Da Drohnen unseren Luftraum zunehmend füllen, bringen sie nicht nur Innovationen mit sich, sondern auch eine Vielzahl potenzieller Sicherheitsbedenken und Herausforderungen. In diesem Zusammenhang ist der Schutz des Luftraums vor unbefugtem Eindringen von entscheidender Bedeutung.
Da Ihnen eine Vielzahl von Technologien zur Drohnenabwehr zur Verfügung stehen, von denen jede über einzigartige Fähigkeiten verfügt, stellt sich die Frage: Welche Drohnenabwehrtechnologie ist für Ihre spezifischen Bedürfnisse am besten geeignet?
In diesem Whitepaper werden die verschiedenen älteren Technologien und aktuellen Entwicklungen bewertet, um Ihnen zu helfen, sich in der komplexen Landschaft der C-UAS-Abwehrtechnologien zurechtzufinden. Die Stärken und Schwächen verschiedener Technologien zur Drohnenabwehr werden verglichen, sodass fundierte Entscheidungen darüber getroffen werden können, welche Technologie spezifische Anforderungen am besten erfüllt.
HF-Störsender leiten große HF-Energiestöße in Richtung der Drohne, um die Signale der Steuerung zu maskieren und die Drohne effektiv daran zu hindern, Anweisungen zu empfangen. Diese Technologie ist vergleichsweise billig, einfach zu bedienen und kann den gewünschten Effekt erzielen — sie macht vorübergehend alle Drohnen in der unmittelbaren Umgebung außer Gefecht, die auf demselben HF-Band arbeiten.
Trotz ihrer effektiven Vorteile sind sie mit einigen erheblichen Nachteilen verbunden.
Die erzeugten HF-Störgeräusche können Kommunikationssysteme in der Nähe stören, was diese Technologie in vielen sensiblen Umgebungen problematisch macht, in denen die Kommunikationsintegrität von größter Bedeutung ist. Diese Störung kann auch unbeabsichtigt befreundete, autorisierte Drohnen abschalten, die in der Nähe operieren.
Der Erfolg eines HF-Störsenders bei der Deaktivierung einer Drohne hängt weitgehend von der Stärke der von ihm erzeugten Interferenz ab, verglichen mit der Stärke der Signale, die die Drohne von der Fernbedienung empfängt. Der Störsender muss das Signal der Steuerung innerhalb eines bestimmten Bereichs übertönen, der sowohl von der Übertragungsleistung als auch von der Entfernung zur Drohne bestimmt wird.
Der Störsender funktioniert nur, wenn sein Signal vorherrscht. Dieser Zustand hat mehrere Auswirkungen:
Es ist wichtig zu beachten, dass HF-Störsender nicht die Kontrolle über eine Drohne erlangen; sie blockieren nur ihre Verbindung mit ihrer Fernbedienung. Sobald die Verbindung zu den Fernsteuerungen unterbrochen wird, versuchen Drohnen normalerweise, in die Startposition („Home“) zurückzukehren. Solche Drohnen können auch versuchen, vorprogrammierte Standardaktionen für Notfälle auszuführen, z. B. indem sie an Ort und Stelle schweben oder versuchen zu landen. Jede dieser Optionen kann eine Bedrohung darstellen. Beispielsweise kann eine Drohne, die für die Rückkehr zu ihrem Startpunkt programmiert ist, einen empfindlichen Luftraum durchfliegen, zu dem auch der Startkorridor eines Flughafens gehören könnte. In Situationen, in denen die Drohne unkontrolliert fliegt, kann nicht einmal ihr Pilot Schäden verhindern. Sofern sich die Drohne nicht in Sichtweite befindet, weiß der Betreiber des Störsenders möglicherweise nicht einmal, ob die Drohne abgeschaltet wurde. Es ist wichtig zu wissen, dass Störsender die spezifische Bedrohung möglicherweise nicht immer dauerhaft beseitigen, sondern sie nur vorübergehend blockieren, da die Drohne in vielen Fällen zu ihrem Piloten zurückkehrt.
RichtungsstörsenderRichtungsstörsender sind so konzipiert, dass sie Drohnen, die sich aus einer bestimmten Richtung nähern, abschwächen. Diese Technologie bietet eine größere Reichweite als andere Arten von Störsignalen und verursacht weniger Störungen und Signalstörungen in der Umgebung. Diese Geräte benötigen eine kontinuierliche Übertragung, um ihre Wirksamkeit aufrechtzuerhalten. Ihre Fähigkeit, Schwärme effizient zu überwinden, ist jedoch begrenzt, da sich Schwärme ihrer Natur nach in der Regel aus mehreren Richtungen nähern.
