Dræberdroner: Hvordan vi kan opdage dem og forsvare os selv

Det er et stort publikum ved Super Bowl 2019, og 80.000 fodboldfans er samlet inde på Atlantas Mercedes-Benz Stadium for at se kampen. Vejret er krystalklart, så naturligvis er det udtrækkelige tag åbent. Da pauseshowet går i gang, ruller en bølge af ophidset snak gennem publikum - en flok af dusin droner er netop faldet dramatisk ind på stadion, umiddelbart over overskriften musical handling. Selvom ingen af ​​de tidlige rygter om pauseshowet indeholdt omtaler af et drone-element, er ingen bekymret. Efter den vanvittige drone-opvisning ved de seneste OL, ser luftopvisninger som denne ud til at være på niveau med banen.

Sikkert nok begynder dronerne, hvad der ligner en koreograferet rutine, hvor hver af de tolv droner er på vej ud mod sæderne i et perfekt egerlignende mønster. Det eneste hint om, at noget ikke vil planlægge, er det flygtige, men synligt forskrækkede blik på forsangerens ansigt. Men hun er en professionel, og savner ikke et eneste slag.

Et øjeblik efter, kaos. Dronerne, der hver er udstyret med et lille, men kraftigt sprængstof, er detoneret inden for få fod fra tilskuerne nedenfor. Tusinder sidder nu på deres pladser, ubevægelige, slyngede over det, der er tilbage af personen ved siden af ​​dem. Tusinder mere vandrer rundt, fortumlede, mens dem, der er længst væk fra eksplosionerne, løber i panik til udgangene. Inden for et døgn påtager en kendt ekstremistisk gruppe ansvaret for angrebet, det dødeligste på amerikansk jord siden 9/11.

Virkelig fare eller hype?

Lad os være tydelige. Scenariet ovenfor er ikke længere noget med Hollywood-spionfilm. For nylig, DHS efterretningstjenestemand, David Glawe, fortalte CBS News at det, der bekymrer ham mest, er "en bevæbnet drone, der truer Super Bowl eller endda Det Hvide Hus." FBI-direktør Christopher Wray har også gjort det klart droner repræsenterer en klar og nærværende fare, fortæller Kongressen, at "i betragtning af deres detailtilgængelighed, mangel på bekræftet identifikationskrav til indkøb, generel brugervenlighed og tidligere brug i udlandet, vil [droner] blive brugt til at lette et angreb i USA mod et sårbart mål, såsom en masse sammenkomst."

Virkeligheden er, at enhver med nok tid, træning og de nødvendige bombefremstillingsevner kunne orkestrere et sådant angreb. Sidste måned trak den venezuelanske præsident Nicolás Maduro overskrifter ved at komme faretruende tæt på at være den første statsoverhoved, der blev skadet eller dræbt af sprængstofførende droner, da han dukkede op for en stor folkemængde i Caracas.

"På fem minutter kan du programmere en off-the-shelf drone, der bærer 20 pund til at flyve fem miles til en destination, udfør sin aktivitet, og vær færdig,” fortalte Tim Bean, CEO hos Fortem Technologies, til Digital Trends. Fortem sælger dronedetektions- og afhjælpningsprodukter, herunder DroneHunter: en drone designet til at udføre i luften og deaktivere angreb på andre droner.

Vil det i fremtiden være nødvendigt at holde øje med himlen og klar til at tage dækning med et øjebliks varsel fra et forestående angreb?

Virksomheder og fagfolk, der arbejder i droneindustrien, har måske ikke overraskende en tendens til at bagatellisere risikoen ved droneteknologi. Kinas DJI er verdens førende inden for civile droner. I 2017 blev virksomhedens markedsandel anslået til 70 procent - milevis foran dens nærmeste konkurrent. "Det, der skete i Venezuela, vækker bekymring og skaber spørgsmål om, hvad der sker med droner," sagde Adam Lisberg, DJIs virksomhedskommunikationsdirektør for Nordamerika, til Digital Trends. Selvom det menes, at to DJI Matrice 600 droner var brugt i angrebet om den venezuelanske præsident var Lisberg hurtig til at påpege, at langt størstedelen af ​​dronebrug er sikkert, og foreslog, at folks frygt for droner vil forsvinde, efterhånden som disse enheder bliver mere almindelige. "Der er en masse hype, fordi dette er en ny teknologi," sagde Lisberg. "Rigtig mange mennesker, hvis de ser en drone for første gang, antager de, at den spionerer på dem, eller antager, at den er farlig."

