Беспилотные летательные аппараты прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Они широко используются для ведения фото- и видеосъёмки, слежения за наземными объектами, доставки товаров. Дроны стали неотъемлемой частью военных и специальных операций. Для тех, кому поставлена задача нейтрализации БПЛА, самым важным становится вопрос - можно ли осуществить перехват дрона.
Как работает управление дроном
Прежде всего, следует разобраться в том, как беспилотники получают от операторов команды на выполнение различных операций. Режимы управления образуют стратегию полёта, которая сугубо индивидуальна для каждой поставленной задачи.
В стабилизированном состоянии электроника автоматически выравнивает дрон и удерживает заданную высоту. Ручной режим всецело зависит от опыта и умения оператора, его физического состояния и уровня пространственного мышления. Итак, выясняем, что главное в процессе установления контроля над беспилотным воздушным судном…
Радиоканал и частоты
В наших предыдущих материалах не раз было указано, что для управления дронами используются различные частотные диапазоны.
Функционал состоит из двух групп задач:
- Передача команд оператора.
- Получение телеметрической информации для контроля и изменения параметров полёта.
Главный недостаток радиосвязи – её уязвимость. Если канал не защищён в достаточной степени от постороннего вмешательства, невозможно обеспечить надёжное шифрование.
Протоколы передачи данных
Основные требования к каналам, по которым информация поступает от дронов к системам управления и анализа – разрядность, цветность, форма и количество пикселей, формат и частота кадров, степень сжатия. Все эти технические параметры являются составной частью протокола передачи данных.
В процессе управления дронами используются три варианта:
- DSM2/DSMX – характеризуется низким уровнем энергопотребления, частично защищён от внешних помех;
- MAVLink – не шифрует данные, предназначен для передачи телеметрической информации.
Простые коммерческие БПЛА оснащаются самым привычным способом – с помощью Wi-Fi. Данный канал передачи данных беззащитен перед хакерами и легко взламывается цифровым оборудованием. Внимание! В целях промышленного шпионажа и на театрах военных действий протокол Wi-Fi не используется.
GPS-навигация
Для ориентации в пространстве в отдельных случаях при управлении дронами применяется GPS- навигация. Если противник обладает информацией о параметрах движения одного или нескольких БПЛА, возможно изменить или заглушить принимаемые ими сигналы. Результатов может быть два:
- потеря управления;
- приём и исполнение ложных команд.
В боевых условиях это самый простой способ нейтрализации дронов противника.
Методы перехвата БПЛА
Перехват управления дроном требует обширных технических знаний и наличия специализированного оборудования. Рассмотрим наиболее распространённые методы:
Воздействие на Wi-Fi соединение
Простые беспилотники перехватывают, добиваясь изменения параметров беспроводной локальной сети. Если для защиты применяется устаревший стандарт WEP, «общение» дрона с оператором легко взламывается с помощью набора специальных программных инструментов.
При перехвате трафика применяется метод оценки безопасности компьютерных систем, получивший наименование пентест («испытание на проникновение»). Второй вариант воздействия на сети Wi-Fi – аудит ключей шифрования WEP и WPA/WPA2-PSK. Получив возможность работы в сети, взломщик может осуществлять подключение к устройству, отдавать команды, управлять перемещениями дрона в воздухе, перехватывать онлайн-видеопоток.
SDR-инструменты
Software-defined radio представляет собой инструмент, предназначенный для конструирования модульных систем фиксации FPV-дронов. Технология SDR широко применяется при выполнении нескольких задач:
- Локальный контроль.
- Автономный мониторинг.
- Прослушивание «общения» оператора с дроном.
- Воссоздание сигналов управления.
- Подмена команд.
Приёмники сигналов аналогично акустическим установкам являются полностью пассивными системами: они не излучают сигналов и защищены от пеленгации. Стандартный комплекс SDR- сканирует эфир не более 30 секунд. Время автономной работы составляет 2-4 часа.
Программно-определяемое радио SDR работает от внешних источников питания против дронов, использующих протоколы связи со слабым шифрованием. Аппаратуру можно интегрировать в стационарные комплексы перехвата бпла.
