Რა ხდის მიკროტალღური გადაბიძგების ანტიდრონულ სისტემებს ეფექტურ საშუალებას?

Როგორ აფუჭებს მიკროტალღური შეწყვეტის ანტიდრონული სისტემები უპილოტო ავიატრანსპორტს არაკინეტიკურად

Დრონების ელექტრონიკის ელექტრომაგნიტური სისუსტის გამოყენება მიმართული მიკროტალღური ენერგიით

Მიკროტალღური გასაღების სისტემები ანტი-დრონების დასაცავად მუშაობენ მძლავრი მიკროტალღური ენერგიით გასაღების ძირითადი საწყისების დაფარვით, რომელიც მიმართულია საშიშროების ქვეშ მყოფ ადგილებზე. უმეტესობა კომერციული დრონები არის დაკომპლექტებული დაუცველი მიკროპროცესორებით, GPS მოდულებით და მოძრაობის სენსორებით, რომლებიც უბრალოდ არ არის შექმნილი ძლიერი ელექტრომაგნიტური შეფერხების გასატანად. როდესაც ამ მაღალი სიმძლავრის მიკროტალღები შედის დრონის სხეულში, ისინი ქმნიან მასშტაბურ ძაბვის ტალღებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად აღემატებიან ნახსენების მიერ შესაძლებელ მაქსიმალურ მნიშვნელობას, რაც იწვევს ფრენის კონტროლერების მყისიერ გადატვირთვას ან ზოგჯერ სრულიად ამოწვავს აპარატურას — ყველაფერი დრონის ფიზიკური შეხების გარეშე. გამოცდილობები აჩვენებს, რომ ნახევარ წამიანი მიკროტალღური აფეთქებები დაარღვევენ GPS სისტემებს და ფრენის კონტროლს მომხმარებლის დრონების 9-დან 10-ში. ამ სისტემებს ტრადიციული მეთოდებისგან გამორჩევს ის, რომ ისინი არ ტოვებენ ნარჩენებს, ამცირებენ მომხმარებლის მიერ მომხმარებლის გარშემო მყოფი ადამიანების დაზიანების ალბათობას და მუშაობენ იმდენად ჩუმად, რომ არ იზიდავენ ყურადღებას. ეს სისტემები განსაკუთრებით სასარგებლოა ქალაქებში, აეროპორტების მიდამოში ან სადმე, სადაც არსებობს მნიშვნელოვანი ინფრასტრუქტურა, რომელიც სჭირდება დაცავას არასასურველი ჰაერობის შეჭრებისგან.

Მიკროტალღური დაბლოკვა წინააღმდეგ რადიოსიხშირის დაბლოკვას: სპექტრის ფარვის, სიმძლავრის მიწოდების და ეფექტის სიღრმის ძირეული განსხვავებები

Როგორც ტრადიციული რადიოსიხშირის დაბლოკვის მოწყობილობები აფარებენ მართვის სიგნალებს ხმაურში ვიწრო სიხშირის დიაპაზონებში (2,4–5,8 გჰც), ასევე მიკროტალღური დაბლოკვა მუშაობს ძირეულად განსხვავებულად — ის აძლევს სიძლიერეს მქონე, ფართე სიხშირის ელექტრომაგნიტურ ენერგიას (300 მჰც–300 გჰც), რომელიც ფიზიკურად ატანს ელექტრონულ კომპონენტებს, არ აფარებს კომუნიკაციებს.

