Ubijalski droni: kako jih lahko odkrijemo in se branimo

Na Super Bowlu 2019 je velika množica in 80.000 nogometnih navdušencev se je zbralo na stadionu Mercedes-Benz v Atlanti, da bi si ogledali tekmo. Vreme je kristalno jasno, zato je pomična streha seveda odprta. Ko se predstava ob polčasu začne, se val navdušenega klepetanja vali skozi množico – jata ducat dronov je pravkar dramatično padlo na stadion, takoj nad naslovnim muzikalom dejanje. Čeprav nobena od zgodnjih govoric o oddaji ob polčasu ni vključevala omemb elementa drona, to nikogar ne skrbi. Po tistem norem prikazovanju brezpilotnih letal na zadnjih olimpijskih igrah se zdijo zračne predstave, kot je ta, samoumevne.

Seveda, droni začnejo nekaj, kar je videti kot koreografirana rutina, vsak od dvanajstih dronov se odpravi proti sedežem v popolnem vzorcu, podobnem naperam. Edini namig, da nekaj ne gre po načrtih, je bežen, a vidno presenečen izraz na obrazu glavnega pevca. Ampak ona je profesionalka in ne zamudi niti enega utripa.

Trenutek kasneje kaos. Droni, od katerih je vsak opremljen z majhnim, a močnim eksplozivom, so eksplodirali nekaj metrov od gledalcev spodaj. Na tisoče zdaj sedi na svojih sedežih, nepremično, sklonjeno nad tisto, kar je ostalo od osebe poleg njih. Na tisoče drugih tava naokoli, omamljenih, medtem ko tisti, ki so najbolj oddaljeni od eksplozij, v paniki bežijo proti izhodom. V enem dnevu je znana skrajna skupina prevzela odgovornost za napad, najsmrtonosnejši na ameriških tleh po 11. septembru.

Resnična nevarnost ali hype?

Bodimo jasni. Zgornji scenarij ni več stvar hollywoodskih vohunskih filmov. Pred kratkim je uradnik obveščevalne službe DHS, David Glawe, povedal CBS News da ga najbolj skrbi "dron z orožjem, ki ogroža Super Bowl ali celo Belo hišo." Direktor FBI-ja Christopher Wray je to tudi pojasnil droni predstavljajo jasno in prisotno nevarnost, ki je kongresu povedal, da »glede na njihovo maloprodajno razpoložljivost, pomanjkanje preverjene identifikacijske zahteve za nabavo, splošno enostavnost uporabe in pred uporabo v tujini bodo [droni] uporabljeni za olajšanje napada v Združenih državah proti ranljivi tarči, kot je množična zbiranje.”

Resničnost je takšna, da bi lahko vsak, ki ima dovolj časa, usposobljenosti in potrebnih veščin za izdelavo bombe, orkestriral tak napad. Prejšnji mesec je venezuelski predsednik Nicolás Maduro prišel na naslovnice, ko se je nevarno približal temu, da postane prvi voditelj države, oškodovan oz. ki so jih ubili droni z eksplozivom, ko se je v Caracasu pojavil pred veliko množico.

»V petih minutah lahko programirate brezpilotno letalo, ki nosi 20 funtov, da preleti pet milj do cilj, opravi svojo dejavnost in konča,« je za Digital povedal Tim Bean, izvršni direktor pri Fortem Technologies. Trendi. Fortem prodaja izdelke za odkrivanje in sanacijo dronov, vključno z DroneHunter: dron, zasnovan za izvajanje v zraku, ki onemogoča napade na druge drone.

Ali bo v prihodnosti treba paziti na nebo in se v trenutku pripravljeni pokriti pred neizbežnim napadom?

Podjetja in strokovnjaki, ki delajo v industriji brezpilotnih letal, kar morda ni presenetljivo, ponavadi zaničujejo tveganje, ki ga predstavlja tehnologija brezpilotnih letal. Kitajski DJI je vodilni v svetu civilna brezpilotna letala. Leta 2017 je bil tržni delež podjetja ocenjen na 70 odstotkov, kar je milje pred najbližjim konkurentom. "Kar se je zgodilo v Venezueli, vzbuja zaskrbljenost in poraja vprašanja o tem, kaj se dogaja z droni," je za Digital Trends povedal Adam Lisberg, direktor korporativnega komuniciranja DJI za Severno Ameriko. Čeprav se domneva, da sta dva DJI Matrica 600 droni so bili uporabili v napadu o venezuelskem predsedniku je Lisberg hitro poudaril, da je velika večina uporabe dronov varna, in predlagal, da bo strah ljudi pred droni zbledel, ko bodo te naprave postale bolj običajne. "Veliko je navdušenja, ker je to nova tehnologija," je dejal Lisberg. "Veliko ljudi, če prvič vidijo dron, domnevajo, da vohuni za njimi, ali domnevajo, da je nevaren."

