Table des matières

Qu'est-ce que le système anti-drone ?

Le système anti-drone est un système anti-drone qui utilise la détection de spectre, la détection radar, la suppression des interférences radio et d'autres technologies pour contrôler et défendre les invasions illégales de drones. Il se compose principalement d'une unité de détection et d'une unité de suppression des interférences. L'unité de détection est responsable de la collecte en temps réel des signaux du drone dans la zone de contrôle du drone. Lorsqu'un drone est détecté, l'information d'alarme est immédiatement générée et transmise à l'unité de suppression des interférences, et le signal d'interférence du drone est envoyé pour repousser le drone envahisseur ou forcer l'atterrissage.

J'espère que cet article vous permettra de mieux comprendre le système anti-drone et de choisir l'équipement approprié pour construire votre système anti-drone.




Contexte de l'industrie

Avec le développement rapide de l'intelligence artificielle, des technologies de communication et de l'ingénierie aéronautique, le champ d'application des UAV est de plus en plus vaste. De l'utilisation commerciale aux opérations militaires, les drones font désormais partie intégrante de la société moderne.

Comme le montre la figure 1, le marché mondial des drones affiche une tendance continue à la hausse. Cela signifie également que nous serons confrontés aux risques potentiels d'un nombre croissant de drones. Afin de renforcer la gestion des UAV, les États-Unis, la Chine, le Japon et l'Union européenne ont successivement introduit des règles de gestion des UAV RID. Cependant, le simple mode RID peut échouer face à des activités de vol de drones non autorisées. Nous avons donc besoin d'une solution anti-drone plus complète. Il s'agit notamment de radars et de systèmes optoélectroniques, de systèmes d'élimination douce et de systèmes d'élimination dure.




Composition du système

Avant de commencer notre description d'un système anti-drone, j'ai deux questions :

  • Comment trouver un drone ?
  • Comment attaquer un drone ?

Il s'agit de la question centrale dans le cadre de l'initiative de l'Union européenne en faveur de l'emploi.ch nous construisons notre système anti Uas.

Nous commençons par la première question, "comment trouver un drone". La première chose qui vient à l'esprit est probablement le radar. En effet, le radar joue également un rôle important dans la détection des drones. Dans la détection des drones, le radar à réseau phasé est principalement utilisé. Outre le radar, il existe des dispositifs de détection RF et des dispositifs de suivi optoélectroniques. Chacun de ces dispositifs peut fonctionner indépendamment ou être utilisé ensemble pour se compléter. Vous pouvez donc décider lequel de ces dispositifs acheter en fonction de votre budget. Tout acheter est le meilleur choix, et si vous disposez de fonds limités, vous pouvez opter pour un système de détection RF.

Après avoir résolu le problème de la détection des drones, parlons maintenant de la façon d'attaquer un drone. Dans les applications quotidiennes, les plus courantes sont les dispositifs de destruction douce, tels que les dispositifs de brouillage des drones et les équipements de mystification GNSS. Le hard-kill se réfère généralement à la destruction physique, comme le laser.

Pourquoi davantage de personnes choisissent-elles de tuer sans violence ?

L'utilisation de l'équipement de destruction douce par interférence des ondes électromagnétiques étant plus simple, le prix est moins élevé, le volume et le poids sont relativement plus appropriés.

Cependant, la méthode d'abattage en douceur présente certains défauts, qui peuvent être invalides pour les UAV spéciaux dotés d'une forte capacité anti-brouillage. C'est là qu'intervient le hard kill. Cependant, le soft kill peut essentiellement traiter la grande majorité des UAV à l'heure actuelle, de sorte que l'équipement soft kill joue un rôle très important dans la lutte contre les drones. Les équipements soft kill jouent donc un rôle très important dans la lutte contre les drones. Il ne faut pas mépriser les équipements soft kill, les équipements soft kill du marché actuel peuvent couvrir toutes les bandes de fréquences de communication des drones.

Le laser étant le moyen le plus puissant de tuer durement, le drone ne doit pas ignorer son existence. On pourrait se demander pourquoi ne pas tirer sur le drone sans arme, ne serait-ce pas mieux ? Il faut savoir qu'il est très difficile d'atteindre une cible avec un drone volant rapidement et piloté par un humain. L'équipement laser est guidé pour réaliser l'action de visée de la cible grâce aux données de la détection de l'équipement. Les inconvénients des lasers sont leur coût élevé, leur complexité et leur portée limitée. Étant donné que les dispositifs de mise à mort forcée impliquent des éléments sensibles, je n'en parlerai pas beaucoup ici. Veuillez comprendre que ces informations pourraient ne plus être disponibles par la suite. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à m'envoyer un courriel.