Მიკროტალღური სისტემები შეძლებენ 100 კილოვატზე მეტი სიმძლავრის პულსების გენერირებას, რაც საკმარისია ინტეგრირებული სქემების სერიოზულად დაზიანებად, რომლებიც არ არის სპეციალურად დაცული ამ ტიპის თავდასხმების წინააღმდეგ. ეს პულსები ძირითადად ელექტრონულ კომპონენტებს გამოყენების სხვადასხვა რეჟიმში გამოიყენებენ — მაგალითად, ლეტჩ-აპის (latch-up) მდგომარეობაში, გეიტის დაშლაში ან უბრალოდ კომპონენტების გადაცხადებაში მათი შესაძლებლობების ფარგლებს გარეთ. ამ მეთოდის განსაკუთრებული ეფექტი იმ ფაქტში მდგომარეობს, რომ ის ავტონომიურ დრონებს სრულიად შეაჩერებს მათი ფრენის დროს, როდესაც ისინი არ ამარაგებენ მუდმივ რადიოკავშირს ბაზის სტანციებთან. ამ მიკროტალღური პულსების წინააღმდეგ არ არსებობს დაცვა არც კი ის სასწაულო სიხშირეების გადახტვის ტექნიკები ან გავრცელებული სპექტრის სიგნალები, რომლებსაც ზოგიერთი დრონი იყენებს. ამ სისტემებს აქვთ კიდევა ერთი უპირატესობა: მათ მოიცავს ფართო სიხშირეთა დიაპაზონი, რაც ნიშნავს, რომ ისინი მუშაობენ ახალ მილიმეტრული ტალღების კომუნიკაციურ ბმულებზე, რომლებიც 24–40 გიგაჰერცის დიაპაზონში მოქმედებენ, ხოლო ტრადიციული ჯამერები ამ ბმულებზე მოქმედებას ვერ ახერხებენ, რადგან ისინი მუშაობენ ჩვეულებრივი რადიოსიხშირეების ფარგლებს გარეთ.

Ეფექტურობა დრონების რბილოების წინააღმდეგ: რატომ აღმატებს მიკროტალღური შეწყვეტის ანტიდრონული სისტემები

Მაღალი სიმძლავრის მიკროტალღური (HPM) მასშტაბირება: რამდენიმე დრონის ერთდროული ნეიტრალიზაცია ხელახლა ჩასატვირთად არ სჭირდება

Მიკროტალღური შეწყვეტა ძალიან კარგად მუშაობს დრონების რბილოების წინააღმდეგ, რადგან ის შეუძლია დიდი ტერიტორიების მოცულობა ინდივიდუალურად თითოეული დრონის მიზანდების გარეშე. კინეტიკური შემთხვევები და ლაზერული იარაღები სჭირდება მიზნებზე ერთ ერთად დაბლოკვა, რაც დროს და სიზუსტეს მოითხოვს. მაგრამ HPM სისტემები სხვაგვარად მუშაობენ. ისინი გამოსცემენ ელექტრომაგნიტურ პულსებს, რომლებიც ყველა მიმართულებით ვრცელდება ან ფართო კონუსებს ქმნის, რაც ერთი პულსის განმავლობაში რამდენიმე დრონის დაშლას იწვევს. ამდენი მიზნის ერთდროულად დამუშავების შესაძლებლობა დამოკიდებულია საკმაოდ მტკიცე დიზაინის მახასიათებლებზე, ძირითადად სამ გასაღებ უპირატესობაზე, რომლებიც ამ სისტემებს ტრადიციული მიდგომების წინააღმდეგ გამორჩევს.

• Ყველა მიმართულებით ან ფართო კუთხით მოცულობა : თანამედროვე სხივის ფორმირების ანტენები საშუალებას აძლევს 360° აზიმუტური მოცულობის ან მორგებადი კონუსური ველების (30°–60°) მიღებას, რაც მექანიკური გადახრის დაყოვნებებს აღარ ითხოვს
• Თითქმის მყისიერი გადატვირთვის ციკლები : არ არსებობს ტყვიის ან თერმული გაგრილების შეზღუდვები, რაც საშუალებას აძლევს შემდგომი ტალღების გასწვრივ გაგრძელებული ჩახშობის მოხდენას
• Ადაპტური სიმძლავრის მოდულაცია : პულსის ამპლიტუდისა და ხანგრძლივობის რეალურ დროში მოწყობილეობა ამცირებს ეფექტურობას სხვადასხვა რაზმის სიჭიქარეზე, მანძილზე და დრონების დაცვის დონეზე

Ველის ტესტირება აჩვენებს 95%-იან დარღვევის მაჩვენებლებს 50-ზე მეტი კომერციული დრონის კოორდინირებული რაზმების წინააღმდეგ — რაც ადასტურებს მიკროტალღური გადაკარგვის როგორც ერთადერთი სამხედრო ტექნოლოგიის სტატუსს, რომელიც ხელმისაწვდომი ფასით შეუძლია სავსებით შეტევების წინააღმდეგ ბრძოლა.