Joshua Ziering, soustanovitelj komercialne platforme za drone, Kittyhawk, se strinja. "Incident Maduro zagotovo pomeni spoznanje, da slabi akterji lahko počnejo slabe stvari z droni," je dejal. "Vendar pa vidim veliko več histerije kot dejanskega razloga za skrb."

Preprečevanje slabega pilotiranja

DJI vidi slabo pilotiranje kot največji razlog za skrb. "Večina ljudi, ki [nepremišljeno] uporabljajo drone, je verjetno neprevidnih ali nevednih, niso kriminalci," je dejal Lisberg. Da bi rešil to težavo, je DJI v svojo mobilno aplikacijo dodal kviz o varnosti brezpilotnih letal, ki pilote začetnike omejuje le na najbolj osnovne funkcije letenja, dokler ne pokažejo zadostne ravni znanja. Aplikacija se prav tako nenehno posodablja z omejitvami geografskega omejevanja — informacijami o lokalnih območjih prepovedi letenja. Piloti prejmejo opozorila, ko letijo v bližini občutljivih območij, kot so letališča, in programska oprema bo aktivno preprečila, da bi dron letel znotraj teh območij.

Ziering se prav tako strinja s prepričanjem DJI, da je nevarna uporaba brezpilotnih letal v veliki meri posledica nevednosti in ne zlonamernega namena. »Ponoči me ne drži budnega ponoči, niso slabi igralci,« je dejal, »to je druga skupina... nevedni igralci, ki morda ne poznajo pravila in ne želijo nikomur škodovati, a zaradi neupoštevanja razumevanja, kako vse to deluje, imajo zelo realna možnost, da nekoga poškodujete. Veliko več jih je kot slabih igralcev.”

Začne se z odkrivanjem

Ne glede na to, ali gre za nevednega pilota ali posameznika ali skupino, ki želi povzročiti škodo, se vsi strokovnjaki, s katerimi smo govorili, strinjajo: prvi korak je opaziti dron, preden povzroči opustošenje. Drugi korak je ugotavljanje, ali predstavlja grožnjo ali ne. Tretji in zadnji korak je ukrepanje za nevtralizacijo grožnje.

Droni v zraku spadajo v dve kategoriji: tisti, ki se aktivno upravljajo z daljinskim upravljalnikom, in tisti, ki sledijo nizu vnaprej programiranih navodil.

Od vseh brezpilotnih letal, ki so kadar koli v zraku, bo večina padla v prvo skupino. Upravljajo se na daljavo, običajno so benigni in jih nadzorujejo (upajmo) pristojni piloti. Industrija dronov skupaj s FAA, ki ureja uporabo dronov v Združenih državah, trenutno pripravlja okvir, ki bi varnostnim silam in organom kazenskega pregona omogočil razlikovanje teh brezpilotnih letal od tistih, ki bi jih lahko grožnje. Poznan kot "daljinski ID,« je kot registrska tablica za brezpilotna letala, toda namesto da bi preprosto natisnili fizični ID na samem dronu, vsak dron oddaja svoj ID.

Pred enim letom je DJI lansiral sistem za identifikacijo na daljavo, ki predstavlja prvi poskus vzpostavitve tega koncepta registrske tablice. Aeroskop, kot se imenuje, samodejno locira in spremlja brezpilotna letala DJI, ki letijo kjer koli v radijskem dosegu. DJI trdi, da lahko aeroskop zazna, če je opremljen z ustreznim kompletom anten droni podjetja do 50 kilometrov stran, informacije o teh dronih pa lahko pridobijo že v dveh sekund. Aeroskop lahko naročite kot fiksno instalacijo, primerno za velike stalne cone, kot so arene, elektrarne, ali na letališčih ali kot mobilna enota na osnovi aktovke za kratkoročne dogodke, kot so politični zbori, ali na prostem koncerti.

Je močno orodje, vendar ni rešitev. Usodna napaka pri tem je, da Aeroskop zazna samo brezpilotna letala, ki jih je izdelal DJI. Kako torej prepoznamo drone, ki niso DJI? Na žalost nimamo vzpostavljenega dobrega sistema. Medtem ko si DJI prizadeva, da bi njegov sistem oddaljene identifikacije postal industrijski standard, njegova prizadevanja niso naletela na veliko zanimanja. "Drugi proizvajalci ne želijo sprejeti tega standarda, ker želijo svoj standard," je dejal Ziering.

