Hersteller von Drohnen-Signalstörsendern und Anbieter von HF-Störsendern für Drohnen und UAVs für Militär- und Verteidigungsanwendungen
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Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) sind schwer zu erkennen und zu bekämpfen. Die geringe physische Größe einiger dieser Fluggeräte kann die UAV-Erkennung sowohl visuell als auch per Radar erschweren. Die bei der UAV-Konstruktion verwendeten Materialien wie Kunststoff und Kohlefaser können dazu beitragen, dass das Fluggerät eine geringe Radarsignatur aufweist. Eine geringe Signatur kann dazu führen, dass diese Fluggeräte per Radar nur schwer zu erkennen sind.
Die Herausforderung, ein UAV per Radar oder visuell zu erkennen und zu verfolgen, macht es schwierig, diese Ziele kinetisch zu bekämpfen. Die mit dem kinetischen Einsatz verbundenen Schwierigkeiten haben dazu geführt, dass im Kampf gegen feindliche UAVs andere Ansätze verfolgt werden.
Unbemannte Flugzeuge sind zum Fliegen auf elektromagnetische Energie in Form von Funkwellen angewiesen, die formal als Hochfrequenzenergie (HF-Energie) bezeichnet wird. Eine Funkverbindung verbindet das Flugzeug mit seinem menschlichen Piloten, ähnlich wie eine Fernbedienung den Zuschauer mit seinem Fernseher verbindet. Eine Drohne kann eine Funkverbindung nutzen, um Video- oder Standbilder sowie andere Daten und Informationen, die sie sammelt, an den Piloten oder den Sensorbediener des UAV zu übermitteln. Diese Daten werden in der Regel über eine HF-Datenverbindung übertragen.
UAVs sind für den Flug möglicherweise auf Global Navigation Satellite System (GNSS)-Konstellationen angewiesen. Das Fluggerät empfängt Position, Navigation und Zeit (PNT)-Signale von einer GNSS-Konstellation, die dem Fluggerät helfen, seine Position zu bestimmen und somit seine Flugbahn zu berechnen. Ähnlich wie die Funkverbindung, die den Piloten mit dem Flugzeug verbindet und die Datenübertragung ermöglicht, nutzen GNSS-PNT-Signale Funkenergie.
Die Abhängigkeit eines UAV von Funksignalen birgt potenzielle Schwachstellen, die ausgenutzt werden können, um diese Fluggeräte unschädlich zu machen, sollten sie eine Bedrohung darstellen. HF-Energie kann genutzt werden, um ein UAV zu erkennen, zu identifizieren und zu verfolgen. Hochfrequenzenergie kann auch gegen diese Fluggeräte eingesetzt werden, um die Funkverbindungen zu stören, auf die sie angewiesen sind.
Weltweit sind mehrere Frequenzbänder für die Nutzung durch UAVs reserviert oder zur Verfügung gestellt. Auf internationaler Ebene werden diese Frequenzen von der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) zugewiesen. Die ITU ist das Gremium der Vereinten Nationen, das mit der weltweiten Regulierung der Nutzung des Funkfrequenzspektrums beauftragt ist.
13 Frequenzen und Frequenzbänder sind von der ITU für die Befehls- und Kontrollfunktionen (C2) von UAVs vorgesehen. C2 ist der Sammelbegriff für die Steuerung der Drohne und die Nutzung ihrer Sensoren. Diese C2-Frequenzen sind in einem Segment des Funkfrequenzspektrums zusammengefasst, das sich von 27 Megahertz (MHz) bis 5,8 Gigahertz (GHz) erstreckt.
In der Praxis nutzen 90 Prozent der Drohnenbetreiber Frequenzen von 2,4 GHz und 5,8 GHz für die Drohnen-C2. UAVs verfügen über eine Vielzahl von GNSS-Konstellationen, die sie für PNT-Signale nutzen können, darunter das Global Positioning System der Vereinigten Staaten, Galileo der Europäischen Union, Beidou der Volksrepublik China und GLONASS aus Russland. Alle diese Konstellationen liefern PNT-Signale in einem Frequenzband von etwa 1,1 GHz bis 1,6 GHz.
Viele Drohnen verfügen über Sicherheitsmechanismen, die den Flug unterbrechen, wenn Störungen ihrer C2- oder GNSS-Signale auftreten. Diese Vorrichtung soll verhindern, dass das Fluggerät unbemannt weiterfliegt, ähnlich wie die Totmannschaltung in einem Zug funktioniert. Der Lokführer muss die Totmannschaltung während der Fahrt ständig betätigen. Wird die Steuerung nicht betätigt, werden die Bremsen des Zuges automatisch betätigt, um zu verhindern, dass der Zug ohne menschliche Aufsicht weiterfährt. Falls die Drohne das C2- oder GNSS-Signal verliert, landet sie entweder automatisch an Ort und Stelle oder kehrt zum Ausgangspunkt des Fluges zurück. Die Logik besagt, dass die Drohne entweder landet oder zur Basis zurückkehrt, wenn die C2- oder GNSS-Funkverbindungen unterbrochen werden können.
ANCILE Counter UAS RF Shield von Allen Vanguard
Das Ausrichten eines HF-Störsignals in Richtung eines feindlichen UAV könnte die Flugfähigkeit des Fluggeräts erheblich beeinträchtigen. Das Störsignal muss stärker sein als das C2- oder GNSS-Signal, auf das sich das UAV stützt, um zu verhindern, dass das Fluggerät diese beiden Signale empfängt. Das UAV wird das GNSS- oder C2-Signal angesichts der stärkeren Störung nicht „hören“ können. Da es diese Signale nicht mehr empfangen kann, werden die Ausfallsicherheitsmechanismen des UAVs aktiviert, und das Fluggerät wird entweder landen oder zu seinem Ausgangspunkt zurückkehren.
Es ist möglich, dass das Störsignal dazu genutzt wird, sich in das Steuerungssystem des UAVs „hacken“ zu lassen, um jemandem die Kontrolle über die Drohne zu ermöglichen. Sobald das Fluggerät unter ihrer Kontrolle steht, könnte der Hacker es entweder zur Landung zwingen oder es an einen Ort fliegen lassen, an dem er es in seinen Besitz nehmen kann. Ebenso könnte das UAV mit einem gefälschten Signal gestört werden, das die PNT-Übertragungen nachahmt, die die Drohne empfängt. Dieses gefälschte Signal könnte genutzt werden, um das UAV von bestimmten Orten fernzuhalten oder es an einen anderen Ort zu fliegen.
Drohnen-HF-Störsender gibt es in vielen Formen und Größen: Es sind einzelne Modelle im Gewehrstil erhältlich, die physisch in Richtung der Drohne ausgerichtet werden, um sicherzustellen, dass das Störsignal auf das richtige Ziel gerichtet ist. Größere, fahrzeugmontierte Anti-Drohnen-Systeme kombinieren häufig einen Störsender mit einem weiteren Wirkmittel, wie beispielsweise einem kinetischen System. Fahrzeug- oder einsetzbare Systeme können Radar-, optronische und RF-basierte Drohnenerkennungssysteme umfassen, die ein eigenständiges Anti-UAV-Ensemble bilden. RF-Drohnenstörsender sind an einer Vielzahl von Orten zu finden, vom Schutz wichtiger Stätten wie Sportstadien und Großveranstaltungen wie Gipfeltreffen bis hin zum Einsatz an der taktischen Front auf dem Schlachtfeld.
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