Რეალური სამყაროში დამტკიცება: შესაძლებლობები რაზმის დამარცხების სცენარებში

2023 წლის სამხედრო ვარჯიშების დროს მოხდენილი ექსპლუატაციური დამტკიცება ადასტურებს მიკროტალღური გადაკარგვის გადამწყვეტ უპირატესობას რთული რაზმის დაცვის შემთხვევაში. წამყვანი სისტემა მიაღწია:

• 98%-იან დარღვევის მაჩვენებლებს 60-ზე მეტი დრონის რაზმის წინააღმდეგ 800 მეტრის მანძილზე
• <2 წამიანი სრული პასუხის დრო , რადარის გამოსახულებიდან ელექტრონულ ნეიტრალიზაციამდე
• Ნულოვანი კოლატერალური ზიანი , რაც შესაძლებელია მკაცრად კონტროლირებადი ენერგიის ფოკუსირებით და მინიმალური ატმოსფერული გაფანტვით

Ეს შედეგები აჩვენებს სამ სტრატეგიულ უპირატესობას რადიოსიხშირის დაბლოკვისა და სხვა ალტერნატივების წინააღმდეგ:

1. Ღრმა ელექტრონული განადგურება : მუდმივი საკონტაქტო წრეების დეგრადაცია — არ არის დროებითი სიგნალის აკრძალვა — რაც თავიდან არიდებს ხელახლა ჩართვას დაბლოკვის შეწყვეტის შემდეგ
2. Ყველა ამინდის დამარხვა : არ აფერხებს ტენი, წვიმა, მტვერი ან კვაპი — განსხვავებით ლაზერებისგან, რომელთა ეფექტიანობა დაეცემა 70%-ით დაბალი ხილვადობის პირობებში, როგორც ამას ამბობს აშშ-ის არმიის ატმოსფერული გავრცელების კვლევები
3. Უსწრები ხარჯთა ეფექტურობა : დაახლოებით 0,03 დოლარი ერთი ჩართვის გასაკეთებლად, რაც მიკროტალღური დაბლოკვა საკმაოდ მნიშვნელოვნად ამცირებს ხარჯებს კინეტიკური შემჭრელების 100 000+ დოლარიან ღირებულებასთან შედარებით

Ამ მოსამზადებლობით მიკროტალღური დაბლოკვა იქცევა ყველაზე მოქმედი და ეკონომიკურად მდგრადი ამონახსნად აეროპორტების, ელექტროსადგურების და სახელმწიფო საწარმოების დაცვის საკითხში დაბალი ღირებულების, მაღალი რაოდენობის დრონების საფრთხის წინააღმდეგ.

Ოპერაციული უპირატესობები სხვა მიმართული ენერგიის ამონახსნების წინააღმდეგ

Მიკროტალღური გასაბრუნებლად მოწყობილობები დრონების წინააღმდეგ წინააღმდეგობის შესაქმნელად წინააღმდეგ ლაზერული ელექტრომაგნიტური იარაღების: ამინდის მიმართ მედეგობა, სხივის გაფანტვა და ელექტრონული განადგურების ეფექტურობა