Oči in ušesa

Tudi če Remote ID sčasoma postane standard, bomo še vedno potrebovali način za odkrivanje dronov, ki ga ne oddajajo. Pravzaprav so to skoraj zagotovo droni, na katere bi morali biti najbolj pozorni. DeDrone s sedežem v San Franciscu je eno od peščice podjetij, ki so ustvarila izdelke za odkrivanje in nadzor brezpilotnih letal, ki so prilagojeni tej nalogi.

Z uporabo istih tehnik, ki temeljijo na radijskih frekvencah, kot DJI-jev aeroskop, v kombinaciji z video kamerami visoke ločljivosti, platforma DroneTracker podjetja DeDrone ne more samo identificirati lokacijo drona in njegovega pilota, vendar je potrebno tudi utemeljeno ugibanje o vrsti drona, ki ga je našel, kar bi lahko varnostni ekipi pomagalo ugotoviti tveganje. Dron velikosti DJI Mavic Pro predstavlja veliko manjšo grožnjo kot dron velikosti a FreeFly Alta 8, oktokopter, ki lahko nosi 20 funtov tovora. Po besedah ​​Pabla Estrade, podpredsednika trženja družbe DeDrone, je cilj »sprejemanje inteligentnih odločitev o tem, kaj je dogajanje v zračnem prostoru in ga prikazati uporabniku.« Od tam naprej se varnostna ekipa odloči, kakšni bodo njeni naslednji koraki moral bi biti.

Radiofrekvenčno skeniranje samo po sebi ni dovolj. Številne brezpilotne letalnike je mogoče nastaviti tako, da sledijo vnaprej nastavljeni poti z uporabo samo GPS-a, ki jih vodi. "Temu se reče letenje na točki poti," je rekel Bean. »Ko letite na točki poti, dron ne oddaja nobene radijske frekvence – ni RF, ni igralne palice, ni ničesar za motenje, ni ničesar za prestrezanje. Samo posluša GPS." Dron, ki leti na točki poti, predstavlja zelo verodostojno grožnjo. "Imenujejo se RF-temni droni," je dejal Bean, "in so orodje ljudi z slabimi nameni."

Za odkrivanje teh RF-temnih dronov je potreben radar. Težava je v tem, da običajni radar, kakršen se uporablja na letališčih ali vojaških objektih, preprosto ni zasnovan za zaznavanje dronov. "Izzvana je topologija," je dejal Bean, "zato ne more videti skozi zgradbo in ne more videti druge strani hriba." V natrpanem mestnem okolju je to resna omejitev. Konvencionalne radarske naprave so velike, drage in lahko oddajajo veliko energije, kar predstavlja tveganje za zdravje. "Če stojiš pred njim, te bo ubil."

Fortem Technologies je ustvaril svoj specializiran radarski modul, imenovan TrueView, posebej za sledenje dronom. Je dovolj majhen, da ga lahko namestite na dron, tako da ga lahko uporabite celo kot sledilnik zrak-zrak. To je sistem z nizko porabo energije in je tudi dovolj poceni, da bi jih lahko objekt, kot je stadion, namestil dovolj, da bi imel 360-stopinjski pogled na okoliški zračni prostor. "Nihče ne leti pod našim radarjem," je dejal Bean.

Sestrelitev drona

Ko je dron zaznan in ocenjen kot grožnja, je čas, da se odločimo, kako z njim ravnati.

Tukaj se stvari zapletejo. Pod trenutna pravila FAA, niti osebje organov kazenskega pregona ne more zakonito sestreliti drona. "Sestrelitev brezpilotnega letala ima pravno in tehnično enake posledice kot zrušitev potniškega letala ali cessne," Jeffery Antonelli, strokovnjak za zakon o dronih, povedal Popular Mechanics.

Nedavni 1200 strani Predlog zakona o ponovni avtorizaciji FAA, pa želi to spremeniti in bi "Ministrstvu za domovinsko varnost in FBI dal pravico, da izsledijo in uničijo brezpilotna letala, za katera menijo, da predstavljajo 'verodostojno grožnjo' 'pokritemu objektu ali sredstvu',« poroča NBC Novice.

