対ドローン（C-UAS）検知技術の評価・比較
無許可のドローンは、空域に対する急速に増加しているセキュリティ脅威の一つです。急速に進化するC-UASソリューションの分野では、個々の状況に合わせて最も効果的かつ適切な対ドローン検知技術を選択することが、これまで以上に重要になっています。
本ホワイトペーパーでは、従来型から最新のドローン検知技術までを詳しく評価し、空域のセキュリティをめぐる複雑な課題に対応するための知見を提供します。
ここでは、以下のドローン検知方式の機能と限界を検討し、特定のニーズに最も適した技術について、十分な情報に基づいて判断できるようにします。
ドローン検知にレーダーを使用する方法は、航空機による脅威を長距離にわたって検知できるため、長年にわたって広く利用されてきた技術です。従来型のドローン検知システムは、主に軍事・航空分野で使用され、大型航空機の検知には適しています。しかし、小型無人航空システム（sUAS）はサイズが小さいため、追跡が難しい場合があります。
この限界に対応するため、最新の対ドローン用レーダー検知システムには、電子走査アレイ（ESA）やマイクロドップラーなどの高度な技術が組み込まれています。これらの技術革新は、レーダーの感度を向上させ、より小型のドローンを検知しやすくすることを目的としています。こうした進歩にもかかわらず、最新のレーダーシステムには依然として限界があります。小型ドローンを鳥などの他の飛翔物体と区別することは、依然として困難です。その結果、誤検知が頻繁に発生し、ドローン検知におけるレーダーの信頼性が低下する可能性があります。
さらに、ドローン検知にレーダーを使用する場合、その有効性は環境条件に大きく左右されます。レーダーが最適に動作するには、明確な見通し線が必要だからです。雨や霧などの悪天候は、レーダーの性能を低下させる可能性があります。
また、レーダーは、屈折や反射の影響を受けやすいため、信号の歪みに関する課題にも直面します。これは、高層ビルによって屈折や反射が生じる都市環境で、特に問題となります。その結果、レーダーが同じ対象物から異なる方向の複数の信号を受信する場合があり、ドローンのレーダー検知・追跡プロセスが複雑になります。
電気光学／赤外線（EO/IR）センサーはドローンの識別に使用され、通常はレーダーなど、他の検知・追跡システムによって作動します。これらのセンサーは、高度な電気光学・赤外線熱画像（EO/IR）カメラを活用し、ドローンの外観や温度に関する特徴に基づいてドローンを識別します。これにより、検知された物体が実際にドローンであることを確認できます。ドローン検知用レーダーと組み合わせることで、誤検知の発生を抑える検証技術として機能します。
レーダーと同様に、EO/IRソリューションの検知における最大の欠点は、明確で直接的な見通し線に依存することです。人口密集地域、混雑した場所、都市環境では、常に見通し線を確保できるとは限りません。暗闇、霧、雨などの環境条件も、EO/IRドローン検知システムの有効性を妨げる可能性があります。
さらに、検証のためにEOセンサーに依存すると、画像がドローンであるかどうかをリアルタイムで判断するために、人による確認が必要になる場合があります。そのため、継続的な人員配置が必要となります。
RF方向探知機は、一般的な周波数帯域を監視するセンサーを使用して、UAVを検知・追跡します。検知した信号をドローン制御信号プロファイルのライブラリと照合し、これらの信号を分類するとともに、信号の発信元のおおよその方向を推定します。複数のセンサーによる測定結果を使用することで、ドローンの位置を絞り込むことができ、追跡や、検知から無力化への移行を支援します。
ただし、方向探知機の機能は検知と限定的な追跡に限られ、識別には対応しません。特定の機体を識別したり、ドローンの最も正確なリアルタイム位置を提供したりできない場合があります。都市環境や複雑な地形では、さらなる課題が生じます。建物や山などの物体によるRF信号の反射により、方向探知機が誤った方向を示す可能性があるためです。
方向探知機は、空間分解能に限界があるため、常に最も精密な位置を提供できるとは限りません。ドローンの位置をより正確に推定するには、複数の方向探知機が必要になることがあります。その場合、複数のセンサーを複雑に展開する必要があり、各センサーの精度は、展開方法やドローンの飛行エリアによって異なります。
その名のとおり、音響検知システムは、ドローンとそのモーターが発する固有の音響特性を識別することで動作します。これらのシステムは音響センサーを使用し、ドローンが発する音を既知の音響プロファイルのライブラリと照合します。移動が容易で、展開も簡単です。