Როდესაც მიკროტალღური ჯემინგი შედარებულია ლაზერულ მიმართულ ენერგიას შემცველ იარაღებს (DEW-ებს), არსებობს სამი ძირევანი სფერო, სადაც მიკროტალღები უფრო უპირატესობას იჩენენ. პირველ რიგში, მნიშვნელოვანი ფაქტორია ამინდი. ლაზერები ცუდად მუშაობენ წამოსვლის, წვიმის ან მტვრის არსებობის შემთხვევაში. ამ პირობებში ლაზერული სხივი გაფანტებული ხდება და სიძლიერეს კარგავს, რაც ამცირებს როგორც მის მიღწევადობას, ასევე მის შესაძლებლობას მიზნის დასაბლოკად. აშშ-ის არმიის კვლევის ლაბორატორიის ზოგიერთი კვლევა მიუთითებს, რომ ამ შემცირებას შეიძლება გადააჭარბოს 70% გარკვეულ სიტუაციებში. მიკროტალღები კი ამ ამინდის პირობებს ბევრად უკეთ აძლევენ, რადგან მათ თითქმის არ კარგავს სიძლიერე ამ ცუდ პირობებში გავლის დროს. მეორე მნიშვნელოვანი განსხვავება სხივის გავრცელების კუთხეში მდებარეობს. უმეტესობა მიკროტალღური სისტემების გავრცელების კუთხე 30–60 გრადუსს შორის არის, რაც ნიშნავს, რომ ისინი უფრო დიდი ტერიტორიების დაფარვას ახდენენ საჭიროების გარეშე სუპერ სიზუსტით მიზნის დასაკვეთად. ლაზერებს კი საკმაოდ სტაბილური მიმართულება სჭირდება, ხშირად ერთი გრადუსის წილებში, რაც ძალიან რთული ხდება სწრაფად მოძრავი მიზნების შემთხვევაში, რომლებსაც მცირე რადარული ხელნაშაული აქვთ. ბოლოს, ელექტრონული სისტემების მიმართ ეფექტიანობის კითხვა დგას. მიკროტალღები ძირევანად მთლიანად არღვევენ სისტემებს ერთდროულად, ელექტრომაგნიტური შეფერხების მეშვეობით ზემოქმედებენ მაგალითად ძალის მარეგულირებლებზე, მოძრაობის სენსორებზე და ფრენის კომპიუტერებზე. ლაზერები სხვა მიდგომას იყენებენ — ისინი სითბოს კონცენტრირებენ კონკრეტულ ნაკრებებზე, მაგალითად კამერებსა ან ძრავებზე, მაგრამ ეს მოითხოვს გარკვეული ხნის განმავლობაში ერთ წერტილზე დაფიქსირებას და სრულყოფილ მიმართულებას. რადგან მიკროტალღები ამ სახით გამოიწვევენ ფართო მასშტაბიან არღვევას თავდამსხმელი თვითმფრინავის ელექტრონულ სისტემებში, ისინი ჩვეულებრივ უფრო სწრაფად მოქმედებენ, უფრო მოსარგებლობის მიმართ ტოლერანტული არიან და საერთოდ უფრო დამოკიდებული არ არიან სამხედრო მოქმედებების რეალურ პირობებში.

Ტექნიკური საფუძვლები: ფიზიკა, სიხშირეები და სისტემის დიზაინის მოთხოვნები

Მიკროტალღური გამოყენებით მოქმედებადი ანტიდრონული სისტემები მუშაობენ ელექტრომაგნიტური კავშირის პრინციპების გამოყენებით, რათა დრონების წრეების დონეზე მათ დაარღვიონ. ეს სისტემები აწარმოებენ მოკლე, მაგრამ ძლიერ მიკროტალღურ აფეთქებებს, რომლებიც ჩვეულებრივ 1–18 გიგაჰერცის დიაპაზონში მოთავსდება და მიზანად იღებენ იმ სარეგიონებს, სადაც უმეტესობის კომერციული დრონები ყველაზე მგრძნობარეა. მიღების წრეები, GPS მოდულები და ტელემეტრიის სისტემები განსაკუთრებით მგრძნობარეა ამ სიხშირეების მიმართ. როცა დრონის გამოსართავად საუბრობენ, გასაღები ფაქტორია ძაბვის ტალღების შექმნა, რომლებიც აღემატებიან ელექტრონული კომპონენტების მიერ შესაძლებლად მიღებულ მნიშვნელობებს. ეს შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა შედეგი — მიმდინარე კონტროლერების მარტივი გადატვირთვიდან დაწყებული და MOSFET ტრანზისტორებში გატარების ჟანგის გატეხვამდე მიმდინარე ფიზიკური ზიანის მოხდენამდე. ეფექტურობა ძირითადად ამ ძაბვის ტალღების შესაბამისობაზე არის დამოკიდებული სხვადასხვა დრონის დიზაინში არსებული სუსტი ადგილების მიხედვით.

