La amenaza que representan los drones de pequeño tamaño y baja velocidad se está convirtiendo en una realidad en los escenarios de combate y seguridad nacional
A medida que esta amenaza se agrava, la OTAN ha realizado recientemente varios estudios sobre este tema. En años anteriores, se publicaron dos estudios bajo los códigos SG-170 y SG-188, y en 2017 el Grupo Asesor Industrial realizó el último estudio hasta la fecha y lo publicó bajo el nombre SG-200 "Estudio sobre amenazas bajas, lentas y pequeñas Efectores. "(Investigación de medios ejecutivos enemigos de baja velocidad, bajo vuelo y pequeño tamaño). En todos estos informes, los investigadores llegan a la conclusión principal de que ningún tipo de sensor por sí solo puede ofrecer suficientes capacidades de seguimiento e identificación para brindar una protección confiable y efectiva contra la amenaza de drones de pequeño tamaño, baja velocidad y bajo vuelo. (HNM-UAV). Hay que tener en cuenta que las capacidades de enjambre de los vehículos no tripulados ya están muy cerca, tras lo cual la lucha contra ellos se volverá mucho más complicada.
Un nuevo mercado en el horizonte
El número de empresas que operan en el mercado de sistemas anti-drones crece constantemente. MarketForecast.com publicó recientemente un informe analítico, "Global Counter UAV (C-UAV) Market Forecast to 2026", que predice dos escenarios, uno sin eventos significativos y otro con un ataque UAV exitoso. En el primer caso, el mercado comercial debería crecer de $ 123 a 273 millones a una tasa de crecimiento anual compuesta del 10,5%, mientras que el mercado militar debería crecer de $ 379 a $ 1223 millones a una tasa de crecimiento anual compuesta del 15,8%. En el caso del ataque de UAV, el pico de compras ocurrirá en los primeros años, y luego habrá una cierta disminución. En cualquier caso, los datos de ambos escenarios muestran importantes ganancias de mercado.
Como se señaló, un sensor no puede hacer frente a la amenaza HNM-UAV. Por lo tanto, es necesario utilizar diferentes tipos, por regla general, estos son estaciones de radar, receptores de radio, sensores acústicos y ópticos. La neutralización de amenazas puede adoptar muchas formas. La primera es una derrota funcional con el uso de interferencias intencionales, que desorientan las estaciones de interferencias, que dan la dirección incorrecta a un dron que opera con una señal de GPS o interceptan sus controles. El segundo es el daño directo mediante láseres, microondas de alta energía, barreras físicas o incluso elementos dañinos sólidos de varios tipos.
Para sistemas prefabricados
Dejando de lado los sistemas diseñados para neutralizar drones tácticos y más grandes, que ya pueden considerarse parte de un sistema de defensa aérea de muy corto alcance, nos centraremos en sistemas diseñados para contrarrestar los UAV de nivel inferior (a menudo sistemas comerciales listos para usar). que garantizan su neutralización por distancias cortas y medias. Según fuentes de la industria, el rango de detección promedio de objetivos de tipo NNM-UAV para radares modernos es de 8 km, el rango de seguimiento de 5 km, mientras que los sistemas optoelectrónicos tienen un rango de detección de 8 km y un rango de seguimiento de 4 km.
En cuanto a los actuadores, los sistemas de radiofrecuencia pueden detectar el dron a una distancia de 8 km, interrumpir su funcionamiento a 2,5 km y atascarse eficazmente a una distancia de unos 2 km, mientras que los láseres y un pulso electromagnético se pueden utilizar a una distancia de 1,5 km. Al simplificar y tener en cuenta que estos sistemas se pueden utilizar tanto en operaciones militares como en escenarios de seguridad, podemos dividir los sistemas anti-drones en sistemas de medio y corto alcance. Los primeros, por regla general, están estacionarios o instalados en vehículos y proporcionan una "cúpula segura" en los rangos antes mencionados. Los sistemas de corto alcance generalmente vienen en forma de "cañones de radiofrecuencia" que se pueden usar para la defensa de objetos, su efectividad para prevenir daños depende del tipo de carga útil transportada por el dron.