GPS-спуфинг
Данный способ представляет собой подмену сигнала глобальной системы позиционирования. Это делается для того чтобы дезориентировать дрон и направить его в необходимую точку. Чаще всего спуфинг используется для посадки БПЛА противника.
По широковещательному радиоканалу передаётся более мощный, в сравнении с используемым противником, радиосигнал. С его помощью атакующим оператором указывается корректная позиция для летящего БПЛА, а затем происходит её медленное отклонение. Быстрое перемещение приводит к потере сигнальной блокировки. Закончив операцию, спуфер превращается в передатчика помех.
Глушение
Самый простой и привычный способ борьбы с дронами – использование глушилок (джаммеров). Они создают помехи для радиосигналов, которые отправляются в определённом диапазоне частот. Возможные последствия для связи:
- нарушение нормального функционирования;
- полная блокировка.
Зачастую при блокировке связи с пультом управления активируется режим «домой» (Return to home) и беспилотник разворачивается в противоположном направлении. Дополнительное применение SDR полностью устанавливает контроль над дроном по окончании процедуры глушения оригинального сигнала.
Атаки на видео и телеметрию
Если необходимо отправить на дрон поддельный пакет данных, который полностью синхронизирован с оригинальными командами, используется простой и надёжный способ. При слабой защите протокола управления БПЛА принимает подставные команды как оригинальные.
Атака на телеметрию и видеосигналы представляет собой классическую киберугрозу. Как все физические системы, дроны уязвимы к широкому спектру внешних возмущений. Методы воздействия:
- внедрение вредоносного кода;
- подмена команд (ввод ложной информации в поток телеметрии);
- DDoS-атака на управляющий сервер или облачную платформу.
Сложности перехвата дронов
События последних лет на театрах военных действий СВО доказали, что атаки на дроны с целью изменения их текущих задач или уничтожения – процесс реализуемый. Однако в ходе перехвата бпла могут возникать определённые сложности. К таковым относятся:
- использование операторами противника современных протоколов связи с дронами и процедуры шифрования;
- тонкости построения системы «дрон-оператор»;
- необходимость обширных знаний по физике и аэродинамике для управления воздушными судами;
- применение специальных алгоритмов защиты автопилотов.
Кроме того, есть ещё одна тонкость того, как перехватить управление дроном. Гражданские БВС сажать без наличия специального разрешения запрещено, вплоть до административной и уголовной ответственности в некоторых странах.
С целью снижения количества помех от беспроводных устройств в дронах используется метод передачи информации по радио FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). Отсылаемый сигнал с большой скоростью меняет частоты, затрудняя фиксацию курса дрона. В научных кругах способ получил название «псевдослучайная перестройка рабочей частоты».
«Высшим пилотажем» защиты от перехвата БПЛА является применение технологии радиогоризонта. В определённом месте посылки от антенн касаются земной поверхности. При этом учитывается кривизна и обусловленное ею преломление волн. Количественная характеристика радиогоризонта обусловлена высотой полёта беспилотника, мощностью источника и наличием блокирующих сигнал физических препятствий.
Почему РЭБ — наиболее эффективный способ нейтрализации дронов
Если нет необходимости (или времени) производить перехват сигнала беспилотника или его посадку в определённой точке, наилучшим способом воздействия является применение средств радиоэлектронной борьбы. Специализированные устройства вторгаются в обмен информацией между дроном и оператором управления.
Задача РЭБ – обнаружение беспилотного воздушного судна в радиолокационном диапазоне волн. Далее система определяет и фиксирует диапазон частот, в которых происходит обмен информацией и передача телеметрии. Нарушение функционала данных процедур вошло в наш обиход под привычным словом «подавление». Воздействие на электромагнитное поле возможно двумя способами работы с излучением – генерацией или отражением. В современных средствах РЭБ широко используются нестандартные способы борьбы с дронами – использование ловушек и ложных целей. Лёгкие комплексы могут быть носимыми (например, окопный РЭБ), более сложные и эффективные – как правило, передвижные или стационарные.