Les dispositifs susmentionnés peuvent être rassemblés pour former un système anti-drones complet permettant de trouver et de contrer les UAV. C'est la réponse aux deux questions que j'ai mentionnées précédemment. Je présenterai le contenu spécifique des dispositifs sous ces deux aspects. Je présenterai le contenu spécifique de l'équipement sous ces deux aspects, l'un étant le système de détection et l'autre le système de contre-attaque.




Système de détection

Détection RF

Qu'est-ce que RF détection :

Les détecteurs RF utilisent des techniques de détection du spectre pour acquérir les signaux des drones. La technologie de détection du spectre permet d'identifier, de mesurer et de localiser les signaux radio en analysant la distribution et les caractéristiques des signaux dans le domaine des fréquences. Dans l'équipement de détection de spectre des drones, la technologie de détection de spectre est principalement utilisée pour surveiller et analyser le signal radio aérien en temps réel, afin d'obtenir les paramètres clés tels que la fréquence, la largeur de bande et la puissance du signal.al.

Le advantges de RF détection:

  1. Détection passive, ne transmet pas activement les signaux
  2. Les ondes radio se propagent suffisamment loin pour couvrir une large zone.
  3. Il permet de positionner le drone avec une grande précision.
  4. Le coût de la détection radio est très faible par rapport aux technologies de détection radar, optoélectronique, acoustique et autres technologies de détection des drones.

Le disadvantages de la RF détection:

  1. Le cryptage des signaux est difficile à décrypter
  2. Vulnérable aux interférences électromagnétiques
  3. Le FPV est difficile à localiser

Détection radar

Qu'est-ce que radar à réseau phasé :

Le radar à réseau phasé est un radar à réseau à balayage électronique à commande de phase. Sa capacité de conversion rapide et précise du faisceau lui permet de balayer l'ensemble de l'espace en moins d'une minute. Le radar à réseau phasé est un réseau radar composé d'un grand nombre d'éléments de rayonnement identiques. Chaque élément de rayonnement est contrôlé indépendamment par le contrôleur d'ondes et le déphaseur en phase et en amplitude, ce qui permet d'obtenir un schéma de rayonnement et une direction de faisceau précis et prévisibles.

Le radar anti-Uas détecte principalement les cibles "basses et petites lentes", en utilisant souvent les bandes X et Ku, et synthétise la double polarisation entièrement cohérente, le traitement intelligent des données radar, la fusion de données multi-sources et d'autres technologies, ce qui permet de réaliser une détection tout temps, active, multi-cibles et fine des cibles "basses et petites lentes" + les cibles "micro-météorologiques à basse altitude".

L'advantages de la rdétection adar:

  1. Vitesse de balayage rapide, faisceau flexible et contrôlable
  2. Longue portée de détection
  3. La capacité de ciblage est importante et des centaines de cibles peuvent être surveillées et suivies simultanément dans l'espace aérien.
  4. Forte capacité anti-interférence
  5. Forte capacité d'adaptation à un environnement cible complexe
  6. Haute fiabilité

Le disadvantages de la rdétection adar:

  1. Coût élevé
  2. L'équipement est complexe
  3. Il y a des angles morts à courte distance
  4. Le champ de balayage du faisceau est limité

 

Système de poursuite par optique électronique (EOTS)

Qu'est-ce qu'un système de suivi par optique électronique ?

Les équipements optoélectroniques d'identification et de suivi combinent la technologie de la lumière visible et de l'imagerie infrarouge, recueillent les informations optiques de la cible par le biais du système optique et les convertissent en signaux électriques pour le traitement et l'analyse, afin de réaliser une identification et un suivi rapides et précis de la cible.

L'advantages de la système de suivi par optique électronique :

  1. Caméra haute définition, haute précision
  2. Forte capacité de reconnaissance d'objets
  3. Transmission d'images en temps réel
  4. Suivi automatique des cibles

Le disadvantages de la système de suivi par optique électronique :

  1. Affecté par l'environnement
  2. La sophistication technique
  3. Forte dépendance à l'égard du matériel
  4. Les caméras optiques sont plus chères



Système de comptoir

Après avoir détecté le drone grâce au système de détection, il est nécessaire de résoudre le problème de la défense du drone. Les moyens de défense des UAV sont généralement divisés en deux catégories principales, à savoir le soft kill et le hard kill. Le soft kill est principalement obtenu par la technologie électronique, tandis que le hard kill fait appel à la destruction physique. À l'heure actuelle, la technologie soft-kill est la plus répandue, car elle est plus rentable et moins difficile à mettre en œuvre. La technologie soft kill applique la technologie des ondes électromagnétiques pour interférer avec le signal de télécommande et le signal de transmission vidéo de l'UAV en transmettant le même signal de fréquence. Cette technologie a d'abord été utilisée dans les dispositifs de brouillage de drone, puis dans les dispositifs d'usurpation d'identité de drone. Le marché est inondé de dispositifs de brouillage de drones, et nous en parlerons d'abord.

