Лазерлік қарсы-дрон қорғанысы: Олар дрондардың кіруін қалай жылдам тоқтатады?

Лазерлік қарсы-дрондық жүйелер ұшатын аппараттардың кіруіне миллисекунд ішінде қалай жауап береді

Неге лазерлер жылдам, төмен РСС-пен (радиолокациялық көріну ауданы) сипатталатын дрондар мен шоғырларға қарсы жылдамдық айырымын жояды

Лазерлік қарсы-дрондық жүйелер жылдам қозғалатын, жасырын дрондар мен бірлесіп әрекет ететін дрондар тобымен жұмыс істеген кезде оларға нағыз артықшылық беретін, шамамен лездік реакция уақыты арқылы пайда болған жаңа дрондарға қарсы шараларды қолданады. Дәстүрлі зымырандық жүйелер олардың ұшуға уақыт қажет етуі (әдетте 30 секундтан астам) және тез мақсаттарды ауыстыруға арналмағаны сеебінен осындай қауіптерге қол жеткізе алмайды. Лазерлер барлық күтуді жояды және дрондарды 2–3 секунд ішінде концентрленген сәулелермен «ұрып», олардың қозғалтқыштарын, бағдарлау жүйелерін немесе сенсорлық массивтерін шығарып тастайды. АҚШ Қорғаныс министрлігінің соңғы есептеріне сәйкес, тек 2021 жылдан бері 500-ден астам коммерциялық дрондарға байланысты инциденттер хабарланған, бұл әрбір зымырандық кедергілеу үшін жүздеген мың доллар шығын көтерудің қаржылық тұрғыдан мағынасы жоқ екендігін көрсетеді. Лазерлік қорғаныс нұсқаларының әрбір атыс құны шамамен 20 долларға тең, ал 2023 және 2024 жылдары өткізілген полигондық сынақтар көрсеткендей, бұл жүйелер дрондардың шамамен 92%-ын жойып жіберуге қабілетті. Лазерлердің осындай тиімділігінің себебі — олардың фундаменталды түрде физика заңдарына сүйенуі, ал бұл заңдар ескі қорғаныс технологияларына қолданылмайды.

• 50 м биіктіктен төмен әрекет ететін микродрондар
• 10 немесе одан да көп автономды бөліктерге бөлінетін ройтар
• Минималды радиолокациялық белгісі болу үшін құрылған композитті ауаframes UAV-тары

Физиканың артықшылығы: Жарық жылдамдығымен әрекет ету кинетикалық тосқауылдарға қарағанда

Негізгі артықшылық фундаменталды физиканың заңдарында тұрады: жарық секундына 186 000 миль жылдамдығымен таралады, ал ең жылдам ракеталардың жылдамдығы барынша Мах 5–10 (1–2 миль/секунд) құрайды. Бұл айырым маңызды оперативтік айырмашылықтарды туғызады:

Жүйе қарсы шабуыл кезінде шамамен шексіз қатысу мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді, бұл қарсыластың әрқайсысы $500-ден арзан дрондардан тұратын ройындарын жіберген кезде өте маңызды. Лазерлік қарсыласқа қарсы қару жағдайында қосымша зақымдануға әкелетін қателерді азайтады, себебі лазерлік сәуле белгілі бір уақыт бойы ғана белсенді болуын реттеуге болады, ал бұл қалыпты фрагментациялық жарылыс басында іске аспайды. 2023 жылы өткізілген табысты полигондық сынақтарда лазерлік жүйелер 7 километрден астам қашықтықтағы мақсаттарды тұрақты түрде жоюға қол жеткізген болатын. Содан бері әскери стратегиялық жоспарлаушылар ұшатын басқарылмайтын ауа құралдарымен күресуге арналған болашақ жоспарларында лазерлік платформаларды орталыққа орналастыруды бастады. Бұл жоғары энергиялық сәулелер қазіргі заманғы әуе қорғанысы туралы ойлау тәсілінде іргелі өзгеріс болып табылады.

