Искусственный интеллект и "автопилот": как украинские дроны обходят враждебные РЕБы

Украинские дроны с помощью искусственного интеллекта учатся обходить российские средства РЭБ и "прорывают" вражескую ПВО.

О том, когда россияне активно начали использовать средства РЭБ, как украинские инженеры обучают искусственный интеллект и каким образом удается "приземлять" вражеские ракеты – в материале РБК-Украина.

Как работает РЭБ против дронов?

Основных механизмов работы средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) против дронов два. Первый – это глушение. Средства РЭБ создают мощный радиошум, из-за которого дрон теряет связь с наземным пунктом управления. Второй – это спуфинг, то есть подмена спутниковых сигналов GPS. В таком случае беспилотник получает ложные координаты, сбивается с маршрута или вообще теряет ориентацию.

Product owner направления РЭБ TAF Industries Максим Тефтул в комментарии РБК-Украина отметил, что средства РЭБ действуют на приемник радиосигнала. В системе пилот – дрон есть два таких приемника: один на дроне – он принимает сигнал управления от пилота и сигналы от систем геопозиционирования; второй на пульте оператора – он принимает видео от дрона. Дрон нейтрализован, если подавлено либо управление, либо видео.

Работа радиоприемника зависит от его способности выделить полезный сигнал из фоновой электромагнитной среды. Для этого мощность сигнала должна превышать мощность шума на определенную величину.

Средства РЭБ генерируют радиоволны на частотах каналов управления или видео дрона, искусственно снижая отношение сигнал/шум ниже порога чувствительности приемника. Для успешного подавления мощность помехи средства РЭБ на антенне приемника дрона или пилота должна быть выше мощности полезного сигнала.

То есть это своего рода силовая борьба – именно поэтому средства РЭБ генерируют помехи мощностью 50 и более Вт, значительно превышая мощность передатчиков в системе пилот – дрон. Таким образом, одни средства РЭБ действуют против приема дроном команд управления, другие – против приема пилотом видео, третьи – против приема дроном сигналов навигации.

Фото: средства РЭБ подменяют ряд параметров при работе дронов (Getty Images)

В результате воздействия РЭБа дрон теряет связь или ориентацию в пространстве. В зависимости от заложенных в его систему алгоритмов, это приводит к аварийному возвращению на базу, вынужденной посадке, зависанию в воздухе или неуправляемому падению.

Когда средства РЭБ появились на фронте?

Вообще, РЭБ не является принципиально новой технологией – в военных конфликтах ее применяют уже более 100 лет. Первое задокументированное использование произошло еще в 1904 году. Если говорить о текущем этапе, то Россия активно и масштабно использует комплексные средства РЭБ против украинских дронов и систем связи с самого начала полномасштабного вторжения.

Как сообщили в "Атлон Авиа" в комментарии РБК–Украина, первые случаи применения современных средств радиоэлектронной борьбы фиксировались еще в 2014 году. На Донбассе россияне испытывали тяжелые комплексы вроде "Жителя" или "Леер–3".

После начала полномасштабного вторжения в 2022 году использование РЭБ стало массовым. Сегодня это не только крупные армейские комплексы, но и компактные "глушилки", которые устанавливают непосредственно на бронетехнике или даже на позициях.

В TAF Industries подчеркивают, что у России всегда были мощные средства РЭБ оперативно–стратегического уровня. Речь идет именно о больших системах на базе тяжелого автотранспорта. Как и во времена СССР, РФ создавала их в расчете на старую конвенционную войну наподобие Второй мировой, к которой НАТО добавило современные системы связи, управления войсками и радиоэлектронной разведки.

Дроновая война выявила потребность в средствах тактического уровня – компактных системах РЭБ, которые защищают от дронов одного человека, подразделение, боевые позиции, единицу транспорта. Как правило, такие изделия имеют компактную модульную конструкцию и адаптированы для развертывания на позиции, их можно устанавливать на авто и бронетехнику.

Средства РЭБ приобрели настоящую массовость в конце 2023 года, когда начала терять актуальность стандартная частота управления FPV–дронами 915 МГц. Пилоты спокойно летали на ней, пока противник не стал активно ее подавлять.

Как украинские дроны обнаруживают и борются с РЭБ россиян?

