Killer Drones: Hvordan vi kan oppdage dem og forsvare oss selv

Det er et stort publikum på Super Bowl 2019, og 80 000 fotballfans har samlet seg inne på Atlantas Mercedes-Benz Stadium for å se kampen. Været er krystallklart, så naturligvis er det uttrekkbare taket åpent. Når pauseshowet starter, ruller en bølge av spent prat gjennom publikum – en flokk av dusin droner har nettopp falt dramatisk inn på stadion, rett over overskriften musikalen handling. Selv om ingen av de tidlige ryktene om pauseshowet inkluderte omtale av et droneelement, er ingen bekymret. Etter den vanvittige drone-visningen ved siste OL, virker luftoppvisninger som denne på linje med banen.

Sikkert nok begynner dronene det som ser ut som en koreografert rutine, hver av de tolv dronene på vei ut mot setene i et perfekt eikerlignende mønster. Det eneste hintet om at noe ikke kommer til å planlegge er det flyktige, men synlig forskrekkede blikket på forsangerens ansikt. Men hun er en proff, og savner ikke et eneste slag.

Et øyeblikk senere, kaos. Dronene, hver utstyrt med et lite, men kraftig eksplosiv, har detonert innen noen få meter fra tilskuerne nedenfor. Tusenvis sitter nå på plassene sine, urørlige, slynget over det som er igjen av personen ved siden av dem. Tusenvis flere vandrer rundt, fortumlet, mens de lengst unna eksplosjonene løper i panikk til utgangene. I løpet av et døgn tar en kjent ekstremistgruppe på seg ansvaret for angrepet, det dødeligste på amerikansk jord siden 11. september.

Virkelig fare, eller hype?

La oss være tydelige. Scenariet ovenfor er ikke lenger ting i Hollywood-spionfilmer. Nylig, DHS etterretningstjenestemann, David Glawe, fortalte CBS News at det som bekymrer ham mest er "en våpen drone som truer Super Bowl eller til og med Det hvite hus." FBI-direktør Christopher Wray har også gjort det klart det droner representerer en klar og tilstedeværende fare, og fortalte kongressen at "gitt deres tilgjengelighet i detaljhandelen, mangel på bekreftet identifiseringskrav for å anskaffe, generell brukervennlighet og tidligere bruk i utlandet, [droner] vil bli brukt for å lette et angrep i USA mot et sårbart mål, for eksempel en masse samling."

Realiteten er at alle med nok tid, trening og de nødvendige ferdighetene til å lage bomber kan orkestrere et slikt angrep. Forrige måned skapte Venezuelas president Nicolás Maduro overskrifter ved å komme faretruende nær ved å være den første statsoverhodet som ble skadet eller drept av eksplosivbærende droner, da han dukket opp for en stor folkemengde i Caracas.

"På fem minutter kan du programmere en hyllevare drone som bærer 20 pund til å fly fem miles til en destinasjon, utfør aktiviteten sin og bli ferdig," sa Tim Bean, administrerende direktør i Fortem Technologies, til Digital Trender. Fortem selger dronedeteksjons- og utbedringsprodukter, inkludert DroneHunter: en drone designet for å utføre i luften, og deaktivere angrep på andre droner.

Vil det i fremtiden være nødvendig å holde øye med himmelen, og klar til å ta dekning med et øyeblikks varsel fra et forestående angrep?

Bedrifter og fagfolk som jobber i droneindustrien, kanskje ikke overraskende, har en tendens til å bagatellisere risikoen som droneteknologien gir. Kinas DJI er verdensledende innen sivile droner. I 2017 ble selskapets markedsandel estimert til 70 prosent – ​​mil foran nærmeste konkurrent. "Det som skjedde i Venezuela vekker bekymring og skaper spørsmål om hva som skjer med droner," sa Adam Lisberg, DJIs bedriftskommunikasjonsdirektør for Nord-Amerika, til Digital Trends. Selv om det antas at to DJI Matrise 600 droner var brukt i angrepet om den venezuelanske presidenten var Lisberg rask med å påpeke at det store flertallet av dronebruk er trygt, og antydet at folks frykt for droner vil forsvinne etter hvert som disse enhetene blir mer vanlig. "Det er mye hype fordi dette er en ny teknologi," sa Lisberg. "Svært mange mennesker, hvis de ser en drone for første gang, antar de at den spionerer på dem, eller antar at den er farlig."

