LL-284: Протидія ворожим FPV-дронам

Думки та позиції, викладені у даному звіті, є позицією авторів та не обов’язково відображають позицію організації.

Вважаємо, що інформація є коректною та актуальною станом на дату отримання спостереження. Дата закінчення роботи над звітом LL-284 Протидія FPV – 08.01.2014 р. ГО “Військова школа “Боривітер” не несе відповідальності за наслідки використання цієї інформації з іншою метою або в іншому контексті.

Проєкт реалізується за підтримки Міжнародного фонду Відродження

Це публічна версія звіту, в якій відображені не всі аспекти протидії загрози FPV-дронів. Існує розширена версія з обмеженим поширенням.

1. Проблематика

Отримане спостереження про влучання ворожого FPV-дрона камікадзе в БТР Сил оборони України актуалізує тему захисту техніки та позицій від цих видів дронів. Суттєве збільшення кількості використання ворогом таких дронів вимагає коригувальних дій, які посприяють підвищенню ефективності протидії.

2. Хід аналізу / Відкриті питання

Враховуючи масовість застосування FPV-дронів ворогом та зростання рівня небезпеки для Сил оборони важливо організувати системну протидію цьому виду зброї.

Наразі організація протидії відбувається на тактичному рівні всередині підрозділів власними силами, що не дозволяє швидко впроваджувати найефективніші способи боротьби та акумулювати досвід.

Відсутність окремих структурних підрозділів в складі бригади, полку, батальйону, роти для протидії БпЛА ускладнює виділення особового складу, обладнання для виконання цих завдань, визначення відповідальних осіб, налагодження взаємодії та системи протидії зокрема FPV-дронам.

Можливе рішення – створення підрозділів протидії БпЛА за прикладом створення рот ударних безпілотних авіаційних комплексів (РУБпАК). Ці підрозділи зможуть організовувати протидію як на окремих ділянках фронту, так і закріплювати свої відділення за підрозділами тактичного рівня. Це питання потребує додаткового пропрацювання на предмет оптимальної форми організації та застосування.

Протидія FPV-дронам ускладнюється їхніми технічними та маневровими особливостями – гнучкість щодо подолання придушування сигналу керування засобами РЕБ та можливість тонкого контролю оператором для облітання фізичних перешкод і влучання у відкриті ділянки техніки або позицій.

Існують різноманітні способи протидії ворожим FPV-дронам. Кожен з цих способів не дає 100% захисту та може мати різну ефективність в залежності від умов і ситуації.

Можливі способи захисту техніки, особового складу та позицій від ворожих FPV-дронів.

Захист засобами РЕБ.
Виявлення ворожих FPV-дронів.
Фізичний захист.
Димова завіса.
Збиття стрілецькою зброєю.
Використання радіогоризонту.

Захист засобами РЕБ

Придушення засобами РЕБ можна поділити на 2 типи:

Придушення приймача керування на самому дроні.
Придушення приймача відеосигналу

В даному розділі йдеться про придушення приймача керування на дроні.

Види засобів РЕБ для протидії дронам:

Антидронові рушниці. Мають обмежену ефективність, оскільки FPV-дрони швидкі та маневровні, що ускладнює можливість їх утримання в зоні придушення.
Переносний тактичний або так званий “окопний” РЕБ.
Мобільний РЕБ для встановлення на техніку.
Стаціонарні комплекси РЕБ (наприклад “Буковель”). Зазвичай розміщуються на значній відстані від лінії фронту і можуть не покривати зону враження FPV-дронами.

Захист засобами РЕБ має як свої переваги, так і недоліки.

Переваги:

Можливість захищати техніку під час руху.
Можливість використовувати переносні компактні засоби РЕБ для піхотних підрозділів, зокрема для прикриття штурмових груп.