Украинские беспилотники постоянно учатся обходить вражеские РЭБы. Так, дроны "Фурия" используют программно–конфигурируемые радиомодули (SDR), позволяющие организовать узкополосную передачу данных с кодовым разделением каналов, применять динамическое шифрование и постоянно анализировать радиоэфир.

Фото: украинские дроны учатся обходить РЭБ с помощью ИИ (Getty Images)

По словам представителей компании, система непрерывно сканирует уровень шумов и помех на заранее согласованном перечне частот. Если обнаруживается, что текущий канал начинает подавляться средствами РЭБ, дрон автоматически за микросекунды переходит на резервную частоту. Это позволяет сохранять стабильную связь даже в сложной радиоэлектронной обстановке.

Product Owner направления FPV–дронов TAF Industries Андрей Атаманенко в комментарии РБК–Украина подчеркнул, что на дроны не устанавливают средства радиоэлектронной разведки, которые обнаруживают средства РЭБ. Дрон "показывает" пилоту, что вошел в зону подавления, быстрым ослаблением и потерей связи между ними. Это может быть потеря картинки, управления или их обоих.

Наиболее эффективный метод повышения устойчивости против РЭБ – это двухдиапазонная связь. То есть дроном можно управлять в двух полосах частот, разнесенных на значительное "расстояние" по радиоспектру. Если РЭБ подавил связь в одной полосе, управление переключается на другую.

Если говорить в целом о современных беспилотных системах, то все большую роль играет автономность. Например, технологии искусственного интеллекта позволяют дрону самостоятельно захватить цель и завершить наведение даже без активной радиосвязи с оператором.

Другое направление – оптическая навигация. В этом случае бортовой компьютер сравнивает изображение местности с картами, хранящимися в памяти, что позволяет ориентироваться без использования GPS.

Также развиваются системы радионавигации, когда положение беспилотника определяется относительно стационарных наземных радиомаяков, а его координаты отображаются на станции управления независимо от спутниковой навигации.

Кроме того, новые дроны получают донаведение на основе ИИ: пилот фиксирует беспилотник на цели за несколько сотен метров, и далее электроника автономно ведет дрон на поражение объекта. Если рядом с целью работает средство РЭБ, то оно не подействует на такой дрон.

При этом, по словам Product Owner направления FPV–дронов TAF Industries, полностью выбор цели "автономке" доверить нельзя, так как она может ошибиться и поразить гражданского человека или транспорт. Поэтому препятствием для полной автономности стоят этические соображения. По крайней мере со стороны Украины.

Еще одна функция, "зашитая" в модуль автоматического донаведения – это режим круиз–контроля. Она важна не только для противодействия вражескому РЭБу, но и для того, чтобы пройти зону дружественного РЭБу, где теряется немало бортов. Круиз–контроль заключается в том, что при потере связи во время поиска цели дрон переключается на автопилот и продолжает движение заданным курсом на заданной высоте, пока не восстановится связь.

Фото: современные дроны имеют функцию "круиз-контроля" (Getty Images)

Также важным способом противодействия системам РЭБ, подавляющим видеосвязь между дроном и пилотом, является установка на дроны современных цифровых видеосистем. Так, ведущие украинские производители используют на дронах цифровые видеокамеры, которые кодируют видеопоток в цифровом формате и передают через мощный видеопередатчик. Такое видео невозможно перехватить и сложно подавить.

Как украинские средства РЭБ борются с "Шахедами" и крылатыми ракетами?

Украинские комплексы РЭБ – первые в мире, которые могут и подавляют "Шахеды" во время подлета к городу, если работают слаженно вместе с РЭР и радарами. Для этого необходимо от 2 до 10 различных комплексов тактического уровня, в зависимости от того, какая система связи установлена на "Шахеде".

Речь идет о стационарных системах РЭБ направленного действия, которые подавляют сети Mesh, что в сочетании с подавлением антенн CRPA (это сложно, но возможно) заставит "Шахед" кружить, пока не закончится топливо (параллельно еще нужно подавлять GSM–связь).

Ряд средств РЭБ, например, массово подменяют для дронов типа Shahed GPS–координаты и данные о высоте полета. В результате беспилотники теряют правильный маршрут, расходуют запас топлива и падают, не достигнув цели.

Кроме того, украинские системы РЭБ способны влиять и на крылатые ракеты. В частности, они подавляют работу радиовысотомеров и систем оптической коррекции навигации, из–за чего ракеты могут терять ориентацию и падать вне пределов запланированных целей.