Empecemos por los sistemas de gama media, aunque en algunos casos es difícil categorizar un sistema en particular, ya que el desarrollador ofrece muchas opciones diferentes con diferentes características en función de él. Thales de Francia es definitivamente una de esas empresas, que ofrece una variedad de soluciones modulares y escalables mientras aprovecha al máximo sus capacidades de integración.
Hablemos de AUDS
Si hablamos de sistemas actuales, en primer lugar vale la pena comenzar con el sistema AUDS (Anti-UAV Defense Solution), desarrollado por tres empresas británicas que han combinado su experiencia en una solución integral.
El radar Doppler CW de frecuencia modulada funciona en modo de escaneo electrónico y proporciona un acimut de 180 ° y una cobertura de elevación de 10 ° o 20 °, según la configuración. Opera en la banda Ku y tiene un rango de operación máximo de 8 km, puede determinar el área de dispersión efectiva (ESR) hasta 0.01 m2. El sistema puede capturar simultáneamente varios objetivos para su seguimiento.
El sistema de búsqueda y vigilancia de Chess Dynamics Hawkeye se instala en la misma unidad con un bloqueador de RF y consta de una cámara optoelectrónica de alta resolución y una cámara termográfica de onda media enfriada. El primero tiene un campo de visión horizontal de 0,22 ° a 58 ° y una cámara termográfica de 0,6 ° a 36 °. El sistema utiliza un dispositivo de seguimiento digital Vision4ce, que proporciona un seguimiento continuo en azimut. El sistema es capaz de realizar un barrido continuo en azimut e inclinarse de -20 ° a + 60 ° a una velocidad de 30 ° por segundo, rastreando objetivos a una distancia de aproximadamente 4 km.
El silenciador de RF multibanda ECS cuenta con tres antenas direccionales integradas que forman un haz de 20 °. La empresa ha adquirido una amplia experiencia en el desarrollo de tecnologías para contrarrestar artefactos explosivos improvisados. Un representante de la empresa contó esto y señaló que varios de sus sistemas fueron desplegados por las fuerzas de la coalición en Irak y Afganistán. Agregó que ECS conoce las vulnerabilidades de los canales de transmisión de datos y cómo usarlos.
El corazón del sistema AUDS es la estación de control del operador, a través de la cual se pueden controlar todos los componentes del sistema. Incluye una pantalla de seguimiento, una pantalla de control principal y una pantalla para ver videos.
Para ampliar el área de vigilancia, estos sistemas se pueden combinar en una red, ya sea varios sistemas AUDS completos o una red de radares conectados a una sola unidad de "sistema de vigilancia y búsqueda / interferencia". Además, el sistema AUDS puede ser potencialmente parte de un sistema de defensa aérea más grande, aunque las empresas aún no tienen la intención de desarrollar esta dirección.
AUDS está disponible en tres configuraciones: una plataforma portátil en la azotea, un sistema de mástil resistente para bases de operaciones avanzadas o campamentos temporales, y un sistema fijo para seguridad fronteriza e infraestructura crítica. AUDS también se puede instalar en vehículos y está optimizado y endurecido para su uso en camiones militares o vehículos comerciales. El sistema se implementó en unidades del Ejército de los EE. UU. En 2016 y alcanzó el nivel más alto de preparación tecnológica en enero de 2017.
La empresa alemana Rheinmetall aborda el problema de contrarrestar drones desde una posición ligeramente diferente, ya que principalmente tiene en cuenta amenazas más avanzadas, por ejemplo, drones avanzados que pueden evitar la detección por medios de radiofrecuencia, para combatir cuál u otro aire terrestre Se necesita un sistema de defensa para garantizar su detección y neutralización. Por lo tanto, Rheinmetall utiliza una amplia variedad de sistemas de su extenso portafolio como soluciones anti-objetivo. La empresa ya ha ganado dos importantes contratos para la familia de sistemas Radshield para la protección de prisiones en Suiza y Alemania, que pueden incluir varios módulos que pueden personalizarse para adaptarse a los requisitos del cliente.