Қазіргі заманғы лазерлік дрондарға қарсы жүйелердегі біріктірілген анықтаудан әсер етуге дейінгі жұмыс істеу құрылымы

Көп сенсорлық біріктіру: РЧ анықтау, ОЭ/ЖИ траекториясын бақылау және радиолокациялық бағдарлау

Бүгінгі лазерлік әрекеттік ұшқыш құрылғыларға қарсы қорғаныс жүйелері радиожиіліктік сканерлер, электронды-оптикалық инфрақызыл камералар мен радар сияқты бірнеше технологияларды өзіне қосады; барлығы өнеркәсіптік интеллект жүйесінің бақылауында бірлесіп жұмыс істейді. Радиожиіліктік компонент ұшқыш құрылғыларға операторлар тарапынан жіберілетін басқару сигналдарын қабылдайды, ал электронды-оптикалық/инфрақызыл компонент операторларға нақты қандай көрініс берілетінін көрсетеді және қандай түрдегі ұшқыш құрылғы екенін анықтауға көмектеседі. Радар заттардың үш өлшемді кеңістікте қозғалысын қате болмай-ақ анықтайды. Бұл әртүрлі ақпараттың барлығы бір уақытта біріктірілген кезде жүйе шынымен қауіпті объектілерді аспанда ұшып жүрген құстардан немесе ауада кездейсоқ жүзіп жүрген заттардан ажыратуды әлдеқайда жақсартады. Сынақтар көрсеткендей, бұл көпсенсорлық тәсіл бір ғана типтегі датчикті пайдаланғанға қарағанда жалған хабарландыруларды шамамен 40 пайызға азайтады. Бұл практикалық тұрғыдан айтқанда, ұшқыш құрылғы анықталудан қашықтау үшін қозғалысын өзгертсе немесе қиын маневрлер орындаса да, жүйе оны қадағалап отырады және нәрсені анықтағаннан кейін әрекетке көшу үшін кешігу өте аз болады.

Автоматтандырылған мақсатты тапсыру және қалалық және көп бұтақты орталар үшін тұйық циклды бағыттау

Автоматтандырылған мақсатты беру процесі қауптілік деректерін анықтау сенсорларынан тікелей лазерлік бағыттаушы жүйесіне, операторлардың қолмен енгізуіне керек болмай, жеткізеді. Тұйық циклды нысанаға бағыттау үшін жүйе жұмыс істеу барысында жылулық кері байланысқа сүйенеді және ауа иілуі, құрылғы тербелістері немесе мақсаттың бір бөлігінің басылуы сияқты факторларға бейімделу үшін сәулелердің фокусын үнемі реттейді. Бұл технология әсіресе биік ғимараттар арасындағы қалалық көшелерде, көпшілік қызмет істейтін зауыттарда немесе стандартты қорғаныс жүйелері қиындыққа ұшырап, нысаналардан қателесетін ормандалған аймақтарда өте маңызды. Жүйе секундына шамамен 1000 есептеу жүргізу арқылы қайда бағыттау керегін өте жоғары жылдамдықпен бақылайды, яғни ол кедергілердің артында жасырынатын немесе бағытын қатты өзгертетін дрондармен жұмыс істеген кезде де өте дәл қалады. Бұл жүйенің ең құнды ерекшелігі — GPS сигналдары жоғалған кезде немесе қарсыластың бұзылушы құрылғыларынан келетін күшті электрондық кедергі болған кезде де жақсы жұмыс істей беруі; сонымен қатар, ол өз міндетін орындай отырып, жанындағы ештеңеге кездейсоқ тимейді.

Өнімділік көрсеткіштері: Әскери лазерлік дрондарға қарсы жүйелердің әрекет ауқымы, қуаты, құны және сенімділігі

Салыстырмалы талдау: Iron Beam (100 кВт, 10 км) vs. HELIOS (60 кВт, 7+ км) vs. Skylight (30 кВт, 5 км)

Төртінші ұрпақ ұшақтарының арасындағы жауынгерлік әрекеттерде лазерлік қарсы-дрондық жүйелер қуат шығысы, әрекет ету ауқымы, олардың қозғалысқа ыңғайлылығы мен ұзақ мерзімді пайдалануға кететін шығындар арасында мұқият тепе-теңдік орнатуды талап етеді. Мысалы, 100 кВт қуаты бар Iron Beam жүйесі 10 километрден астам қашықтықтағы мақсаттарды жоюға қабілетті, бірақ ол қуат қорын қамтамасыз етуге қойылатын қатаң талаптарды қажет етеді және әрбір орнату үшін қорғаныс бюджетінен $15–20 миллионға дейін шығын туғызады. Содан кейін АҚШ Әскери-теңіз күштерінің HELIOS платформасы сияқты ортаңғы ауқымды жүйелер бар — олар 60 кВт қуатымен 7 километрден астам қашықтықта тиімді әрекет етеді, сонымен қатар модульді қуат шешімдерін қолдану арқылы жөндеуді жеңілдетеді, бірақ әрбір жүйенің құны әлі де әскери қорлардан $8–12 миллионды құрайды. Ал жылдамдық ең басты фактор болған жағдайларда Skylight сияқты компактты 30 кВт қуаты бар нұсқалар тез орнатылуға мүмкіндік береді және бастапқы инвестициялық шығындары $5 миллионнан төмен болады, сондықтан олар 5 километрлік тиімді радиусында базалар мен объектілерді қорғау үшін идеалды болып табылады.

