Защита объектов ТЭК и машиностроения от БЛА

Беспилотные летательные аппараты¹ (далее – БЛА), появились достаточно давно. Первое боевое применение БЛА документально зафиксировано 22 августа 1849 г., когда австрийские войска, осаждавшие Венецию, запустили около 200 зажигательных шаров, несших 24- и 30-фунтовые бомбы.

Рис. 1. БЛА Bayraktar TB2

Беспилотные объекты были впервые продемонстрированы общественности в 1898 г. на выставке изобретений знаменитым инженером, физиком и изобретателем Николой Тесла. Тесла представил радиоуправляемое судно, передвигающееся в бассейне по радиоканалу. Более широко применять БЛА стали вооруженные силы США в ходе вьетнамской войны, например аппарат самолетного типа Ryan AQM-91 Firefly, который проводил аэрофотосъемку.

Как уже было сказано выше, беспилотные технологии существуют достаточно давно, с конца XIX века. Первые БЛА были сложными и дорогостоящими, имели только военное применение. Но в течение последних трех десятилетий в этой области произошел прорыв. Миниатюризация вычислительных систем и развитие спутниковой навигации позволили создавать беспилотные воздушные суда, у которых габариты, масса, а главное, стоимость на порядки меньше прежних. Беспилотные технологии приближаются к уровню бытовых технологий. Сейчас прогресс в развитии гражданских беспилотных систем имеет высокий темп, сформировалась новая индустрия услуг.

Основной причиной масштабного применения БЛА вместо пилотируемой авиации является то, что себестоимость БЛА существенно ниже пилотируемого летательного аппарата. Немаловажную роль также играют такие факторы, как монотонность выполняемых задач и высокие затраты на подготовку пилотов пилотируемого воздушного судна.

Рис. 2. Разведывательно-ударный БЛА Harop

В соответствии с ГОСТ Р 59517–2021 "Беспилотные авиационные системы. Классификация и категории" БЛА имеют следующую классификацию:

1. По максимальной взлетной массе беспилотного воздушного судна (далее – БВС) в составе беспилотной авиационной системы (далее – БАС):

• от 0,25 до 30 кг;
• от 30 кг.

2. По достигаемой БВС в полете кинетической энергии:

• 100 Дж и менее; 
• более 100 Дж.

3. По эксплуатационному назначению:

• в личных целях;
• для выполнения авиационных работ.

4. По условиям видимости:

• прямая радиовидимость;
• отсутствие прямой радиовидимости.

Существует множество различных классификаций БЛА, отличающихся друг от друга по объему летно-технических характеристик (далее – ЛТХ) и других параметров, но, исходя из того, что российское законодательство руководствуется действующими ГОСТами, мы будем в данной статье рассматривать характеристики в соответствии с ГОСТами.

Рис. 3. Барражирующий боеприпас Orbiter 1K

Боевое применение БЛА

В современном мире исключительно из-за широкой доступности, низкой стоимости и наличия различных целевых нагрузок БЛА применяются во многих сферах, таких как строительство и архитектура, сельское хозяйство, геодезия, разведка полезных ископаемых, нефтегазовая отрасль (для контроля состояния нефте- и газопроводов), логистика, мониторинг в различных сферах, в развлекательной деятельности.

В 2014 г. в ходе "апрельской войны" в Нагорном Карабахе Азербайджан массово и довольно успешно применил БЛА, разработанные турецкой компанией Baykar Makina, – Bayraktar TB2 (рис. 1), израильский разведывательно-ударный БЛА Harop (рис. 2) и барражирующий боеприпас Orbiter 1K (рис. 3), переделанный из разведывательного БЛА Orbiter 2.

Этот вооруженный конфликт наглядно показал, насколько важна такая составляющая, как беспилотная авиация, в ходе ведения боя. Данный факт внес новую тактику в боевые уставы вооруженных сил различных стран.

Беспилотные комплексы, применяемые в ходе СВО

С начала проведения специальной военной операции (далее – СВО) на Украине обеими сторонами стали массово применяться беспилотные комплексы – безэкипажные суда², БЛА и наземные робототехнические комплексы³. В данной статье мы будем рассматривать только БЛА.

