Дроны и БПЛА. Обзор современных способов борьбы с беспилотниками

Стремительный прогресс в сфере беспилотных систем стал одним из ключевых факторов инновационного преобразования различных отраслей гражданского сектора, но самое значительное влияние развитие беспилотных систем оказало на военную сферу.

События вооружённых конфликтов последних десятилетий продемонстрировали, что основной стратегией достижения целей военных операций становится дистанционное бесконтактное воздействие на противника за счёт массированного применения высокоточных и дальнобойных средств поражения с воздуха, моря и из космоса. Таким образом, беспилотные системы в наибольшей степени подходят для реализации принципов «сетецентрического» управления войсками и оружием и вписываются в доктрину «многодоменных операций» (Multi-Domain Operations, MDO), которой придерживаются вооружённые силы США и стран блока НАТО. Представить управление войсками и мониторинг на современном поле сражения без беспилотных систем практически невозможно.

На сегодняшний день беспилотные системы различных типов используются во всех передовых армиях мира. Они разделяются на наземные, авиационные и морские платформы. Наиболее распространёнными и применяемыми являются беспилотные авиационные системы (БАС), также известные как беспилотные летательные аппараты (БПЛА или БЛА, unmanned aerial vehicles, UAV).

Изначально БПЛА использовались для ведения разведки, однако с развитием технологий и изменением тактики проведения военных операций их возможности расширились. Беспилотники начали оснащать авиационными ракетами, авиационными бомбами и другим вооружением, таким образом, они стали эффективным ударным средством, сопоставимым по уровню с бомбардировщиками и штурмовиками, способным поражать цели на земле и в море. При этом по продолжительности полёта они могут превосходить многие самолёты.

Активное применение ударно-разведывательных БПЛА началось в начале 90-х годов при проведении военных операций в Ираке, Югославии и Афганистане. В ходе операции «Буря в пустыне» силы коалиции совершили 522 боевых вылета, используя ударные БПЛА, такие как MQ–1 Predator и MQ-9 Reaper, что обеспечило им абсолютное господство в воздухе и позволило в кратчайшие сроки выполнить поставленные задачи.

Пиком массированного применения ударных БПЛА стал вооружённый конфликт в Нагорном Карабахе. По мнению экспертов, именно турецкие ударные БПЛА Bayraktar TB2 сыграли решающую роль в активной фазе вооружённого противостояния и обеспечили успех азербайджанской стороне.

Одним из неоспоримых преимуществ БПЛА является их низкая стоимость по сравнению с пилотируемыми летательными аппаратами. Беспилотник в десятки раз дешевле, чем истребитель (стоимость которого начинается от 100 миллионов долларов США) или ударный вертолёт (от 50 миллионов долларов США), а с учётом того, что для истребителей и вертолётов просто необходима дорогостоящая наземная инфраструктура, разница в конечных суммах может отличаться в сотни раз. Стоимость БПЛА варьируется от 500 долларов США (коммерческие квадрокоптеры, дроны) и до 30 млн долларов США (за MQ-9 Reaper). Они достаточно мобильны, просты в управлении и не требуют сложного и дорогостоящего обслуживания. Но ключевым преимуществом БПЛА является их способность выполнять реальные боевые задачи в условиях, в которых человек не сможет этого сделать физически. Их применение не несёт рисков потери личного состава: если беспилотник сбивают, войска получают только потери в технике, но не в живой силе.

Именно по этим причинам беспилотники рассматриваются как перспективные технические средства ведения боевых действий. Стали появляться различные типы и модификации БПЛА военного назначения, разработанные для выполнения конкретных боевых задач. Динамика развития технологий беспилотных военных систем на современном этапе составляет три-шесть месяцев. БПЛА приобрели свою классификацию.