Entre ellos encontraremos el kit de vigilancia optoelectrónica UIMIT (Universal Multiespectral Information and Tracking), que incluye 12 cámaras de TV y 8 sensores de infrarrojos, que cubren un sector de 360 ° y estabilizados a lo largo de tres ejes. El kit se puede complementar con un sensor de búsqueda y seguimiento FAST refrigerado por infrarrojos con una vista de 360 ° y una frecuencia de actualización de 5 cuadros por segundo, así como radares con AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) con un campo de visión en acimut de 90 ° y en elevación de 80 °. La toma de decisiones se realiza con la participación del complejo de software de control operativo SC2PS (Sensor Command & Control Software), el cual está disponible para varios niveles de mando, desde el personal hasta el nacional.
Rheinmetall también ofrece sistemas ejecutivos, que van desde cañones giratorios o gemelos de 35 mm capaces de disparar munición de chorro de aire AHEAD (se está considerando la posibilidad de desarrollar un cañón AHEAD de un solo disparo de 30 mm) y terminar con láser HEL (High Energy Laser). sistemas, que ahora han alcanzado el nivel de preparación tecnológica 6 (demostración de tecnología). Un nivel por debajo (etapa de desarrollo tecnológico) es el interceptor volador Sentinel reutilizable desarrollado por la empresa suiza Skysec. El Sentinel tiene una longitud de 700 mm y una envergadura de 300 mm y pesa 1,8 kg. En la proa se instala un cabezal de retorno, y detrás de él hay un motor eléctrico, que impulsa la hélice de proa, lo que permite alcanzar una velocidad de 230 km / h; el alcance del dispositivo es de hasta 4 km. El dispositivo Sentinel se lanza con las coordenadas tridimensionales aproximadas cargadas del dron deseado, al acercarse a él lanza una red, capturando un dron hostil, luego de lo cual el cautivo es arrojado al suelo con la ayuda de un paracaídas; como consecuencia, el daño indirecto se reduce a cero.
Más soluciones alemanas
Rheinmetall también ofrece otros sistemas ejecutivos. Por ejemplo, el sistema HPM (microondas de alta potencia), que también se utiliza para neutralizar dispositivos explosivos improvisados (IED), así como un cañón de múltiples cañones de 9 mm con una velocidad de disparo de 1500 disparos por minuto, capaz de disparar una ráfaga de 30 rondas; Además, cada proyectil genera una nube de submuniciones plásticas que, al caer al suelo, tienen una energía residual mínima inferior a 0,1 J / mm2. Además de las aplicaciones militares, Rheinmetall, junto con la empresa austriaca Frequentis, especializada en sistemas de comunicaciones e información, ofrece sus sistemas para la protección de aeropuertos.
La empresa alemana Hensoldt, escindida en 2017 del negocio de electrónica de defensa del gigante europeo Airbus, ha desarrollado el sistema Xpeller, que consta de sus propios bloques funcionales. El sistema incluye un radar de banda X Spexer 500 con un acimut de 120 ° y un sector de elevación de 30 ° y un rango de detección típico de 4 km, un módulo NightOwl ZM-ER con una cámara a color y una cámara termográfica de 3-5 μm, y equipado con dispositivo de interferencia de antenas omnidireccionales o direccionales con potencia nominal de 10 a 400 W, operando en el rango de 20-6000 MHz.
En mayo de 2017, para mejorar aún más las capacidades de detección de Xpeller, la compañía firmó un acuerdo con Squarehead Technology de Noruega para integrar el sensor acústico Discovair. Este sistema, basado en una matriz de 128 micrófonos acústicos, también cuenta con un procesador de señal.
Otra solución alemana, llamada Guardion, combina componentes de tres empresas diferentes. El componente de control Taranis de ESG, que combina y analiza todos los datos de los sensores, visualiza el dron que se aproxima y monitorea la situación. Rhode & Schwarz ha proporcionado el sistema de detección de RF Ardronis, que detecta los canales de radio de control remoto de los drones comerciales. Se pueden agregar al sistema un receptor de señales de radar, un optoacoplador y sensores acústicos. Ardronis también funciona como actuador, ya que puede interrumpir el funcionamiento de los canales de radio, así como el sistema de navegación por satélite, mientras que el subsistema R&S Wi-Fi Disconnect permite detectar e interrumpir la señal Wi-Fi utilizada para controlar el dron.