Brouilleur de drone

Qu'est-ce que le brouilleur de drones ?

En utilisant la technologie des ondes électromagnétiques à haute fréquence, l'onde électromagnétique est transmise dans la même bande de fréquence que la bande de communication du drone, ce qui interfère avec la réception par le drone des instructions de la télécommande, avec pour résultat que le drone ne peut pas analyser normalement les instructions et les signaux vidéo de la télécommande, perdant ainsi le contrôle et retournant ou atterrissant selon la procédure préétablie.

Habituellement, nous classons les brouilleurs en plusieurs catégories en fonction de leur structure, à savoir les brouilleurs stationnaires, les brouilleurs à dos et les brouilleurs portatifs. Vous trouverez ci-dessous quelques images correspondant à chacun de ces types.

Vous devez décider de la structure du dispositif d'interférence à choisir en fonction de votre cas d'utilisation spécifique.

L'advantages de la brouilleur de drone :

  1. Le prix est bon marché. Performance à coût élevé
  2. Il peut couvrir plusieurs bandes de fréquences de communication
  3. Brouillage simultané de plusieurs cibles

Le disadvantages de la brouilleur de drone :

  1. La distance d'interférence est limitée
  2. Puissance élevée des équipements
  3. Aucun dommage direct n'est causé au drone, qui peut seulement être contraint de revenir à son point de départ ou d'atterrir en toute sécurité sur place.

Drone Spoofer

Qu'est-ce que le drone spoofer :

En envoyant des signaux GPS trompeurs, le drone ne peut pas obtenir d'informations précises sur sa position, ce qui entraîne un décalage de son positionnement ou une perte de sa capacité de navigation.

Le marché se compose principalement d'équipements d'usurpation stationnaires et d'équipements d'usurpation portables. Il n'y a pas de grande différence dans la structure du dispositif d'usurpation GNSS, ce qui doit nous préoccuper, c'est qu'il couvre les signaux de plusieurs systèmes de positionnement par satellite. Nous connaissons le courant principal des quatre principaux systèmes de positionnement mondiaux : GPS, Beidou, Galileo, Glonass. En général, nous avons besoin des signaux des quatre systèmes. Comme les UAV courants ont au moins deux localisateurs GNSS, de nombreux UAV de DJI, par exemple, peuvent avoir trois ou même quatre localisateurs. Ainsi, pour être infaillible, il est préférable que notre dispositif d'usurpation couvre les 4 principaux GNSS.

L'advantages de la le drone spoofer :

  1. Faible consommation d'énergie de l'appareil
  2. Il peut affecter directement le vol du drone, voire provoquer son crash.
  3. La couverture est plus large que celle du brouilleur

Le disadvantages de la le drone spoofer :

  1. Le prix est relativement plus élevé que celui du brouilleur
  2. Incapable de faire face à un drone sans capacités GNSS
  3. Il affecte la fonctionnalité GNSS de tous les appareils dans la zone.



Comment choisir un brouilleur

Actuellement, il existe de nombreux brouilleurs différents sur le marché. Cependant, selon la structure de l'équipement, il peut être divisé en trois catégories, respectivement : le brouilleur stationnaire, le brouilleur à dos et le brouilleur portatif. Vous devez choisir le bon type pour les différents cas d'utilisation. Le brouilleur stationnaire est utilisé pour l'installation en extérieur, afin d'établir une zone de défense de la station, et peut être utilisé pendant une longue période. En revanche, les brouilleurs de sac à dos et les brouilleurs portatifs sont généralement utilisés pour effectuer des tâches temporaires et ne peuvent pas être utilisés pendant une longue période, et le temps de fonctionnement est limité par la durée de vie de la batterie. En outre, l'antenne du dispositif de brouillage peut être divisée en brouillage omnidirectionnel et en brouillage directionnel. Dans le cadre d'une conception spécifique, le brouillage directionnel peut également permettre un brouillage omnidirectionnel à 360°. Ce qu'il faut savoir, c'est que la distance de brouillage directionnel sera meilleure que la distance de brouillage omnidirectionnel. L'avantage du brouillage omnidirectionnel est que le signal est transmis à 360°. Ce qui précède analyse principalement les caractéristiques connexes du brouilleur du point de vue de la structure, puis je présenterai certaines performances clés du brouilleur du point de vue technique.

Il y a ici deux paramètres clés :

  • Fréquence(Il s'agit de la gamme de fréquences du signal d'interférence émis par l'appareil)
  • Puissance(Il s'agit de la puissance du signal d'interférence transmis par l'appareil)

La fréquence de fonctionnement de l'appareil est déterminée par la fréquence de communication du drone. Il existe deux liaisons pour la communication des drones, l'une étant la liaison de signal de télécommande et l'autre la liaison de signal de transmission vidéo. Ces deux bandes de signaux sont les cibles privilégiées des dispositifs de brouillage. Fréquences courantes de communication des drones : 868M, 915M, 1,5G, 2,4G, 5,2G, 5,8G. Pour faire face aux dispositifs d'interférence, certains FPV utilisent des bandes de signaux très rares, telles que 1,2G et 3,3G. Ces fréquences sont celles que les dispositifs de brouillage doivent utiliser. 