Joshua Ziering, medgründer av kommersiell droneplattform, Kittyhawk, er enig. "Maduro-hendelsen betyr absolutt en erkjennelse av at det er evnen for dårlige skuespillere til å gjøre dårlige ting med droner," sa han. "Men jeg ser mye mer hysteri enn jeg faktisk gjør grunn til bekymring."

Forebygging av dårlig pilotering

DJI ser på dårlig pilotering som den største grunnen til bekymring. "De fleste som bruker droner [hensynsløst], er sannsynligvis uforsiktige, eller peilingsløse, ikke kriminelle," sa Lisberg. For å løse dette problemet har DJI lagt til en dronesikkerhetsquiz til mobilappen sin, som begrenser nybegynnere til kun de mest rudimentære flyfunksjonene til de kan vise et tilstrekkelig kunnskapsnivå. Appen oppdateres også kontinuerlig med geo-gjerde-restriksjoner – informasjon om lokale flyforbudssoner. Piloter mottar advarsler når de flyr i nærheten av sensitive områder som flyplasser, og programvaren vil aktivt forhindre at dronen flyr innenfor disse sonene.

Ziering er også på side med DJIs tro på at farlig dronebruk i stor grad er et resultat av uvitenhet, ikke ondsinnet hensikt. "Det som virkelig holder meg oppe om natten er ikke de dårlige skuespillerne," sa han, "det er den andre gruppen... de uvitende skuespillerne som kanskje ikke gjør det kjenner reglene og ønsker ikke å skade noen, men på grunn av deres ignorering av å forstå hvordan alt fungerer, har de en svært reell sjanse for å skade noen. Det er langt flere av dem enn dårlige skuespillere.»

Det starter med deteksjon

Enten det er en uvitende pilot, eller en person eller gruppe som har til hensikt å forårsake skade, er alle ekspertene vi snakket med enige om: Det første trinnet er å kunne oppdage en drone før den forårsaker kaos. Trinn to er å avgjøre om det utgjør en trussel eller ikke. Det tredje og siste trinnet er å iverksette tiltak for å nøytralisere trusselen.

Luftbårne droner faller inn i to kategorier: De som blir aktivt pilotert fra en fjernkontroll, og de som følger et sett med forhåndsprogrammerte instruksjoner.

Av alle dronene i luften til enhver tid, vil de fleste falle inn i den første gruppen. De er fjernstyrt, vanligvis godartede og kontrollert av (forhåpentligvis) kompetente piloter. Droneindustrien, sammen med FAA, som regulerer dronebruk i USA, jobber for tiden med et rammeverk som ville gi sikkerhetsstyrker og rettshåndhevelse muligheten til å skille disse dronene, fra de som kan være mulig trusler. Kjent som "ekstern ID", det er som en lisensplate for droner, men i stedet for bare å skrive ut en fysisk ID på selve dronen, sender hver drone sin ID.

For et år siden lanserte DJI et fjernidentifikasjonssystem som representerer det første forsøket på å etablere dette nummerskiltkonseptet. Aeroskop, som det kalles, lokaliserer og overvåker automatisk DJI-droner som flyr hvor som helst innenfor radiorekkevidde. DJI hevder at når den er utstyrt med et passende sett med antenner, kan Aeroscope oppdage selskapets droner opptil 50 kilometer unna, og kan få informasjon om disse dronene på så lite som to sekunder. Aeroskop kan bestilles som en fast installasjon, egnet for store, permanente soner som arenaer, kraftverk, eller flyplasser, eller som en koffertbasert mobil enhet, for kortsiktige arrangementer som politiske møter eller utendørs konserter.