Барлық үш платформа бойынша жетістікке жетілді 95% операциялық дайындық деңгейі әскери сынақтарда. Жоғары қуатты жүйелер топтық шабуылдарға қарсы күресудің тереңдігін және мақсатқа ұзақ уақыт бекінуін жақсартады, бірақ олар көбірек жиі техникалық қызмет көрсету циклдарын талап етеді — сондықтан ұзақ мерзімді, көпміндетті операциялар үшін орта деңгейлі платформалар барынша қолайлы болып табылады.

Операциялық растау: 200-ден астам тірі дрондарға қарсы сынақтарда 92% нейтралдау коэффициенті (2023–2024 жж.)

Тәуелсіз бағалаулар — 2023–2024 жылдарда АҚШ Қорғаныс министрлігінің алаңдағы бағалаулары да соның ішінде — 200-ден астам тірі дрондарға қарсы шайқастарда 92% жалпы нейтралдау коэффициентін растайды . Сынақтар нақты қауіптілік профилдерін қамтиды:

• 78% табысты төмен РСС-пен сипатталатын микродрондарға қарсы
• 95% тиімділігі 3–5 км қашықтықтағы тұрақты қанатты БАҰ-ларға қарсы
• 86% тоқтату коэффициенті белсенді электрондық қарсы шаралар (ЭҚШ) жағдайында

Көптеген жағдайларда апаттар күшті жаңбыр немесе тығыз тұман сияқты нашар ауа-райы жағдайларынан немесе көптеген координацияланған жоғары-G бұрыстарымен ақылды қашу тактикасын қолданатын қарсыластың шоғырларынан болды. Нақты ненің жұмыс істегенін қарағанда, бағытталған энергиялық жүйелер маңызды объектілерді, әскери әуежайларды және алғы шебіндегі әскери базаларды қорғау үшін нақты әлемде қолдануға дайын екендігін көрсетеді. Іздеу бағдарламасы да үнемі жақсарып келеді, өрістегі сынақтарға сәйкес, ол көбінесе әрекет ету уақытын екі секундқа дейін қысқартады. Толықтай лездік емес, бірақ қақтығысу жағдайларында нақты айырмашылық жасау үшін жеткілікті тез.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Лазерлік жүйелердің ракеталық жүйелерден тез болуының себебі неде?

Лазерлік жүйелер жарық жылдамдығымен жұмыс істейді, сондықтан олар лездік әрекет етуге мүмкіндік береді, ал ракеталар баяу жылдамдықтарына байланысты кешігеді.

Лазерлік жүйелер дәстүрлі ракеталық жүйелерге қарағанда тиімдірек пе?

Иә, лазерлік жүйелердің әрбір атысқа кететін шығыны әлдеқайда төмен, сондықтан олар дрондарға қарсы жиі қолданылатын жағдайларда қымбат ракеталарға қарағанда қаржылық тұрғыдан тұрақтырақ.

Лазерлік жүйелер дрондардың шоғырымен қалай тиімді түрде баса алады?

Лазерлік жүйелер кез-келген кідіріссіз үздіксіз атыс жасай алады, сондықтан шоғырлы жағдайларда бірнеше мақсатты үздіксіз тұтатуға мүмкіндік береді.

Лазерлік жүйелер қалалық немесе кедергілерге толы ортада жұмыс істей ала ма?

Иә, лазерлік жүйелер дәлдікті сақтау үшін күрделі орталарда да жетілдірілген нысанаға бағыттау технологияларын қолданады, соның нәтижесінде жанама залалдан сақтанады.

Лазерлік жүйелердің кейбір шектеулері қандай?

Лазерлік жүйелер ауа райының нашар шарттарында шектеулі болуы мүмкін, сонымен қатар жоғары қуатты жүйелер үшін қуатты электр инфрақұрылымы қажет.

Лазерлік жүйелер нақты қолданыста қаншалықты сенімді?

Лазерлік жүйелер көптеген сынақтарда жоғары нейтралдау коэффициентін көрсетті, бұл олардың нақты қолданыста жоғары сенімділігін көрсетеді.