Недоліки:

Обмеження пов’язані з потужністю та необхідним джерелом живлення.
Завади для роботи дружніх підрозділів БпЛА (у випадку мобільних засобів можливість попередити всі суміжні підрозділи про використання РЕБ виглядає малоймовірною).
Необхідний достатній рівень підготовки особового складу для роботи із засобами РЕБ та засобами виявлення дронів.
При виробництві FPV дронів можлива зміна частоти передавачів. Навіть за умови, що засіб РЕБ станом на зараз зможе перекрити всі частоти, на яких літають FPV дрони, вже через короткий час ворог може почати використовувати нові частоти, відтак ефективність засобів РЕБ буде знівельована.
Різниця поляризації антен на дроні та засобі РЕБ суттєво знижує ефективність придушення сигналу дрона.
Весь спектр кожної частоти дуже важко повністю заглушити, особливо дешевими китайськими модулями.
При великих потужностях засобу РЕБ існує потенційна шкода від випромінення для здоров’я особового складу, що перебуває поруч.
Для мобільних засобів РЕБ тряска під час руху може спричинити їх пошкодження та некоректну роботу.

Роботи щодо створення засобів РЕБ від FPV-дронів, зокрема мобільних, ведуться багатьма виробниками, військовими спеціалістами та волонтерами. Не всі наявні рішення дають необхідний рівень захисту.

Для того, щоб підібрати ефективний засіб РЕБ проти FPV під конкретні умови використання, потрібно шукати кращі рішення у взаємодії з виробниками, експертами РЕБ, волонтерами, військовими. Цей напрям постійно розвивається і динамічно змінюється. Ведеться боротьба технологій. Тому, щоб знати про найефективніші засоби РЕБ, потрібно весь час бути на контакті з фахівцями та розробниками. Ця робота має бути систематичною.

Потенційний розвиток технології автоматичного донаведення FPV-дрона по цілі може суттєво ускладнити придушенням засобами РЕБ.

Всі засоби потрібно випробовувати. Слід враховувати, що полігонні випробування можуть суттєво відрізнятись від застосування в бойових умовах. Тому радимо обирати лише перевірені засоби.

Враховуючи складність, важливість та швидкозмінність теми, для RnD відділу Військової школи «Боривітер» це може бути важливим напрямом роботи.

Виявлення ворожих FPV-дронів

Для збільшення ефективності протидії важливим аспектом є своєчасне виявлення ворожих FPV-дронів.

Ефективним методом виявлення дронів є використання аналізаторів спектра радіочастот. Детально про цей метод та необхідне обладнання описано в Настанові «Практичне застосування аналізатора спектра “TINY SA ULTRA” для виконання бойових завдань», Сергій Бескрестнов (Флеш).

Використання аналізатора спектра може допомогти виявити дрони, що наближаються до позицій, та дати можливість підготуватись до відбиття атаки або переміщення особового складу в укриття.

FPV-дрони, які наразі в більшості використовують аналоговий сигнал, можливо виявляти методом перехоплення відеосигналу. Оскільки аналоговий сигнал не захищений, комплексами відеоперехоплення сигналу можливо отримувати відео польоту ворожих дронів в прямому ефірі. Це надасть можливість вчасно виявляти ворожі дрони та у взаємодії з іншими підрозділами збільшувати ефективність захисту від атак цими дронами.

Опис методу виявлення та захисту:

МАДЯР: Як самотужки протидіяти дронам-камікадзе на лінії бойового зіткнення.

Подібні пристрої виготовляють українські виробники, зокрема виробники FPV-дронів. Також їх можуть виготовити майстри радіотехніки.

Фізичний захист

Види можливого фізичного захисту для створення завад влучання FPV-дрона:

Захисний каркас на техніку. У ворожому документі «Пам’ятка протидії БпЛА», що наведений в кінці цього розділу, детально описано способи та варіанти влаштування захисних конструкцій. Важливим аспектом є можливість швидко змінювати або знімати конструкцію в залежності від умов використання техніки.

Захист позицій сітками (рабиця, маскувальна сітка, можливо інші види сіток). Сітки варто розміщувати на певній відстані, щоб убезпечити особовий склад від прямого влучання FPV-дрона, вибухової сили та уламків. Рекомендовано розміщувати захисні сітки в декілька ліній, під кутом, щоб підвищити ефективність захисту, зменшити вірогідність спрацювання і влучання дрона.