Მნიშვნელოვანი დიზაინის მოთხოვნები შემდეგია:

• Მიმართულებით კონტროლი ფაზური მასივის ან პარაბოლური რეფლექტორის ანტენები სხივის მიმართულების რეგულირებითა და გაძლიერების ოპტიმიზაციით (35 დბი), რათა ენერგია კონცენტრირდეს სამიზნე ზონებზე და გარე ღერძის გამოსხივება მინიმალურად შემცირდეს
• Სიმძლავრის მასშტაბირება საწინააღმდეგო რობოტული ჯგუფების მოქმედების მიზნით 1 გიგავატზე მეტი პიკური გამომავალი სიმძლავრე — მიღწევა ხდება მყარი სხეულის გაძლიერებლების ან რელატივისტური მაგნეტრონების გამოყენებით, რომლებიც პლეისტის შეკუმშვას ერთად იყენებენ
• Ადაპტიური ტალღის ფორმები სიხშირის მორგებადობის მქონე პლეისტები და პოლარიზაციის სიმრავლე, რათა დაძლევა შეიძლებას მისცეს საწინააღმდეგო ზომებს, როგორიცაა სპექტრის გაფართოების ხახუნი ან დაცვის შესაძლებლობას გათვალისწინებული სამუშაო პროგრამული უზრუნველყოფა
• Სწრაფი ციკლირება მეტ ნაკლებად ერთ წამზე ნაკლები პლეისტების განმეორების ინტერვალები (<500 მს), რათა მრავალტალღიანი შეტევების დროს დაბლოკვა შეიძლებას მისცეს

Რეალური პირობებში ჩატარებული გამოცდები აჩვენებს, რომ 10 კილოვატის საშუალო სიმძლავრის, გაძლიერების ოპტიმიზაციას მომხმარებელი რეფლექტორების და ინტელექტუალური სხივის მართვის სისტემების კომბინაცია 500 მეტრის მანძილაზე 95 % დარღვევის მაჩვენებლებს აღწევს — რაც მიკროტალღური შეშფოთების ტექნიკურ მომწიფებას და მის საოპერაციო მზაობას ადასტურებს როგორც მომწიფებული, არაკინეტიკური საშუალების, რომელიც თანამედროვე მრავალფენიანი C-UAS არქიტექტურების სკალირებადი შემადგენელი ნაკრებია

Ხშირად დასმული კითხვები

Რა არის მიკროტალღური შეშფოთება?

Მიკროტალღური გადახრა არის ტექნოლოგია, რომელიც წარმოადგენს დრონების დაშლას მათი შიდა ელექტრონული სისტემების შეფერხების მიზნით ძლიერი მიკროტალღური ენერგიის გამოყენებით.

Როგორ განსხვავდება მიკროტალღური გადახრა რადიოსიხშირის (RF) გადახრისგან?

Რადიოსიხშირის (RF) გადახრისგან განსხვავებით, რომელიც სიგნალებს ბლოკავს, მიკროტალღური გადახრა დრონების შიდა საწყისებს შეფერხებს, რაც მას უფრო ეფექტურს ხდის დრონების გამოსართველად.

Რატომ არის მიკროტალღური გადახრა ეფექტური დრონების ჯგუფების წინააღმდეგ?

Მიკროტალღური გადახრა ეფექტურია დრონების ჯგუფების წინააღმდეგ იმიტომ, რომ ის შეუძლია დიდი ტერიტორიების მოცულობის უზრუნველყოფა და რამდენიმე დრონის ერთდროულად გამოსრთვა ინდივიდუალურად მიზნავის გარეშე.

Ახდენს თუ არა ამინდის პირობები გავლენას მიკროტალღურ გადახრაზე?

Არა, მიკროტალღური გადახრა არ არის მნიშვნელოვნად დამოკიდებული ცუდი ამინდის პირობებზე, როგორც ზოგიერთი სხვა მიმართული ენერგიის იარაღი.