Joshua Ziering, medstifter af kommerciel droneplatform, Kittyhawk, er enig. "Maduro-hændelsen betyder bestemt en erkendelse af, at der er evnen for dårlige skuespillere til at gøre dårlige ting med droner," sagde han. "Men jeg ser meget mere hysteri, end jeg gør egentlig grund til bekymring."

Forebyggelse af dårlig pilotering

DJI ser dårlig pilotering som den største årsag til bekymring. "De fleste mennesker, der bruger droner [hensynsløst], er sandsynligvis skødesløse, eller uvidende, ikke kriminelle," sagde Lisberg. For at løse dette problem har DJI tilføjet en dronesikkerhedsquiz til sin mobilapp, der begrænser begynderpiloter til kun de mest rudimentære flyvefunktioner, indtil de kan vise et tilstrækkeligt vidensniveau. Appen opdateres også konstant med geo-hegn-restriktioner - information om lokale flyveforbudszoner. Piloter modtager advarsler, når de flyver i nærheden af ​​følsomme områder såsom lufthavne, og softwaren vil aktivt forhindre dronen i at flyve indenfor disse zoner.

Ziering er også på side med DJI's tro på, at farlig dronebrug i høj grad er resultatet af uvidenhed, ikke ondsindet hensigt. "Det, der virkelig holder mig vågen om natten, er ikke de dårlige skuespillere," sagde han, "det er den anden gruppe... de uvidende skuespillere, der måske ikke gør det. kender reglerne og ønsker ikke at skade nogen, men på grund af deres tilsidesættelse af at forstå, hvordan det hele fungerer, har de en meget reel chance for at skade nogen. Der er langt flere af dem end dårlige skuespillere."

Det starter med detektion

Uanset om det er en uvidende pilot eller en person eller en gruppe, der har til hensigt at forårsage skade, er alle de eksperter, vi har talt med, enige om: Det første skridt er at kunne spotte en drone, før den forårsager kaos. Trin to er at afgøre, om det udgør en trussel eller ej. Det tredje og sidste skridt er at tage skridt til at neutralisere truslen.

Luftbårne droner falder i to kategorier: Dem, der aktivt styres fra en fjernbetjening, og dem, der følger et sæt forudprogrammerede instruktioner.

Af alle dronerne i luften på ethvert tidspunkt vil de fleste falde i den første gruppe. De er fjernstyrede, normalt godartede og styret af (forhåbentlig) kompetente piloter. Droneindustrien er sammen med FAA, der regulerer dronebrug i USA, i gang med at udarbejde en ramme, der ville give sikkerhedsstyrker og retshåndhævelse muligheden for at differentiere disse droner fra dem, der kunne være mulige trusler. Kendt som "fjern-ID,” det er ligesom en nummerplade til droner, men i stedet for blot at udskrive et fysisk ID på selve dronen, udsender hver drone sit ID.

For et år siden lancerede DJI et fjernidentifikationssystem, der repræsenterer det første forsøg på at etablere dette nummerpladekoncept. Aeroskop, som det hedder, lokaliserer og overvåger automatisk DJI-droner, der flyver overalt inden for radiorækkevidde. DJI hævder, at når udstyret med et passende sæt antenner, kan Aeroscope detektere virksomhedens droner op til 50 kilometer væk, og kan få info om disse droner på så lidt som to sekunder. Aeroskop kan bestilles som en fast installation, velegnet til store, permanente zoner som arenaer, kraftværker, eller lufthavne, eller som en dokumentmappe-baseret mobil enhed, til kortvarige begivenheder som politiske stævner eller udendørs koncerter.