- Зважаючи на невисоку якість зображення з аналогових системах відеозв’язку, встановлених на більшості FPV-дронах, дієвим способом може бути розміщення над позиціями малопомітних загороджень із в’язальної проволоки або міцної ліски. Це може підвищити рівень невлучання дронів, що заходять на ціль.
Захист бліндажів і приміщень від залітання дрона всередину: ковдра на вході або наявність зачинених дверей, сітка на вікнах тощо;
за можливості розміщувати позиції та техніку під гілками дерев, що ускладнює підліт дрона;
облаштування хибних позицій, встановлення макетів техніки як фальш цілей;
маскування позицій та приховування основних сил.

Детально про варіанти фізичного захисту розписано у ворожій «пам’ятці» по захисту від БпЛА 2023 року.

Збиття дрона стрілецькою зброєю

Випадки збиття дронів з вогнепальної зброї були зафіксовані неодноразово як нашими силами, так і ворожими. Підтвердження цьому є інформація від курсантів навчальних напрямів БпЛА та відео в мережі. Насамперед – це стосується цивільних дронів типу Mavic та Matrice, траєкторія руху, яких більш плавна та передбачувана.

Збиття FPV-дрона ускладнене високою швидкістю та маневровістю дрона, що знижує ефективність реакції стрільця та прицілювання. FPV-дрон має здатність швидко наближуватись та заходити на враження цілі, що не залишає достатнього часу для застосування вогнепальної зброї для збиття. Проте, трапляються випадки збиття зі стрілецької зброї й цього типу дрона.

Важливим є своєчасне виявлення наближення дрона.

Потенційно ефективнішим може бути збиття зброєю з використанням картечних набоїв, оскільки вони мають більший розліт елементів, що полегшує прицілювання.

Даний метод ефективніший для захисту стаціонарних цілей. Щодо рухомих цілей з великою ймовірністю використання малоефективне через складність прицілювання та вчасного виявлення.

Для підтвердження ефективності збиття FPV-дрона вогнепальною зброєю, зокрема картечним набоєм, потрібно проводити додаткове тестування цього способу. Втім, його системна ефективність є доволі сумнівною.

Чи можливо збити дрон з гладкоствольної рушниці на висоті більше 100 метрів?

Захист димовою завісою

Для досягнення ефективності цього методу потрібно виявити дрон, що наближається, та встановити димову завісу, що завадить дрону влучити.

FPV-дрон здатний швидко наближатись і вражати ціль. Часу на встановлення ефективного задимлення може не бути.

Димова завіса суттєво демаскує позиції або транспорт, що може призвести до збільшення кількості «мисливців» іншими видами зброї.

Радіогоризонт

Сигнал керування та відеосигналу дрона поширюється за правилами радіогоризонту. Тобто, якщо між ціллю та джерелом передавача/приймача дрона є пагорб, багатоповерхівка, викривлення рельєфу, що блокує проходження сигналу по прямій, то дрон втратить керування та можливість передавати відео. Оператор дрона не зможе зайти на враження цілі.

Знання місцевості, рельєфу між ворожою територією та нашими позиціями, логістичні шляхи та ін. може допомогти спланувати захист від FPV-дронів.

Проте все більшого поширення набуває використання різного роду виносних антен, які можуть розміщуватись на даху будинку або вежах. А також – ретрансляторів, які можуть підійматись на значну висоту іншими дронами. Це збільшує радіогоризонт сигналу дрона та допомагає подолати перераховані вище обмеження поширення сигналу.

Спроможність, якої стосується спостереження

Згідно Єдиного переліку (каталогу) спроможностей Міністерства оборони України, Збройних Сил України та інших складових Сил оборони, дане спостереження може стосуватися спроможностей

P – ЗАХИСТ ТА ЖИВУЧІСТЬ (PROTECT – P)

Р-7 ЗБЕРЕЖЕННЯ БОЄЗДАТНОСТІ ВІЙСЬК (СИЛ) ТА ЗНИЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВІЙСЬК (СИЛ) І ЗБРОЇ ПРОТИВНИКА

P-7.1 Радіоелектронна боротьба

P-7.1.2 Радіоелектронний захист своїх систем і засобів управління

P-7.1.3 Виконання заходів електронної підтримки РЕБ

DOTMLPFI

У розрізі DOTMLPFI першочергової уваги потребують такі аспекти:

D – необхідність створення нормативного документу (доктрини, інструкції) протидії БпЛА, зокрема FPV-дронів, яка буде включати виявлення, придушування та знищення дронів.

