Drohnen-UAV-Störsystem für Funkfrequenzen

In den letzten Jahren hat sich der Drohnenmarkt rasch entwickelt; die Beliebtheit ziviler Drohnen nimmt stetig zu – insbesondere die Aufsicht über sogenannte “Schwarze Fliegen” befindet sich noch in einer Entwicklungsphase. Bekanntermaßen kam es bereits zu zahlreichen Vorfällen illegaler Flüge, Fotografierungen sowie des Transports verbotener Gegenstände in Sperrgebieten; dadurch ist die Sicherheit im niedrigen Luftraum erheblich gefährdet.

Die wiederholten Vorfälle mit “Schwarzen Fliegen” haben das Sicherheitsmanagementsystem für den niedrigen Luftraum vor große Herausforderungen gestellt; es ist daher erforderlich, den Stand der Technik im Bereich der Sicherheit im niedrigen Luftraum sowie dessen derzeitige Rückständigkeit angesichts neuer Bedrohungen grundlegend zu verbessern. Ein umfassendes, wetterunabhängiges Überwachungs- und Kontrollsystem stellt das Ziel der Sicherheit im niedrigen Luftraum dar. Daher ist der Aufbau eines dreidimensionalen, allseitigen Erkennungs- und Störsystems für Drohnen – von Boden bis in den niedrigen Luftraum – notwendig.

Anwendungsanforderungen;
Das UAV-Drohnen-Störsystem für den niedrigen Luftraum muss folgende Anforderungen erfüllen:

1. Erkennung und Lokalisierung der Drohne
   Das System muss Drohnen erkennen und lokalisieren sowie die Zielinformationen dynamisch aktualisieren, um zu bestimmen, ob es sich um ein potenziell gefährliches Ziel handelt.
2. Wirksame Gegenmaßnahmen gegen das Ziel
   Das Drohnen-Störsystem muss wirksam gegen die bedrohlichen Ziele eingreifen können und dabei entweder eine Landung des Ziels am Ort des Geschehens bewirken, die Drohne einfangen oder deren Funkfrequenz (RF) stören, sodass die Drohne außer Kontrolle gerät oder den betreffenden Bereich verlässt.
3. Automatisierung und unbemannter Betrieb.
   Wenn kein Personal im Dienst ist, kann das Drohnen-Störsystem den gesamten Arbeitsablauf von der Erkennung bis zur Gegenmaßnahme vollautomatisch durchführen und bietet damit einen rund-um-die-Uhr-Schutz.
4. Das Anti-Drohnen-Störsystem ist ausgereift und stabil.
   Das System sollte einfach zu installieren, zu automatisieren und zu bedienen sein. Die Systemausrüstung muss ausgereift und stabil sowie hochzuverlässig sein. Es verfügt über eine breite Palette an Anwendungsbeispielen und kann langfristig in einer festen Installation zur Erfüllung von Sicherheitsaufgaben im Niedrigflugbereich eingesetzt werden.

Arbeitsablauf des Drohnen-/UAV-Stör-/Blockiersystems

Im Radarwarnbereich erfolgt eine Echtzeitüberwachung durch die Front-End-Komponente sowie eine omnidirektionale Erfassung und Verarbeitung elektromagnetischer Signale. Sobald ein Drohnensignal identifiziert wird, erfolgt zunächst ein Vergleich der Informationen mit den im System hinterlegten schwarzen und weißen Listen, um zu bestimmen, ob es sich bei dem Ziel um eine “schwarze Drohne” handelt. Sobald festgestellt wird, dass es sich um eine “schwarze Drohne” handelt, meldet die Front-End-Komponente unverzüglich die Daten über das Netzwerk an das Kontrollzentrum. Das Kontrollzentrum zeigt mithilfe einer Terminalsoftware Orientierung und Flugdaten des Ziels an und aktiviert den Eindringalarm; die Warnleuchte blinkt. Der Patrouillierende, der die Drohnen-Störpistole trägt, erhält ebenfalls das Alarm-Signal vom Kontrollzentrum und sucht nach der “schwarzen Drohne”. Es handelt sich um ein festes und mobiles Netzwerk-Erfassungssystem. Auf Grundlage der erfassten Informationen wird der Pilot der “schwarzen Drohne” lokalisiert; das Drohnen-Störsystem stört und blockiert die “schwarze Drohne”, während die Drehtisch-Störausrüstung gegen “schwarze Drohnen” vorgeht, die in den Fernbereich eindringen. Die omnidirektionale Störung erfolgt im Bereich von 1 km bis 2 km. Nach Abschluss der Anti-Drohnen-Maßnahmen bestätigt die Front-End-Komponente des Kontrollzentrums das Ergebnis der Meldung.

Systemzusammensetzung und Konfiguration

Das Anti-Drohnen-System besteht aus einem Detektions-Subsystem, einem Stör-/Abwehr-Subsystem, einem Befehls- und Kontroll-Subsystem sowie einem Kommunikations-Subsystem. Das Detektions-Subsystem dient hauptsächlich der Erkennung und Lokalisierung eindringender Ziele und gibt rechtzeitig Alarm; das Stör-/Abwehr-Subsystem wirkt effektiv gegen erkannte UAV-Ziele; das Befehls- und Kontroll-Subsystem fungiert als zentrales Steuerorgan des Systems und ermöglicht Datenerfassung, Lageanzeige sowie Befehls- und Kontrollfunktionen mit der Front-End-Komponente; das Kommunikations-Subsystem stellt die Übertragungsplattform für die Systemdaten dar.

Das Detektions-Subsystem dieser Lösung besteht aus einem Spektrum-Detektionsgerät.

Das Stör-/Abwehr-Subsystem besteht aus einer Einheit omnidirektionaler Störausrüstung, einer Einheit Drehtisch-Störausrüstung und einer Einheit vernetzter, tragbarer UAV-Detektions- und Störpistolen.

Die Drehtisch-Störausrüstung dient vorrangig der Überwachung und Steuerung weitreichender Bedrohungen sowie deren dynamischer, Echtzeit-Verfolgung. Die maximale Reichweite beträgt bis zu 3 km.

Der Hauptsteuerungsbereich der omnidirektionalen Störung liegt zwischen 1 km und 2 km, der Durchmesser beträgt somit 2 km bis 4 km.

Die vernetzte tragbare UAV-Erkennungs- und Störpistole kann die Zielerkennungsinformationen der Drohne gleichzeitig anzeigen und stören; die effektive Arbeitsentfernung beträgt bis zu 1,5 km.

Das Kommando- und Kontroll-Subsystem ist mit einer Kommando- und Kontroll-Managementplattform ausgestattet, die im Dienstzimmer aufgestellt werden kann. Das Kommunikations-Subsystem nutzt eine Übertragungsart mittels Glasfasernetzwerk/verkabeltem Netzwerk.