В зависимости от функциональной скорости полета БПЛА делятся на типы:

• малоскоростные со скоростью полета до 200 км/ч (максимальная в этом классе скорость 250 км/ч);

• среднескоростные – от 150 до 400 км/ч (максимальная - 450 км/ч);

• скоростные – от 350 до 800 км/ч (максимальная – от 900 до 980 км/ч);

По назначению БПЛА подразделяются на:

• Многоразового применения:

• разведывательные;

• разведывательно-ударные;

• транспортные;

• БПЛА – носители средств вооружения;

• расширяющие функциональные возможности носителя;

• разделяющиеся;

• перехватчики.

• Одноразового применения:

• ложные цели;

• барражирующие «камикадзе»;

• разведывательно-ударные «FPV»;

• перехватчики «FPV».

В соответствии с количеством применения:

• одиночного;

• группового (роевого).

В соответствии с уровнем военного управления, в интересах которого решаются задачи:

• стратегические;

• оперативно-тактические;

• тактические.

По типу:

• самолетного;

• вертолетного.

В разных странах существует своя классификация беспилотных авиационных систем, и она постоянно расширяется и дополняется.

Американская классификация БПЛА

Западноевропейская классификация БПЛА

Массовое развитие и применение БПЛА различных видов и модификаций началось в ходе проведения Специальной военной операции (СВО) на Украине. С самого начала СВО вооружённые силы Украины (ВСУ) активно применяли целый ряд моделей специализированных БПЛА, предназначенных для ведения разведки, наблюдения за полем боя и корректировки огня артиллерии, первые разработки которых начались в период 2014-2015 годов в ходе так называемой антитеррористической операции на Донбассе.

Среди большого количества типов и моделей необходимо выделить следующие разведывательные и ударно-разведывательные БПЛА:

• А1-CM «Фурия» – один из самых массовых беспилотных комплексов ВСУ. Дрон и аппаратура управления разработаны киевской компанией Athlon Avia в 2014 году. По состоянию на конец 2021 года в ВСУ было поставлено более 100 комплексов. Стоимость одного комплекса оценивалась в 150 тысяч долларов США. Большинство комплектующих деталей для комплекса произведено за пределами Украины.

В состав комплекса входят три БПЛА, три дневных и два ночных сменных разведывательных модуля, наземная станция управления и обработки данных, антенны и дополнительное оборудование. В распоряжении оператора два монитора: на одном мониторе отслеживается курс, скорость и текущее местоположение с привязкой к координатам через систему позиционирования GPS, на втором мониторе ведется наблюдение в реальном времени через оптическую камеру. Навигация беспилотника осуществляется с помощью модуля GPS и инерциальной системы. Управление и передача информации осуществляется по защищённым цифровым каналам связи. Точность локализации цели – до 20 метров, с возможностью автоматического сопровождения. Также есть возможность корректировки огня нескольких артиллерийских батарей.

Питание наземной станции и зарядка аккумуляторов дрона осуществляется от бензинового генератора мощностью 3 кВт. Все оборудование размещается в ударопрочных контейнерах, время готовности к работе – 15 минут.

Сам дрон выполнен по схеме «летающее крыло» с фюзеляжем из стекловолокна. Взлетный вес составляет 6 кг, размах крыльев – 2 метра. Дальность полета до – 200 км, при этом «Фурия» способна работать на расстоянии до 50 км от пункта управления. Крейсерская скорость составляет 65 км/ч, максимальная – 130 км/ч.

• Spectator-M1 – разработанный в 2019 году Киевским политехническим институтом и произведенный компанией «Меридиан» им. С. Королева, более 30 комплексов были поставлены ВСУ до февраля 2022 года. Комплекс состоит из трех БПЛА и комплекта наземного оборудования.

Размах крыльев дрона составляет 3 метра, питание осуществляется от двух аккумуляторов емкостью 16 А/ч, что обеспечивает продолжительность полета до 2 часов. Длина самолета составляет – 1,295 метра, взлетный вес – 5,5 кг. Электрическая силовая установка позволяет дрону развить скорость – до 140 км/ч. Радиус действия станции управления составляет – до 30 км, рабочий потолок по высоте – до 3000 метров.

