З першого дня війни українці шукають відповіді на запитання, над якими ніколи не замислювалися раніше. Що робити? Як захиститися? Як…
Українські дрони мають перевагу над ворожими, зокрема, завдяки новаторським технологічним рішенням.
Однак, сучасний воїн повинен не тільки знати способи точно «доставити» боєприпаси для ураження техніки чи живої сили противника, а й вміти захиститися від ворожих «пташок».
Про FPV-дрони в ексклюзивному коментарі АрміяInform розповів викладач НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», кандидат технічних наук Євген Коваленко.
Основний інструмент ведення сучасної війни
Сьогодні тільки лінивий не говорить про FPV-дрони, вважаючи їх одним з основних інструментів ведення війни. Їх використовуємо ми, використовує ворог.
Характерними рисами такого дрона є керування по камері, висока маневреність та відносна дешевизна.
І це не дивно, оскільки їх використовують переважно для «доставки в один кінець», тобто на них навішують боєприпаси для ураження техніки чи живої сили противника.
Хоча при цьому дрон знищується також, даний спосіб має суттєву перевагу перед, наприклад, скидами — оператор може контролювати політ і «доставку» до самого кінця, що сильно підвищує точність влучання, особливо по рухомих об’єктах.
Саме тому росіяни і намагаються, наприклад, ставити модем із SIM-картою на «шахеди», щоб перетворити їх у певний аналог FPV та мати можливість не тільки пускати їх по наперед заданому курсу, а й динамічно коригувати маршрут у режимі реального часу.
Методів порятунку від FPV-дрона, м’яко кажучи, малувато. Втекти від нього майже неможливо, і сховатися, якщо тебе вже помітили, навряд вийде — «пташка» просто полетить слідом та наздожене.
Є варіанти їх збиття зі стрілецької зброї, проте для того, щоб локалізувати дрон, приготувати зброю та влучити, буде лише секунд п’ять, чого досить мало. До того ж падіння та детонація дрона десь поруч теж можуть завдати шкоди.
Слабке місце FPV-дронів
Проте у FPV-дронів є дуже слабке місце — радіозв’язок, без якого вони апріорі не можуть працювати.
Сигнал іде від оператора до дрона — команди керування, та від дрона до оператора — відео з камери. Заглушення або навіть поява затримки хоча б в одному з них призведе до зупинки, падіння, або аварії.
Для порівняння можна уявити, що буде з авто, якщо у водія на ходу паралізує тіло чи різко зникає зір, пришвидшивши всі процеси разів у двадцять. Тому найефективнішим методом боротьби буде глушіння радіозв’язку, що і робить будь-який РЕБ.
При цьому достатньо заглушити хоча б одну частоту з двох (керування чи відеозв’язок).
Внаслідок того, що відеозв’язок займає ширшу смугу частот, глушити його дещо простіше. Це можна порівняти (хай пробачать мене зараз спеціалісти з високочастотної техніки) з тим, що в разі аварії в маленького пакунка значно більше шансів лишитися повністю неушкодженим, ніж у величезної коробки.
Інша аналогія — для керування потрібно передавати в сотні разів менше даних, ніж для відео, тому шансів бути переданим у першого значно більше.
Звісно ж, перед застосуванням РЕБ варто дізнатися, чи глушить він саме ті частоти, які використовує дрон; зробити ж глушіння абсолютно всього ефіру та всієї лінії фронту технічно майже неможливо.
Звідсіля виходить ще один спосіб захисту — мати пристрій, який моніторить радіоефір та сповіщає про появу в ньому нових джерел сигналу (передача відео з FPV-дрона, а то і сигналів керування, якщо ворог геть близько). Це дає час, щоб увімкнути РЕБ або сховатися, поки тебе не помітили (а краще — те і друге).
Дрон і штучний інтелект: два етапи розвитку технології
Часто в історії розвиток технологій стимулювався війною. На жаль, це відбувається і нині.
Розвиток штучного інтелекту (ШІ) дозволяє зменшити, а то і повністю виключити роль людини з керування FPV-дроном, зробивши його повністю автономним. Тут можна виділити два етапи розвитку даної технології, обидва з яких вже є досягнутими.
Перший — це автоутримання цілі. Оператор здалеку направляє дрон, по суті, вручну вказуючи останньому, який елемент картинки вважати ціллю. Це трохи нагадує сцени Target Locked із фантастичних бойовиків.
Після цього електроніка тримає курс дрона так, щоб виділена ділянка чи об’єкт завжди були по центру екрана, що майже гарантує влучання. Це розв’язує проблему останніх кількох десятків-сотень метрів, коли дрон іде на зниження, і зв’язок може втратитися внаслідок рельєфу місцевості чи наближення до окопного РЕБ.
Другим етапом є повністю автономне орієнтування дрона по камері, шляхом співставлення зображення із супутниковими знімками, автоматичне знаходження цілі та її ураження. У такому разі будь-який РЕБ вже не є порятунком.
Технології дозволяють Україні перемагати
Логічно виникає запитання, чому ж такі системи не встановлюються масово на дрони? Річ у тім, що будь-яка технологія має обмеження, і тут вони наступні:
— Економічне. Для хоча б базового використання ШІ із тим програмним забезпеченням, що є зараз, треба мінікомп’ютер, що часто коштує приблизно стільки, скільки й сам дрон або дорожче. Для точного розпізнавання комп’ютер перевищуватиме вартість дрона в десятки разів.
— Фізичне обмеження. Комп’ютер має певні масу та об’єм. На сьогодні комп’ютер для реалізації повністю автономної системи буде заважким та занадто об’ємним для FPV. Якщо ж брати більший коптер, він стає значно дорожчим, більш неповоротким та легшим для збиття.
— Обмеження надійності. Дрони з ШІ значно складніше збирати та налаштовувати, у них більша кількість точок відмови, а отже, і загальна надійність системи є нижчою.
Звісно, всі ці обмеження вдасться досить швидко подолати. Причому це станеться майже одночасно як у нас, так і у ворога, що зробить російсько-українську війну війною напів- чи повністю автономних дронів.
Враховуючи, що рівень технічного оснащення наших FPV-дронів та ворожих є близьким, вже зараз на перший план виходить вміння дешевше купити комплектуючі та швидше, після адаптації технології, налагодити масове виробництво.