Det er et kraftig verktøy, men det er ikke et universalmiddel. Den fatale feilen her er at Aeroscope bare oppdager DJI-bygde droner. Så hvordan identifiserer vi ikke-DJI-droner? Vi har dessverre ikke et godt system på plass. Mens DJI forsøker å gjøre sitt eksterne ID-system til en industristandard, har dets innsats ikke blitt møtt med stor interesse. "Andre produsenter ønsker ikke å ta i bruk den standarden fordi de vil ha sin egen standard," sa Ziering.

Øyne og ører

Selv om Remote ID til slutt blir en standard, trenger vi fortsatt en måte å oppdage droner som ikke kringkaster den. Faktisk er dette nesten helt sikkert dronene vi bør være mest oppmerksom på. San Francisco-baserte DeDrone er en av en håndfull selskaper som har laget dronedeteksjons- og overvåkingsprodukter som er rettet mot denne oppgaven.

Ved å bruke de samme radiofrekvensbaserte teknikkene som DJIs Aeroscope, kombinert med høyoppløselige videokameraer, kan DeDrones DroneTracker-plattform ikke bare identifisere plasseringen av en drone og dens pilot, men det krever også en utdannet gjetning om hva slags drone den har funnet, noe som kan hjelpe et sikkerhetsteam å fastslå risikoen. En drone på størrelse med en DJI Mavic Pro utgjør en langt mindre trussel enn en på størrelse med en FreeFly Alta 8, en oktokopter som kan bære en nyttelast på 20 pund. Målet, ifølge Pablo Estrada, DeDrones visepresident for markedsføring, er å "ta intelligente beslutninger om hva som er som skjer i luftrommet og vis det til brukeren." Derfra er det opp til sikkerhetsteamet å bestemme hva de neste trinnene deres bør være.

Radiofrekvensskanning alene er ikke nok. Mange droner kan settes til å følge en forhåndsinnstilt kurs ved å kun bruke GPS for å veilede dem. "Det kalles å fly på veipunktet," sa Bean. "Når du flyr på et veipunkt, sender ikke dronen ut noen radiofrekvens - ingen RF, det er ingen joystick, det er ingenting å blokkere, det er ingenting å avskjære. Det er bare å lytte til GPS.» En drone som flyr på et veipunkt representerer en veldig troverdig trussel. "Disse kalles RF-mørke droner," sa Bean, "og de er verktøyene til mennesker med dårlige hensikter."

Å oppdage disse RF-mørke dronene krever radar. Problemet er at konvensjonell radar, som den som brukes på flyplasser eller militære installasjoner, bare ikke er designet for dronedeteksjon. "Det er topologi utfordret," sa Bean, "så den kan ikke se gjennom en bygning, og den kan ikke se andre siden av en ås." I et overfylt, urbant miljø er dette en alvorlig begrensning. Konvensjonelle radarinstallasjoner er store, dyre og kan avgi mye energi, noe som utgjør en helserisiko. "Hvis du står foran den, vil den drepe deg."

Fortem Technologies har laget sin egen spesialiserte radarmodul kalt TrueView, spesielt for sporing av droner. Den er liten nok til å monteres på en drone, så den kan til og med brukes som en luft-til-luft-tracker. Det er et lite strømsystem, og det er også billig nok til at et anlegg som et stadion kan installere nok av dem til å gi seg selv en 360-graders utsikt over det omkringliggende luftrommet. "Ingen flyr under radaren vår," sa Bean.

Ned en drone

Når en drone har blitt oppdaget og ansett som en trussel, er det på tide å bestemme seg for hvordan den skal håndteres.

Det er her ting blir vanskelig. Under gjeldende FAA-regler, selv politipersonell kan ikke lovlig skyte ned en drone. "Å skyte ned en drone har de samme konsekvensene, juridisk og teknisk sett, som å få ned et rutefly eller en Cessna," sier Jeffery Antonelli, en ekspert på dronelovgivning. fortalte Popular Mechanics.

En nylig 1200 sider FAA Reautorization Bill, men ønsker å endre dette, og vil "gi Department of Homeland Security og FBI rett til spore og ned droner som de anser som en "troverdig trussel" mot et "dekket anlegg eller eiendel," ifølge NBC Nyheter.