Боевое применение БЛА террористическими подразделениями Украины по живой силе, военной технике, военным объектам вооруженных Сил Российской Федерации, гражданским объектам, объектам топливно-энергетического комплекса (далее – ТЭК) и машиностроения России началось уже с первых дней проведения СВО. Ситуация показала новую угрозу для гражданских объектов, объектов ТЭК и машиностроения на территории России, что вынудило разрабатывать новую тактику противодействия угрозам применения БЛА. По гражданским и промышленным объектам террористы массово стали применять БЛА различного класса и типа.

Основными БЛА, применяемыми по гражданским объектам и объектам промышленности на различных этапах СВО со стороны террористических подразделений Украины, являются БЛА самолетного типа Bayraktar TB-2 ("Байрактар"), аппараты для онлайн-разведки – "Лелека-100" ("Аист-100"), А1-См "Фурия", "Валькирия" (ВАЛК-1); Punisher (носитель боеприпасов), БЛА, переделанные из пилотируемых самолетов, такие как UJ-22 Airborne, "Аэропракт А-22", E-300 Enterprise, мультикоптерного типа SAKER SCOUT (разведывательно-ударный), LuckyStrike (разведывательно-ударный), FPV-дроны-камикадзе Phoenix 03 Heavy UCAV ("Феникс"), AQV 100 SCALPEL, ОСА Тх8 (камикадзе, бомбер) и др.

В зависимости от типа БЛА, его ЛТХ террористы Украины используют различную тактику применения, включая тактику роя.

Осенью 2024 г. в США, под эгидой британской компании BlueBear (с 2023 г. принадлежит шведской Saab), при участии военнослужащих и гражданских специалистов структур и компаний США, Австралии и Великобритании, тестировали внедрение ИИ-системы Centurion в рамках так называемого проекта "Конвергенция" в интересах боевого применения на Украине.

Суть эксперимента была в том, что в формате AUKUS успешно протестировали технологию роевого применения беспилотников с помощью искусственного интеллекта. Дроны поражали цели, а после было отмечено, что данные БЛА одновременно управлялись специалистами трех стран.

По гражданским объектам и объектам промышленности и ТЭК со стороны Украины также применяются крылатые и баллистические ракеты с различными системами наведения, но в данной статье мы их не будет рассматривать.

С середины 2024 г. террористы Украины в ответ на применение со стороны ВС России БЛА с управлением по оптоволоконному каналу стали применять БЛА, работающие на СИМ-картах (через сотовые сети).

По материалам американского издания The Wall Street Journal, Украина получает дроны с системой донаведения Skynode от американской компании Auterion. Данная система позволяет поражать цели и при потере связи.

При ударах по целям в глубине территории Российской Федерации террористы Украины используют БЛА с двойной системой управления, когда дрон бóльшую часть полета осуществляет в режиме радиомолчания, а при подлете к цели управление перехватывает оператор, находящийся в относительной близости от объекта поражения, и уже он осуществляет донацеливание БЛА на этот объект.

Защита объектов от боевого применения БЛА

Исходя из вышеизложенных фактов, можно сделать следующие выводы:

• перед началом нанесения ударов по выбранной цели противник проводит разведку, а перед самым ударом – доразведку цели;
• применяются БЛА как малого, так и большого класса;
• возможно осуществление атаки на цель одновременно роем БЛА и с различных направлений одновременно;
• применение для поражения цели БЛА с защищенными каналами управления.

Учитывая вышеназванные исходные данные, давайте рассмотрим варианты противодействия БЛА по объектам защиты.

Отсечем сразу применение для защиты протяженных и площадных объектов так называемых антидроновых ружей, так как защита крупных стационарных объектов не может позволить размещение достаточно большого количества наблюдателей за воздушной обстановкой в круглосуточном режиме работы. Антидроновые ружья лучше себя показывают при применении на СВО для защиты малых маневренных групп.

Учитывая, что БЛА большого класса с эффективной площадью рассеивания более 0,01 кв. м легко обнаруживаются и поражаются системой ПВО ВС РФ ("Панцирь-С1", "Бук-М23", "Викинг", "С-350Е "Витязь", "Панцирь-С1М", "Тор" – М23, М2К, М2КМ, 32 и т.д.), мы будем считать, что данные БЛА будут поражаться соответствующими огневыми средствами вооруженных Сил Российской Федерации, и рассматривать потенциальные средства поражения БЛА малого класса, таких как квадрокоптеры, FPV-дроны, мультикоптеры. Их основной отличительной характеристикой являются малый радиус действия и то, что в основном управление БЛА осуществляется на всем этапе его полета.