Модернизированный вариант Spectator-M1 включает в себя, помимо дневной камеры, тепловизионную камеру. Интегрированы дополнительные частоты управления и частоты передачи видеосигнала с переключением по заданному алгоритму, что повышает устойчивость к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Spectator-M1 также имеет интегрированную систему автоматического определения координат цели. Дальность передачи изображения увеличена до 35 км. Дрон оснащен аккумуляторами повышенной емкости, что увеличивает время полета до 3 часов. Максимальная дальность полета составляет – до 200 км.

• «Лелека-100» – разработанный украинской компанией DeViRo, принят на вооружение в мае 2021 года. Он оснащен толкающим винтом, приводимым в движение электродвигателем. Корпус и крылья выполнены из стеклопластика и углеволокна. Длина БПЛА составляет – 1,135 метра, размах крыльев – 1980 мм. Вес около – 5 кг. Максимальная скорость – 120 км/ч, крейсерская – 60 км/ч. Время нахождения в воздухе – до 2,5 часов, гарантированная дальность полета – 100 км. Потолок – 1500 метров. В зависимости от сроков изготовления и конкретных требований к миссии дрон может быть оснащен различными типами камер. Дальность передачи сигнала – до 50 км.

Управление БПЛА осуществляется с помощью радиостанции с зашифрованными цифровыми каналами, что обеспечивает сохранность телеметрических данных во время полета. Оператор может отслеживать местоположение дрона по спутниковым картам, корректировать его маршрут, давать команду на экстренный возврат в точку запуска или запрограммировать альтернативное место посадки при необходимости. Кроме того, в случае нарушения радиосвязи БПЛА способен продолжить автономный полет и совершить посадку в заранее запрограммированной точке. «Лелека-100» передает видеосигналы в закодированном формате, что затрудняет перехват. Система разработана для эффективной работы в сложных радиоэлектронных условиях, и может функционировать при блокировке спутниковой навигационной системы.

• «ПД-2» («Народный дрон») – модернизированная версия разведывательного комплекса ПД-1. Система ПД-1 разработана компанией «УкрСпецСистемс», а вторую версию собирали уже волонтеры. В состав системы входит беспилотник с двигателем внутреннего сгорания, оснащенный гидростабилизированной платформой УСГ-212 с телевизионной камерой высокого разрешения и тепловизором, транспортное средство для передвижения по местности и переносная станция управления. Дистанционное управление возможно на расстоянии до 85 км. Приём телевизионного изображения со станции – на расстоянии до 50 км. Может нести 3 кг взрывчатого вещества.

Масса дрона с размахом крыльев 3 метра составляет 33 кг в полностью снаряженном состоянии. Максимальная скорость – 140 км/ч, крейсерская – 90 км/ч. Потолок – 2000 метров, продолжительность полета – 5 часов. В обновленной версии ПД-2 общая дальность полета на одном баке может достигать 1000 км и более. Для взлета беспилотника используется специальное устройство, позволяющее осуществлять вертикальный запуск ПД-2. Такой подход повысил мобильность запуска беспилотника, поскольку более ранние модели могли взлетать только со взлетно-посадочной полосы.

В ходе широкомасштабных боевых действий в 2022 году ВСУ потеряли большую часть стоявших на вооружении специализированных БПЛА. Дефицит беспилотников частично компенсировался широким использованием БПЛА гражданского назначения, а уже в мае 2022 года Министерство обороны Украины заключило ряд контрактов на поставку БПЛА военного назначения общей стоимостью более 8 млн долларов США. К августу эта сумма увеличилась до 20 млн долларов. Контракты на поставку беспилотников были заключены с такими компаниями, как Skyeton, SKIF и UKRJET.

Несмотря на широкие возможности, которыми обладают современные беспилотники военного назначения, анализ вооруженных конфликтов последних лет, а особенно СВО, показал, что приоритет использования БПЛА непосредственно на поле боя сместился от тяжелых ударно-разведывательных аппаратов в сторону малоразмерных коммерческих дронов (small Unmanned Aircraft System, sUAS), которые существенно изменили стратегию и тактику ведения боевых операций.