Det er et stærkt værktøj, men det er ikke et vidundermiddel. Den fatale fejl her er, at Aeroscope kun registrerer DJI-byggede droner. Så hvordan identificerer vi ikke-DJI droner? Vi har desværre ikke et godt system på plads. Mens DJI forsøger at gøre sit fjern-ID-system til en industristandard, er dets indsats ikke blevet mødt med stor interesse. "Andre producenter ønsker ikke at vedtage den standard, fordi de vil have deres egen standard," sagde Ziering.

Øjne og ører

Selvom Remote ID til sidst bliver en standard, har vi stadig brug for en måde at opdage droner, der ikke udsender det. Faktisk er det næsten helt sikkert de droner, vi bør være mest opmærksomme på. San Francisco-baserede DeDrone er en af ​​en håndfuld virksomheder, der har skabt dronedetektions- og overvågningsprodukter, der er rettet mod denne opgave.

Ved at bruge de samme radiofrekvensbaserede teknikker som DJI's Aeroscope, kombineret med højopløselige videokameraer, kan DeDrones DroneTracker-platform ikke kun identificere placeringen af ​​en drone og dens pilot, men det kræver også et kvalificeret gæt om, hvilken type drone den har fundet, hvilket kan hjælpe et sikkerhedsteam med at bestemme risikoen. En drone på størrelse med en DJI Mavic Pro udgør en langt mindre trussel end en på størrelse med en FreeFly Alta 8, en oktokopter, der kan bære en nyttelast på 20 pund. Målet er ifølge Pablo Estrada, DeDrones vicepræsident for marketing, at "tage intelligente beslutninger om, hvad der er sker i luftrummet og vise det til brugeren." Derfra er det op til sikkerhedsteamet at beslutte, hvad deres næste skridt burde være.

Radiofrekvensscanning i sig selv er ikke nok. Mange droner kan indstilles til at følge en forudindstillet kurs ved kun at bruge GPS til at guide dem. "Det kaldes at flyve på vejpunktet," sagde Bean. "Når du flyver på et waypoint, udsender dronen ingen radiofrekvens - ingen RF, der er ingen joystick, der er intet at jamme, der er intet at opsnappe. Det er bare at lytte til GPS'en." En drone, der flyver på et waypoint, repræsenterer en meget troværdig trussel. "Disse kaldes RF-mørke droner," sagde Bean, "og de er redskaber for mennesker med dårlige hensigter."

At opdage disse RF-mørke droner kræver radar. Problemet er, at konventionel radar, som den slags, der bruges i lufthavne eller militære installationer, bare ikke er designet til dronedetektering. "Det er topologi udfordret," sagde Bean, "så det kan ikke se gennem en bygning, og det kan ikke se den anden side af en bakke." I et overfyldt bymiljø er dette en alvorlig begrænsning. Konventionelle radarinstallationer er store, dyre og kan udsende meget energi, hvilket udgør en sundhedsrisiko. "Hvis du står foran den, vil den dræbe dig."

Fortem Technologies har skabt sit eget specialiserede radarmodul kaldet TrueView, specielt til sporing af droner. Den er lille nok til at blive monteret på en drone, så den kan endda bruges som en luft-til-luft-tracker. Det er et lavt strømsystem, og det er også billigt nok til, at et anlæg som et stadion kunne installere nok af dem til at give sig selv en 360-graders udsigt over det omgivende luftrum. "Ingen flyver under vores radar," sagde Bean.

Nedskyder en drone

Når en drone er blevet opdaget og betragtet som en trussel, er det tid til at beslutte, hvordan man skal håndtere den.

Det er her, tingene bliver skæve. Under gældende FAA-regler, selv lovhåndhævende personale kan ikke lovligt skyde en drone ned. "At skyde en drone ned har de samme konsekvenser, juridisk og teknisk set, som at nedlægge et passagerfly eller en Cessna," Jeffery Antonelli, ekspert i dronelovgivning, fortalte Popular Mechanics.

En nylig 1.200 sider FAA Reautorisation Billsøger dog at ændre dette og vil "give Department of Homeland Security og FBI ret til spore og finde droner, som de anser for at være en 'troværdig trussel' mod en 'dækket facilitet eller et aktiv'," ifølge NBC Nyheder.