Ein schmaler Strahl kann auch seine Wirksamkeit verlieren, wenn die Drohne anfängt, zu ihrem Heimatort zurückzufliegen. In solchen Fällen kann der Pilot die Kontrolle wiedererlangen und aus einer anderen Richtung fliegen oder dem effektiven Winkel des Richtungsstörsenders ausweichen.
Omnidirektionale StörsenderOmnidirektionale Störsender können Drohnen aus allen Richtungen abschwächen, wodurch diese Art von Störsendern effektiver im Umgang mit Schwärmen ist. Ihre Schutzreichweite ist jedoch in der Regel kürzer als bei Richtungsstörsendern.
Darüber hinaus kann die Art der omnidirektionalen Übertragung zu erhöhten Kollateralstörungen führen. Dies betrifft nicht nur autorisierte und nicht bedrohliche Drohnen, sondern kann auch andere Kommunikationssysteme in der Umgebung stören.
HandfunksenderDiese Störsender sind mobil und einfach zu bedienen. Der Bediener zieht einfach das Gerät heraus und aktiviert es. Diese Art von Störsender ist in Situationen effektiv, in denen ein bestimmter empfindlicher Punkt geschützt werden muss und sich die bedrohlichen Drohnen in unmittelbarer Nähe und in Sichtweite befinden.
Da es sich jedoch um eine manuelle Methode handelt, muss ein Mitglied des Sicherheitsteams den tragbaren Störsender immer bei sich haben und wachsam bleiben. Die Wirksamkeit dieser Methode hängt von der Bereitschaft des Bedieners ab. Eine verzögerte Reaktion oder ein Nachlassen der Aufmerksamkeit könnte bedeuten, dass das entscheidende Zeitfenster zur Abwehr der feindlichen Drohne verpasst wird.
Darüber hinaus arbeiten tragbare Störsender mit einer niedrigen Leistungsstufe, um die Gesundheit des Bedieners zu schützen. Diese Sicherheitsfunktion schränkt jedoch die Reichweite des Geräts ein. In Situationen, in denen ein Perimeter oder eine Grenze verteidigt werden muss, ist der tragbare Störsender praktisch nutzlos, da die Drohne einfach so hoch fliegen kann, dass sie sich außerhalb der Reichweite des tragbaren Störsenders befindet.
Kinetische Lösungen bewirken, dass die Drohne durch eine physische Intervention, z. B. den Abschuss eines Projektils, den Betrieb einstellt. Diese Lösungen unterscheiden sich in Größe und Tragbarkeit, Bedienkomfort, Kosten und Fähigkeiten im Vergleich zu bestimmten Drohnentypen.
Weniger vorteilhaft ist, dass einige kinetische Technologien das Risiko von Kollateralschäden bergen können. Dies kann insbesondere in städtischen oder sensiblen Umgebungen aufgrund von Hindernissen wie hohen Gebäuden, Fahrzeugen, Beschilderungen usw. eine Herausforderung sein.
Normalerweise zielen kinetische Lösungen darauf ab, die Drohne vom Himmel fallen zu lassen, was das Risiko schwerer Kollateralschäden oder Verletzungen von Menschen birgt. Die in diesen Lösungen verwendeten Projektile können versehentlich auf unbeabsichtigte Objekte treffen und ein Risiko darstellen, insbesondere in sensiblen Umgebungen wie Flughäfen oder kritischen Infrastrukturen.
Jede kinetische Lösung hat ihre Vor- und Nachteile, die vor der Implementierung unbedingt berücksichtigt werden müssen:
Drohnenabfangdrohnen (Netz an Schlepp, Kollision, Netzwurf oder Projektil)Drohnenabfangdrohnen können unerlaubte Ziele mit Netzen erfassen und sie zu einer kontrollierten Landung schleppen. Alternativ können in diese Kategorie auch Drohnen fallen, die dazu bestimmt sind, feindliche Drohnen zu rammen oder andere Netze und Projektile abzufeuern, um sie außer Gefecht zu setzen. Bei Drohnen, die unvorhersehbar fliegen, kann es schwierig sein, mit diesen Taktiken Präzision zu erreichen.
Eine feindliche Drohne auf diese Weise anzugreifen, gleicht einem „Hundekampf“ aus der Luft, bei dem die Drohnenabfangdrohne ihr Ziel verfolgen muss. Diese Verfolgung ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden, unabhängig davon, ob die Drohne autonom bedient oder von einem Piloten vom Boden aus gesteuert wird. Darüber hinaus kann diese Methode auch zu Kollateralschäden durch eine herabstürzende Drohnen und Projektile führen.
