فناوری سیستم هواپیماهای بدون سرنشین (C-UAS) یک مجموعه راه حل های چند لایه ای حیاتی را تشکیل می دهد که برای مقابله با تهدیدات ناشی از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) غیر مجاز یا خصمانه طراحی شده است.پلتفرم های C-UAS یکپارچه از تکنولوژی های پیشرفته از جمله رادار استفاده می کنند.، تشخیص فرکانس رادیویی (RF) ، شبکه های پیشرفته و اثرگذار های حرکتی برای تشخیص قابل اعتماد، شناسایی و خنثی کردن تهدیدات هوایی.این راهنما مشخصات پیشرو ارائه دهندگان راه حل های پیشرفته C-UAS خدمت به بخش های دفاع ملی و امنیت داخلی.

مقدمه به سیستم های هواپیمای بدون سرنشین
سیستم هواپیمای بدون سرنشین (C-UAS) اصطلاحی کلی است که به مجموعه ای از فن آوری ها و سیستم هایی که برای تشخیص، شناسایی،ردیابی و در نهایت خنثی کردن UAV های غیر مجاز یا دشمندر زمینه های دفاعی و امنیتی، قابلیت های C-UAS یک موانع حفاظتی ضروری را تشکیل می دهند که دارایی های ملی را در برابر طیف گسترده ای از خطرات محافظت می کند.از کادرکوپترهای تجاری تا مهمات پیچیده و مسلح شده.

اگرچه فناوری C-UAS در ابتدا برای دفاع هوایی میدان نبرد طراحی شده بود، اما کاربرد آن به سرعت در سراسر ارتش گسترش یافته است،حوزه های دولتی و غیرنظامی، کشتی های دریایی، فرودگاه ها و زیرساخت های حیاتی.C-UAS به عنوان یک استراتژی مدیریت فضای هوایی جامع طراحی شده است تا تداوم عملیاتی را در محیط هایی که فضای هوایی مستقل بدون چالش دیگر نمی تواند تضمین شود، حفظ کند..

افزایش تقاضا برای تکنولوژی پیشرفته C-UAS
گسترش گسترده UAVهای کوچک و ارزان قیمت چشم انداز تهدید هوایی را اساساً تغییر داده است.پلتفرم های UAV که زمانی محدود به استفاده سرگرمی بودند، اکنون می توانند بارهای مفید را قادر به شناسایی یا حملات تهاجمی حمل کنند.نيروهاي دفاعي هم با تهديدات عمدي از طرف هواپيماهاي بدون سرنشين مسلح و هم با خطر واردات تصادفي به فضاي هوايي روبرو هستند.

پلتفرم های مدرن C-UAS باید آگاهی دقیق از وضعیت و قابلیت پاسخ متناسب را ارائه دهند. در عملیات های نظامی، آنها پایگاه ها را محافظت می کنند،وسایل نقلیه و کشتی های آبی از UAV های شناسایی و حملهبرای امنیت داخلی و برنامه های غیرنظامی،راه حل های C-UAS امنیت فضای هوایی در ارتفاع پایین در اطراف زیرساخت های حیاتی و سایت های حساس، که هسته ی چارچوب های حفاظت داخلی در برابر هواپیماهای بدون سرنشین را تشکیل می دهد.

در دوراني که توسط سيستم هاي هوايي كوچك و همه جا شناخته شده، تكنولوژي C-UAS پايه ي حفظ برتري اطلاعات و امنيت فيزيکي است.محرک ها و منطق کنترل تضمین می کنند که هر پلتفرم هوایی که به مناطق محدود نفوذ می کند شناخته می شود.در صورت لزوم مشخص و خنثی می شود.

