В статье автор исследует способы защиты многоэтажных зданий от беспилотных летательных аппаратов.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, многоэтажные здания, способы защиты

По данным 2024 года в Ростове-на-Дону проживает больше 1 140 000 человек. Ростов-на-Дону входит в число 16 российских миллионников. Если рассматривать по районам города, то самый большой по численности населения район — Ворошиловский. По актуальным сведениям, на 1 января 2023 года, там проживали более 218 тысяч человек. На втором месте — Советский район, где почти 200 тысяч жителей. На третьем месте Первомайский район — более 187 тысяч человек.

Можно выделить топ-7 жилых комплексов в Ростове-на-Дону. Так, на седьмом месте оказался ЖК «Соловьиная роща», возникший на территории Змиевской балки, с показателем плотности 9,4 тыс. кв. м на га, на шестом — ЖК «Акварель» у Текучевского моста, появившийся на месте промышленных объектов. На пятом месте по плотности — ЖК «Екатерининский», на четвертом — ЖК «Звезда столицы» на месте коммунально-складских объектов, на третьем — ЖК «Первый», на втором — ЖК «Сердце Ростова». Лидером рейтинга стал ЖК «Белый ангел» с показателем 42 тыс. кв. м на га.

Районы города растут за счет строения многоэтажных зданий на небольших площадях. Поэтому, такие районы являются уязвимыми в случае пожара или атаки беспилотных летательных аппаратов. Атаки приводят не только к пожарам, экономическому ущербу, но и гибели и травмированию людей, уничтожению материальных ценностей.

Рассмотрим удары беспилотных летательных аппаратов на многоэтажные дома Ростова-на-Дону за последние полгода.

8 февраля взрывная волна от атаки беспилотного летательного аппарата выбила в 14 многоквартирных домах стекла и двери в районе Сельмаша.Большинство повреждений получили дома на улицах Веры Пановой, 1-й Конной Армии и Плужникова. Из одной многоэтажки в пункт временного размещения эвакуировали 68 жильцов.

22 марта в многоэтажке на Горсоветской, 49/1, в которую ударил беспилотный летательный аппарат, повреждено шесть квартир. Также поврежден фасад здания. В результате атаки пострадали два человека, они госпитализированы. Еще нескольким жильцам на месте была оказана медицинская помощь.

8 августа около 23:00 в многоэтажном доме на улице Левобережной прозвучал громкий взрыв. Затем в квартире на 18-м этаже 4-го подъезда произошел пожар. Причина — удар беспилотного летательного аппарата. По данным главы региона, серьезно были повреждены лишь две квартиры, с 15-го по 20-й этажи были выбиты стекла окон. В помещении, куда прилетел дрон, никто не проживал. Обошлось без пострадавших. На территории ввели режим ЧС.

14 августа в результате атаки дронов пострадали 13 человек. Из них двое доставлены в медицинские учреждения, их состояние оценивается как тяжелое. В результате атаки беспилотников в городе были повреждены несколько многоквартирных домов на улицах Тельмана и Лермонтовская.

26 августа около 23:00 в районе пересечения улиц Халтуринский и Московская упали фрагменты беспилотника. Повреждения получили 11 зданий, включая один дом, где загорелась крыша. К счастью, никто из жильцов не получил травм. Однако строения нуждаются в восстановительных работах.

В связи с продолжающими атаками необходимо провести анализ существующих способов защиты многоэтажных домов.

Защита дома — это комплекс мер, направленных на предотвращение несанкционированного вторжения, наблюдения или нанесения вреда с использованием беспилотных летательных аппаратов. Меры могут включать в себя как физические барьеры и технические решения, а также соблюдение соответствующих правовых норм и правил, которые призваны обеспечить безопасность и конфиденциальность частной территории.

Существует несколько способов защиты дома:

— Радиоэлектронная защита.

— Оптическая блокировка.

— Активная физическая защита от беспилотных летательных аппаратов.

— Пассивные методы защиты от беспилотных летательных аппаратов.

Рассмотрим применение сетки из полиамида как один из способов защиты.

Использование сетки из полиамида является одним из эффективных способов защиты от беспилотных летательных аппаратов. Полиамидная сетка обладает рядом преимуществ, таких как легкость, прочность и возможность противостоять воздействию различных погодных условий. Есть несколько способов использования полиамидной сетки для защиты от беспилотных летательных аппаратов:

Защита зданий осуществляется путем прикрепления сетки к окнам, фасадам или другим уязвимым местам здания. Она будет служить преградой для проникновения беспилотных летательных аппаратов и предотвратит их доступ внутрь здания.

