Zabójcze drony: jak możemy je wykryć i się bronić

Super Bowl 2019 zapełniony jest po brzegi, a 80 000 fanów piłki nożnej zebrało się na stadionie Mercedes-Benz w Atlancie, aby obejrzeć mecz. Pogoda jest krystalicznie czysta, więc rozsuwany dach jest naturalnie otwarty. Gdy rozpoczyna się występ w przerwie, przez tłum przetacza się fala podekscytowanych rozmów — stado... tuzin dronów właśnie dramatycznie spadło na stadion, bezpośrednio nad głównym musicalem działać. Chociaż żadna z wczesnych plotek na temat występu w przerwie nie zawierała wzmianki o elemencie drona, nikt się tym nie martwi. Po tym szalonym pokazie dronów na ostatniej olimpiadzie pokazy lotnicze takie jak ten wydają się czymś normalnym.

Rzeczywiście, drony rozpoczynają coś, co wygląda na układ choreograficzny, a każdy z dwunastu dronów kieruje się w stronę siedzeń według idealnego wzoru przypominającego szprychy. Jedyną wskazówką, że coś nie pójdzie zgodnie z planem, jest przelotny, ale wyraźnie zaskoczony wyraz twarzy głównego wokalisty. Ale ona jest profesjonalistką i nie przegapia ani jednego uderzenia.

Po chwili chaos. Drony, każdy wyposażony w mały, ale potężny materiał wybuchowy, zdetonowały w odległości kilku stóp od widzów poniżej. Tysiące ludzi siedzi teraz nieruchomo na swoich miejscach, pochylonych nad tym, co pozostało z osoby obok nich. Tysiące innych błąka się po okolicy oszołomionych, podczas gdy ci, którzy są najdalej od wybuchów, w panice biegną do wyjść. W ciągu jednego dnia znana grupa ekstremistyczna przyznaje się do ataku, najbardziej śmiercionośnego na terytorium USA od 11 września.

Prawdziwe zagrożenie czy szum?

Powiedzmy sobie jasno. Powyższy scenariusz nie jest już tematem hollywoodzkich filmów szpiegowskich. Niedawno urzędnik wywiadu DHS, David Glawe, powiedział CBS News że najbardziej niepokoi go „uzbrojony dron zagrażający Super Bowl, a nawet Białemu Domowi”. Dyrektor FBI Christopher Wray również dał to jasno do zrozumienia drony stanowią wyraźne i aktualne zagrożenie, mówiąc Kongresowi, że „biorąc pod uwagę ich dostępność detaliczną, brak wymogu zweryfikowania identyfikacji przy zakupie, ogólną łatwość użycia oraz przed użyciem za granicą [drony] zostaną użyte w celu ułatwienia ataku w Stanach Zjednoczonych na bezbronny cel, taki jak masowy zgromadzenie."

Rzeczywistość jest taka, że ​​każdy, kto ma wystarczająco dużo czasu, przeszkolenia i niezbędnych umiejętności wytwarzania bomb, może zorganizować taki atak. W zeszłym miesiącu prezydent Wenezueli Nicolás Maduro trafił na pierwsze strony gazet, niebezpiecznie bliski zostania pierwszą głową państwa, która doznała krzywdy lub zabitych przez drony niosące materiały wybuchowe, kiedy ukazał się przed dużym tłumem w Caracas.

„W pięć minut możesz zaprogramować gotowego drona o masie 20 funtów, aby przeleciał pięć mil do docelowego, wykonać swoją działalność i gotowe” – powiedział Digital Tim Bean, dyrektor generalny Fortem Technologies Trendy. Fortem sprzedaje produkty do wykrywania i usuwania dronów, w tym: Łowca dronów: dron przeznaczony do wykonywania w powietrzu, uniemożliwiających ataki na inne drony.

Czy w przyszłości konieczne będzie obserwowanie nieba i gotowość do natychmiastowego ukrycia się przed nieuchronnym atakiem?

