ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ РЭБ ЗА СЧЕТ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ НА ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ВЫШКАХ (ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ МАЧТАХ) ТЕХНИЧЕСКИХ И СТАРТОВЫХ ПОЗИЦИЙ КОСМОДРОМА С ЦЕЛЬЮ ЗАЩИТЫ ПУ РК ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ БПЛА

1. Роль и место БПЛА в современной войне

В последние годы все большее развитие получают беспилотные летательные аппараты (далее по тексту - БПЛА). Эта техника уже давно зарекомендовала себя в качестве надежного и высокоэффективного средства ведения боевых действий и выполнения других задач.

Большинство стран мира активно и непрерывно ведут работу по разработке и созданию перспективных образцов БПЛА. В настоящее время номенклатура разработанных, выпускаемых серийно и применяемых в военных целях БПЛА весьма широка. Лидерами являются такие страны-участницы блока НАТО, как США, Франция, Израиль, Германия, Канада, Австралия и другие. Следует отметить, что область применения БПЛА в военных целях постоянно расширяется подобно тому, как расширяется область их применения в коммерческих (невоенных) целях. Поэтому наиболее общим и универсальным подходом к классификации БПЛА, применяемых в военных целях, может быть их разделение по дальности действия: ближнего действия, средней дальности и большой дальности. При этом задачи, решаемые БПЛА различной дальности, могут быть в принципе одинаковыми: разведка, целеуказание, контроль результатов действий войск, ретрансляция связи, нанесение ударов по критическим объектам инфраструктуры и др.

Наиболее многочисленная группа БПЛА, применяемых в военных целях в наши дни — это аппараты ближнего действия, выполняющие тактические задачи. В одном полете беспилотные летательные аппараты, как правило, выполняют несколько задач: ведут воздушную разведку, выдают целеуказание и контролируют нанесение ударов авиацией, корректируют огонь артиллерии. Для эффективного ведения воздушной разведки БПЛА оснащаются полезной нагрузкой - аэрофотоаппаратами, средствами радио- и радиотехнической разведки, телевизионными и инфракрасными видеокамерами. 

Решение проблемы противодействию БПЛА, в особенности малым, наращивает свою актуальность, являясь чрезвычайно сложной, многогранной и до сих пор эффективно не решенной задачей.

Если на начальном этапе противодействия БПЛА - эта задача решалась исключительно средствами поражения (ракетами и снарядами) зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО), то в настоящее время специалисты осознали, что прямое отражение массированного налета БПЛА средствами ЗРК ПВО, во-первых, неоправданно экономически из-за использования дорогостоящих ракет по большому числу относительно дешевых БПЛА, а во-вторых, это ведет к быстрому исчерпанию боевого ресурса ЗРК и последующей их неспособности отразить удар уже пилотируемой авиации, а также крылатых ракет высокоточного оружия (ВТО).

В общей концепции системы противодействия БПЛА особую нишу занимает решение задачи противодействию БПЛА в особо контролируемых зонах, к которым относятся воинские части и объекты инфраструктуры Космодрома, а в частности ТП и СП. В виду вышесказанного не прекращаются исследования и поиски эффективных методов и способов противодействия БПЛА на всех уровнях.

2. Проблемы защиты объектов на ТП и СП

После появления дешёвых средств слежения, доступных практически каждому, всё сложнее обеспечивать защиту информации от шпионажа и сохранять конфиденциальность служебной информации. Применение БПЛА представляют большую опасность в особо контролируемых зонах (ТП и СП). Посредствам БПЛА, покушающегося на защищаемую государственную тайну, можно не только выяснить расположение стратегически важных объектов, размещение военной техники или другой важной информации, но и нанести удар по объекту разведки.

Как известно, стартовые и технические позиции космодрома расположены на удалении от города на значительном расстояние. Это связано, в первую очередь с безопасностью для военнослужащих, гражданских лиц и мирного населения проживающих и осуществляющих свою деятельность на территории ЗАТО Мирный, в районе расположения воинских частей, а также близлежащих населенных пунктах. Во вторых, удаление и расположение стартовых позиций в густой, лесной местности задумывалось в целях скрытия мест дислокации и деятельности по подготовке и проведению учебно-боевых и контрольно-серийных и испытательных пусков МБР.

