La minaccia rappresentata dai droni a bassa velocità, a bassa velocità e di piccole dimensioni sta diventando una realtà negli scenari di combattimento e di sicurezza nazionale
Poiché questa minaccia diventa più seria, la NATO ha recentemente condotto diversi studi su questo argomento. Negli anni precedenti, sono stati pubblicati due studi con i codici SG-170 e SG-188 e nel 2017 l'Industrial Advisory Group ha condotto l'ultimo studio fino ad oggi e lo ha pubblicato con il nome SG-200 "Study on Low, Slow and Small Threat Effettori." (Indagine su mezzi esecutivi nemici a bassa velocità, a bassa quota e di piccole dimensioni). In tutti questi rapporti, i ricercatori giungono alla conclusione principale che nessun singolo tipo di sensore da solo può offrire capacità di tracciamento e identificazione sufficienti per fornire una protezione affidabile ed efficace contro la minaccia di droni a bassa quota, a bassa velocità e di piccole dimensioni. (HNM-UAV). Va tenuto presente che le capacità dello sciame dei veicoli senza equipaggio sono già molto vicine, dopo di che la lotta contro di loro diventerà molto più complicata.
Un nuovo mercato all'orizzonte
Il numero di aziende che operano nel mercato dei sistemi anti-droni è in costante crescita. MarketForecast.com ha recentemente pubblicato un rapporto analitico, "Global Counter UAV (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026", che prevede due scenari, uno senza eventi significativi e uno con un attacco UAV riuscito. Nel primo caso, il mercato commerciale dovrebbe crescere da 123 a 273 milioni di dollari con un tasso di crescita annuo composto del 10,5%, mentre il mercato militare dovrebbe crescere da 379 a 1223 milioni di dollari con un tasso di crescita annuo composto del 15,8%. Nel caso dell'attacco UAV, il picco degli acquisti si verificherà nei primi anni, e poi ci sarà un certo calo. In ogni caso, i dati per entrambi gli scenari mostrano guadagni di mercato significativi.
Come notato, un sensore non è in grado di far fronte alla minaccia HNM-UAV. Pertanto, è necessario utilizzare diversi tipi, di norma si tratta di stazioni radar, ricevitori radio, sensori acustici e ottici. La neutralizzazione delle minacce può assumere molte forme. Il primo è una sconfitta funzionale con l'uso di jammer intenzionali, stazioni di disturbo disorientanti, che danno la direzione sbagliata a un drone che opera su un segnale GPS o ne intercettano i controlli. Il secondo è il danno diretto tramite laser, microonde ad alta energia, barriere fisiche o anche elementi dannosi solidi di vario tipo.
Per sistemi già pronti
Tralasciando i sistemi progettati per neutralizzare i droni tattici e più grandi, che possono già essere considerati parte di un sistema di difesa aerea a brevissimo raggio, ci concentreremo su sistemi progettati per contrastare gli UAV di livello inferiore (spesso sistemi commerciali standard). che ne garantiscono la neutralizzazione a breve e media distanza. Secondo fonti del settore, il raggio di rilevamento medio dei bersagli di tipo NNM-UAV per i radar moderni è di 8 km, il raggio di tracciamento di 5 km, mentre i sistemi optoelettronici hanno un raggio di rilevamento di 8 km e un raggio di tracciamento di 4 km.
Per quanto riguarda gli attuatori, i sistemi a radiofrequenza possono rilevare il drone a una distanza di 8 km, interromperne il funzionamento a 2,5 km e incepparsi efficacemente a una distanza di circa 2 km, mentre laser e un impulso elettromagnetico possono essere utilizzati a una distanza di 1,5 km. Semplificando e tenendo conto che questi sistemi possono essere utilizzati sia in operazioni militari che in scenari di sicurezza, possiamo suddividere i sistemi anti-drone in sistemi a medio e corto raggio. I primi, di norma, sono fissi o installati su veicoli e forniscono una "cupola sicura" alle suddette distanze. I sistemi a corto raggio si presentano solitamente sotto forma di "cannoni a radiofrequenza" che possono essere utilizzati per la difesa degli oggetti, la loro efficacia nella prevenzione dei danni dipende dal tipo di carico utile trasportato dal drone stesso.
Cominciamo con i sistemi di fascia media, anche se in alcuni casi è difficile classificare un sistema in particolare, poiché lo sviluppatore offre molte opzioni diverse con caratteristiche diverse basate su di esso. La francese Thales è sicuramente una di quelle aziende, che offre una varietà di soluzioni modulari e scalabili sfruttando appieno le sue capacità di integrazione.
Parliamo di AUDS
Se parliamo di sistemi attuali, allora prima di tutto vale la pena iniziare con il sistema AUDS (Anti-UAV Defense Solution), sviluppato da tre aziende britanniche che hanno unito la loro esperienza in un'unica soluzione completa.
Il radar Doppler CW modulato in frequenza funziona in modalità di scansione elettronica e fornisce un azimut di 180° e una copertura di elevazione di 10° o 20°, a seconda della configurazione. Opera nella banda Ku e ha un raggio operativo massimo di 8 km, può determinare l'area di scattering efficace (ESR) fino a 0,01 m2. Il sistema può acquisire contemporaneamente più bersagli per il tracciamento.
Il sistema di sorveglianza e ricerca Chess Dynamics Hawkeye è installato nella stessa unità con un jammer RF ed è costituito da una telecamera optoelettronica ad alta risoluzione e da una termocamera raffreddata a onde medie. Il primo ha un campo visivo orizzontale da 0,22° a 58° e una termocamera da 0,6° a 36°. Il sistema utilizza un dispositivo di tracciamento digitale Vision4ce, che fornisce un tracciamento continuo in azimut. Il sistema è in grado di effettuare una panoramica continua in azimut e un'inclinazione da -20° a +60° ad una velocità di 30° al secondo, inseguendo bersagli a una distanza di circa 4 km.
Il silenziatore RF multibanda ECS è dotato di tre antenne direzionali integrate che formano un raggio di 20 °. L'azienda ha maturato una vasta esperienza nello sviluppo di tecnologie per il contrasto di ordigni esplosivi improvvisati. Un rappresentante dell'azienda ne ha parlato, osservando che molti dei suoi sistemi sono stati schierati dalle forze della coalizione in Iraq e in Afghanistan. Ha aggiunto che ECS conosce le vulnerabilità dei canali di trasmissione dei dati e come utilizzarli.
Il cuore del sistema AUDS è la stazione di controllo dell'operatore, attraverso la quale è possibile controllare tutti i componenti del sistema. Include un display di tracciamento, una schermata di controllo principale e un display per la visualizzazione dei video.
Per espandere l'area di sorveglianza, questi sistemi possono essere combinati in una rete, che si tratti di più sistemi AUDS a tutti gli effetti o di una rete di radar collegati a un'unica unità "sistema di sorveglianza e ricerca / jammer". Inoltre, il sistema AUDS può potenzialmente essere parte di un più ampio sistema di difesa aerea, sebbene le società non abbiano ancora intenzione di sviluppare questa direzione.
L'AUDS è disponibile in tre configurazioni: una piattaforma portatile sul tetto, un robusto sistema di alberi per basi operative avanzate o campi temporanei e un sistema fisso per la sicurezza delle frontiere e delle infrastrutture critiche. AUDS può essere installato anche su veicoli ed è ottimizzato e temprato per l'uso su camion militari o veicoli commerciali. Il sistema è stato distribuito alle unità dell'esercito degli Stati Uniti nel 2016 e ha raggiunto il più alto livello di prontezza tecnologica nel gennaio 2017.
La società tedesca Rheinmetall affronta il problema del contrasto dei droni da una posizione leggermente diversa, poiché tiene conto principalmente delle minacce più avanzate, ad esempio droni avanzati che possono evitare il rilevamento tramite mezzi a radiofrequenza, per combattere quale o l'altro aereo terrestre è necessario un sistema di difesa per garantirne l'individuazione e la neutralizzazione. Pertanto, Rheinmetall utilizza un'ampia varietà di sistemi dal suo ampio portafoglio come soluzioni anti-bersaglio. L'azienda si è già aggiudicata due importanti contratti per la famiglia di sistemi Radshield per la protezione delle carceri in Svizzera e Germania, che possono comprendere vari moduli personalizzabili in base alle esigenze del cliente.
Tra questi troveremo il kit di sorveglianza optoelettronica UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), che comprende 12 telecamere TV e 8 sensori a infrarossi, che coprono un settore a 360° e stabilizzati lungo tre assi. Il kit può essere integrato con un sensore di ricerca e tracciamento FAST raffreddato a infrarossi con una vista a 360 ° e una frequenza di aggiornamento di 5 fotogrammi al secondo, nonché radar con AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) con un campo visivo in azimut di 90° e in elevazione di 80°. Il processo decisionale viene effettuato con la partecipazione del complesso software di controllo operativo SC2PS (Sensor Command & Control Software), disponibile per vari livelli di comando, da personale a nazionale.
Rheinmetall offre anche sistemi esecutivi, che vanno dai cannoni girevoli o gemelli da 35 mm in grado di sparare munizioni ad aria compressa AHEAD (si sta valutando la possibilità di sviluppare un cannone AHEAD a colpo singolo da 30 mm) e terminano con il laser HEL (High Energy Laser) sistemi, che hanno ormai raggiunto il livello di prontezza tecnologica 6 (dimostrazione tecnologica). Un livello inferiore (fase di sviluppo tecnologico) è l'intercettore volante riutilizzabile Sentinel sviluppato dalla società svizzera Skysec. Il Sentinel ha una lunghezza di 700 mm e un'apertura alare di 300 mm e pesa 1,8 kg. A prua è installata una testa di homing e dietro di essa c'è un motore elettrico, che aziona l'elica di prua, che consente di raggiungere una velocità di 230 km / h; la portata del dispositivo è fino a 4 km. Il dispositivo Sentinel viene lanciato con le coordinate tridimensionali approssimative caricate del drone desiderato, quando si avvicina ad esso, lancia una rete, catturando un drone ostile, dopo di che il prigioniero viene lasciato cadere a terra con l'aiuto di un paracadute; di conseguenza il danno indiretto è ridotto a zero.
Altre soluzioni tedesche
Rheinmetall offre anche altri sistemi direzionali. Ad esempio, il sistema HPM (High Power Microwave), che viene utilizzato anche per neutralizzare gli ordigni esplosivi improvvisati (IED), nonché un cannone a più canne da 9 mm con una velocità di fuoco di 1500 colpi al minuto, in grado di sparare una raffica di 30 colpi; Inoltre, ogni proiettile genera una nuvola di submunizioni plastiche che, una volta cadute a terra, hanno un'energia residua minima inferiore a 0,1 J/mm2. Oltre alle applicazioni militari, Rheinmetall, insieme alla società austriaca Frequentis, specializzata in sistemi di comunicazione e informazione, propone i propri sistemi per la protezione degli aeroporti.
La società tedesca Hensoldt, scorporata nel 2017 dal business dell'elettronica per la difesa del colosso europeo Airbus, ha sviluppato il sistema Xpeller, che consiste in propri blocchi funzionali. Il sistema include un radar in banda X Spexer 500 con un azimut di 120° e un settore di elevazione di 30° e un raggio di rilevamento tipico di 4 km, un modulo NightOwl ZM-ER con una telecamera a colori e una termocamera da 3-5 μm e dotato con dispositivo di disturbo ad antenne omnidirezionali o direzionali con potenza nominale da 10 a 400 W, operante nel range di 20-6000 MHz.
Nel maggio 2017, per migliorare ulteriormente le capacità di rilevamento di Xpeller, l'azienda ha firmato un accordo con la Squarehead Technology norvegese per integrare il sensore acustico Discovair. Questo sistema, basato su un array di 128 microfoni acustici, dispone anche di un processore di segnale.
Un'altra soluzione tedesca, denominata Guardion, combina componenti di tre diverse aziende. Il componente di controllo Taranis di ESG, combinando e analizzando tutti i dati dei sensori, visualizza il drone in avvicinamento e monitora la situazione. Rhode & Schwarz ha fornito il sistema di rilevamento RF Ardronis, che rileva i canali radio di controllo remoto dei droni commerciali. Al sistema possono essere aggiunti un ricevitore di segnale radar, un fotoaccoppiatore e sensori acustici. Ardronis funziona anche come attuatore, poiché può interrompere il funzionamento dei canali radio, così come il sistema di navigazione satellitare, mentre il sottosistema R&S Wi-Fi Disconnect consente di rilevare e interrompere il segnale Wi-Fi utilizzato per controllare il drone.
Diehl Defense ha fornito il componente di coinvolgimento diretto di HPEM. Questo sistema scalabile è in grado di bruciare l'elettronica dei droni grazie a un impulso elettromagnetico da una distanza di diverse centinaia di metri ed è anche in grado di combattere gli attacchi degli sciami. L'unica applicazione nota del sistema Guardion è il suo dispiegamento al vertice del G20 di luglio 2017 ad Amburgo, poiché ESG ha ricevuto il compito di proteggere i siti di questo vertice dall'Ufficio federale di polizia criminale.
Sviluppatori da Italia, Israele e Turchia
L'azienda italiana Leonardo ha sviluppato il complesso Falcon Shield, che combina un radar, ad esempio Lyra 10, un kit optoelettronico, ad esempio Nerio-ULR, e moduli di disturbo elettronico per neutralizzare i droni indesiderati. Da parte sua, IDS (Ingegneria Dei Sistemi) ha sviluppato un sistema integrato Black Knight basato su radar Doppler, un sistema optoelettronico a medio raggio con telecamere televisive e infrarossi e un jammer multibanda. Il sistema può essere ampliato aggiungendo altri sensori, ad esempio cercatori di direzione a tre bande. Elettronica ha sviluppato il sistema Adrian, in grado di rilevare i segnali in uscita e in discesa da aeromobili e operatori di terra, classificando, identificando e determinando le loro coordinate grazie a un'ampia libreria che l'utente può costantemente rifornire, oltre a interrompere le minacce attraverso algoritmi di jamming intelligenti. Entrambi i sistemi sono stati testati sul campo nel 2017. IDS ed Elettronica stanno attualmente collaborando con Leonardo per soddisfare le esigenze dell'Aeronautica Militare, sviluppando un sistema integrato, le cui informazioni sono ancora classificate.
L'azienda turca Aselsan ha sviluppato due sistemi: installato su macchine Gergedan-UAV e stazionario Ihtar. Il primo è un sistema di jamming programmabile con oltre 100 diversi schemi di jamming. Lo spettro RF è specifico del cliente, l'antenna standard è omnidirezionale, ma le antenne direzionali sono opzionali. Con un sistema Gergedan-UAV del peso di 65 kg, la potenza di uscita RF è inferiore a 650 W, la durata della batteria è di un'ora.
Nel sistema stazionario di Ihtar viene utilizzato come elemento di azionamento il sistema Gergedan, a cui si aggiunge il radar Asag in banda Ku, in grado di rilevare mini-UAV in un settore di oltre 360° a distanza di 5 km; è disponibile anche la scansione del settore. Inoltre, può essere aggiunta un'unità optoelettronica, solitamente montata su una piattaforma HSY stabilizzata, sulla quale può essere installato anche lo stesso radar Asag. Entrambi i sistemi sono stati venduti a diversi paesi del Medio Oriente e alla fine del 2017 è stato installato il sistema Ihtar a guardia di una struttura in Indonesia. Per quanto riguarda il mercato locale, il sistema Gergedan-UAV è stato installato su molti veicoli VIP, mentre Ihtar è stato installato su diverse basi militari.
Alla fine del 2017, il governo israeliano ha istituito una task force nazionale all'interno dell'Aeronautica Militare per occuparsi di sicurezza e antidroni. Tuttavia, l'industria nazionale offre già numerose soluzioni in questo settore. Rafael ha sviluppato un sistema Drone Dome montabile su treppiede che combina sensori di varie aziende con attuatori e controlli Rafael. Il rilevamento è fornito dal radar emisferico multitasking Rada Rada RPS-42, in grado di rilevare un oggetto con un RCS di 0,002 m2 a una distanza di 3,5 km, in combinazione con il sistema di intelligenza radio NetSense COMINT di Netline, operante nel raggio da 20 MHz a 6 GHz, che rileva i segnali anche prima del decollo del drone, fornendo l'azimut grazie ad antenne con un campo visivo di 60 gradi.
Responsabile dell'identificazione è l'unità optoelettronica Controp MEOS, che include una telecamera CCD diurna con ingrandimento x50 e una termocamera di terza generazione. Il sistema di controllo automatizzato di Rafael integra tutti i sensori e i suoi algoritmi forniscono tutte le informazioni necessarie all'operatore, che può neutralizzare un oggetto in avvicinamento utilizzando il sistema di disturbo Netline C-Guard, che opera su cinque canali nell'intervallo da 433 MHz a 5,6 GHz. Con questa configurazione, il sistema dovrebbe essere spedito a metà del 2018.