Firmy i profesjonaliści pracujący w branży dronów – co być może nie jest zaskakujące – mają tendencję do bagatelizowania ryzyka, jakie stwarza technologia dronów. Chiński DJI jest światowym liderem w drony cywilne. W 2017 roku udział firmy w rynku szacowano na 70 procent, czyli o wiele mil przed najbliższym konkurentem. „To, co wydarzyło się w Wenezueli, budzi obawy i pytania o to, co dzieje się z dronami” – powiedział Digital Trends Adam Lisberg, dyrektor ds. komunikacji korporacyjnej DJI na Amerykę Północną. Chociaż uważa się, że dwa DJI Matryca 600 drony były użyte w ataku w sprawie prezydenta Wenezueli Lisberg od razu zwrócił uwagę, że zdecydowana większość zastosowań dronów jest bezpieczna i zasugerował, że strach ludzi przed dronami osłabnie, gdy urządzenia te staną się bardziej powszechne. „Jest dużo szumu, ponieważ jest to nowa technologia” – powiedział Lisberg. „Bardzo wiele osób, widząc drona po raz pierwszy, zakłada, że ​​ich szpieguje, lub zakłada, że ​​jest niebezpieczny”.

Joshua Ziering, współzałożyciel komercyjnej platformy dronów Kittyhawk, zgadza się z tym. „Incydent z Maduro z pewnością oznacza uświadomienie sobie, że źli aktorzy mogą robić złe rzeczy za pomocą dronów” – powiedział. „Jednak widzę o wiele więcej histerii niż rzeczywistych powodów do niepokoju”.

Zapobieganie słabemu pilotowaniu

DJI uważa słabe pilotowanie za największy powód do niepokoju. „Większość osób używających dronów [lekkomyślnie] jest prawdopodobnie nieostrożna lub nieświadoma, a nie przestępca” – powiedział Lisberg. Aby rozwiązać ten problem, DJI dodało do swojej aplikacji mobilnej quiz dotyczący bezpieczeństwa dronów, ograniczając początkujących pilotów jedynie do najbardziej podstawowych funkcji lotu, dopóki nie wykażą się wystarczającym poziomem wiedzy. Aplikacja jest również na bieżąco aktualizowana o ograniczenia dotyczące geofencingu — informacje o lokalnych strefach zakazu lotów. Piloci otrzymują ostrzeżenia, gdy lecą w pobliżu wrażliwych obszarów, takich jak lotniska, a oprogramowanie będzie aktywnie zapobiegać przelotowi drona w tych strefach.

Ziering podziela również przekonanie DJI, że niebezpieczne użycie dronów jest w dużej mierze wynikiem ignorancji, a nie złośliwych zamiarów. „To, co naprawdę nie pozwala mi zasnąć w nocy, to nie źli aktorzy” – powiedział. „To druga grupa… ignorantów, którzy być może nie znają zasady i nie chcą nikogo skrzywdzić, ale z powodu lekceważenia zrozumienia, jak to wszystko działa, mają bardzo realna możliwość wyrządzenia komuś krzywdy. Jest ich znacznie więcej niż złych aktorów.

Zaczyna się od wykrycia

Niezależnie od tego, czy jest to nieświadomy pilot, czy osoba lub grupa chcąca wyrządzić krzywdę, wszyscy eksperci, z którymi rozmawialiśmy, są zgodni: pierwszym krokiem jest wykrycie drona, zanim spowoduje on spustoszenie. Krok drugi polega na ustaleniu, czy stwarza to zagrożenie. Trzecim i ostatnim krokiem jest podjęcie działań mających na celu zneutralizowanie zagrożenia.

Drony powietrzne dzielą się na dwie kategorie: te, które są aktywnie pilotowane za pomocą pilota, oraz te, które wykonują zestaw wstępnie zaprogramowanych instrukcji.

Ze wszystkich dronów znajdujących się w powietrzu w danym momencie większość należy do pierwszej grupy. Są zdalnie sterowane, zwykle łagodne i kontrolowane przez (miejmy nadzieję) kompetentnych pilotów. Branża dronów wraz z FAA, która reguluje wykorzystanie dronów w Stanach Zjednoczonych, pracuje obecnie nad ramami, które dałoby siłom bezpieczeństwa i organom ścigania możliwość odróżnienia tych dronów od tych, które mogłyby być możliwe zagrożenia. Znany jako "zdalny identyfikator”, to działa jak tablica rejestracyjna dronów, ale zamiast po prostu drukować fizyczny identyfikator na samym dronie, każdy dron nadaje swój identyfikator.

Rok temu DJI uruchomiło system zdalnej identyfikacji, który stanowi pierwszą próbę wprowadzenia koncepcji tablic rejestracyjnych. Aeroskopjak to się nazywa, automatycznie lokalizuje i monitoruje drony DJI latające w dowolnym miejscu w zasięgu radiowym. DJI twierdzi, że wyposażony w odpowiedni zestaw anten, Aeroskop jest w stanie wykryć m.in drony firmy w promieniu do 50 kilometrów, a informacje o tych dronach można uzyskać w ciągu zaledwie dwóch sekundy. Aeroskop można zamówić jako instalację stałą, odpowiednią dla dużych, stałych stref, takich jak areny, elektrownie, lub lotniskach, lub jako jednostka mobilna z teczką, na krótkotrwałe wydarzenia, takie jak wiece polityczne, lub w plenerze koncerty.

To potężne narzędzie, ale nie jest panaceum. Fatalną wadą jest to, że Aeroskop wykrywa tylko drony zbudowane przez DJI. Jak zatem rozpoznać drony inne niż DJI? Niestety nie mamy dobrego systemu. Chociaż DJI stara się uczynić swój system zdalnej identyfikacji standardem branżowym, jego wysiłki nie spotkały się z dużym zainteresowaniem. „Inni producenci nie chcą przyjąć tego standardu, ponieważ chcą własnego standardu” – powiedział Ziering.

Oczy i uszy

Nawet jeśli zdalna identyfikacja stanie się w końcu standardem, nadal będziemy potrzebować sposobu na wykrycie dronów, które jej nie transmitują. Tak naprawdę to właśnie na te drony powinniśmy zwrócić największą uwagę. DeDrone z siedzibą w San Francisco jest jedną z nielicznych firm, które stworzyły produkty do wykrywania i nadzoru dronów, które są przeznaczone do tego zadania.

Wykorzystując te same techniki oparte na częstotliwości radiowej, co Aeroskop DJI, w połączeniu z kamerami wideo o wysokiej rozdzielczości, platforma DroneTracker firmy DeDrone może nie tylko zidentyfikować lokalizację drona i jego pilota, ale wymaga także wiedzy na temat rodzaju znalezionego drona, co może pomóc zespołowi ds. bezpieczeństwa w ustaleniu ryzyko. Dron wielkości DJI Mavic Pro stwarza znacznie mniejsze zagrożenie niż dron wielkości FreeFly Alta 8, oktokoptera, który może unieść 20-funtowy ładunek. Według Pabla Estrady, wiceprezesa ds. marketingu DeDrone, celem jest „podejmowanie inteligentnych decyzji dotyczących tego, co jest dzieje się w przestrzeni powietrznej i wyświetlać je użytkownikowi.” Od tego momentu zespół ds. bezpieczeństwa podejmie decyzję, jakie będą dalsze kroki Powinien być.

Samo skanowanie częstotliwością radiową nie wystarczy. Wiele dronów można ustawić tak, aby podążały ustalonym kursem, korzystając wyłącznie z GPS. „To się nazywa latanie na punkcie orientacyjnym” – powiedział Bean. „Kiedy lecisz do punktu orientacyjnego, dron nie emituje żadnej częstotliwości radiowej – nie ma sygnału RF, nie ma joysticka, nie ma nic do zagłuszania, nie ma czego przechwytywać. To tylko słuchanie GPS.” Dron lecący nad punktem orientacyjnym stanowi bardzo wiarygodne zagrożenie. „Nazywa się je dronami RF-dark” – powiedział Bean – „i są narzędziami ludzi o złych intencjach”.

Wykrywanie tych dronów o ciemności RF wymaga radaru. Problem w tym, że konwencjonalny radar, taki jak ten używany na lotniskach lub w instalacjach wojskowych, po prostu nie jest przeznaczony do wykrywania dronów. „To wyzwanie dla topologii” – powiedział Bean – „więc nie może przejrzeć budynku ani drugiej strony wzgórza”. W zatłoczonym środowisku miejskim jest to poważne ograniczenie. Konwencjonalne instalacje radarowe są duże, drogie i mogą emitować dużo energii, co stwarza ryzyko dla zdrowia. „Jeśli staniesz przed nim, to cię zabije”.

Fortem Technologies stworzyło własny, specjalistyczny moduł radarowy tzw Prawdziwy widok, specjalnie do śledzenia dronów. Jest na tyle mały, że można go zamontować na dronie, dzięki czemu można go używać nawet jako urządzenia śledzącego powietrze-powietrze. Jest to system o niskim poborze mocy i na tyle tani, że obiekt taki jak stadion mógłby zainstalować ich wystarczającą ilość, aby zapewnić sobie 360-stopniowy widok na otaczającą przestrzeń powietrzną. „Nikt nie leci poniżej naszego radaru” – powiedział Bean.

Zestrzelenie drona

Kiedy dron zostanie wykryty i uznany za zagrożenie, czas zdecydować, jak sobie z nim poradzić.

Tutaj sprawy stają się ryzykowne. Pod aktualne zasady FAAnawet funkcjonariusze organów ścigania nie mogą legalnie zestrzelić drona. „Zestrzelenie drona ma takie same konsekwencje, pod względem prawnym i technicznym, jak zestrzelenie samolotu pasażerskiego lub Cessny” – Jeffery Antonelli, ekspert w dziedzinie prawa dotyczącego dronów, powiedział Popular Mechanics.

Niedawne 1200 stron Ustawa o ponownej autoryzacji FAApragnie jednak to zmienić i „da Departamentowi Bezpieczeństwa Wewnętrznego i FBI prawo do tego śledzić i tropić drony, które uznają za „wiarygodne zagrożenie” dla „obiektu lub mienia objętego ochroną”” – podaje NBC Aktualności.

Nawet jeśli w końcu stanie się to legalne dla władz, być może największym powodem, dla którego nie należy strzelać do drona z broni palnej, jest to, że po prostu nie jest to takie proste. Nawet wyszkoleni snajperzy, w kontrolowanych warunkach, mają trudności z trafieniem latającego drona. W gęsto zaludnionym środowisku miejskim strzał, który nie trafia w drona, może z łatwością stać się strzałem, który trafia w przechodnia.

Skłoniło to firmy do opracowania innych form „kinetycznych” reakcji na niechciane drony. Być może widziałeś filmy z wytrenowane orły chwyta drony z powietrza, a ich ostre szpony działają jak haki na podwoziu drona. Jest to spektakularny pokaz akrobacji zwierząt, a jeśli się powiedzie, drapieżnik przeciąga docelowego drona w bezpieczne miejsce. Niestety nie zawsze można na nich polegać wykonać tę pracę.

Tak zwane „broń sieciowa”, jak np Skywall 100, stanowią nieśmiercionośną alternatywę dla strzelb i karabinów. Broń ta wystrzeliwuje naboje z prędkością do 160 km/h, które następnie przekształcają się w sieci otulające docelowy dron. Po zaplątaniu dron spada na ziemię. Zasięg działa jest ograniczony – zwykle nie większy niż 100 metrów – i wolno się przeładowuje. Ponadto, ponieważ dron z siecią spadnie, używanie pistoletu sieciowego nad tłumem lub innymi wrażliwymi miejscami może być niebezpieczne.

Innym rozwiązaniem jest zamontowanie pistoletu sieciowego na dronie. Fortem Łowca dronów, to autonomiczny dron wyposażony w radar i uzbrojony w działo sieciowe na uwięzi. To powietrzny odpowiednik obrony „dobrego faceta z bronią”. W najlepszym przypadku DroneHunter chwyta cel i holuje go na bezpieczną odległość. Wynik ten nie jest gwarantowany. DroneHunter jest ograniczony do jednego strzału na misję, co sprawia, że ​​dokładność i precyzja mają kluczowe znaczenie dla sukcesu.

Odmianą tego pomysłu jest Drone Interceptor MP200 firmy Malou Tech, wielowirnikowy samolot, który w locie ciągnie dużą sieć. Celem jest zaplątanie docelowego drona w sieć, ale opór aerodynamiczny wytwarzany przez samą siatkę sprawia, że ​​MP200 jest znacznie mniejszy zwrotniejszy niż ofiara i zawsze istnieje ryzyko, że sieć może zaczepić się o jakiś obiekt, co może powalić MP200 Zamiast.

Czy którakolwiek z tych reakcji kinetycznych jest wiarygodna? Ziering ma wątpliwości. „Jeśli dasz mi drona” – powiedział – „jestem stosunkowo pewien, że z łatwością mógłbym pokonać większość rozwiązań kinetycznych”.

Jammerzy i hakerzy

Aby wyeliminować drona, nie musisz koniecznie używać siły fizycznej. Elektroniczne środki zaradcze mogą być skuteczne ze znacznej odległości i nie są ograniczone ilością amunicji. „Obecnie najskuteczniejszą techniką jest pewnego rodzaju urządzenie zagłuszające o częstotliwości radiowej” – powiedział Estrada. Podejrzewa się, że takie urządzenie był używany w Caracas aby uniemożliwić dronom dotarcie do celu.

Niestety, zagłuszanie obiektu wielkości stadionu niezmiennie zakłócałoby działanie czegoś więcej niż tylko wrogich dronów. Gdyby tego rodzaju zagłuszanie zakłócało GPS lub inne sygnały lotnicze, mogłoby to mieć katastrofalne skutki.

Możliwe jest jednak skierowanie sygnału zakłócającego w konkretny cel. DeDrone współpracuje obecnie z Battelle, producentem DroneDefender, elektroniczny zakłócacz przypominający karabin, który może zakłócić odbiór GPS drona, a także pilot zdalnego sterowania. Używanie DroneDefendera przeciwko dronowi przypomina użycie promienia przyciągającego Gwiezdny Trek, jeśli Battelle’a Filmy na youtube są dokładnym obrazem. Pokazują żołnierzy, którzy bezpiecznie zmuszają drona do lądowania, utrzymując stale natarcie na dronie za pomocą DroneDefender. Australijska firma DroneShield produkuje podobne urządzenie o nazwie DroneGun. Jednym z tych urządzeń było prawdopodobnie działo „antydronowe”. używany na planie Gra o tron, aby uniemożliwić szpiegom robienie zdjęć produkcji HBO.

Ktoś uzbrojony w DroneDefender musiałby widzieć ofiarę i znajdować się w jej wnętrzu 400 metrów. Wiele jednoczesnych celów wymagałoby wielu pracowników uzbrojonych w DroneDefenders, co mogłoby być rozmieszczone w odpowiednich lokalizacjach na czas, aby przechwycić drony, zanim dotrą do celu miejsca docelowe. To sprawia, że ​​jest to ostatnia linia obrony – trudna do użycia w ciemności lub w każdych warunkach utrudniających widoczność.

W idealnym świecie organy ścigania mogłyby przejąć kontrolę nad groźnym dronem bez konieczności zakłócania jego komunikacji. Adam Lisberg wątpi, czy coś takiego jest możliwe, przynajmniej w przypadku dronów DJI. „W wyścigu zbrojeń technologicznych nigdy niczego nie można wykluczyć” – powiedział – „ale nigdy nie słyszeliśmy o sytuacji, w której ktoś mógłby naprawdę przejąć kontrolę [nad naszymi dronami]. Nasze drony są zaprojektowane tak, aby sterować nimi mogła wyłącznie osoba trzymająca kontroler”.

