Чемпион охоты за дронами

Аппаратно-программный комплекс для охоты за беспилотниками, занимающимися шпионажем, разрабатывают сотрудники факультета инновационных технологий (ФИТ) Томского государственного университета (ТГУ) совместно с промышленным партнером — АО «Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов» (НИИПП). Проект реализуется в рамках федеральной целевой программы при поддержке Минобрнауки РФ.

«Беспилотные летательные аппараты в последнее время становятся всё более доступными. Это приводит к учащению случаев промышленного шпионажа, растет количество хулиганств с использованием БПЛА, — объясняет декан ФИТ Станислав Шидловский. — Методы, которые применяются для решения этих проблем, пока технически несовершенны: это либо нейтрализация “шпиона” атакующим дроном с ручным управлением, либо специально обученные для охоты птицы».

Декан Факультета инновационных технологий Томского государственного университета Станислав Шидловский

ТГУ

Коллективу лаборатории высокопроизводительных реконфигурируемых систем ФИТ с коллегами из НИИПП в рамках прикладных научных исследований удалось решить сложную техническую задачу и создать универсальное решение для борьбы с несанкционированным вторжением БПЛА. Аппаратно-программный комплекс состоит из наземной и воздушной частей. Каждая из них оборудована специальными датчиками для получения информации об окружающей обстановке и средствами обработки информации.

«Изюминкой в данном случае является то, что все вычисления проводятся на борту летательного аппарата, — рассказывает Станислав Шидловский. — Техническая сложность заключалась в том, что на борту дрона нужно было разместить много оборудования (устройство захвата, вычислители для обработки больших объемов информации, сенсоры и элементы питания), притом что его подъемная мощность невелика. Для сравнения: у беспилотных автомобилей “электроника” и прочие средства автономного управления занимают целый багажник. В нашем случае решить задачу удалось за счет специального алгоритмического решения и построения гибридной архитектуры вычислителя».

Воздушная часть дрона-«охотника» обнаруживает, идентифицирует и отслеживает нарушителя по специальным каналам (визуальному, тепловизионному и другим). В силу того, что отдельные части БПЛА нагреваются довольно сильно, их легко отличить от птиц. После определения цели перехватчик может воздействовать на нарушителя разными способами: блокировать его каналы управления, если они присутствуют, либо выстрелить специальной сеткой и затем транспортировать в нужное место.

Если шпион имеет большие габариты и вес, после блокировки в воздухе его спускают на землю с помощью парашюта. Затем к месту посадки подъезжает наземная часть, которая представляет собой роботизированную платформу на гусеничном ходу, и производит захват нарушителя с помощью манипулятора с последующим перемещением его в нужную точку.

Как рассказали «Стимулу» в пресс-службе ТГУ, разработка находится на финальном этапе приемки-сдачи. Готовы все блоки, есть опытный образец, разработчики проводят испытания новой системы.

Летающий «сторож» предназначен для пресечения промышленного шпионажа на территории предприятий атомной и машиностроительной промышленности, ТЭКа и других. Его функционал также может найти применение в полиции и в отделах специального назначения.

«Задачи, которые решаются в этой работе, очень сложные и наукоемкие, — рассказал “Стимулу” руководитель направления компании — национального чемпиона НПЦ ЭЛВИС Андрей Пименов. — Направление работ, по моему мнению, правильное и полезное. На данный момент в мире еще никто не продемонстрировал серийно выпускаемые дешевые и малогабаритные решения».

Свою концепцию контроля и мониторинга малых беспилотных воздушных судов (БВС) «Дроносфера», воплощенную на практике, НПЦ ЭЛВИС продемонстрировал на Гидроавиасалоне-2018 в Геленджике. «Мы благодарим Минпромторг России, Объединенную авиастроительную корпорацию, АО «АВИАСАЛОН», АО «Авиапром» и Таганрогский авиационный научно-технический комплекс имени Бериева за организацию Гидроавиасалона, а также Департамент беспилотных авиационных систем Национального исследовательского центра «Институт имени Жуковского» за разработку сценариев применения представленных технических решений и научно-методическое сопровождение», - отметил Андрей Пименов. В концепцию, продемонстрированную на Гидроавиасалоне, входят сразу несколько разработок:

— регистрационный модуль, который устанавливается на БПЛА для идентификации аппарата. Помимо привязки к владельцу он передает информацию о местоположении дрона в реальном времени;

— система видеонаблюдения с компьютерным зрением Orwell 2k-Drone edition, которая предназначена для автоматического обнаружения и классификации целей и ситуаций, передачи в реальном времени видеоинформации оператору;

— радиолокационная система ЕНОТ, которая в любое время суток и при любой погоде обнаруживает нарушителя, в том числе небольшие беспилотные воздушные суда (БВС), на фоне зданий, деревьев, на расстоянии до 1800 метров, и сопровождает обнаруженный дрон. Интегрированная платформа безопасности помимо информации с радаров, тепловизоров и видеокамер использует беспилотники для получения информации о БВС-нарушителях, а также может передать координаты нарушителя, полученные с помощью РЛС ЕНОТ;

— дрон-перехватчик «Сокол» с искусственным интеллектом на борту, способный отследить и задержать малый дрон. Команду он получает от РЛС ЕНОТ.

Решения, применяемые НПЦ ЭЛВИС в беспилотнике-перехватчике, защищены патентом (свидетельства № 116757 от 03.10.2019, № 117356 от 31.10.2019).

На стенде в Геленджике была развернута экспозиция компании, на которой в реальном времени функционировали рабочие места операторов системы мониторинга, а также макеты демонстрируемых вживую систем. Система ЕНОТ в режиме реального времени обнаруживала наземные и надводные цели. Дрон «Сокол» выполнял облет и задержание дрона-нарушителя с помощью захвата сетью. Были показаны малые гражданские дроны с установленными регистрационными модулями типа «Фантом 4».