Наиболее полная система противодействия БЛА имеет в своем составе следующие подсистемы:

• обнаружения (радиолокационная, радиотехническая, оптико-электронная видимого и инфракрасного диапазона, акустическая);
• анализа (опознавания);
• блокирования (средства радиоэлектронного подавления, спуфинг);
• огневого поражения (стрелковое и ракетное вооружение).

В их состав также входят средства:

• пассивной защиты (сети, вертикальные и горизонтальные маски);
• активной защиты (системы дымопуска).

Конечно, мы понимаем, что комплекс противодействия БЛА, включающий в себя все вышеуказанные подсистемы по различным физическим принципам и полям, имеют значительную стоимость, но мы также должны понимать, что при отсутствии какой-то подсистемы повышается шанс не обнаружить вовремя угрозу и, как следствие, не предотвратить поражение объектов защиты, что, в свою очередь, может привести к значительным человеческим, материальным потерям и к экологическим катастрофам.

Все основные вопросы оценки угроз и определения статуса объекта защиты, его категории подробно изложены в постановлении Правительства Российской Федерации от 01.03.2024 № 258 "Об утверждении требований к антитеррористической защищенности объектов (территорий) промышленности, находящихся в ведении или относящихся к сфере деятельности министерства промышленности и торговли Российской Федерации, и формы паспорта безопасности этих объектов (территорий)". Далее давайте рассмотрим основные подсистемы комплекса защиты объектов от боевого воздействия БЛА.

Подсистема обнаружения – радиолокационная подсистема

К данной подсистеме относят комплексы активной и пассивной радиолокации.

Активная радиолокация

Принцип работы системы радиолокации заключается в излучении через антенно-фидерные устройства (далее – АФУ) электромагнитных волн, которые, распространяясь со скоростью света, при встрече с объектом (БЛА) отражаются назад к источнику. Приемная аппаратура обрабатывает полученный обратно сигнал, и по изменениям характеристик отраженного сигнала определяется расстояние до объекта, его ЭПР, скорость и другие параметры (рис. 4).

Рис. 4. Переносная РЛС-станция ПСНР-8М

Данная система обнаружения является всепогодной, ее характеристики не ухудшаются в зависимости от времени суток, но она имеет некоторые ограничения. Радиолокационное излучение может влиять на другие радиоэлектронные средства, в том числе расположенные на самолетах, что может привести к различным техническим проблемам, включая авиакатастрофу. По этой причине регулированием применения средств радиоизлучения занимается государственная комиссия по радиочастотам.

В контексте противодействия БЛА требуется руководствоваться решением государственной комиссии по радиочастотам от 27.12.2023 № 23-70-10.2 "О порядке использования радиочастотного спектра средствами радиоэлектронного подавления, предназначенными для противодействия беспилотным аппаратам с целью защиты отдельных объектов" и постановлением Правительства РФ от 20.10.2021 № 1800 (ред. от 08.02.2024) "О порядке регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств", утверждающими Правила регистрации радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств.

Еще до начала специальной военной операции разработать комплекс противодействия БЛА и получить разрешение на применение частотного назначения было очень тяжело, но на конец 2024 г. многое было сделано Правительством Российской Федерации, проведена корректировка руководящих документов, и на данный момент зарегистрировать частотные назначения стало легче.

Пассивная радиолокация

Пассивная радиолокация представляет собой метод, не требующий наличия специализированного источника излучения. вместо этого информация о цели получается за счет ее собственных электромагнитных излучений. К примеру, в радиолокации, служащей для определения местоположения мобильного устройства или радиоустройства, пассивная радиолокация использует сигналы, излучаемые самим устройством. Это могут быть радиоволны, Bluetooth, Wi-Fi или GPS (рис. 5).

Рис. 5. Принцип пассивной радиолокации

В пассивной радиолокации используется также излучение группировок спутников, таких как Starlink, Beidou, Galileo, Navstar GPS. Данные глобальные группировки спутников создают общее электромагнитное поле, которое в каждом определенном объеме пространства имеет свой "портрет" (характеристики). При попадании в это пространство постороннего объекта (БЛА) характеристики поля меняются, что и подмечает пассивная радиолокационная станция.

