آیا ماژول‌های پیشرفته‌ی مسدودکننده‌ی امواج می‌توانند به طور موثر تهدید فزاینده‌ی سامانه‌های هوایی بدون سرنشین (UAS) را خنثی کنند؟

آیا ماژول‌های Jammer پیشرفته می‌توانند به طور موثر تهدید رو به رشد سیستم‌های هوایی بدون سرنشین (UAS) را خنثی کنند؟

گسترش سریع سیستم‌های هوایی بدون سرنشین کوچک تجاری (UAS) که معمولاً به عنوان هواپیماهای بدون سرنشین شناخته می‌شوند، آسیب‌پذیری امنیتی قابل توجهی را برای پایگاه‌های نظامی، زیرساخت‌های حیاتی، حفاظت VIP و رویدادهای عمومی بزرگ ایجاد کرده است. این سیستم ها که زمانی محدود به علاقه مندان بود، اکنون قادر به حمل تجهیزات نظارتی، کالاهای قاچاق و حتی محموله های تسلیحاتی هستند. پرداختن به این تهدید نیازمند یک رویکرد مقابله ای چندلایه است، با ماژول صداگیر سیگنال به عنوان یک لایه دفاعی حیاتی و غیر جنبشی. سوال این است که آیا فناوری پیشرفته پارازیت امروزی می تواند واقعاً و به طور قابل اعتمادی سیستم های ارتباطی پیچیده و اغلب گریزان مورد استفاده توسط پهپادهای تجاری مدرن و سفارشی را خنثی کند؟

چالش اصلی در مقابله با UAS در پیچیدگی پیوندهای ارتباطی آنها نهفته است. پهپادهای مدرن معمولا از سه مسیر اصلی RF استفاده می کنند که باید به طور همزمان مورد توجه قرار گیرند:

پیوند کنترل: معمولاً در فرکانس‌های 2.4 گیگاهرتز (باند ISM) یا 5.8 گیگاهرتز برای مدل‌های تجاری، یا پیوندهای رمزگذاری شده اختصاصی برای سیستم‌های درجه نظامی کار می‌کند. این لینک به خلبان اجازه می دهد تا هواپیما را فرماندهی کند.

پیوند ویدئو/تلمتری: اغلب با پیوند کنترلی هم‌جا قرار می‌گیرد یا از فرکانس اختصاصی برای انتقال ویدئو با کیفیت بالا به ایستگاه زمینی استفاده می‌کند.

پیوند ناوبری: سیگنال‌های سیستم موقعیت‌یابی جهانی (GPS، GLONASS، Galileo، BeiDou) که پهپاد برای پرواز پایدار، دنبال کردن مسیر خودکار و عملکردهای بازگشت به خانه استفاده می‌کند.

یک مسدود کننده پهنای باند ساده و کم مصرف برای این کار کاملاً ناکافی است. خنثی سازی موثر UAS نیازمند سیستمی است که بر روی ماژول های سیگنال جمر بسیار تخصصی ساخته شده است که این فرکانس های خاص را با انرژی متمرکز و با توان بالا هدف قرار می دهد.

نقش ماژول های فرکانس خاص در C-UAS:

یک سیستم پارازیت پیشرفته Counter-UAS (C-UAS) معمولاً ادغام سه یا چند ماژول تخصصی است:

ماژول 2.4 گیگاهرتز / 5.8 گیگاهرتز: این ماژول اصلی است که به هدف قرار دادن پیوندهای کنترل و ویدیو اختصاص داده شده است. با توجه به انعطاف‌پذیری فزاینده پروتکل‌های پهپاد، که اغلب از طیف گسترده پرش فرکانس (FHSS) استفاده می‌کنند، ماژول باید از قابلیت پیچیده و سریع Sweep Jamming استفاده کند. این تکنیک به سرعت سیگنال پارازیت را در کل باندهای 2.4 گیگاهرتز و 5.8 گیگاهرتز چرخانده و تضمین می کند که گیرنده پهپاد نمی تواند یک دست دادن پایدار با کنترلر برقرار کند یا حفظ کند. هدف این است که مکانیسم ایمنی پهپاد را فعال کند و آن را مجبور به شناور، فرود یا اجرای توالی بازگشت به خانه از پیش برنامه ریزی شده خود کند.

