Защита промышленных объектов от БПЛА: как избежать ошибок при выборе и внедрении систем РЭБ

Григорий Герасимов

Аэрооператор, основатель школы аэрооператоров «Квадвижн», специалист по беспилотным авиационным системам (БАС)

О дронах в России пишут очень много. При этом реальных экспертов, обладающих полевым опытом, в отрасли единицы. Экспертность как в сфере применения дронов, так и в сфере защите от них не нарабатывается в симуляторе или тихой лаборатории — нужна многолетняя полевая практика. Здесь все так же, как и в других областях. Жесткие ограничения на полеты дронов, введенные в регионах РФ, блокируют возможность набора живого опыта для операторов. Конечно, есть ветераны СВО, но их опыт специфический и при этом однотипный, его недостаточно для формирования целостного представления о технологии.

В этой статье мы сформируем алгоритм построения современной архитектуры безопасности объекта от угрозы дронов, разберем типовые ошибки руководителей в решении этой задачи и определим правила работы с системными интеграторами и подрядчиками. Цель – с позиции оператора дрона на основе опыта сотрудничества со специалистами по системам защиты от дронов сформировать перечень наблюдений и конкретных рекомендаций для руководителей СБ промышленных объектов.

Как сформировать техническое задание

Система РЭБ состоит из отдельных подсистем обнаружения и подавления. Система обнаружения, в свою очередь, может состоять из РЛС, РЧД, оптики, акустики. Зачастую каналов обнаружения и сопровождения на объекте несколько, и они работают во взаимодействии друг с другом (например, РЛС обнаруживает сигнатуру и направляет оптику с длинным фокусом на объект для верификации). Мы еще ничего не сказали про управляющие контуры, селекцию целей, ложные срабатывания, пассивную защиту, влияние на системы РЭБ соседствующих объектов. Не нужно быть опытным инженером, чтобы понимать, что сложность одного только отдельно взятого радара несравнима с другими системами безопасности. К сожалению, многие руководители компаний привыкли именно так воспринимать системы РЭБ на своих объектах.

Одна из самых распространенных ошибок — восприятие системы защиты от дронов как локального, готового к работе «из коробки» оборудования, вроде шлагбаума или турникета. После несложного монтажа и пусконаладки такие устройства работают годами и не доставляют серьезных проблем службе безопасности.

Заказчик формирует ТЗ (перечень целевых параметров), проводит конкурс, находит исполнителя и ожидает точной работы в полном соответствии с заявленными производителем характеристиками в течение гарантийного срока. Так можно покупать бумагу для принтера или микроволновку на кухню. Но со сложными системами это не работает никогда.

Поставщики и интеграторы не спешат развенчивать иллюзии заказчика – главное подписать контракт, сдать систему в эксплуатацию.

Поэтому инициатива на выстраивание добросовестных, честных партнерских отношений может исходить только от заказчика: он заинтересован в этом больше, чем поставщик. Какой бы ни был подрядчик и какое бы ни было выбрано оборудование, с момента заключения договора до сдачи системы в работу предстоит долгий совместный путь. Будут проблемы с совместимостью, прошивками, разрешениями, а также длительный процесс пусконаладки. И этот процесс не завершится с подписанием акта, регулярные проблемы всех видов будут возникать в течение всего срока эксплуатации.

К слову, то, что система регулярно требует обслуживания и сигнализирует об ошибках, говорит лишь о том, что в нее заложены инструменты обратной связи, они работают, и информация о многочисленных сбоях доходит до специалистов. Напротив, система, которая после пусконаладки не требует калибровок, не дает ни одного ложного срабатывания, не «ругается» на устаревшую версию ПО, скорее всего, вообще не работает. Опыт показывает, что регламентные облеты комплексов, на которые после монтажа не было большого количества жалоб, самые безопасные для оператора дрона: есть хорошие шансы на то, что система в настолько плохом состоянии, что риски при испытательных полетах будут минимальные.

Система РЭБ требует регулярного обслуживания компетентным персоналом. Опыт показывает, что натурные облеты предприятия с отработкой всего комплекса действий РЭБ (обнаружение, верификация, подавление) необходимо проводить не реже чем раз в месяц, а лучше чаще. Потому что, даже если сотрудник видит на мониторе, что у него крутится и сканирует радар, это еще не значит, что радар действительно физически крутится и действительно сканирует. Например, иногда в результате диагностических облетов выясняется, что выходит из строя привод с двигателя на вращающуюся платформу. В итоге на двигатель поступает энергия, ротор крутится, на экране отображается нормальная работа, но ремень с муфты слетел, и сам радар не вращается, поэтому сканирование фактически происходит только по одному фиксированному узкому сектору.

Проблема компетенций

Отношение к сложной системе как к простому бытовому электроприбору становится причиной неадекватных решений со стороны сотрудников. Так, на одном из промышленных объектов плановые облеты показали, что из 20 излучателей РЭП (4 сектора, 5 диапазонов частот) работают два, и те вполсилы. Позже выяснилось, что новая система выдавала очень много ложных срабатываний, что нормально для новой системы, но сотрудники этого не понимали и решили упростить себе работу: обнаружение отключили, а подавление принудительно включили. И так все и оставили. Таким образом, объект активно отражал несуществующую атаку 24 часа 7 дней в неделю в течение нескольких месяцев. Постепенно один за другим излучатели, рассчитанные на периодические включения, выходили из строя, пока система не пришла в полную негодность. Постепенно изнашивалось и другое оборудование. В итоге дроны так и не прилетели, но ущерб был нанесен значительный.