Китайские ученые провели беспрецедентный радиолокационный эксперимент в акватории Южно-Китайского моря: они запустили дрон DJI Phantom 4 Pro, который по размерам напоминает птицу и обладает радиолокационными характеристиками, сопоставимыми с таковыми истребителей-невидимок. У берегов провинции Гуандун наземный радар не передавал радиоволны, однако цель появилась на экране. Исследователи объяснили этот феномен тем, что дрон "поджигал" электромагнитное излучение от спутника Starlink, который пролетал над Филиппинами.

Если радиолокационная станция сможет использовать спутниковые сигналы Starlink, навигационных группировок, обладающих широким охватом и мощностью, то это позволит значительно улучшить возможности обнаружения независимо от формы и материала цели, отмечает группа исследователей под руководством профессора И Цзяньсиня.

Пассивная радиолокация может также основываться на отражении движущимися объектами ТВ- и ФМ-сигналов, исходящих от радиопередающих станций. Данная характеристика делает применение комплекса возможным в ситуациях, где традиционные радиолокационные системы оказываются менее эффективными. В частности, система способна выявлять БЛА на очень низких высотах в городских зонах.

Радиотехническая подсистема

Принцип действия радиотехнической подсистемы основан на обнаружении излучения от БЛА либо от пульта управления оператора БЛА сигналов управления, телеметрии, видеокамеры и других бортовых нагрузок (РР, ВБС, ИК и т.д.) (рис. 6).

Рис. 6. Радиотехнический комплекс обнаружения БЛА

Учитывая, что некоторые БЛА изначально либо на последнем этапе могут управляться оператором, а дальность действия радиоканала управления БЛА достигает не более двух десятков километров либо менее, на этапе обнаружения сигналов управления при грамотно простроенной системе радиотехнического обнаружения возможна пеленгация и обнаружение места размещения оператора на местности, что увеличивает возможность его задержания группой быстрого реагирования либо компетентными органами.

Данная система не имеет радиопередающих систем и поэтому не требует какого-то согласования с регуляторами и специальными службами.

Оптико-электронная подсистема видимого и инфракрасного диапазонов

Данная подсистема осуществляет обнаружение воздушной цели в видимом или инфракрасном диапазоне длин волн методом использования оптоэлектронных датчиков машинного зрения с высоким разрешением (рис. 7).

Рис. 7. Оптико-электронная система обнаружения БЛА

Акустическая подсистема обнаружения

Принцип действия данной подсистемы основывается на акустическом обнаружении шумов двигателя БЛА с помощью сверхчувствительных направленных микрофонов.

Система анализа

Далее мы рассмотрим систему анализа (опознавания). Рассмотрим несколько вариантов данной подсистемы.

Подсистемы распознавания по габаритам и форме

Эти подсистемы собирают данные о формах и размерах объектов с использованием различных сенсоров, камер, лидаров и аналогичных устройств. Далее полученные сведения обрабатываются для извлечения определяющих признаков, таких как контуры, углы, пропорции и другие параметры объекта. Затем эти признаки сопоставляются с ранее созданной базой данных, в которой для каждого объекта указаны уникальные параметры его формы и размера. На основании результатов такого сопоставления система идентифицирует, какому именно объекту соответствуют выявленные характеристики.

Подсистемы идентификации по сигнатурам

Данные подсистемы работают на основе сопоставления уникальных сигнатур, включая радиолокационные отражения, тепловые и электромагнитные сигналы, с известными профилями, хранящимися в базе данных. Они способны определять не только тип дрона, но и его модель, и производителя.

RFID-подсистемы

Подсистемы RFID применяются для маркировки и идентификации БЛА, особенно в закрытых и ограниченных пространствах, таких как склады и логистические центры. Их работа основывается на передаче сигнала с RFID-метки, который считывается при контакте с соответствующими устройствами.
Основная задача подсистемы анализа (опознавания) – определить, представляет ли угрозу обнаруженный объект или нет. Результаты анализа обработанных данных поступают оператору системы противодействия БЛА, который уже сам проводит окончательный анализ и принимает решение, блокировать (уничтожать) обнаруженный объект или нет.

Подсистема блокирования

Рассмотрим подсистему блокирования (средства радиоэлектронного подавления, спуфинг). Данная подсистема в своем составе имеет активные средства радиоизлучения (средства радиоэлектронного подавления), которые предназначены для радиоподавления каналов управления БЛА, каналов передачи телеметрии с БЛА, канала видеоизображения с камеры БЛА, каналов навигации либо замены истинных координат БЛА на ложные, что приводит к дезориентации системы управления БЛА в пространстве и активации системы посадки или других неадекватных действий (рис. 8).