Selv om det til slutt blir lovlig for myndighetene å gjøre det, kanskje den største grunnen til å ikke skyte en drone med en pistol, er det rett og slett ikke så lett. Selv trente snikskyttere, under kontrollerte forhold, sliter med å treffe en flygende drone. I et tettpakket bymiljø kan et skudd som bommer på en drone lett bli et skudd som treffer en tilskuer.

Dette har fått selskaper til å utvikle andre former for "kinetiske" reaksjoner på uønskede droner. Du har kanskje sett videoer av trente ørner griper droner ut av luften, de skarpe klørne deres fungerer som gripekroker på dronens landingsutstyr. Det er en spektakulær visning av dyreaerobatikk, og når det lykkes, drar rovfuglen måldronen til et trygt sted. dessverre de kan ikke alltid stole på å gjøre jobben.

Såkalte "nettvåpen", som SkyWall 100, er et ikke-dødelig alternativ til hagler og rifler. Disse våpnene avfyrer patroner med opptil 100 MPH, som deretter utvides til nett for å omslutte måldronen. Når den er sammenfiltret, faller dronen til bakken. Pistolens rekkevidde er begrenset - vanligvis ikke mer enn 100 meter - og er treg å lade om. I tillegg, fordi en nettet drone vil falle, kan det være farlig å bruke en nettpistol over folkemengder eller andre sensitive steder.

En annen løsning er å montere en nettpistol på en drone. Fortem sin DroneHunter, er en autonom, radar-utstyrt drone, som er bevæpnet med en bundet nettpistol. Det er den luftbårne ekvivalenten til forsvaret "den gode fyren med en pistol". I beste fall fanger en DroneHunter målet sitt og sleper det til en sikker avstand. Dette resultatet er ikke garantert, DroneHunter er begrenset til ett skudd per oppdrag, noe som gjør nøyaktighet og presisjon avgjørende for suksess.

En variant av denne ideen er Malou Techs Drone Interceptor MP200, et fly med flere rotorer som drar et stort nett mens det flyr. Målet er å floke en måldrone inn i nettet, men aerodynamisk luftmotstand skapt av nettet gjør MP200 mye mindre manøvrerbar enn byttet, og det er alltid en risiko for at nettet kan bli fanget på en gjenstand, og senke MP200 i stedet.

Så er noen av disse kinetiske responsene pålitelige? Ziering har sine tvil. "Hvis du gir meg en drone," sa han, "er jeg relativt sikker på at jeg kunne beseire de fleste kinetiske løsninger veldig enkelt."

Jammere og hackere

Du trenger ikke nødvendigvis å bruke fysisk makt for å eliminere en drone. Elektroniske mottiltak kan være effektive fra en betydelig avstand, og de er ikke begrenset av mengde ammunisjon. "For øyeblikket er den mest effektive teknikken en type radiofrekvensjamming," sa Estrada. Det er mistanke om at en slik enhet ble brukt i Caracas for å hindre disse dronene i å nå målet sitt.

Dessverre ville blokkering av et sted på størrelse med et stadion alltid forstyrre mye mer enn bare fiendtlige droner. Hvis denne typen jamming skulle forstyrre GPS eller andre luftfartssignaler, kan det være katastrofalt.

Det er imidlertid mulig å rette et blokkeringssignal mot et spesifikt mål. DeDrone samarbeider for tiden med Battelle, produsenten av DroneDefender, en rifle-lignende elektronisk jammer som kan forstyrre en drones GPS-mottak, samt pilotens fjernkontroll. Å bruke DroneDefender mot en drone er nesten som å bruke en traktorbjelke fra Star Trek, hvis Battelles YouTube-videoer er en nøyaktig fremstilling. De viser soldater som trygt tvinger en drone til å lande, ved å opprettholde en konstant perle på dronen med en DroneDefender. Det australske selskapet DroneShield lager en lignende enhet, kalt DroneGun. En av disse enhetene var sannsynligvis "anti-drone"-pistolen brukt på settet til Game of Thrones, for å forhindre at spioner tar bilder av HBO-produksjonen.