T – навчання особового складу працювати з засобами виявлення та знешкодження FPV-дронів.

M – наявність засобів захисту від FPV-дронів камікадзе (засоби РЕБ, засоби виявлення, сітки та ін.). Обов’язкове тестування різних видів захисту та конкретних виробів (особливо засобів РЕБ). Організація виробництва цих виробів (наприклад, мобільних засобів РЕБ, каркасів для техніки).

O – особовий склад, який працює із засобами виявлення та протидії FPV-дронам безпосередньо для захисту позицій, техніки та особового складу.

I – взаємодії між підрозділами для посилення захисту від атак FPV-дронами. Зокрема при організації постійного моніторингу і перехоплення відеосигналу ворожих дронів на кожній ділянці фронту.

3. Першопричини

Вартість виготовлення або придбання готових FPV-дронів достатньо низька (300-600$), щоб дати змогу застосовувати їх масово як нашими військовими, так і ворогом. FPV-дрон здатний нести різні види боєприпасів: кумулятивний для враження техніки, в тому числі броньованої, уламково-фугасний для враження живої сили та озброєння, термобаричний. Боєприпас вагою 1-1.5 кг на стандартних 7-дюймових дронах здатний заподіяти руйнівної шкоди всім видам броньованої та неброньованої техніки, живій силі та озброєнню.

Дальність польоту найпоширеніших FPV-дронів з боєприпасом до десяти км. В окремих випадках досвідчені пілоти з підібраним обладнанням та гарно вибраними позиціями можуть долати дистанцію до 15-ти км. Відповідно на такій дистанції від лінії фронту існує загроза бути атакованим цим видом дронів.

Висока маневровість, керованість і швидкість FPV-дрона робить його високоточною керованою зброєю, що несе значну небезпеку для Сил оборони України.

Розвиток і масштабування застосування FPV-дронів камікадзе ворогом призводить до збільшення загрози від даного виду зброї. Відзначається суттєве збільшення виробництва і застосування ворогом FPV-дронів.

Отже, питання захисту особового складу, техніки та озброєння від FPV-дронів камікадзе є надзвичайно актуальним. Наявні види захисту не гарантують 100% ефективності. Різні види захисту можливо використовувати в залежності від умов і потребують обов’язкового випробування в умовах максимально наближених до бойового застосування. Слід враховувати, що полігонні випробування можуть суттєво відрізнятись від застосування у бойових умовах. Наприклад, засоби РЕБ, які будуть захищати техніку, повинні тестуватись під час руху транспорту та враховувати можливість атаки дронами на різних частотах керування.

Водночас враховуючи масовість застосування FPV-дронів та складність протидії, існує ще один виклик, пов’язаний з організацією ефективної боротьби проти цих видів дронів. Наразі в Силах оборони структурно не передбачено виділення окремих підрозділів для протидії FPV-дронів, які б взяли на себе основну функцію організації й здійснення прикриття ділянок оборони або дружніх підрозділів, що атакують. Створення таких підрозділів дозволить системно організувати протидію БпЛА, зокрема FPV-дронів, виділення їм необхідних засобів, побудови взаємодії з дружніми підрозділами БпЛА для уникнення збиття дружніх дронів та сприятиме ефективнішому акумулюванню знань та досвіду протидії БпЛА.

4. Висновки

Небезпека FPV-дронів камікадзе, що несуть боєприпас, і збільшення їх масовості застосування ворогом актуалізує тему протидії та захисту.

Важливим аспектом є створення структурних підрозділів протидії БпЛА, зокрема FPV-дронам. Які в межах рот, батальйонів, бригад матимуть в своєму розпорядженні особовий склад та обладнання, необхідні для організації ефективної антидронової боротьби. Створення таких підрозділів сприятиме ефективнішому акумулюванню знань та досвіду протидії БпЛА. Це питання потребує додаткового пропрацювання на предмет оптимальної форми організації та застосування.