しかし、この技術の限界は明らかです。空港、都市環境、屋外スタジアム、アリーナなど、機微な環境では、周囲の騒音が大きい場合があります。 こうした混雑した環境では、特に新型のドローンのなかにはより静音性の高いモデルもあるため、ドローンが発する音が容易にかき消されます。その結果、音響ソリューションは騒音の多い環境では十分に機能せず、方向、位置、識別を確実に判定するために使用することもできません。
高度なRFベースのサイバーソリューションは、対ドローン防衛に革新的なアプローチを提供します。誤検知を生じさせることなく、パッシブ方式で継続的にスキャンし、商用ドローンが使用する固有の通信信号を検知します。検知後は、ドローンの情報とプロトコルを把握し、特定のドローンを許可されたものか未許可のものかに分類・タグ付けできます。
さらに、システムはドローンの種類と正確な位置を判定できます。これには離陸地点や、多くの場合、パイロットの位置も含まれます。このリアルタイム情報は、警備担当者が危険なドローンに対応するうえで非常に有用です。RFサイバーテイクオーバーソリューションは、静かな環境や直接的な見通し線を必要としないため、さまざまな環境に適したソリューションです。
RFサイバーソリューションは一般的に堅牢ですが、信号対雑音比の影響を受ける可能性があります。また、同じRFノイズレベルの環境では、ドローンが飛行できる範囲も狭くなる場合があります。検知距離は、ドローンが使用する周波数帯域の影響も受ける可能性があります。
それでも、RFサイバーによるドローン検知ソリューションは、検知と無力化をシームレスに統合した、誤検知のリスクを抑えた直感的なエンドツーエンドの対ドローンソリューションを提供します。これにより、包括的なアプローチを実現します。EnforceAir2はその一例です。天候の影響を受けずに正確な位置追跡を実現し、明確な見通し線がない環境でも動作します。脅威認識を自動化することで、ドローンの脅威を識別するための人による確認が不要となり、人員を他の業務に振り向けることができます。
C-UASソリューションの使用が法的に認められている組織は、こうした技術の動作に直接影響を及ぼす可能性のある環境要因を把握しておく必要があります。これには、見通し線の制限、無線周波数（RF）ノイズ、無線信号の伝搬などが含まれます。
多層型の検知技術にRFベースのサイバーソリューションを組み込むことは、さまざまな脅威に対応できる可能性を高める効果的な戦略です。これにより、より安全な空域に向けた包括的なアプローチが可能になります。
関連情報
対ドローン検知とは、指定された空域において未許可のドローンを識別、追跡、分類するために使用される技術や手法を指します。これらのシステムでは、 RFスキャン、レーダー、音響センサーなど を使用して、ドローンの活動が脅威となる前に検知します。
ドローンは、攻撃、衝突、スパイ活動、密輸、空域侵犯など、さまざまなセキュリティリスクをもたらします。世界各地で、未許可のドローン活動によって空港が閉鎖され、大規模な航空便の混乱が発生しています。 効果的な検知システムは、脅威を早期に識別することで、このような事案の発生を防ぐことに役立ちます。
対ドローン検知システムは、さまざまな技術を使用して、未許可のドローンを識別・追跡します。RF 検知 はドローンの通信信号を分析し、 レーダー では移動や大きさを検知します。電気光学（EO）センサーと赤外線（IR）センサー は、目視による確認と識別を行い、 音響センサー は固有の音響特性に基づいてドローンを検知します。
環境や脅威レベルに応じて、最適な検知と対応を実現するために、複数の方式を組み合わせる場合があります。検知後、システムはドローンの種類、飛行パターン、想定される意図などを分類できる可能性があり、警備担当者が効果的に対応するための支援となります。
最も信頼性の高いドローン検知方法には、以下のようなものがあります。
はい。高度なシステムでは、 RFサイバーと知識ベースの分類を使用して、ドローンを鳥、ヘリコプター、その他の飛翔物体と区別します。これにより、誤警報を最小限に抑え、セキュリティ対応の精度を高めます。
ドローン検出技術は以下の場所に導入されています。
検知システムは、ドローンを識別・追跡するよう設計されていますが、必ずしも無力化機能を備えているとは限りません。ただし、 EnforceAir、 などの一部のソリューションは検知機能と無力化機能の両方を備えているため、 周辺環境に影響を与えることなく、未許可のドローンを検知し、安全に無力化することができます。