Examinons maintenant un autre paramètre : la puissance. La puissance du signal est souvent liée à notre autre performance importante, à savoir la distance de brouillage. Il est évident que plus la puissance est élevée, plus le signal se propage loin. À l'heure actuelle, les valeurs de puissance courantes sont 10W, 20W, 50W, 100W. 20W est couramment utilisé dans les canons de brouillage, 50W et 100W sont couramment utilisés dans les équipements de brouillage stationnaires. La situation peut être différente dans la pratique, mais elle est courante. Parce que la puissance requise pour l'alimentation électrique est plus élevée, le volume et le poids de l'appareil seront sans aucun doute plus importants. Par conséquent, si vous voulez une plus grande portée d'interférence, vous avez besoin d'une plus grande puissance de signal. En outre, l'utilisation d'antennes omnidirectionnelles et directionnelles permet d'obtenir des portées d'interférence différentes.

En général, le gain de signal des antennes directionnelles est compris entre 10 et 16 dB, tandis que le gain des antennes omnidirectionnelles est compris entre 2 et 6 dB. Mais l'angle de rayonnement des antennes directionnelles est limité et peut être inférieur à 90°. En revanche, le rayonnement du signal d'une antenne omnidirectionnelle est de 360° dans la direction horizontale. Il s'agit plutôt d'un compromis entre la distance et l'angle. Du point de vue énergétique, la conservation de l'énergie est respectée. Bien sûr, nous pouvons utiliser la technologie pour envoyer des signaux directionnels dans une direction de 360°.

Faisceau d'antenne omnidirectionnel

Faisceau d'antenne directionnel

En analysant les deux paramètres clés ci-dessus, je pense que nous pouvons clairement comprendre le type de brouilleur dont nous avons besoin. Par exemple, supposons que vous repériez un drone DJI non autorisé dans un rayon de 500 mètres et que vous souhaitiez le perturber temporairement. Nous pouvons facilement vérifier que la fréquence de communication des drones DJI est de 2.4G et 5.8G, et 5.2G est également utilisé dans certaines régions. La fréquence de positionnement GPS est souvent de 1,5G. Le pistolet de brouillage utilise un mode de brouillage directionnel, et généralement 20W de puissance de signal haute fréquence peuvent efficacement interférer à une distance de 500 à 1000 mètres. Tout ce dont vous avez besoin, c'est d'un canon de brouillage contenant des signaux de 1,5G, 2,4G, 5,2G, 5,8G et 20W de puissance pour un seul canal. Il est possible que les drones DJI dans votre région n'utilisent pas la fréquence 5.2G. Vous pouvez également vous en débarrasser, ce qui vous permettra d'économiser de l'argent. Il s'agit de l'exemple le plus simple, mais la réalité est beaucoup plus compliquée, c'est pourquoi la plupart des gens choisissent de couvrir le plus grand nombre de bandes possible. 

Il est important de savoir que la distance d'interférence décrite par de nombreux vendeurs est généralement la distance limite déterminée par un environnement idéal. Cependant, en réalité, la distance d'interférence implique de nombreux facteurs, tels que l'environnement naturel, l'environnement électromagnétique, la direction du fuselage du drone, la route de transmission du signal de la télécommande au drone, etc. Examinons le tracé de la distance entre le signal de l'appareil et le drone et la distance entre la télécommande et le drone pour mieux comprendre le concept de distance d'interférence.

Au point Q, l'intensité du signal du drone et celle du signal de l'appareil sont égales, lorsque l'appareil se trouve à 1 000 mètres du drone. À moins de 1000 mètres de D, l'intensité du signal de l'appareil est supérieure à celle du drone, c'est-à-dire que le signal du drone est supprimé dans cette zone. Lorsque D commence à augmenter, le signal de l'appareil s'affaiblit, tandis que la distance entre le drone et la télécommande se réduit et que le signal du drone s'intensifie. À ce stade, le signal du drone ne peut pas être supprimé et le drone ne peut pas être perturbé. Si le point de départ du drone est plus éloigné, la position du point Q se déplacera vers la droite, ce qui signifie que la distance d'interférence du dispositif augmentera. En règle générale, la distance de brouillage indiquée est donc soit une plage, soit une valeur extrême.

En comprenant ce qui précède, je pense que vous êtes en mesure de choisir un dispositif de brouillage approprié.

fr_FRFrench
滚动至顶部