Tudi če oblasti sčasoma postanejo zakonite, da to storijo, je morda največji razlog, da ne ustrelijo drona s pištolo, to, da preprosto ni tako enostavno. Tudi izurjeni ostrostrelci se pod nadzorovanimi pogoji trudijo zadeti leteče brezpilotno letalo. V gosto naseljenem urbanem okolju lahko strel, ki zgreši dron, zlahka postane strel, ki zadene mimoidočega.

To je spodbudilo podjetja, da razvijejo druge oblike "kinetičnih" odzivov na neželene drone. Morda ste videli videoposnetke dresirani orli grabijo brezpilotna letala iz zraka, njihovi ostri kremplji delujejo kot kljuke na podvozju drona. To je spektakularen prikaz živalskega akrobatike in ko je uspešen, raptor odvleče ciljno dron na varno lokacijo. Na žalost na njih se ni mogoče vedno zanesti opraviti delo.

Tako imenovane "mrežne puške", kot je SkyWall 100, so nesmrtonosna alternativa šibrenicam in puškam. To orožje strelja naboje s hitrostjo do 100 MPH, ki se nato razširijo v mreže, da objamejo ciljno dron. Ko se dron zaplete, pade na tla. Domet pištole je omejen - običajno ne več kot 100 metrov - in se počasi ponovno polni. Poleg tega je uporaba mrežne puške nad množicami ali drugimi občutljivimi lokacijami lahko nevarna, ker bo dron z mrežo padel.

Druga rešitev je namestitev mrežne pištole na dron. Fortemova DroneHunter, je avtonomen dron, opremljen z radarjem, ki je oborožen s privezano mrežno pištolo. To je zračni ekvivalent obrambe "dobrega fanta s pištolo". V najboljšem primeru DroneHunter ujame svojo tarčo in jo odvleče na varno razdaljo. Ta rezultat ni zajamčen, DroneHunter je omejen na en strel na misijo, zaradi česar sta natančnost in natančnost ključni za uspeh.

Različica te zamisli je Drone Interceptor MP200 podjetja Malou Tech, letalo z več rotorji, ki med letom vleče veliko mrežo. Cilj je zaplesti ciljno brezpilotno letalo v mrežo, vendar aerodinamični upor, ki ga ustvari sama mreža, naredi MP200 veliko manjši manevriran kot njegov plen, in vedno obstaja tveganje, da se mreža ujame na predmet in tako zruši MP200 namesto tega.

Torej je kateri od teh kinetičnih odzivov zanesljiv? Ziering dvomi. "Če mi daš dron," je rekel, "sem relativno prepričan, da bi lahko zelo enostavno premagal večino kinetičnih rešitev."

Motilci in hekerji

Za odstranitev drona vam ni nujno, da uporabite fizično silo. Elektronski protiukrepi so lahko učinkoviti na precejšnji razdalji in niso omejeni s količino streliva. "Trenutno je najučinkovitejša tehnika neke vrste naprava za motenje radijskih frekvenc," je dejal Estrada. Sumi se, da taka naprava je bil uporabljen v Caracasu preprečiti tem dronom, da bi dosegli svoj cilj.

Na žalost bi motenje prizorišča velikosti stadiona vedno motilo veliko več kot le sovražna brezpilotna letala. Če bi tovrstno motenje motilo GPS ali druge letalske signale, bi lahko bilo katastrofalno.

Možno pa je, da signal motenja usmerite na določen cilj. DeDrone trenutno sodeluje z Battelle, proizvajalcem DroneDefender, puški podoben elektronski motilnik, ki lahko zmoti sprejem GPS drona, pa tudi pilotov daljinski upravljalnik. Uporaba DroneDefenderja proti dronu je skoraj kot uporaba vlečnega žarka iz Zvezdne steze, če je Battelle YouTube videoposnetki so natančen prikaz. Prikazujejo vojake, ki varno prisilijo brezpilotno letalo k pristanku, tako da z DroneDefenderjem vzdržujejo konstanten položaj na dronu. Avstralsko podjetje DroneShield izdeluje podobno napravo, imenovano DroneGun. Ena od teh naprav je bila verjetno pištola proti dronom uporabljen na snemanju Igra prestolov, da vohuni preprečijo fotografiranje produkcije HBO.

Nekdo, oborožen z DroneDefenderjem, bi moral imeti možnost videti svoj kamnolom in biti v njem 400 metrov. Več sočasnih tarč bi zahtevalo več osebja, oboroženega z DroneDefenderji, ki bi lahko bili pravočasno razporejeni na ustrezen nabor lokacij, da prestrežejo brezpilotna letala, preden dosežejo svoje destinacije. Zaradi tega je zadnja obrambna linija – tista, ki jo je težko uporabljati v temi ali v kakršnih koli pogojih, ki otežujejo vidljivost.

