektronische Einheit hinzugefügt werden, die in der Regel auf einer stabilisierten HSY-Plattform montiert ist, auf der auch das Asag-Radar selbst installiert werden kann. Beide Systeme wurden in mehrere Länder im Nahen Osten verkauft und Ende 2017 wurde das Ihtar-System installiert, um eine Anlage in Indonesien zu bewachen. Auf dem lokalen Markt wurde das Gergedan-UAV-System auf vielen VIP-Fahrzeugen installiert, während Ihtar auf mehreren Militärstützpunkten installiert wurde.
Ende 2017 richtete die israelische Regierung innerhalb der Luftwaffe eine nationale Task Force ein, die sich mit Sicherheit und Gegendrohnen befasst. Die nationale Industrie bietet jedoch bereits zahlreiche Lösungen in diesem Bereich. Rafael hat ein auf einem Stativ montierbares Drohnen-Dome-System entwickelt, das Sensoren verschiedener Unternehmen mit Rafael-Aktoren und -Steuerungen kombiniert. Die Erkennung erfolgt durch das Rada Rada multitasking hemispherical Radar RPS-42, das in der Lage ist, ein Objekt mit einem RCS von 0,002 m2 in einer Entfernung von 3,5 km in Kombination mit dem NetSense COMINT Funkintelligenzsystem von Netline zu erkennen, das in der Reichweite arbeitet von 20 MHz bis 6 GHz, der Signale bereits vor dem Abheben der Drohne erkennt und dank Antennen mit einem Sichtfeld von 60 Grad Azimut bietet.
Verantwortlich für die Identifizierung ist die optoelektronische Einheit Controp MEOS, die eine Tages-CCD-Kamera mit 50-facher Vergrößerung und eine Wärmebildkamera der dritten Generation umfasst. Das automatisierte Steuerungssystem von Rafael integriert alle Sensoren und seine Algorithmen liefern dem Bediener alle notwendigen Informationen, der ein sich näherndes Objekt mit dem Netline C-Guard-Störsystem neutralisieren kann, das auf fünf Kanälen im Bereich von 433 MHz bis 5,6 GHz arbeitet. Mit dieser Konfiguration wird das System voraussichtlich Mitte 2018 ausgeliefert.
