Các Mô-đun Gây nhiễu Nâng cao có Thể Trung hòa Hiệu quả Mối đe dọa ngày càng tăng từ Hệ thống Bay không người lái (UAS) không?
Sự gia tăng nhanh chóng của các Hệ thống Bay không người lái (UAS) nhỏ, có sẵn trên thị trường, thường được gọi là máy bay không người lái, đã tạo ra một lỗ hổng an ninh đáng kể và đang phát triển đối với các căn cứ quân sự, cơ sở hạ tầng quan trọng, bảo vệ VIP và các sự kiện công cộng lớn. Các hệ thống này, từng chỉ giới hạn ở những người có sở thích, giờ đây có khả năng mang theo thiết bị giám sát, hàng lậu và thậm chí cả tải trọng vũ khí. Việc giải quyết mối đe dọa này đòi hỏi một phương pháp đối phó đa lớp, với Mô-đun Gây nhiễu Tín hiệu đóng vai trò là một lớp phòng thủ phi động học quan trọng. Câu hỏi đặt ra là liệu công nghệ gây nhiễu tiên tiến ngày nay có thể thực sự và đáng tin cậy trung hòa các hệ thống liên lạc tinh vi, thường lẩn tránh được sử dụng bởi máy bay không người lái thương mại và do người dùng tự chế tạo hiện đại hay không.
Thách thức cốt lõi trong việc chống lại UAS nằm ở sự phức tạp của các liên kết liên lạc của chúng. Máy bay không người lái hiện đại thường sử dụng ba đường dẫn RF chính phải được giải quyết đồng thời:
Liên kết Điều khiển: Thường hoạt động ở tần số 2.4 GHz (băng ISM) hoặc 5.8 GHz đối với các mẫu thương mại hoặc các liên kết được mã hóa độc quyền đối với các hệ thống cấp quân sự. Liên kết này cho phép phi công điều khiển máy bay.
Liên kết Video/Đo từ xa: Thường được đặt cùng với liên kết điều khiển hoặc sử dụng một tần số chuyên dụng để truyền video độ nét cao trở lại trạm mặt đất.
Liên kết Điều hướng: Các tín hiệu Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou) phổ biến, mà máy bay không người lái sử dụng để bay ổn định, theo dõi tuyến đường tự động và các chức năng trở về nhà.
Một bộ gây nhiễu băng thông rộng đơn giản, công suất thấp là hoàn toàn không đủ cho nhiệm vụ này. Việc trung hòa UAS hiệu quả đòi hỏi một hệ thống được xây dựng dựa trên các Mô-đun Gây nhiễu Tín hiệu chuyên dụng cao, nhắm mục tiêu vào các tần số cụ thể này bằng năng lượng tập trung, công suất cao.
Vai trò của các Mô-đun Cụ thể theo Tần số trong C-UAS:
Một hệ thống gây nhiễu Chống-UAS (C-UAS) tiên tiến thường là sự tích hợp của ba hoặc nhiều mô-đun chuyên dụng:
Mô-đun 2.4 GHz/5.8 GHz: Đây là mô-đun chính dành riêng để nhắm mục tiêu vào các liên kết điều khiển và video. Do khả năng phục hồi ngày càng tăng của các giao thức máy bay không người lái, thường sử dụng Phổ trải nhảy tần (FHSS), mô-đun phải sử dụng khả năng Gây nhiễu Quét Nhanh tinh vi. Kỹ thuật này nhanh chóng xoay vòng tín hiệu gây nhiễu trên toàn bộ băng tần 2.4 GHz và 5.8 GHz, đảm bảo rằng bộ thu của máy bay không người lái không thể thiết lập hoặc duy trì bắt tay ổn định với bộ điều khiển. Mục tiêu là kích hoạt cơ chế an toàn của máy bay không người lái, buộc nó phải lượn, hạ cánh hoặc thực hiện trình tự trở về nhà được lập trình sẵn.