Преимуществаиспользования полиамидной сетки:

1. Универсальность. Она может быть использована для защиты различных объектов, включая здания, склады, крыши, фабрики и прочие сооружения. Сетка создает невидимый барьер, который предотвращает проход беспилотных летательных аппаратов через ограждение или кровлю.
2. Высокая прочность. Изготавливается сетка из специального полиамида безузловым способом. Благодаря этому она обладает высокой стойкостью к механическим воздействиям и перегрузкам. Даже при попытке беспилотных летательных аппаратов перебраться через сетку или обрушиться на нее, она сохраняет свою целостность и продолжает выполнять свою защитную функцию.
3. Легкость и простота монтажа. Сетка может быть установлена на любой поверхности, включая вертикальные и горизонтальные плоскости. Специальные крепления обеспечивают надежную фиксацию, а также легкую замену сетки при необходимости.
4. Высокая эстетичность. Она имеет нейтральный цвет и прозрачную структуру, благодаря чему не портит внешний вид объекта. Таким образом, она подходит для использования на самых разных типах строений без изменения их архитектурного стиля.
5. Долговечность и длительный ресурс использования. Благодаря прочной структуре, такие сетки не только очень прочные, но и весьма долговечные.
6. Экономичность. Сетка относится к одному из самых недорогих способов защиты различных объектов от беспилотных летательных аппаратов.

Высокопрочная сетка из полиамида является эффективным способом защиты коммерческих и других объектов от беспилотных летательных аппаратов, что делает ее популярной для использования в различных сферах.

Способ защиты многоквартирных домом при помощи защитной пленки.

Разбитые стекла — это самая частая причина травм. После атаки дронов во всех домах, в первую очередь, получило повреждение остекление. Оконные стекла и другие виды остекления повреждаются как при прямом попадании в них объектов, так и при взрывной волне. Обычное оконное стекло гораздо менее прочный материал, чем стена здания. По статистике медицинских работников, осколки разбитого стекла наносят самые массовые повреждения людям и окружающим объектам. Даже незначительный предмет, залетевший в окно, или небольшая взрывная волна могут иметь серьезные последствия для здоровья граждан от эффекта разлетевшихся осколков стекол. Поэтому одним из действенных методов — является применение защитных пленок.

Специальная плёнка не только дешевле триплекса, но и проще в установке — плёнку клеят поверх стёкол, а не меняют стеклопакет, как в случае с триплексом. Бронированную плёнку часто используют в частных домах, как защиту от взломщиков, а также на коммерческих объектах. Оклеенную бронеплёнкой витрину магазина не возьмёт никакой кирпич.

Ударопрочные покрытия подразделяются на несколько классов.

А1 (300 мкм*) — защитит от мелких осколков, может выдержать несколько несильных ударов молотком.

А2 (400 мкм) — обладает высокими защитными свойствами от ударов и взлома. Такую защиту трудно пробить даже топором.

А3 (600 мкм) — эта плёнка способна выдержать выстрел из ружья дробью.

По словам специалистов по бронированию окон, с которыми беседовали наши корреспонденты, чаще всего воронежцы выбирают плёнку класса А1. Ударную волну плёнка 200–300 мкм выдерживает, а этого бывает вполне достаточно чтобы избежать травм от разлетевшихся осколков стекла. Такое защитное покрытие уже наклеено во многих школах и детских садах города.

Стоимость квадратного метра плёнки класса А1 начинается от тысячи рублей [1].

Защитная пленка помогает в предотвращении последствий взрыва. При атаке защитная пленка, установленная на стекло, удерживает осколки от разлета внутрь помещения.

Важным элементом нанесения защитной упрочняющей пленки является ее установка именно со стороны защищаемого помещения — защитная пленка устанавливается со стороны, противоположной предполагаемой атаке. При таком типе установки защитная пленка удерживает образующиеся в точке атаки опасные для жизни острые осколки.

Также немаловажным свойством защитной пленки является возможность выдавить ее изнутри помещения вместе со стеклом. Поэтому при опасности для жителей оставаться в помещении, к примеру, во время пожара, человек в состоянии эвакуироваться через окно, на котором установлена защитная пленка. Поэтому применение бронированных пленок может повысить уровень защиты людей. Защита многоэтажных зданий при помощи радиоэлектронного оборудования

В работе [2] показано, что поражение беспилотных летательных аппаратов средствами ЗРК ПВО, в большинстве случаев, является низкоэффективным, при этом приводит к высокому расходу боеприпасов — невосполнимого материального ресурса. В связи с этим перспективным направлением противодействия беспилотных летательных аппаратов считается примените средств РЭП, ресурс которых, при наличии внешнего питания, практически неограничен. При этом средства РЭП могут применяться одним из нескольких способов или их комбинацией:

— подавление или навязывание ложных режимов работы командной радиолинии управления (КРУ) и радиолиниям передачи данных беспилотных летательных аппаратов;

— подавление или навязывание ложных режимов работы каналу навигации БПЛА, основанному на приеме и обработке сигналов одной или нескольких СРНС.