Selvom det i sidste ende bliver lovligt for myndigheder at gøre det, måske den største grund til ikke at skyde en drone med en pistol, er det simpelthen ikke så nemt. Selv trænede snigskytter kæmper under kontrollerede forhold for at ramme en flyvende drone. I et tætpakket bymiljø kan et skud, der misser en drone, nemt blive et skud, der rammer en tilskuer.

Dette har fået virksomheder til at udvikle andre former for "kinetiske" reaktioner på uønskede droner. Du har måske set videoer af trænede ørne griber droner ud af luften, deres skarpe kløer fungerer som gribekroge på dronens landingsstel. Det er en spektakulær visning af dyreaerobatik, og når det lykkes, trækker rovfuglen måldronen til et sikkert sted. desværre de kan ikke altid stole på at gøre jobbet.

Såkaldte "netkanoner", som f.eks SkyWall 100, er et ikke-dødbringende alternativ til haglgeværer og rifler. Disse våben affyrer patroner med op til 100 MPH, som derefter udvider sig til net for at omslutte måldronen. Når den er sammenfiltret, falder dronen til jorden. Pistolens rækkevidde er begrænset - normalt ikke mere end 100 meter - og er langsom at genoplade. Derudover, fordi en netnet drone vil falde, kan det være farligt at bruge en netpistol over menneskemængder eller andre følsomme steder.

En anden løsning er at montere en netpistol på en drone. Fortems DroneHunter, er en autonom, radar-udstyret drone, der er bevæbnet med en tøjret netpistol. Det er den luftbårne ækvivalent til "den gode fyr med en pistol" forsvar. I bedste tilfælde fanger en DroneHunter sit mål og slæber det til en sikker afstand. Dette resultat er ikke garanteret, DroneHunter er begrænset til et skud per mission, hvilket gør nøjagtighed og præcision afgørende for succes.

En variation på denne idé er Malou Techs Drone Interceptor MP200, et multi-rotor fly, der trækker et stort net, mens det flyver. Målet er at vikle en måldrone ind i nettet, men aerodynamisk modstand skabt af nettet selv gør MP200 meget mindre manøvredygtigt end sit bytte, og der er altid risiko for, at nettet kan blive fanget på en genstand, hvilket ødelægger MP200 i stedet.

Så er nogen af ​​disse kinetiske reaktioner pålidelige? Ziering er i tvivl. "Hvis du giver mig en drone," sagde han, "er jeg relativt sikker på, at jeg meget let kunne besejre de fleste kinetiske løsninger."

Jammere og hackere

Du behøver ikke nødvendigvis at bruge fysisk magt for at eliminere en drone. Elektroniske modforanstaltninger kan være effektive fra en betydelig afstand, og de er ikke begrænset af mængden af ​​ammunition. "I øjeblikket er den mest effektive teknik en form for radiofrekvensjamming," sagde Estrada. Det er mistanke om, at en sådan enhed blev brugt i Caracas for at forhindre disse droner i at nå deres mål.

Desværre ville jamning af et spillested på størrelse med et stadion uvægerligt forstyrre meget mere end blot fjendtlige droner. Hvis denne form for jamming skulle forstyrre GPS eller andre luftfartssignaler, kunne det være katastrofalt.

Det er dog muligt at rette et jamming-signal mod et specifikt mål. DeDrone er i øjeblikket samarbejdet med Battelle, skaberen af DroneDefender, en riffellignende elektronisk jammer, der kan forstyrre en drones GPS-modtagelse, samt pilotens fjernbetjening. At bruge DroneDefender mod en drone er næsten som at bruge en traktorbjælke fra Star Trek, hvis Battelles YouTube-videoer er en præcis skildring. De viser soldater, der sikkert tvinger en drone til at lande, ved at opretholde en konstant perle på dronen med en DroneDefender. Det australske firma DroneShield laver en lignende enhed, kaldet DroneGun. En af disse enheder var sandsynligvis "anti-drone"-pistolen brugt på sættet af Game of Thrones, for at forhindre spioner i at tage billeder af HBO-produktionen.