Niemniej jednak tego rodzaju zdalne dowodzenie jest dokładnie tym, co nazywa się firma Dział 13 twierdzi, że może to zrobić. Zastosowana w nim technologia „Mesmer” może nasłuchiwać i przejąć kontrolę nad każdym dronem znajdującym się w zasięgu jego anten. „Dostosowując się do protokołu używanego do sterowania dronem” – czytamy na stronie internetowej firmy, „Mesmer wstawia komunikaty, które każą dronowi opuścić ograniczoną przestrzeń powietrzną, wrócić do domu lub wylądować w określonej bezpiecznej strefie.” Departament 13 twierdzi, że Mesmer może również zwiększyć skalę adres roje wielu dronów. Twierdzi, że włoska firma Finmeccanica Tarcza Sokoła system może zrobić to samo. Brzmi to jak doskonałe rozwiązanie, choć ma potencjalnie przerażające wady, gdyby technologia kiedykolwiek wpadła w ręce ludzi, przed którymi staramy się bronić. Innym problemem związanym z Mesmerem jest to, że nie jest on skuteczny przeciwko dronom wykorzystującym ciemność RF. Bez sygnałów zdalnego sterowania wysyłanych do tych dronów, Mesmer nie ma niczego, co mógłby usłyszeć lub do czego mógłby się dostosować.

Latanie w obliczu niebezpieczeństwa

Zarówno DeDrone, jak i Fortem twierdzą, że ich technologie okazały się skuteczne w tej dziedzinie, ale żadna z firm nie chciała przedstawić konkretnych dowodów. Estrada zwraca uwagę, że jego firma była wykorzystywana do ochrony przed zagrożeniami ze strony dronów przez dwa lata z rzędu podczas corocznego Światowego Forum Ekonomicznego w Davos w Szwajcarii. Kiedy zapytaliśmy na konferencji, czy firmie DeDrone udało się wykryć i pomóc zneutralizować zagrożenie ze strony dronów, Estrada odmówił komentarza.

Tim Bean podobnie nieśmiało odnosił się do wyników Fortem. Twierdził, że nie ma prawa opowiadać nam o swoich klientach ani cytować ich doświadczeń. „Jest wdrożony, działa i robi to, do czego został zaprojektowany” – powiedział.

Istnieje technologia wykrywania, klasyfikowania i neutralizowania nikczemnych dronów. Jest już używany do zabezpieczania wrażliwych instalacji, takich jak elektrownie, duże obiekty sportowe i rozrywkowe, lotniska i budynki rządowe. Głośne wydarzenia, takie jak inauguracje prezydenckie, śluby królewskie, a nawet igrzyska olimpijskie również skorzystają na zwiększonej świadomości przestrzeni powietrznej i gotowych środkach zaradczych.

Jest nawet nadzieja, że ​​będziemy mogli monitorować także większe obszary. DeDrone i AT&T nawiązały niedawno współpracę w celu rozszerzenia nadzoru dronów na obszarach wielkości miasta, ale niezawodna ochrona ruchliwego skrzyżowania miasta, szkolnego placu zabaw, a nawet ruchliwego parkingu w centrum handlowym przed przypadkowym atakiem dronów prawdopodobnie okaże się trudna.

W końcu być może będziemy musieli po prostu zaakceptować świat, w którym do i tak już niepokojącej listy obejmującej m.in. masowi strzelcy z magazynkami o dużej pojemności, bombyi ludzie, którzy chcą z nich korzystać pojazdy jako broń.

Na razie będziemy musieli polegać na prawodawcach, aby zapewnić, że nasze ramy prawne znajdą właściwą równowagę między ochroną niesamowitych możliwości a ochroną innowacje tworzone przez przemysł dronów i ochronę życia, które będzie wisieć na włosku, gdy technologia ta zostanie nieuchronnie wykorzystana do spowodowania szkoda. Miejmy nadzieję, że to nie fanaberia.