Методи, що існують, не дають 100% захисту і можуть мати різну ефективність в залежності від умов. Комбінація різних методів захисту може підвищувати ефективність протидії.

Облаштування позицій слід здійснювати із врахуванням загрози атаки FPV-дронами з використанням комбінації як фізичного захисту (наприклад, сітки на позиціях, металеві каркаси на техніку), так і технічного (засоби РЕБ, засоби виявлення дронів). Автомобільну та броньовану техніку рекомендовано захищати мобільними засобами РЕБ. Які своєю чергою треба перевіряти на ефективність відповідно до умов використання.

Також важливе своєчасне виявлення ворожих FPV-дронів. Для цього варто організувати:

постійний моніторинг і перехоплення відеосигналу ворожих дронів на кожній ділянці фронту, та у взаємодії між підрозділами посилити захист від атак FPV-дронами;
забезпечити підрозділи аналізаторами спектру частот для виявлення дронів.

Відповідальним особам підрозділів Сил оборони України рекомендується налагоджувати взаємодію та бути на постійному контакті з виробниками, експертами РЕБ, волонтерами, військовими, які вивчають і займаються питаннями протидії ворожим ударним дронам, зокрема FPV.

Враховуючи важливість, складність теми та обмежену публічність інформації щодо засобів РЕБ для протидії БпЛА, існує необхідність Військовій школі «Боривітер» поглиблювати співпрацю з виробниками та фахівцями РЕБ. Це дасть можливість структурувати інформацію, відстежувати перспективні вироби, тестувати, й надалі рекомендувати ефективні засоби РЕБ проти FPV-дронів військовим. Рекомендується цю роль на себе взяти RnD відділу школи у взаємодії із БпЛА департаментом.

5. План коригувальних дій

Рекомендована дія (Remedial Action)	Орган виконання завдання (Action Body)
Створити нормативний документ (доктрину, інструкцію) протидії БпЛА, зокрема FPV-дронам, яка систематизує питання виявлення, придушування, знищення дронів та їх екіпажів	Центральне управління безпілотних систем Генерального штабу.
Сформувати підрозділи протидії БпЛА, зокрема FPV-дронам, з виділенням особового складу та необхідного обладнання, які зможуть організовувати протидію як на окремих ділянках фронту, так і на рівні тактичних підрозділів	Сили оборони України.
Організувати підготовку особового складу підрозділів протидії БпЛА на основі вивчення досвіду застосування FPV-дронів та протидії їх застосуванню ворогом	Центральне управління безпілотних систем Генерального штабу.
Налагодити системну співпрацю і взаємодію з виробниками та фахівцями засобів РЕБ. Тестувати всі засоби РЕБ, які плануються використовувати, в умовах максимально наближених до бойових. Зокрема мобільні засоби для захисту техніки випробувати під час руху.OPEN	Носії спроможностей забезпечення ОВТ Сил безпеки та оборони. Міністерство оборони. Міністерство з питань стратегічних галузей промисловості.
Організувати постійний моніторинг та перехоплення відеосигналу ворожих FPV дронів за допомогою комплексів перехоплення аналогового відеозв’язку на кожній ділянці фронту.OPEN	Підрозділи протидії БпЛА.
Організувати взаємодію між залученими підрозділами на кожній ділянці лінії бойового зіткнення з використанням отриманих даних перехоплення відеосигналу ворожих FPV-дронів для підвищення ефективності протидії.OPEN	Сили оборони України.

6. Альтернативні варіанти розвʼязання проблеми

Нічого не змінювати

Призведе до збільшення втрат особового складу, техніки, озброєння Сил оборони України внаслідок враження FPV-дронами ворога.

Розробка систем активного захисту на зразок ізраїльської “Iron Fist” або автоматичних модулів типу Natter

Iron Fist Light Active Protection System (APS)

Rheinmetall представила футуристичний бойовий модуль Natter

Розробка подібних систем вимагає значних ресурсів, часу та наявності військово-промислового потенціалу в даному напряму технологій. Тому цей варіант про майбутнє і не розв’язує проблем, з якими зіштовхуються Сили оборони вже зараз.