En person bevæbnet med DroneDefender skal være i stand til at se deres stenbrud og være indenfor 400 meter. Flere samtidige mål ville kræve flere mandskab bevæbnet med DroneDefenders, som kunne være det indsat til et passende sæt steder i tide til at opsnappe dronerne, før de når deres destinationer. Dette gør det til en sidste forsvarslinje - en, der er svær at bruge i mørke eller under alle forhold, der gør synlighed vanskelig.

I en ideel verden ville retshåndhævelse have evnen til at tage kontrol over en truende drone uden at skulle blokere dens kommunikation. Adam Lisberg tvivler på, at sådan noget er muligt, i hvert fald med DJI’s droner. "Man kan aldrig udelukke noget i det teknologiske våbenkapløb," sagde han, "men vi har aldrig hørt om en situation, hvor nogen virkelig kunne være i stand til at tage kontrol [over vores droner]. Vores droner er designet til kun at blive kontrolleret af den person, der holder controlleren."

Ikke desto mindre er denne form for fjernstyring præcis, hvad et firma kaldte Afdeling 13 hævder det kan. Dens "Mesmer"-teknologi kan lytte efter og tage kontrol over enhver drone inden for rækkevidde af dens antenner. "Ved at tilpasse sig den protokol, der bruges til at styre en drone," siger virksomhedens hjemmeside, "indsætter Mesmer beskeder, der fortæller dronen at forlade et begrænset luftrum, vende hjem eller land i en forudbestemt sikker zone." Afdeling 13 siger, at Mesmer også kan skalere op, til adresse multi-dronesværme. Det italienske firma Finmeccanica, hævder sin Falcon Shield systemet kan det samme. Det lyder som en fremragende løsning, omend en med en potentielt skræmmende ulempe, hvis teknologien nogensinde falder i hænderne på de mennesker, vi forsøger at forsvare os imod. Det andet problem med Mesmer er, at det ikke er effektivt mod RF-mørke droner. Uden fjernbetjeningssignaler sendt til disse droner er der intet for Mesmer at høre eller tilpasse sig.

At flyve over for fare

Både DeDrone og Fortem hævder, at deres respektive teknologier har vist sig succesrige på området, men ingen af ​​selskaberne var villige til at give konkrete beviser. Estrada påpeger, at hans firma er blevet brugt til at beskytte mod dronetrusler to år i træk ved det årlige World Economic Forum i Davos, Schweiz. Da vi spurgte, om DeDrone havde formået at opdage og hjælpe med at neutralisere en dronetrussel på konferencen, afviste Estrada at kommentere.

Tim Bean var på samme måde ked af Fortems resultater. Han hævdede, at han ikke havde rettighederne til at fortælle os om sine klienter eller til at citere deres oplevelser. "Det er indsat, det virker, det gør, hvad det er designet til at gøre," sagde han.

Teknologien til at opdage, klassificere og neutralisere ondsindede droner findes. Det bliver allerede brugt til at sikre følsomme installationer, såsom kraftværker, store sports- og underholdningssteder, lufthavne og offentlige bygninger. Højprofilerede begivenheder som præsidentindsættelser, kongelige bryllupper eller endda OL vil også drage fordel af en øget luftrumsbevidsthed og parate modforanstaltninger.

Der er endda et vist håb om, at vi også vil være i stand til at overvåge større områder. DeDrone og AT&T samarbejdede for nylig om at udvide droneovervågning over områder på størrelse med en by, men pålideligt at beskytte et travlt bykryds, en skolelegeplads eller endda en travl parkeringsplads i et indkøbscenter fra et tilfældigt droneangreb vil sandsynligvis vise sig vanskeligt.

I sidste ende bliver vi måske simpelthen nødt til at acceptere en verden, hvor vi tilføjer truslen om en farlig drone til en allerede bekymrende liste, der bl.a. masseskydere med magasiner med stor kapacitet, bomber, og folk, der er villige til at bruge køretøjer som våben.

Indtil videre bliver vi nødt til at stole på lovgivere for at sikre, at vores juridiske rammer finder den rette balance mellem at beskytte de utrolige muligheder og innovationer, som droneindustrien skaber, og beskytter de liv, der vil hænge i balance, når denne teknologi uundgåeligt bruges til at forårsage skade. Lad os håbe, at det ikke er en fantasi.