В настоящее время вопрос актуальности обеспечения скрытности деятельности на стартовых объектах остается открытым.  Современные научные достижения и технический прогресс позволяют вероятному противнику использовать более перспективные методы и средства воздушно-космической разведки для получения информации о деятельности на стартовых объектах. С одной стороны, что касается космической разведки, то полученные со спутников разведданные позволяют фиксировать активность в районе расположения стартовых и технических позиций и непосредственно на них, но не дают информации о самих процессах происходящих на данных объектах. Эффективных способов борьбы с космической разведкой, кроме как дезинформация посредством создания ложных позиций и имитации деятельности, не остается. С другой стороны, для получения более детальных разведданных противник может применять и средства воздушной разведки, в частности БПЛА квадрокоптерного типа (FPV-дрон).

Существуют различные классификации БПЛА. В частности по целевому назначению бывают разведывательные, ударные и разведывательно-ударные.  С помощью разведывательных БПЛА противник может осуществлять сбор разведданных непосредственно в момент проведения работ на ТП, СП. Соответственно с помощью ударных и разведывательно-ударных БПЛА противник может нанести удар по технической, стартовой позиции в наиболее критический момент времени.

Определение наиболее уязвимых и критических моментов представляющих угрозу для ШПУ, ПУ ПГРК не является сложной задачей. К ним относятся этапы испытаний связанные с поднятием ЗУ: погрузка, выгрузка, заправка изделия, стыковка ГЧ, ГО и др. Что касается ПУ ПГРК, то в этом случае ПУ всегда находится под угрозой воздействия с воздуха.

Эффективность применения БПЛА (любого типа) обусловлена тем, что низколетящая цель, с малой радиолокационной заметностью, является сложной целью для обнаружения любыми средствами РЛР и РРТР разведки. Если рассматривать опыт СВО, то применение БПЛА на открытых полях сражений имеет огромные возможности по ведению высокоэффективной разведывательно-ударной деятельности. Войска РЭБ эффективно справляются со средствами воздушного нападения противника, но не всегда. Одной из причин является многообразие и универсальность БПЛА, их способность преодолевать средства РЭБ, а также способов и методов их применения.

Применение БПЛА в таёжной местности осложняется решением задачи обеспечения устойчивого сигнала управления, в частности для FPV-дрона, т.к. лесной массив является естественным препятствием на пути распространения радиосигнала и затрудняет их распространение до приёмника FPV-дрона, и, как следствие вызывает нарушение работы его каналов управления. Внезапное применение FPV-дрона на ТП, СП создает угрозу личному составу и ВВСТ расположенным на объекте. БПЛА самолетного типа пролетая на низкой высоте над лесным массивом, также не будет своевременно обнаружен средствами РЭБ. В итоге время для «засечки» любых дронов средствами обнаружения расположенных на площадке, и время, необходимое для его подавления в случае его своевременного обнаружения, а также время необходимое расчетам ПВН, ничтожно мало, оставляя малые шансы на огневое поражение цели, что не допустимо.

3. Анализ типовых средств РЭБ и их применения

Для эффективной борьбы с БПЛА должна создаваться система, включающая подсистемы обнаружения, оповещения о полетах беспилотных летательных аппаратов, радиоэлектронного подавления системы управления и огневого поражения.

В состав подсистемы обнаружения должны входить силы и средства противовоздушной обороны, радиоэлектронной борьбы, оснащенные радиолокационными станциями, станциями радио и радиотехнической разведки, оптико-электронными средствами, посты визуального наблюдения.

В состав подсистемы подавления и огневого поражения — силы и средства ПВО, радиоэлектронной борьбы, специально назначенные расчеты для поражения беспилотных летательных аппаратов.

Оповещение о полетах БПЛА должно осуществляться в общей системе управления войсками (силами). При этом информация об их обнаружении должна доводиться до всех пунктов управления, а также сил и средств, задействованных в противодействии их применению.

Поражение БПЛА средствами ЗРК ПВО, в большинстве случаев, является низкоэффективным, при этом приводит к высокому расходу боеприпасов – невосполнимого материального ресурса. В связи с этим перспективным направлением противодействия БПЛА считается применение средств РЭП, ресурс которых, при наличии внешнего питания, практически неограничен. При этом средства РЭП могут применяться одним из нескольких способов или их комбинацией:

• подавление или навязывание ложных режимов работы командной радиолинии управления (КРУ) и радиолиниям передачи данных БПЛА;
• подавление или навязывание ложных режимов работы каналу навигации БПЛА, основанному на приеме и обработке сигналов одной или нескольких СРНС.

Рост угрозы со стороны БПЛА, привел к резкому повышению предложений, со стороны производителей соответствующих средств. Анализ информации, доступной из открытых источников и на сайтах производителей, показывает, что в настоящее время доступен широкий спектр комплексов РЭП, специально ориентированных на противодействие БПЛА. Данные комплексы можно четко разделить на три типа, каждый из которых имеет принципиально разные возможности и особенности применения:

«боевые» комплексы РЭП, имеющие относительно высокий энергетический потенциал и большую дальность действия, ориентированные     на применение в условиях мирного и военного времени против БПЛА, в том числе, специального и военного назначения;

«коммерческие» комплексы РЭП, имеющие относительно невысокий энергетический потенциал и среднюю дальность действия, ориентированные на защиту периметра критических объектов от малых БПЛА-квадрокоптеров исключительно в мирное время;

малогабаритные носимые средства РЭП, имеющие относительно низкий энергетический потенциал и малую дальность действия, ориентированные на использование одним человеком против одного или нескольких БПЛА, выполненные в формате «носимого орудия».

Наземными комплексами РЭП комплектуются соответствующие батальоны мотопехотных и бронетанковых дивизий. Данные комплексы предназначены для выявления и радиоэлектронного подавления систем и средств КВ и УКВ радиосвязи, а также РЛС в тактическом звене управления в частях сухопутных войск, в армейской и фронтовой авиации на дальности до 100 км. Данные комплексы, ввиду специфики задач космодрома, нецелесообразны для применения на космодроме.

В целом боевые комплексы РЭП противодействия БПЛА являются эффективным средством решения задач подавления каналов управления и навигации. Недостаточная «интеллектуальность» постановки помех в данных комплексах компенсируется их высокими энергетическими возможностями и универсальностью применения по отношению ко всем типам БПЛА. Недостатком данных комплексов является низкий уровень ЭМС по отношению к другим РЭС связи и навигации в зоне применения, что делает практически невозможным их широкое использование для противодействия БПЛА в условиях мирного времени, а также в условиях проведения испытаний на объектах 1 ГИК МО РФ.

Необходимость обеспечения защиты критической инфраструктуры и важных объектов в мирное время, при обеспечении требований ЭМС со существующими связными и навигационными РЭС, привело к формированию отдельного направления в области противодействия БПЛА, заключающегося в создании, так называемых, коммерческих комплексов РЭП.

 

В целом коммерческие комплексы РЭП для противодействия БПЛА являются эффективным средством решения задач подавления каналов управления и навигации исключительно широко распространённых малых коммерческих БПЛА- квадрокоптеров. Наличие априорных данных о стандартах связи, используемых для управления БПЛА (в основном это каналы Wi-Fi на опорных частотах 2,4, 5,2 и 5,8 ГГц), а также об уязвимостях криптографических протоколов защиты, встроенные в эти стандарты позволяет производителям комплексов РЭБ реализовывать в них режимы автоматического «взлома» каналов управления, с последующем формированием для них помех, прицельных по частоте и структуре полезного сигнала, имитирующих команды управления «посадка» или «снижение». То же самое относится и к возможностям коммерческих комплексов РЭП в отношении подавления каналов навигации по СРНС. Однако такая строгая ориентированность комплексов на малые коммерческие БПЛА, существенно снижает возможности данных комплексов по противодействию БПЛА, имеющих другие, отличные от широко используемых, частоты и стандарты каналов управления.