Intelligente ShooterIntelligente Shooter sind mit einem am Gewehr montierten System ausgestattet, das präzise Schüsse gegen Drohnen in der Nähe ermöglicht. Ein spezielles Zielfernrohr berechnet die Flugbahn vor dem Schuss und erhöht so die Wahrscheinlichkeit eines Treffers im Vergleich zu anderen kinetischen Methoden erheblich. Darüber hinaus ist diese Technologie wirtschaftlich und kann in einem mehrschichtigen Gegendrohnensystem eine Rolle spielen, insbesondere in ländlichen Umgebungen oder auf offenem Feld.
Die effektive Reichweite dieser Technologie erstreckt sich auf mehrere hundert Meter (in der Regel weniger als 250 Meter), wobei es zu Schwierigkeiten kommen kann, kleinere Drohnen zu treffen. Das Sicherheitsteam muss sofort handeln — Drohnen fliegen schnell, und es bleiben nur wenige Sekunden, um zu reagieren.
Diese hochenergetischen Geräte rechtfertigen eine eigene Unterkategorie im Bereich der Drohnenabwehrtechnologien. Durch die Aussendung eines intensiven Lichtstrahls können lasergestützte Systeme die Drohnenstruktur oder deren Elektronik zerstören. Laser sind gegen eine Vielzahl von Drohnen wirksam und bieten eine hervorragende Lösung zur Neutralisierung von Bedrohungen aus der Luft.
Ihr Betrieb ist jedoch mit bestimmten Nachteilen verbunden. Laser benötigen eine direkte Sichtlinie zu ihrem Ziel, und ihre starke Energie verbrennt nicht nur die Drohne, sondern auch jegliche Intelligenz, wodurch die Möglichkeiten zur Datenwiederherstellung eingeschränkt werden. Darüber hinaus kann der Zerstörungsprozess dazu führen, dass Drohnenfragmente herunterfallen, wodurch das Risiko von Kollateralschäden besteht. Umwelthindernisse wie Gebäude oder andere Flugobjekte können den Einsatz von Lasern ebenfalls erschweren, insbesondere in dicht besiedelten oder empfindlichen Umgebungen.
Angesichts dieser Überlegungen sind Laser zur Drohnenabwehr in Umgebungen, in denen Präzision und minimale Kollateralschäden von größter Bedeutung sind, möglicherweise weniger geeignet. Schließlich ist es auch schwieriger, kleinere, sich schnell bewegende Drohnen mit Lasern zu treffen.
Die EMP- und HPM-Technologien zur Drohnenabwehr nutzen Strahlung und starke Funkwellen und erzeugen in kurzen Stößen leistungsstarke Energiestöße. Eine solch intensive Energie kann elektrische Geräte in der Umgebung potenziell beschädigen.
EMP und HPM funktionieren wahllos und können schwere Kollateralschäden verursachen, wodurch elektronische Geräte oder Computer in der Nähe möglicherweise funktionsunfähig werden, indem ihre internen Schaltkreise beschädigt werden. Angesichts ihrer weitreichenden und zerstörerischen Wirkung werden EMP und HPM oft als letzter Ausweg betrachtet.
Das Spoofing des Global Navigation Satellite System (GNSS) sendet ein falsches GNSS-Signal, z. B. GPS, innerhalb eines bestimmten Bereichs. Wenn ein GNSS-Empfänger das gefälschte Signal empfängt, kann er seinen Standort falsch bestimmen. Durch die Kontrolle des wahrgenommenen Standorts einer Drohne kann es möglich sein, sie auf eine kontrollierte Bahn zu lenken und sie davon abzuhalten, gemäß ihrem vorprogrammierten Flugplan zu fliegen oder nach Hause zurückzukehren.
Was die Störung der Umgebung und die Beeinträchtigung der Kontinuität angeht, kann diese Technologie sogar noch problematischer sein als das Blockieren. Jedes Navigationsgerät in der Umgebung kann das gefälschte GNSS-Signal empfangen und eine falsche globale Position ermitteln.
Daher kann GNSS-Spoofing beispielsweise automatische Navigationssysteme oder Navigations-Apps beeinträchtigen und zu Verwirrung, Unfällen oder Schlimmerem führen. Es kann auch den Betrieb befreundeter Drohnen stören. Angesichts dieser Implikationen sollte diese Technologie nicht in der Nähe von zugelassenen Schiffen, Flugzeugen, Hubschraubern oder anderen befreundeten Fahrzeugen eingesetzt werden.