تغییرات تهدیدات و محیط های عملیاتی
طیف پیچیده ای از تهدیدهای UAV

پیشرفت سریع سیستم های هواپیما بدون سرنشین (UAS) یک متریک تهدید متنوع و اغلب پیچیده ایجاد کرده است.تهدیدات از هواپیماهای بدون سرنشین کوچک اصلاح شده که برای نظارت استفاده می شوند تا سیستم های تاکتیکی دسته 1 و 3چالش برانگیزترین خطرات شامل مهمات و پرندگان بدون سرنشین است که معضلات عملیاتی منحصر به فرد را ارائه می دهند.دسترسی به این تکنولوژی به این معنی است که هر دو بازیگر دولتی و غیر دولتی می توانند توانایی های قدرتمند UAV را در زمینه ای قرار دهند..

کاربرد نظامی C-UAS
در دفاع ملی، تکنولوژی C-UAS از پرسنل، زیرساخت ها و سیستم عامل ها در تمام حوزه های عملیاتی محافظت می کند:
- پایگاه های عملیاتی جلو: دارایی های C-UAS در معماری های دفاعی پایه های طبقه بندی شده جاسازی شده اند.
- تحرک تاکتیکی: وسایل نقلیه تاکتیکی شامل سنسورهای جمع و جور و تأثیرگرها برای مقابله با تهدیدات UAV هستند.
-عمليات دريايي: سفينه هاي سطحي از رادارها و اقدامات مقابله اي الکترونيکي استفاده مي کنند

این عملیات های نظامی نیاز به سیستم های قوی و سریع دارند که قادر به عملکرد ثابت در محیط های مغناطیسی هستند.

حفاظت از سیستم C-UAS برای زیرساخت های حیاتی
فراتر از کاربردهای دفاعی، تکنولوژی مشابه از امکانات غیرنظامی و تجاری محافظت می کند:
- هواپیمایی: فرودگاه ها برای شناسایی و ردیابی UAV هایی که عملیات هواپیمایی پرسنل را به خطر می اندازند، به C-UAS متکی هستند.
- مکان های عمومی: استادیوم ها و امکانات رویدادی از راه حل های C-UAS خاص محل استفاده می کنند تا از اختلال در عملیات جلوگیری شود.
- تاسیسات حساس: زندان ها و مراکز اصلاحی سیستم های C-UAS را برای جلوگیری از قاچاق قاچاق از طریق هواپیماهای بدون سرنشین استفاده می کنند.

این موارد استفاده از حفاظت از C-UAS، اولویت کاهش تهدیدات غیر مخرب، انطباق با مقررات و ادغام یکپارچه با زیرساخت های امنیتی موجود را دارند.

پیکربندی های مستقر، موبایل و قابل حمل
سخت افزار C-UAS در سه عامل اصلی شکل فیزیکی قرار دارد: تاسیسات ثابت دائمی، سیستم های تلفن همراه نصب شده در خودرو که آگاهی وضعیت 360 درجه را در هنگام حمل و نقل ارائه می دهند،و واحدهای حمل و نقل فشرده طراحی شده برای تیم های پیاده روی با حداقل اندازه، وزن و قدرت (SWaP).

نصب سخت افزار C-UAS در وسایل نقلیه، کشتی ها یا هواپیما محدودیت های خاص پلتفرم را ایجاد می کند.از جمله کاهش شوک نصب و تداخل الکترومغناطیسی، رادار یا تجهیزات انرژی هدایت شده.

آخرین نسل سیستم عامل های C-UAS با ترکیب چندین روش سنجش با طبقه بندی هدف با کمک هوش مصنوعی، مانع از محیط زیست شهری را از بین می برند.امکان تشخیص قابل اعتماد حتی برای تهدیدات با علامت پایین.

تشخیص و هشدار زودهنگام: هسته C-UAS
سیستم های رادار: تشخیص فعال و غیرفعال
تشخیص رادار همچنان ستون اساسی شناسایی UAV است.رادارهای ضد هواپیماهای بدون سرنشین ساخته شده به این منظور مانند سیستم های EchoShield و EchoGuard Echodyne با نرخ های تجدید بالا برای شناسایی ارتفاع پایین کار می کنند.، اهداف کم قابل مشاهده.
- سيستم هاي رادار فعال سيگنال هاي جهتي را براي توليد اطلاعات دقيق محدوده و سرعت ارسال مي کنند.
سیستم های رادار منفعل از انرژی فرکانس رادیویی محیط استفاده می کنند تا حرکت UAV را تشخیص دهند بدون اینکه سیگنال های خود را منتشر کنند، که آنها را برای عملیات مخفی ایده آل می کند.

مهمتر از همه، سیستم های رادار مدرن C-UAS شامل الگوریتم های پیشرفته تمایز پرندگان برای تشخیص تهدیدات واقعی خصمانه از هرج و مرج طبیعی در هوا هستند.

تشخیص فرکانس رادیویی (RF) و تجزیه و تحلیل سیگنال
تقریبا تمام UAVهای تجاری داده ها را از طریق لینک های کنترل و تله متری استاندارد منتقل می کنند.سیستم های تشخیص RF از جمله D-Fend®s EnforceAir به طور مداوم این باند های فرکانسی را برای جدا کردن نشانه های مشخص سیگنال هواپیماهای بدون سرنشین و موقعیت جغرافیایی ایستگاه های کنترل خلبان زمینی نظارت می کنند.پلتفرم های پیشرفته تجزیه و تحلیل طیف و اثر انگشت پروتکل را انجام می دهند تا دستگاه های بی سیم قانونی را از الگوهای موج UAV منحصر به فرد متمایز کنند.

تشخیص مبتنی بر RF در محیط های شهری عملکرد بسیار خوبی دارد زیرا به بازخورد بصری خط دید یا بازخورد رادار وابسته نیست.سیستم های رادیویی کاملاً منفعل برای مقابله با هواپیماهای بدون سرنشین مستقل که بدون لینک های کنترل مداوم کار می کنند، تلاش می کنند، که بر لزوم همجوشی چند سنسور در راه حل های جامع C-UAS تاکید دارد.

تصویربرداری الکتروپتیک (EO) و مادون قرمز (IR)
سنسورهای الکترو اپتیکال (EO) و مادون قرمز (IR) برای تایید و طبقه بندی اهداف بصری ضروری هستند. دوربین های EO با وضوح بالا UAV ها را از طریق تصویربرداری طیف قابل مشاهده ردیابی می کنند.در حالی که سنسورهای IR انتشار حرارتی را ضبط می کننداین سیستم ها اجزای اصلی قطعات تشخیص بصری هواپیماهای بدون سرنشین را تشکیل می دهند. هنگامی که با هم شبکه می شوند، سیستم های EO / IR به اپراتورها اجازه می دهند تا قبل از تعامل، اهداف را به صورت بصری تأیید کنند.تضمین اقدامات پاسخ متناسب.

سنجش صوتی و میکروفون های منفعل
حسگرهای صوتی از مجموعه های میکروفون برای تشخیص و طبقه بندی UAV بر اساس امضاهای صوتی منحصر به فرد آنها استفاده می کنند.این سیستم های کم مصرف در مناطق با پوشش رادیویی یا رادار محدود عملکرد خود را حفظ می کنندتشخیص صوتی در درجه اول به عنوان یک محرک هشدار محلی یا ورودی اضافی برای شبکه های تشخیص چند سنسور عمل می کند.

ادغام سنسورها: ایجاد یک تصویر عملیاتی یکپارچه
پلتفرم های پیشرفته C-UAS فناوری همجوشی سنسورها را به کار می گیرند و مجموعه داده های رادار، RF، EO/IR و صوتی را به یک تصویربرداری عملیاتی واحد و منسجم تبدیل می کنند.این قابلیت همجوشی برای افزایش قابلیت اطمینان تشخیص و کاهش چشمگیر میزان هشدار های نادرست ضروری استرابط تهدیدات یکپارچه به اپراتورها امکان می دهد که پروتکل های تعامل را به سرعت مطابق با قوانین عملیاتی از پیش تعریف شده آغاز کنند.

فناوری های C-UAS برای کاهش و جلوگیری
جنگ الکترونیک: اختلال RF و انکار GNSS
اقدامات مقابله ای الکترونیک یکی از متد های منع استفاده شده به طور گسترده ای پس از شناسایی UAV است.در صورتی که اختلال سیگنال های مخصوص هواپیماهای بدون سرنشین ارتباطات فرماندهی و کنترل را قطع کند..

فراتر از اختلال RF، اختلال سیستم ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) یا انکار GNSS یک توانایی تاکتیکی اصلی است که از طریق اختلال های تخصصی GNSS ارائه می شود.جعلی سازی GNSS، به طور فعال سیستم های موقعیت یابی هواپیماهای بدون سرنشین را با استفاده از سیگنال های مکان سازی ساخته شده گمراه می کند.

قابلیت های RF سایبری: تزریق پروتکل و ربودن UAV
سیستم های پیشرفته C-UAS شامل فناوری های کنترل سایبری هستند که معمولاً به عنوان تزریق پروتکل یا عامل های سایبری / RF شناخته می شوند و به اپراتورها فرماندهی کامل بر UAV های دشمن را می دهند.این روش توسط راه حل های پیشرفته کنترل شبکه هواپیماهای بدون سرنشین مدیریت می شود که شواهد دیجیتال قانونی را حفظ می کند و از سقوط بدون سرنشین کنترل نشده جلوگیری می کند..

سیستم های انرژی هدایت شده: لیزر و مایکروویو
سلاح های انرژی هدایت شده یک مکانیسم خنثی کننده غیر حرکتی در خط دید ارائه می دهند.این سیستم ها انرژی حرارتی متمرکز (لیزر) یا پالس های الکترومغناطیسی با قدرت بالا (میکروویو) را تخلیه می کنند تا مدار های UAV را بیش از حد بارگذاری کنندهر دو تکنولوژی امکان خنثی کردن هدف را فراهم می کنند اما همچنان نیاز به ردیابی دقیق هدف و زیرساخت های قابل توجهی برای تامین برق دارند.

روش های منع حرکتی و مکانیکی
شنود حرکتی یک پاسخ قابل اجرا باقی می ماند زمانی که اثرات الکتریکی یا انرژی هدایت شده غیر عملی است.راه حل های مربوطه شامل سیستم عامل های پرتاب شبکه مانند ParaZero Technologies DefendAir Net Gun و شنواهای مبتنی بر پرتاب است.توپ های ضد بدون سرنشین، که معمولاً با اختلال RF جهت دار برای خنثی کردن تهدیدات به طور ایمن همراه هستند، به عنوان یک جایگزین رایج برای جلوگیری نرم از فاصله نزدیک عمل می کنند.پلتفرم های هیبریدی که هر دو اثرگر حرکتی و غیر حرکتی را ادغام می کنند به سرعت به استاندارد صنعت تبدیل می شوند.

دفاع چند لایه ای: استاندارد طلا
هيچ روش دفاعي بدون سرنشين واحد اثربخشي همه جانبه را ارائه نميدهکه باعث افزايش عمليات مي شود و به طور بي نقص با دکترين هاي دفاع هواي شناخته شده مطابقت داردموثرترین راه حل های C-UAS در اکوسیستم های ماژولار و شبکه ای ادغام شده اند که قادر به ارتقاء مکرر برای مقابله با پروفایل تهدید در حال تکامل هستند.

چشم انداز بازار C-UAS و ارائه دهندگان راه حل
بازار C-UAS رشد انفجاری را تجربه کرده است و به یک صنعت متنوعی تبدیل شده است که شامل بخش های دفاعی، امنیت داخلی و زیرساخت های حیاتی است.بازار به سیستم های یکپارچه نظامی و سیستم های ضد هواپیماهای بدون سرنشین تجاری / غیرنظامی تقسیم شده است.

اين بخش پيمانكاران عمده دفاعي جهان، تكامل كننده هاي سيستم،و شرکت های تخصصی فناوری که فناوری های محدودی را ارائه می دهند که به طور انحصاری برای موارد استفاده از C-UAS طراحی شده اند، ماژول های ربودن رادیو و مجموعه های کاهش تهدیدات طبقه بندی شده.