Mô-đun GNSS (GPS/GLONASS/BeiDou): Mô-đun này nhắm mục tiêu vào các tín hiệu điều hướng vệ tinh. Các tín hiệu GNSS vốn yếu khi chúng đến mặt đất, khiến chúng tương đối dễ bị gây nhiễu. Tuy nhiên, mô-đun phải xuất ra đủ công suất để bao phủ hiệu quả khu vực, gây ra Giả mạo GPS hoặc từ chối GPS đơn giản. Bằng cách từ chối dữ liệu vị trí chính xác của máy bay không người lái, mô-đun sẽ hiệu quả trong việc "làm mù" UAS, ngăn không cho nó thực hiện các lệnh điều hướng tự động và làm cho các tuyến đường được lên kế hoạch trước trở nên vô dụng. Đây là một thành phần quan trọng, vì nhiều máy bay không người lái tiên tiến có thể tiếp tục hoạt động mà không cần liên kết điều khiển nếu chúng duy trì khóa GNSS.
Mô-đun Liên kết Tùy chỉnh/Độc quyền (Tùy chọn): Đối với các ứng dụng có độ nhạy cao, các mô-đun có khả năng nhắm mục tiêu vào tần số UHF/VHF hoặc các liên kết dữ liệu quân sự độc quyền băng L/băng S là rất cần thiết. Các mô-đun này thường dựa vào công nghệ Radio do Phần mềm Xác định (SDR) để cho phép các nhóm an ninh điều chỉnh dạng sóng gây nhiễu ngay lập tức cho các giao thức liên lạc máy bay không người lái mới được xác định, không theo tiêu chuẩn.
Thách thức kỹ thuật và Giải pháp của nhà sản xuất:
Để trung hòa UAS một cách hiệu quả, hệ thống gây nhiễu phải vượt qua hai rào cản kỹ thuật chính: Khoảng cách và Tính định hướng.
Khoảng cách hiệu quả: Vì máy bay không người lái có thể hoạt động ở phạm vi xa (thường là vài km), tín hiệu gây nhiễu phải duy trì mật độ công suất đủ lớn ở khoảng cách hoạt động tối đa. Điều này đòi hỏi Công suất bức xạ hiệu quả (ERP) cực kỳ cao. Các mô-đun do bạn sản xuất phải kết hợp Ăng-ten Độ lợi Cao và Bộ khuếch đại công suất hiệu suất cao (HPA) để đảm bảo rằng mật độ công suất của tín hiệu gây nhiễu tại bộ thu của máy bay không người lái cao hơn đáng kể so với tín hiệu điều khiển hợp lệ, bất kể phạm vi.
Tính định hướng: Phát ra các tín hiệu gây nhiễu công suất cao theo mọi hướng là không hiệu quả và tạo ra nhiễu bên lớn. Các mô-đun C-UAS tiên tiến được tích hợp vào các hệ thống sử dụng Mảng Định hướng hoặc Mảng Pha. Điều này cho phép năng lượng gây nhiễu được tập trung vào một chùm hẹp theo dõi chính xác máy bay không người lái được phát hiện. Do đó, mô-đun phải được thiết kế với các giai đoạn đầu ra tổn thất thấp và các giao diện mạnh mẽ để kết nối liền mạch với các hệ thống ăng-ten tiên tiến này, tối đa hóa hiệu ứng gây nhiễu lên mục tiêu đồng thời giảm thiểu tác động đến cơ sở hạ tầng dân sự gần đó.
Tóm lại, có, các Mô-đun Gây nhiễu Tín hiệu tiên tiến không chỉ có khả năng mà còn rất cần thiết để trung hòa hiệu quả mối đe dọa UAS đang phát triển. Điểm khác biệt chính là chất lượng và sự chuyên biệt của chính mô-đun. Một giải pháp C-UAS cao cấp được xác định bởi các mô-đun cung cấp ERP liên tục, cao, khả năng quét nhanh trên các băng tần quan trọng và tính linh hoạt của SDR để thích ứng với các mối đe dọa mới nổi. Các nhà sản xuất phải tập trung vào việc thiết kế các mô-đun này để chúng mạnh mẽ, chính xác và có thể tích hợp vào các nền tảng đối phó định hướng tinh vi, đảm bảo rằng phổ vẫn được bảo mật dưới sự kiểm soát của những người bảo vệ được ủy quyền.