Noen bevæpnet med DroneDefender må kunne se steinbruddet deres og være innenfor 400 meter. Flere, samtidige mål vil kreve flere personell bevæpnet med DroneDefenders, som kan være det utplassert til et passende sett med lokasjoner i tide for å avskjære dronene før de når deres reisemål. Dette gjør det til en siste forsvarslinje - en som er vanskelig å bruke i mørke, eller under forhold som gjør sikt vanskelig.

I en ideell verden ville rettshåndhevelse ha muligheten til å ta kontroll over en truende drone uten å måtte blokkere kommunikasjonen. Adam Lisberg tviler på at noe slikt er mulig, i hvert fall med DJIs droner. "Du kan aldri utelukke noe i det teknologiske våpenkappløpet," sa han, "men vi har aldri hørt om en situasjon der noen virkelig kan ta kontroll [over dronene våre]. Dronene våre er designet for å kun kontrolleres av personen som holder kontrolleren."

Ikke desto mindre er denne typen fjernstyring akkurat det et selskap kalte Avdeling 13 hevder det kan gjøre. Dens "Mesmer"-teknologi kan lytte etter og ta kontroll over enhver drone innenfor rekkevidden til antennene. "Ved å tilpasse seg protokollen som brukes til å kontrollere en drone," sier selskapets nettsted, "legger Mesmer inn meldinger som forteller dronen å gå ut av et begrenset luftrom, returnere hjem eller lande i en forhåndsbestemt sikker sone." Avdeling 13 sier Mesmer også kan skalere opp, til adresse multi-drone svermer. Det italienske selskapet Finmeccanica, hevder sin Falcon Shield systemet kan gjøre det samme. Det høres ut som en utmerket løsning, om enn en med en potensielt skremmende ulempe hvis teknologien noen gang skulle falle i hendene på menneskene vi prøver å forsvare oss mot. Det andre problemet med Mesmer er at det ikke er effektivt mot RF-mørke droner. Uten fjernkontrollsignaler sendt til disse dronene, er det ingenting for Mesmer å høre eller tilpasse seg.

Flyr i møte med fare

Både DeDrone og Fortem hevder at deres respektive teknologier har vist seg vellykkede på feltet, men ingen av selskapene var villige til å gi konkrete bevis. Estrada påpeker at selskapet hans har blitt brukt til å beskytte mot dronetrusler to år på rad på det årlige World Economic Forum i Davos, Sveits. Da vi spurte om DeDrone hadde klart å oppdage og hjelpe til med å nøytralisere en dronetrussel på konferansen, nektet Estrada å kommentere.

Tim Bean var på samme måte forsiktig med Fortems resultater. Han hevdet at han ikke hadde rettigheter til å fortelle oss om klientene sine, eller sitere deres erfaringer. "Den er utplassert, den fungerer, den gjør det den er designet for å gjøre," sa han.

Teknologien for å oppdage, klassifisere og nøytralisere ondsinnede droner eksisterer. Den brukes allerede til å sikre sensitive installasjoner, som kraftverk, store sports- og underholdningssteder, flyplasser og offentlige bygninger. Høyprofilerte arrangementer, som presidentinnsettelser, kongelige bryllup eller til og med OL vil også dra nytte av økt bevissthet om luftrom og klare mottiltak.

Det er til og med et visst håp om at vi også kan overvåke større områder. DeDrone og AT&T samarbeidet nylig for å utvide droneovervåkingen over områder på størrelse med en by, men pålitelig beskyttelse av et travelt bykryss, en skolelekeplass eller til og med en travel kjøpesenterparkering mot et tilfeldig droneangrep vil sannsynligvis vise seg vanskelig.

Til slutt må vi kanskje bare akseptere en verden der vi legger trusselen om en farlig drone til en allerede bekymringsfull liste som inkluderer masseskyttere med magasiner med stor kapasitet, bomber, og folk som er villige til å bruke kjøretøy som våpen.

Foreløpig må vi stole på lovgivere for å sikre at våre juridiske rammer finner den rette balansen mellom å beskytte de utrolige mulighetene og innovasjoner som droneindustrien skaper, og beskytter livene som vil henge på vei når denne teknologien uunngåelig brukes til å forårsake skade. La oss håpe det ikke er en fantasi.