V idealnem svetu bi imeli organi pregona možnost prevzeti nadzor nad grozečim dronom, ne da bi morali ovirati njegovo komunikacijo. Adam Lisberg dvomi, da je kaj takega mogoče, vsaj pri DJI-jevih dronih. »V tekmi s tehnološkim oboroževanjem ne moreš nikoli ničesar izključiti,« je dejal, »vendar še nikoli nismo slišali za situacijo, v kateri bi lahko nekdo resnično prevzel nadzor [nad našimi droni]. Naši brezpilotni letalniki so zasnovani tako, da jih upravlja le oseba, ki drži krmilnik.”

Kljub temu je podjetje imenovalo to vrsto daljinskega vodenja Oddelek 13 trdi, da zmore. Njegova tehnologija "Mesmer" lahko posluša in prevzame nadzor nad katerim koli dronom v dosegu njegovih anten. »S prilagajanjem protokolu, ki se uporablja za nadzor drona,« piše na spletnem mestu podjetja, »Mesmer vstavi sporočila, ki dronu sporočajo, naj zapustiti omejen zračni prostor, se vrniti domov ali pristati v vnaprej določenem varnem območju.« Oddelek 13 pravi, da se Mesmer lahko tudi poveča do naslov roji več dronov. italijansko podjetje Finmeccanica, trdi svoje Sokolov ščit sistem zmore ista stvar. Sliši se kot odlična rešitev, čeprav ima potencialno zastrašujočo slabost, če bi tehnologija kdaj padla v roke ljudem, pred katerimi se poskušamo braniti. Druga težava z Mesmerjem je, da ni učinkovit proti RF-temnim dronom. Ker tem dronom ni poslanih signalov daljinskega upravljanja, Mesmer ne more ničesar slišati ali se temu prilagoditi.

Letenje pred nevarnostjo

Tako DeDrone kot Fortem trdita, da sta se njuni tehnologiji izkazali za uspešno na tem področju, vendar nobeno podjetje ni želelo predložiti konkretnih dokazov. Estrada poudarja, da je bilo njegovo podjetje dve leti zapored uporabljeno za zaščito pred grožnjami brezpilotnikov na letnem Svetovnem gospodarskem forumu v Davosu v Švici. Ko smo vprašali, ali je DeDrone uspel odkriti in pomagati nevtralizirati grožnjo brezpilotnih letal na konferenci, Estrada ni želel komentirati.

Tim Bean je bil podobno sramežljiv glede Fortemovih rezultatov. Trdil je, da nima pravice govoriti o svojih strankah ali citirati njihove izkušnje. "Razporejen je, deluje, dela tisto, za kar je zasnovan," je dejal.

Tehnologija za odkrivanje, razvrščanje in nevtralizacijo zlobnih dronov obstaja. Uporablja se že za varovanje občutljivih naprav, kot so elektrarne, velika športna in razvedrilna prizorišča, letališča in vladne zgradbe. Odmevni dogodki, kot so predsedniške inavguracije, kraljeve poroke ali celo olimpijske igre, bodo prav tako imeli koristi od povečane ozaveščenosti o zračnem prostoru in pripravljenih protiukrepov.

Obstaja celo nekaj upanja, da bomo lahko spremljali tudi večja območja. DeDrone in AT&T sta nedavno sklenila partnerstvo za razširitev nadzora z droni na območjih velikosti mesta, vendar se bo zanesljivo zaščititi prometno mestno križišče, šolsko igrišče ali celo prometno parkirišče nakupovalnega središča pred naključnim napadom brezpilotnega letala verjetno težko.

Na koncu bomo morda preprosto morali sprejeti svet, v katerem dodamo grožnjo nevarnega drona na že tako zaskrbljujoč seznam, ki vključuje množični strelci z velikimi nabojniki, bombe, in ljudi, ki so pripravljeni uporabljati vozila kot orožje.

Zaenkrat se bomo morali zanesti na zakonodajalce, da bodo zagotovili, da bodo naši pravni okviri našli pravo ravnovesje med zaščito neverjetnih priložnosti in inovacije, ki jih ustvarja industrija dronov, in varovanje življenj, ki bodo visela na nitki, ko bo ta tehnologija neizogibno uporabljena za povzročanje škodo. Upajmo, da ne gre za domišljijo.