RF-basiertes Cyber-Takeover ist ein innovativer, nicht störender, nicht kinetischer Ansatz, der ein präzises und kurzes Signal sendet, um die Kontrolle über eine feindliche Drohne zu übernehmen. Eine solche Drohnenabwehrtechnologie konzentriert sich auf die HF-Kommunikation zwischen der Fernbedienung des Piloten und der Drohne, wodurch effektiv eingegriffen und das Kommando über die Drohne übernommen wird. Sobald sie die Kontrolle übernommen hat, leitet sie die Drohne entlang einer vorbestimmten Route zu einem bestimmten sicheren Landeplatz um. Diese operative Abwehr kann innerhalb eines bestimmten Bereichs erfolgen, der auf die Ausgangsleistung zugeschnitten ist, die erforderlich ist, um die Kommunikationsverbindung der feindlichen Drohne zu stören.
RF Cyber-Takeover zeichnet sich durch seine umfassende, durchgängige Fähigkeit aus und läuft nahtlos von der ersten feindlichen Drohnenerkennungbis hin zur Übernahme und sicheren Landung. Es kann auch automatisch eingesetzt werden, wodurch das Risiko menschlicher Fehler ausgeschlossen wird.
Im Gegensatz zu den anderen Technologien zur Gefahrenabwehr gewährleistet unsere Lösung Drohnenübernahme den unterbrechungsfreien Betrieb, indem Kollateralschäden oder Interferenzen mit anderen Kommunikationssystemen vermieden werden. Es kann auch zwischen autorisierten und nicht autorisierten Drohnen unterscheiden, sodass autorisierte Drohnen während der Bekämpfung feindlicher Drohnen ihre Funktion aufrechterhalten können.
Da es auf kurze, gezielte Übertragungen angewiesen ist, kann es auch Schwärmen unerlaubter Drohnen begegnen, indem es jede von ihnen innerhalb ihrer eigenen Frequenz- und Übertragungsmuster schnell abschwächt.
Wichtig ist, dass Unternehmen die Vorteile der Extraktion der wertvollen Informationen in der Drohne nutzen können, natürlich vorbehaltlich der geltenden Gesetze, da die Abwehr von Cyberübernahmen durch Funktechnologie die Drohne nicht zerstört, wie Laser- oder EMP-Technologien. HF-Cyberübernahme ist gegen eine Vielzahl von Drohnen wirksam, von bestimmten kommerziell erhältlichen HF-basierten Drohnen bis hin zu Do-It-Yourself-Drohnen, wodurch eine umfassende Luftraumsicherheit gewährleistet wird.
Unternehmen, denen der rechtmäßige Einsatz von C-UAS-Technologien gestattet ist, sollten sich einiger Umweltaspekte bewusst sein, die sich direkt auf den Betrieb solcher Technologien auswirken können. Zu diesen Überlegungen können eine eingeschränkte Sichtlinie, Hochfrequenzrauschen (HF) und Funksignalausbreitung gehören.
Darüber hinaus geht der Drohnenschutz über die oben genannten Techniken hinaus. Abschwächung kann auch erreicht werden, indem der Standort des Drohnenbetreibers ermittelt wird und diese Person ihren Betrieb einstellt. Die Integration mehrschichtiger Abwehrtechnologien ist die effektivste Strategie, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, einer bestimmten Bedrohung entgegenzuwirken.
WEITERE INFORMATIONEN
Technologien zur Erkennung von Drohnen
Drohnenangriffen und Störfall-Tracker
Als Abwehr von C-UAS (Counter-Unmanned Aircraft System) werden Technologien und Methoden bezeichnet, die zur Neutralisierung unbefugter oder böswilliger Drohnen eingesetzt werden.
Unautorisierte Drohnen bergen Sicherheitsbedrohungen wie Spionage, Schmuggel, Luftraumverletzungen und drohnengestützte Angriffe. Zahlreiche Vorfälle auf der ganzen Welt unterstreichen die Notwendigkeit wirksamer Lösungen zur Schadensbegrenzung, um drohnenbedingte Störungen zu verhindern.
Systeme zur Drohnenabwehr erkennen, identifizieren und neutralisieren bösartige Drohnen mithilfe von Methoden wie:
Die HF-basierte Cyberübernahmetechnologie ermöglicht es Sicherheitsteams, die Kontrolle über nicht autorisierte Drohnen zu übernehmen und sie sicher zu landen, anstatt sie zu blockieren oder zu zerstören. Diese Methode minimiert Kollateralschäden, verhindert Störungen der Umgebungskommunikation und hilft den Betreibern, die Luftraumanforderungen einzuhalten.
Vorbehaltlich der landesspezifischen Vorschriften können Drohnenabwehrmaßnahmen an folgenden Orten eingesetzt werden:
