АНАЛІЗ МЕТОДІВ ВИЯВЛЕННЯ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ БЕЗДРОТОВИХ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ

Анотація

У статті проведено комплексний аналіз сучасних методів виявлення безпілотних літальних апаратів із
використанням сенсорних систем різних типів з урахуванням еволюції повітряних загроз і появи нових типів
малорозмірних дронів. Предметом дослідження є методи виявлення безпілотних літальних апаратів (БпЛА)
радіолокаційними, радіочастотними, акустичними та оптико-електронними/інфрачервоними підсистемами,
а також принципи їх інтеграції в багатосенсорну інформаційно-керуючу архітектуру. Особливий акцент
зроблено на домінуванні на полі бою малорозмірних FPV-дронів і появі апаратів з оптоволоконним каналом
керування, які фактично є імунними до засобів радіоелектронної боротьби та «невидимими» для RF-детекторів,
що формує критичний розрив у традиційних C-UAS (від англ. Counter-Unmanned Aircraft Systems) підходах.
Систематизовано можливості та обмеження кожної сенсорної модальності. Показано, що
ефективність радіолокаційних систем (РЛС) визначається малою ефективною площею розсіювання (ЕПР) цілі
та умовами прямої видимості; при зменшенні ЕПР різко скорочується дальність детекції, а флуктуації ЕПР
через обертання роторів ускладнюють супроводження. Водночас аналіз мікродоплерівських сигнатур
розглянуто як перспективний інструмент розрізнення БпЛА та птахів, а також класифікації типу апарата за
спектральними ознаками. Встановлено, що RF-методи забезпечують високу ймовірність виявлення лише для
дронів з активним радіоканалом і є принципово непридатними для автономних та оптоволоконних платформ.
Для акустичних систем визначено ключові переваги пасивності та NLOS (від англ. Non-Line-of-Sight) здатності,
але підкреслено обмеження дальності, залежність від вітру й підвищений рівень хибних тривог у міському шумі.
Для електронно-оптичного/інфрачервоного каналу зазначено критичну залежність від метеоумов, освітленості
та теплового контрасту, а також потребу у зовнішньому цілевказанні через обмежене поле зору при великому
збільшенні кратності оптичного модуля.
Обґрунтовано необхідність переходу від одноканальних рішень до багатосенсорної архітектури зі
злиттям даних MSDF (від англ. Multi-Sensor Data Fusion) та адаптивним зважуванням інформаційних потоків
залежно від параметрів середовища і достовірності каналу. Запропоновано концептуальну модель
інформаційно-керуючої системи (ІКС) спостереження на основі бездротових сенсорних мереж (БСМ) із
індикаторами доступності вимірювань для різних сенсорів, що особливо важливо при відсутності RF
компоненти для виявлення оптоволоконних БпЛА. Підкреслено роль алгоритмів штучного інтелекту для
зниження хибних спрацювань, класифікації мікродоплерівських/візуальних/акустичних ознак і підвищення
надійності прийняття рішень у реальному часі. Отримано висновок, що лише інтеграція кількох сенсорних
модальностей у розподілену мережеву систему MSDF забезпечує необхідний рівень імовірності виявлення
малорозмірних БпЛА в умовах стохастичних збурень зовнішнього середовища та еволюції способів керування
дронами.