 

Малогабаритные носимые средства РЭП в формате различного рода «электронных автоматов» или «электронных винтовок» с регулярным постоянством стали презентоваться начиная с 2015 г., когда проблеме противодействия БПЛА стали уделять повышенное внимание.

 

Анализ отличительных черт малогабаритных средств РЭП и их ТТХ, позволяет сделать вывод, что эти средства являются наименее «интеллектуальными» и наименее эффективными при решении задачи противодействия малым БПЛА. С одной стороны, простота и мобильность этих средств позволяет их применять отдельным людям-операторам без специализированного обучения, с другой стороны, данные средства могут применяться только эпизодически и ориентированы на самые простые малые БПЛА-квадрокоптеры. При этом отсутствие в функционале данных устройств режимов формирования имитирующих помех по каналу навигации СРНС, приводит к тому, что поведение БПЛА, в условиях «грубого» шумового подавления каналов управления и навигации, становится фактически непредсказуемым. Несмотря на декларирование производителями подобных устройств таких эффектов как «падение БПЛА», «приземление БПЛА» или «возврат БПЛА к ПУ», фактическое поведение БПЛА определяется исключительно программой их действий в случае отсутствия связи и может существенно отличаться от вышеуказанных, вплоть до продолжения полета в соответствии с заблаговременно заданной программой.

 

В итоге известно, что РЭП предшествует РТРР, вскрытие сигнально-частотных параметров КРУ и СРНС, которое требует соответствующей аппаратуры обнаружения, которая доступна ограниченному кругу штатно-должностных лиц отвечающих за РЭБ, и не всегда применима в целях обеспечения испытаний. Даже в случае задействования таких расчетов РЭБ по обеспечению опытно-испытательных работ, их эффективность не всегда гарантирована. Стоимость таких комплексов РЭБ зависит от их функционала, чем выше функционал, тем больше компонентов в составе комплекса, чем больше комплектующих, тем выше стоимость и массо-габаритные размеры.

Однако у любых средств РЭП есть и свои недостатки. Эффективность работы напрямую зависит от типа местности, так как электромагнитные волны плохо преодолевают препятствия. Поэтому РЭП лучше всего работает на небольшой дистанции, в условиях прямой видимости, что значительно затрудняет их применение в густой лесистой местности космодрома.  Применение штатных средств РЭБ имеющихся на космодроме, ограничивает их эффективность ввиду того что, средства РЭП установлены на автомобили. При включении данных средств, пик диаграммы направленности антенн направленного действия устремлен под углом к горизонту, а у антенн круговой направленности, обрезается радиус диаграммы направленности в горизонтальной плоскости (ограничивает лесной массив), что снижает вероятность успешного обнаружения БПЛА в таких радиолокационных условиях.

Решение данной проблемы возможно путем использования в качестве мачт средств РЭП телеметрические и осветительные вышки (сооружения) технических и стартовых позиций космодрома, высота которых варьируется от 20 до 50 метров.

В ввиду данных особенностей, а также для повышения эффективности применения средств РЭБ предлагается использовать оптимальное средств РЭП «Купол-ПРО».

Для примера рассмотрим вариант размещения 3-х комплектов системы «Купол-ПРО» на вышеуказанных сооружениях СП. Схема размещения системы «Купол-ПРО» на СП представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема размещения системы «Купол-ПРО» на СП

Заключение

Таким образом исходя из схемы, изображенной на рисунке 1, мы получаем комплекс подавления БПЛА, образующий защитный купол диаметром 5 км, способный обеспечить защиту не только территории стартовой позиции, но и подступов к ней. При этом средства РЭП будут работать в условиях прямой видимости, что обеспечит максимальную эффективность их работы. Электропитание средств подавления возможно обеспечить от государственной сети с задействованием бесперебойных источников питания.

Применение такого комплекса РЭП позволит надежно защитить воздушное пространство стартовых позиций космодрома от действий вражеских БПЛА, выполняющих различные разведывательные, боевые и др. задачи.