Этапу применения средств РЭП предшествует вскрытие средствами радио- и радиотехнической разведки (РТРР) факта полета беспилотных летательных аппаратов как источника радиоизлучения (ИРИ), вскрытие сигнально-частотных параметров КРУ и сигналов СРНС, которые потенциально могут быть использованы для навигации беспилотных летательных аппаратов в данном районе. Эти сигнально-частотные параметры предаются средствам РЭП в качестве целеуказания.

Радиоэлектронная борьба (РЭБ)(рисунок 3) — это комплекс технических мер по защите объектов от несанкционированного проникновения беспилотных летательных аппаратов. Современная РЭБ защита от дронов способна эффективно обнаруживать и нейтрализовать беспилотники на значительном расстоянии путем создания помех для каналов связи и навигации. Технологии позволяют обеспечить защиту от беспилотных летательных аппаратов как стационарных объектов, или территорий, так и мобильных групп с высокой эффективностью независимо от погодных или других условий.

Рис. 1. Средства РЭБ «Барьер Купол»

Оборудование может работать автоматически или под управлением оператора, обеспечивая круглосуточный контроль над воздушным пространством. В зависимости от конфигурации, РЭБ подавители дронов способны формировать защитный купол радиусом до нескольких километров, блокируя известные каналы управления беспилотниками. При этом такие системы подавления беспилотных летательных аппаратов обычно не оказывают негативного влияния на электронное оборудование самого объекта благодаря избирательному воздействию на определенных частотах.

Принцип действия РЭБ предполагает генерирование электромагнитных полей специальной структуры, которые создают помехи для бортовой электроники дрона. При попадании в зону действия, дрон не принимает команды управления и не может определить свое местоположение по спутниковой навигации. Современные комплексы подавления БПЛА способны одновременно воздействовать на несколько каналов связи, подавляя до 18 частотных диапазонов.

В зависимости от принципа действия и области применения различают несколько видов РЭБ против дронов.

— Направленное радиоподавление — РЭБ подавители дронов данного типа формируют узкий луч помех для воздействия на конкретный беспилотник. При использовании направленных антенн дальность эффективного подавления БПЛА — 1200 метров. Оборудование способно блокировать каналы связи в диапазоне от 420 МГц до 6 ГГц.

— Купольное (всенаправленное) радиоподавление — создается защитный радиоэлектронный купол над объектом, препятствующий проникновению БПЛА со всех направлений одновременно. Радиус действия до 700 метров при использовании всенаправленных антенн.

Существенным недостатком таких систем является возможность эффективной работы только на открытой местности, а также влияние на работу гражданских устройств диапазона 433 МГц, Wi-Fi роутеров и мобильную связь.

Оптическая система обнаружения беспилотников

Оптико-электронные системы (ОЭС) — включают в себя камеры, тепловизоры и другие оптические датчики, которые могут обнаруживать беспилотники по их видимому или тепловому излучению.

Это позволяет оперативно реагировать на угрозу и принять соответствующие меры для ее предотвращения. Оптическое наблюдение также может быть использовано для идентификации беспилотников, определения их типа и характеристик в случае наличия нейросетей или опытного оператора.

На текущий момент встроенный искусственный интеллект позволяет автоматически классифицировать воздушные цели (квадрокоптер, самолет, вертолет и пр.) и вести их по видеоизображению без применения РЛС и помощи оператора.

Рис. 2. ОЭС на поворотной платформе

К недостаткам ОЭС на поворотной платформе (рисунок 2) следует отнести:

— узкий угол обзора, который не охватывает всю панораму в 360 градусов;

— сильную погодозависимость, которая приводит к снижению дальности обнаружения в десятки раз в случае наличия тумана, снега или дождя;

— возможность слежения только за одной целю;

— неэффективная работа в режиме поиска целей из-за малого угла обзора.

Для борьбы с указанными проблемами следует установить либо несколько независимых ОЭС, либо дополнить их РЛС, либо использовать системы кругового сканирования типа охлаждаемогоили неохлаждаемого тепловизора кругового обзора, которые вращаются 1 раз в секунду на 360 градусов и генерируют анализируют панорамные изображения.

Рис. 3. Общий вид ОТКО

Рис. 4. Панорама обнаружения

Эта система достаточно эффективна обнаруживает все БПЛА в панораме 360 градусов (рисунок 4), но также имеет несколько недостатков:

— отсутствие оптического зумирования на цель;

— отсутствие возможности получение дальности до цели;

— резкое снижение эффективности при плохих погодных условиях (туман, дождь и пр.)

Акустические системы защиты

Акустические системы (рисунок 5) — используются для обнаружения звуковых сигналов, создаваемых беспилотником, а точнее его двигателем и лопастями.