Разработчики подчеркивают, что РЭБ не защищает непосредственно конкретный физический объект – порт, завод или элеватор, его функция заключается в дезориентации и подавлении средств поражения противника на подлете.

Поскольку разные типы дронов и ракет имеют уникальные навигационные системы и каналы связи, универсальной "кнопки" не существует. Для эффективного противодействия разворачиваются сложные комбинации различных конфигураций РЭБ, которые работают в тесной синергии с другими средствами противовоздушной обороны.

Кто в итоге победит – РЭБ или инновационные дроны?

Опрошенные производители дронов сходятся во мнении, что борьба дронов и РЭБ – это классическая технологическая дуэль "щита и меча", которая продолжается непрерывно.

Сначала разработчики дронов внедряют новые частоты, алгоритмы связи или элементы искусственного интеллекта. Некоторое время средства РЭБ оказываются неготовыми к таким изменениям, и эффективность беспилотников существенно возрастает. Однако уже через несколько месяцев противник анализирует захваченные образцы, адаптирует свои комплексы РЭБ под новые алгоритмы и частоты, и эффективность дронов снова снижается.

Фото: дроны и средства РЭБ всегда будут развиваться параллельно (Getty Images)

После этого разработчики предлагают новые решения – еще более высокий уровень автономности, новые способы навигации или передачи данных. В то же время эволюционируют и средства РЭБ. Поэтому это постоянное технологическое соревнование, в котором ни одна из сторон не может получить окончательного преимущества.

При этом в BlueBird отмечают, что РЭБ не является абсолютной и непреодолимой стеной. Такие инновации, как искусственный интеллект, машинное зрение и автономные системы навигации, позволяют дронам игнорировать потерю связи с оператором или спутниками и успешно выполнять задачи в условиях радиопомех.

Однако этот процесс двусторонний: эти же передовые технологии параллельно внедряются для создания еще более мощных и адаптивных средств радиоэлектронного противодействия.

"Если дрон использует радиосвязь, то всегда может найтись средство РЭБ, которое ее подавит. С законами физики не поспоришь. Если же дрон независим от радиосвязи, то средства РЭБ против него бессильны – как, например, с дронами на оптоволокне. Или с дронами с автоматическим донаведением на финальном отрезке перед целью", – отметил в комментарии РБК–Украина Максим Тефтул, Product owner направления РЭБ TAF Industries.

Он также добавил, что неограниченный этическими предостережениями людей ИИ, безусловно, победит средства РЭБ. Но вслед за этим достаточно оперативно будут разработаны альтернативные РЭБ технологии физического уничтожения дронов посредством вывода электроники дрона из строя.

Технические специалисты компании BlueBird в комментарии РБК–Украина добавляют, что преимущество в дуэли "дрон – РЭБ" получит не конкретный вид вооружения, а та сторона, которая способна быстрее внедрять инновации и гибче реагировать на вызовы врага.

Вопросы – ответы (FAQ)

— Как средства РЭБ влияют на дроны?

— Основных механизмов работы средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) против дронов два. Первый – это глушение. Средства РЭБ создают мощный радиошум, из–за которого дрон теряет связь с наземным пунктом управления. Второй – это спуфинг, то есть подмена спутниковых сигналов GPS.

— Когда впервые зафиксировано использование средств РЭБ?

— В военных конфликтах РЭБ применяют уже более 100 лет. Первое задокументированное использование произошло еще в 1904 году. Если говорить о текущем этапе, то Россия активно и масштабно использует комплексные средства РЭБ против украинских дронов с самого начала полномасштабного вторжения.

— Как дроны могут обходить РЭБ?

— Технологии искусственного интеллекта позволяют дрону самостоятельно захватить цель и завершить наведение даже без активной радиосвязи с оператором. Другое направление – оптическая навигация. В этом случае бортовой компьютер сравнивает изображение местности с картами, хранящимися в памяти, что позволяет ориентироваться без использования GPS.

— Как украинские средства РЭБ влияют на ракеты россиян?

— Украинские системы РЭБ подавляют работу радиовысотомеров и систем оптической коррекции навигации крылатых ракет врага, из–за чего ракеты могут терять ориентацию и падать вне пределов запланированных целей.