ماژول GNSS (GPS/GLONASS/BeiDou): این ماژول سیگنال های ناوبری ماهواره ای را هدف قرار می دهد. سیگنال‌های GNSS تا زمانی که به زمین می‌رسند، ذاتاً ضعیف می‌شوند و این امر باعث می‌شود که گیر کردن آنها نسبتاً آسان باشد. با این حال، ماژول باید قدرت کافی برای پوشاندن موثر منطقه داشته باشد که باعث جعل GPS یا انکار ساده GPS شود. این ماژول با رد داده‌های موقعیتی دقیق پهپاد، به طور موثر UAS را کور می‌کند و از اجرای دستورات ناوبری مستقل و بی‌فایده کردن مسیرهای از پیش برنامه‌ریزی‌شده جلوگیری می‌کند. این یک جزء حیاتی است، زیرا بسیاری از پهپادهای پیشرفته در صورت حفظ قفل GNSS می‌توانند بدون پیوند کنترل به کار خود ادامه دهند.

ماژول پیوند سفارشی/اختصاصی (اختیاری): برای کاربردهای بسیار حساس، ماژول هایی که قادر به هدف قرار دادن فرکانس های UHF/VHF یا پیوندهای داده نظامی اختصاصی باند L/S باند سفارشی هستند ضروری هستند. این ماژول‌ها اغلب بر فناوری رادیو تعریف‌شده نرم‌افزار (SDR) تکیه می‌کنند تا به تیم‌های امنیتی اجازه دهد شکل موج پارازیت را فوراً با پروتکل‌های ارتباطی پهپادهای غیراستاندارد شناسایی‌شده جدید تطبیق دهند.

چالش های فنی و راه حل سازنده:

برای خنثی سازی موثر یک UAS، سیستم مسدود کننده باید بر دو مانع فنی کلیدی غلبه کند: فاصله و جهت.

فاصله موثر: از آنجایی که پهپادها می توانند در بردهای طولانی (اغلب چندین کیلومتر) عمل کنند، سیگنال پارازیت باید چگالی توان کافی را در حداکثر فاصله عملیاتی حفظ کند. این نیاز به توان تابشی بسیار بالا (ERP) دارد. ماژول‌های تولیدی شما باید دارای آنتن‌های با بهره بالا و تقویت‌کننده‌های توان با راندمان بالا (HPA) باشند تا اطمینان حاصل شود که چگالی توان سیگنال پارازیت در گیرنده پهپاد، صرف‌نظر از برد، به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از سیگنال کنترل قانونی است.

جهت گیری: انفجار سیگنال های پارازیت پرقدرت به صورت همه جهته ناکارآمد است و تداخل جانبی عظیمی ایجاد می کند. ماژول های پیشرفته C-UAS در سیستم هایی ادغام می شوند که از آرایه های جهت دار یا آرایه های فازی استفاده می کنند. این اجازه می دهد تا انرژی پارازیت به یک پرتو باریک متمرکز شود که دقیقاً پهپاد شناسایی شده را ردیابی می کند. بنابراین ماژول باید با مراحل خروجی کم تلفات و رابط‌های قوی طراحی شود تا به طور یکپارچه با این سیستم‌های آنتن پیشرفته متصل شود و اثر پارازیت روی هدف را به حداکثر برساند و در عین حال تأثیر را بر زیرساخت‌های شهری نزدیک به حداقل برساند.

در نتیجه، بله، ماژول‌های پیشرفته Signal Jammer نه تنها قادر هستند، بلکه برای خنثی کردن موثر تهدید UAS در حال تکامل، ضروری هستند. وجه تمایز اصلی، کیفیت و تخصص خود ماژول است. راه‌حل C-UAS ممتاز توسط ماژول‌هایی تعریف می‌شود که ERP بالا و مداوم، قابلیت جابجایی سریع در باندهای حیاتی و انعطاف‌پذیری SDR برای سازگاری با تهدیدات نوظهور را ارائه می‌دهند. تولیدکنندگان باید بر مهندسی این ماژول‌ها تمرکز کنند تا قوی، دقیق و قابل ادغام در پلت‌فرم‌های ضد اقدام جهت‌دار پیچیده باشند، و اطمینان حاصل کنند که طیف تحت کنترل مدافعان مجاز باقی می‌ماند.