Общемировая практика показывает, что пускать за руль человека, который впервые видит автомобиль вживую, очень плохая идея. Такой водитель навредит себе и окружающим. Более того, не стоит даже заниматься выбором и покупкой машины, не обладая достаточной компетентностью или не заручившись помощью компетентного знакомого: цена ошибки слишком высока. Поэтому, если руководством предприятия принято решение об установке системы защиты от дронов, важно в первую очередь обеспечить адекватное обучение для ключевых сотрудников либо привлечь сторонних независимых экспертов. Это решение быстро себя окупит и позволит сэкономить много денег и нервов в будущем.

Проблема контроля и независимой приемки

Отдельного внимания требует этап сдачи-приемки комплексов безопасности, ключевой частью которого являются натурные испытания. Типичный сценарий: приглашенный пилот запускает тестовые БПЛА с разных азимутов, а операторы фиксируют дистанцию обнаружения и подавления. Процедура стандартная, но юридически организация этих тестов почти всегда возлагается на самого исполнителя.

В итоге возникает скрытый конфликт интересов. Поставщику необходимо продемонстрировать безупречную работу оборудования. Нанятый им пилот тоже не заинтересован рисковать дорогостоящими дронами: при первых же признаках неустойчивой связи или видеопомех тест часто прекращается под предлогом «полной потери управления». В результате заказчик подписывает акты, будучи уверенным в абсолютной защите объекта, хотя реальные пределы прочности системы в критических условиях так и не были проверены.

Устранить эту уязвимость может только сам заказчик. Процедура натурных испытаний и регулярного аудита должна изначально проектироваться как независимый контур контроля, изолированный от структуры подрядчика.

Угрозы

Важно определить исходную ситуацию: что нам дано и на что мы не влияем, то есть существующие угрозы и требования регулирующих органов. Второе в рамках этого материала сразу оставляем за скобками. Скажем лишь, что в различных отраслях и в регионах могут существовать разные минимальные требования к системам защиты, предъявляемые государством. Эти требования закладываются в ТЗ, но совсем не обязательно ТЗ должно ими исчерпываться.

Рассмотрим основные виды угроз:

Дальнобойные дроны-камикадзе. Это полноценные самолеты, несколько уступающие по габаритам традиционным легким пилотируемым самолетам. Размах крыла 5-7 метров, очень громкие, скорость 120-160 км/ч, дальность до 1500 км. В большинстве случаев, когда пишут о падающих горящих обломках, которые провоцируют пожары в районах НПЗ, речь именно о таких беспилотниках. Существует огромное количество заблуждений относительно того, как именно эти дроны наводятся на цели. Не будем тратить время на разбор, сразу опишем, как все работает на самом деле. Существуют различные версии аппаратного и программного обеспечения, но в основе — связка из GNSS+IMU. Дрон летит по спутникам GPS, а если сигнал заглушен, летит по IMU («инерциалка», гироскопы), стараясь сохранять направление. IMU постепенно накапливает ошибку, которая сбрасывается в момент возобновления приема сигнала от спутников. В этой теме много интереснейшей физики и инженерных приемов, но это тоже опустим. В дополнение к основной навигации есть системы, работающие в основном на финальном участке траектории: здесь дрон пытается наводиться сам, используя различные вариации оптической коррекции. Компьютер на борту дрона использует камеру, чтобы сличить силуэт объекта с заранее загруженной в память моделью, либо сверяет рельеф с загруженной в память картой местности, либо использует тепловизор для наведения по теплу. Что важно понимать: этими дронами никто не управляет, оператора нет, они летят по запрограммированному маршруту. Наведение по «маячку», установленному диверсантом, или вручную оператором по спутниковой видеосвязи — технически возможные решения, но сложные и уступающие по эффективности оптической коррекции.
Квадрокоптеры-камикадзе. Маленькие коптеры с взрывчаткой на борту наподобие тех, что используются на ЛБС. До метра в диаметре, скорость до 100 км/ч, дальность до 10 км от базовой станции. БЧ на таких дронах небольшая, поэтому их применяют против уязвимых и желательно дорогих и хрупких либо взрывоопасных целей, например, самолетов на аэродромах или складов боеприпасов. Против промышленных объектов малоэффективны. Преимущество в сравнении с дронами первого типа в том, что, если удастся доставить базовую станцию и контейнер с дронами вглубь территории страны, игнорируется фактор войсковой ПВО и оказываются возможны удары на произвольную глубину, в любом месте. Такие дроны управляются на сегодняшний день в основном людьми-операторами. Оператор может при этом находиться в другой стране: сигнал с пульта поступает на базовую станцию посредством мобильного интернета либо спутниковых систем связи. С базовой станции на дрон сигнал передается по радиоканалу либо по оптоволокну.
Коммерческие квадрокоптеры являются угрозой с большой натяжкой: сами по себе они не подходят для нанесения ударов, но могут применяться для разведки, в том числе радиоэлектронной. Требуют присутствия оператора в непосредственной близости от места запуска и, соответственно, от объекта: дальность применения не превышает 10 км.

Во второй части статьи рассмотрим способы обнаружения БПЛА и оценим эффективность существующих технических средств борьбы с ними. Кроме того, определим принципы построения алгоритма защиты от атак беспилотников.