Diehl Defense proporcionó el componente de participación directa de HPEM. Este sistema escalable es capaz de quemar la electrónica de los drones gracias a un pulso electromagnético desde un rango de varios cientos de metros, y también es capaz de combatir ataques de enjambres. La única aplicación conocida del sistema Guardion es su despliegue en la Cumbre del G20 de julio de 2017 en Hamburgo, ya que ESG recibió la tarea de proteger los sitios de esta cumbre de la Oficina Federal de Policía Criminal.
Desarrolladores de Italia, Israel y Turquía
La empresa italiana Leonardo ha desarrollado el complejo Falcon Shield, que combina un radar, por ejemplo, Lyra 10, un kit optoelectrónico, por ejemplo, Nerio-ULR, y módulos de interferencia electrónica para neutralizar drones no deseados. Por su parte, IDS (Ingegneria Dei Sistemi) ha desarrollado un sistema integrado Black Knight basado en radar Doppler, un sistema optoelectrónico de medio alcance con cámaras de televisión e infrarrojos y un jammer multibanda. El sistema se puede ampliar agregando otros sensores, por ejemplo, radiogoniómetros de tres bandas. Elettronica ha desarrollado el sistema Adrian, capaz de detectar señales salientes y descendentes de operadores aéreos y terrestres, clasificando, identificando y determinando sus coordenadas gracias a una extensa biblioteca que el usuario puede reponer constantemente, además de interrumpir amenazas mediante algoritmos de interferencia inteligente. Ambos sistemas se probaron en el campo en 2017. IDS y Elettronica están trabajando actualmente con Leonardo para satisfacer las necesidades de la Fuerza Aérea Italiana, desarrollando un sistema integrado, cuya información aún está clasificada.
La empresa turca Aselsan ha desarrollado dos sistemas: instalado en máquinas Gergedan-UAV e Ihtar estacionario. El primero es un sistema de interferencia programable con más de 100 patrones de interferencia diferentes. El espectro de RF es específico del cliente, la antena estándar es omnidireccional, pero las antenas direccionales son opcionales. Con un sistema Gergedan-UAV que pesa 65 kg, la potencia de salida de RF es inferior a 650 W, la duración de la batería es de una hora.
En el sistema estacionario Ihtar se utiliza como elemento actuador el sistema Gergedan, al que se le suma el radar Asag en banda Ku, capaz de detectar mini-UAV en un sector de más de 360 ° a una distancia de 5 km; El escaneo de sector también está disponible. Además, se puede agregar una unidad optoelectrónica, generalmente montada en una plataforma HSY estabilizada, en la que también se puede instalar el radar Asag. Ambos sistemas se vendieron a varios países de Oriente Medio y, a finales de 2017, se instaló el sistema Ihtar para proteger una instalación en Indonesia. En cuanto al mercado local, el sistema Gergedan-UAV se ha instalado en muchos vehículos VIP, mientras que Ihtar se ha instalado en varias bases militares.
A fines de 2017, el gobierno israelí estableció un grupo de trabajo nacional dentro de la Fuerza Aérea para lidiar con la seguridad y los contra-drones. Sin embargo, la industria nacional ya ofrece numerosas soluciones en este ámbito. Rafael ha desarrollado un sistema Drone Dome para montar en trípode que combina sensores de varias empresas con actuadores y controles Rafael. La detección es proporcionada por el radar hemisférico multitarea Rada Rada RPS-42, que es capaz de detectar un objeto con un RCS de 0,002 m2 a una distancia de 3,5 km, en combinación con el sistema de inteligencia de radio NetSense COMINT de Netline, que opera en el rango de 20 MHz a 6 GHz, que detecta señales incluso antes de que despegue el dron, proporcionando acimut gracias a antenas con un campo de visión de 60 grados.
El responsable de la identificación es la unidad optoelectrónica Controp MEOS, que incluye una cámara CCD diurna con aumento x50 y una cámara termográfica de tercera generación. El sistema de control automatizado de Rafael integra todos los sensores, y sus algoritmos brindan toda la información necesaria al operador, quien puede neutralizar un objeto que se aproxima utilizando el sistema de interferencia Netline C-Guard, que opera en cinco canales en el rango de 433 MHz a 5.6 GHz. Con esta configuración, se espera que el sistema se envíe a mediados de 2018.