Рис. 8. Система радиоэлектронного подавления БЛА

Для применения этой подсистемы требуется также согласование частотных назначений и других характеристик сигналов излучения, как и с активной радиолокационной системой обнаружения.

Подсистема огневого поражения

Рассмотрим следующую подсистему – подсистему огневого поражения (стрелковое и ракетное вооружение).

К ней относятся как отдельные ракетно-пушечные комплексы, так и ручное стрелковое оружие (нарезное и гладкоствольное). По опыту боевого применения ручного стрелкового вооружения можно сказать, что хорошо себя зарекомендовало гладкоствольное оружие 12-го калибра при стрельбе крупной дробью либо картечью. На данный момент различные предприятия разрабатывают спецбоеприпасы, такие как связанная картечь с кевларовой или стальной сеткой, что должно позволить увеличивать зону поражения боеприпаса (рис. 9).

Рис. 9. Патроны 12-го калибра

Применение ракетно-пушечных комплексов, а также стрелкового ручного оружия в качестве подсистемы возможно в том случае, если защищается объект с особым режимом либо критический важный, поражение которого может привести к большим человеческим жертвам, значительному материальному ущербу либо к экологической катастрофе. Значимость такого объекта определяется в соответствии с Требованиями к антитеррористической защищенности объектов (территорий) промышленности, находящихся в ведении или относящихся к сфере деятельности Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 01.03.2024 № 258.

Применение данной подсистемы возможно только организациями, имеющими на это право, согласно Федеральному закону от 04.08.2023 № 440-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

Прочие методы защиты

Мы рассмотрели максимально возможные подсистемы комплекса противодействия БЛА. Их конкретный состав, модель, компоновка и количество определяются только после проведения анализа и оценки объекта защиты, его расположения, прилегающих объектов и территорий, оценки электромагнитной обстановки, а также в зависимости от дальности размещения объекта защиты от зоны ведения СВО. И не всегда наличие вышерассмотренных подсистем дает полную гарантию защиты от БЛА, не всегда имеется возможность их размещения и применения.

На объектах возможно также применение пассивных средств защиты.

К ним относятся различные металлические, веревочные либо синтетические сети, натянутые либо на наиболее опасном направлении возможного воздействия БЛА, либо закрывающие объект защиты полностью сеткой (рис. 10) или тросовой системой (рис. 11).

Рис. 10. Защита объектов ТЭК сетью

Рис. 11. Вариант защиты объекта тросовой системой

Но такие меры не гарантируют максимальную защиту, так как БЛА, упав на верхнюю часть, детонирует, горящие осколки через сеть могут упасть на верхнюю часть здания/сооружения, и велика вероятность возгорания данного объекта. При защите хранилища топлива или газа под горизонтальной сетью предлагается соорудить глухую покатую огнеупорную крышу, чтобы даже при попадании на нее жидких зажигательных смесей они стекали за периметр размещения хранилища.

К активным средствам защиты относятся системы образования аэрозольной завесы, например разработанная еще в 1979 г. система 902 "Туча", предназначенная для постановки дымовых завес и защиты советской бронетехники (рис. 12).

Рис. 12. Система 902 "Туча"

Рис. 13. Дымовая завеса от системы 902 "Туча"

Заключение

Мы рассмотрели максимально возможные составные части системы противодействия БЛА, достаточно хорошо зарекомендовавшие себя на данный момент. В настоящее время продолжаются разработки различных систем и комплексов противодействия БЛА, включая другие физические принципы, которых не касались в данной статье. Но, исходя из того, что их боевое применение пока еще недостаточно массовое, мы их рассматривать не будем.

В конце хотелось бы добавить, что вопрос защиты от БЛА требует творческого подхода, основанного на глубоком знании следующих моментов: современных беспилотных систем и комплексов; тактики боевого их применения; современных антидроновых систем и комплексов, тенденций их развития; нормативной и законодательной базы антидроновой защиты в Российской Федерации, – это подразумевает привлечение к решению данных вопросов высококвалифицированных специалистов. Экономия на профессионалах и на защите может обойтись очень дорого.

Иллюстрации предоставлены автором.

³ ГОСТ Р 60.0.0.4-2019/ИСО 8373:2012 "Роботы и робототехнические устройства. Термины и определения".

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 1/2025

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Изображение сгенерировано нейросетью