В ходе проведения СВО коммерческие квадрокоптеры стали самым распространенным видом БПЛА, используемым военнослужащими с обеих сторон вооруженного противостояния. sUAS представляют собой наиболее простые и дешевые устройства (благодаря массовости и легкодоступности), которые обладают рядом преимуществ, таких как небольшие габариты, высокая маневренность, быстрый запуск, удобство и легкость в управлении. Кроме того, программное обеспечение с открытым исходным кодом и модульная конструкция аппаратов позволяет легко модифицировать sUAS в полевых условиях под любые боевые задачи: от ведения разведки и корректировки огня артиллерии до сброса взрывных устройств непосредственно на линии соприкосновения. А появление и применение FPV-дронов позволило войскам быстро реагировать на изменения оперативной обстановки, корректируя ход проведения боевых операций в реальном времени, поражать технику противника в движении, а также труднодоступные цели, такие как бункеры, подвалы и помещения внутри зданий, тем самым дополняя возможности артиллерийских подразделений. К тому же, современные системы противовоздушной обороны (ПВО), используемые для защиты воздушного пространства, в основном рассчитаны для обнаружения, отслеживания и уничтожения крупных быстродвижущихся объектов, поэтому они не всегда могут засечь небольшие, медленные, низколетящие дроны, что позволяет проводить результативные боевые операции с нанесением чувствительного урона противнику.

Основные факторы, являющиеся причиной низкой эффективности борьбы с sUAS:

‒ небольшие габариты и, как следствие, малая уязвимость конструкций несущих поверхностей от огневого воздействия средств ПВО;

‒ малые величины эффективной площади рассеяния (0,001–0,1 м2) и тепловой контрастности, малая заметность в радиолокационном и оптическом диапазонах;

‒ малые скорости полета (10–30 м/с);

‒ возможность полета на предельно малых высотах (до 200 м);

‒ широкое применение в конструкции БПЛА легких композитных материалов. Бесшумность обеспечивается электрическими двигателями.

Кроме того, интенсивное использование беспилотных систем в сфере обороны значительно расширило возможности и количество выполняемых задач. На текущий момент к выполняемым миссиям относятся разведка, наблюдение, рекогносцировка и корректировка огня артиллерии, создание ложных целей для противника, поисково-спасательные работы, логистика, транспортировка полезных грузов, разминирование и уничтожение самодельных взрывных устройств (СВУ), вооруженное патрулирование и целенаправленное нанесение огневого удара. В дальнейшем спектр задач будет только расширяться за счёт развития таких технологий, как Искусственный интеллект (ИИ) и «вид от первого лица» (First Person View, FPV).

Следует отметить, что при возможном полномасштабном оснащении sUAS элементами ИИ и реализации применения концепции «роя» борьба с ними средствами ПВО будет практически невозможна. Поэтому массовое распространение sUAS в военной сфере вызывает озабоченность у командования вооруженных сил практически всех ведущих стран мира и разработчиков оборонной промышленности.

До недавнего времени наиболее эффективным методом борьбы с малыми беспилотными системами был метод радиоэлектронного подавления (РЭП), так как большинство беспилотных систем являются дистанционно пилотируемыми и управляются операторами, поэтому основной их недостаток заключался в уязвимости систем дистанционного управления. Защищенные широкополосные каналы связи для устойчивого управления БПЛА сложно организовать, особенно для загоризонтной связи, поэтому любые сигналы, принимаемые и отправляемые беспилотником, можно было заглушить, перехватить и заменить.

Широкий спектр комплексов, применяемых для противодействия БПЛА можно условно разделить на:

• Боевые комплексы РЭП, имеющие относительно высокий энергетический потенциал и большую дальность действия, ориентированные на применение в условиях мирного и военного времени, в том числе специального и военного назначения (к таким комплексам можно отнести отечественные Р-330Ж «Житель», «Репелент-1» и зарубежные разработки «TLS-BCT», «TLS-EAB» и AN/VLQ-12 CREW DUKE). Боевыми наземными комплексами комплектуются соответствующие батальоны мотопехотных и бронетанковых дивизий. Они предназначены для выявления и радиоэлектронного подавления систем и средств КВ и УКВ радиосвязи, а так же РЛС в тактическом звене управления в частях сухопутных войск, в армейской и фронтовой авиации на дальности до 100 км. В целом боевые комплексы РЭП противодействия БПЛА являются эффективным средством решения задач подавления каналов управления и навигации. Недостаточная интеллектуальность постановки помех в комплексах компенсируется высокими энергетическими возможностями и универсальностью применения по отношению ко всем типам БПЛА. Недостатком боевых комплексов является низкий уровень электромагнитной совместимости (ЭМС) по отношению к другим радиоэлектронным средствам связи (РЭС) и навигации в зоне применения, что делает невозможным их широкое использование в условиях мирного времени;

• Коммерческие комплексы РЭП (Counter Unmanned Aerial System, C-UAS), имеющие невысокий энергетический потенциал и среднюю дальность действия, ориентированные на защиту периметра объектов критической инфраструктуры от sUAS, применялись исключительно в гражданской сфере в мирное время, но в настоящее время активно используются в ходе боевых действий, в качестве компонента комплексной эшелонированной системы противодействия беспилотным системам;

• Портативные носимые средства РЭП, выполненные в формате ружья, имеющие низкий энергетический потенциал и малую дальность действия. Используются одним человеком против одного или нескольких sUAS. Могут использоваться как в военной, так и в гражданской сфере.

В отличие от боевых комплексов РЭП, коммерческие и портативные системы могут являться эффективным средством подавления каналов управления и навигации исключительно широко распространенных малых коммерческих sUAS (квадрокоптеров), которые практически все управляются по радиоканалу в диапазоне 2,4 ГГц - 5,8 ГГц и используют глобальную спутниковую связь для навигации в диапазоне 1,1 ГГц - 1,6 ГГц.

В процессе постоянной технической модернизации sUAS с использованием спутниковой связи, мобильной связи, диапазонов нестандартных частот для управления дронами, программирования маршрутов перемещения и управления беспилотниками по оптоволокну, применения только средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) для противодействия sUAS стало недостаточно.

По мнению военных специалистов и разработчиков оборонной промышленности, а также с учётом опыта СВО, решить проблему эффективного противодействия малоразмерным sUAS возможно, создав многоуровневую систему комплексного противодействия БПЛА с возможностью её интеграции с разнородными силами и средствами, в качестве компонента входящего в структуру ПВО.

Система комплексного противодействия БПЛА должна включать в себя:

• подсистему разведки для обнаружения, опознавания sUAS противника и пунктов управления ими посредством ведения комплексной радиолокационной, радиотехнической, оптико-электронной, визуальной и акустической разведки в режиме реального времени.

• подсистему управления для устойчивого, оперативного, непрерывного и скрытного управления разнородными силами и средствами противодействия sUAS военного и коммерческого назначения.

• подсистему активного противодействия для уничтожения sUAS противника за счёт огневого (физического) поражения и радиоэлектронного подавления.

• подсистему пассивного противодействия для нейтрализации и снижения эффективности действия sUAS противника за счёт скрытия и имитации районов расположения войсковых частей и подразделений, противодействия оптико-электронным средствам разведки и наведения высокоточного оружия при групповом и массированном применении противником БПЛА, оснащение вооружения и военной техники защитными сетками и козырьками, индивидуальными средствами РЭБ.

На уровне тактического звена назрела необходимость создания мобильных смешанных групп противодействия малоразмерным БПЛА, оснащенных средствами РЭБ военного и гражданского назначения.

Кроме этого, в состав групп предлагается включить:

• группу ПВО;

• стрелковую группу;

• расчет БПЛА.

Таким образом, систему противодействия БПЛА, исходя из анализа опыта, полученного в ходе последних вооруженных конфликтов, в том числе СВО, необходимо создавать на основе как штатных, так и коммерческих средств и организации их тесного взаимодействия. Такая система должна быть сопряжена со средствами разведки, огневого поражения, ПВО, РЭБ общевойскового формирования тактического звена.