Данные системы состоят из микрофонов, установленных по кругу или секторно и в основном не применяются в гражданских системах борьбы с беспилотниками, поскольку нацелены на выявление крупных БПЛА с шумными моторами внутреннего сгорания.

К недостаткам данных систем, относится тот факт, что шумопеленгация в местах, где используются моторы даёт существенную вероятность ложного срабатывания, поскольку часть БПЛА использует те же самые двухтактные моторы, что и садовая техника, мопеды и мотоциклы, а при использовании глушителей на таких системах дальность обнаружения значительно сокращается.

На сегодняшний день ведется доработка по установке узкосекторных микрофонов, что позволяет отсечь наземную технику, но отрицательно сказывается на цене изделия.

Рис. 5. Акустические системы

Пассивные средства защиты от беспилотных летательных аппаратов

Проекты охранных барьеров разрабатываются с учётом массы и скорости беспилотных аппаратов, ветровых нагрузок, климатической зоны и рельефа. Применяют специализированные опоры, растяжки, крепёжные элементы. Все они должны выдерживать вес сетки, влияние осадков, гололёда, а также динамический удар при столкновении с дроном.

Важен расчёт нагрузок, поскольку металлическая или полиамидная сетка натягивается на большой площади, что создаёт парусность. При непрерывной эксплуатации наблюдается износ крепежа. Для его снижения используют оцинкованные детали, легированные сплавы, а при монтаже учитывают особенности грунта, сезонные колебания температуры.

Пассивная защита (рисунок 6) от дронов не должна ограничивать производственный процесс. Ключевые условия:

— Без блокировки рабочих переходов.

— Сохранение обзора важного оборудования.

— Возможность быстрой инспекции узлов.

— Отсутствие помех для систем мониторинга.

Нередко стоит задача уберечь зону от тяжёлых беспилотных летательных аппаратов, способных нести значительный груз. Сетка обязана выдержать ударную нагрузку при попадании дрона весом до сотен килограммов, чтобы не допустить проникновения к местам хранения топлива, реагентов, ценных изделий. Поэтому отдельные элементы проверяются на прочность.

На практике применяют несколько типов барьерных решений. Чаще всего встречается сетка, закреплённая на опорах вокруг периметра или над объектом. Также используются усиленные решётки на окнах и проёмах. В отдельных случаях ставят сборные каркасные купола, которые перехватывают дрон при попытке вертикального сброса опасных предметов.

Рис. 6. Пассивные средства защиты

При выборе пассивных средств защиты от беспилотных летательных аппаратов учитывают массу потенциальных дронов, геометрию объекта, климат. Допустимы комбинации, где верхняя зона перекрывается мощной металлической сеткой, а фасад закрывается полиамидным полотном. Подходящая конструкция определяется моделью угроз и требованиями по прочности, обзору и продолжительности службы.

Акустические системы также относятся к средствам физической защиты от беспилотных летательных аппаратов, однако они могут использоваться лишь для обнаружения устройств, но не для их нейтрализации. Они обеспечивают обнаружение дронов по характерному шуму двигателей. В отличие от заграждений или маскировки, они позволяют фиксировать приближение беспилотников, но, как и другие пассивные меры, не препятствуют их проникновению.

Некоторые объекты нуждаются в двойном слое сетки, что увеличивает смету. Применяют высокие опоры, а также системы подогрева для предотвращения обледенения. Требуются расчёты снеговой нагрузки, анализ сейсмического риска. При таких затратах иногда смотрят в сторону активных решений, потому что они позволяют получать раннюю информацию.

Пассивный барьер работает надёжно, но его полная установка обходится дорого. Заказчики изучают комбинированные схемы, совмещающие механические заграждения с радиолокационными радарами или устройствами обнаружения радиоизлучения. Подобный подход смещает фокус в сторону быстрой идентификации и пресечения полёта дрона.

Заключение

Согласно проведенному анализу, по всем критериям сетка из полиамида является максимально универсальным способом защиты, но в связи с тем, что застройщик не будет использовать данный способ по эстетическим соображениям, то на первый план выходит применение оптической системы защиты. Она является одним из эффективных и недорогих способов защиты. Данная система может работать как самостоятельно, так и с оператором. Таким образом, данная система может быть использована и для обнаружения пожара в том числе.

Поэтому в дальнейшем данную систему возможно перепрограммировать для обнаружения пожаров. Поэтому такая система защиты будет универсальной.

Литература:

1. Как защитить квартиру от беспилотника: сравниваем технологии и цены. URL: https://dzen.ru/a/aHlacqkrOByjZDVA?ysclid=mg5i6qahs7810127466

2. Макаренко С. И., Тимошенко А. В. Анализ средств и способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Часть 2. Огневое поражение и физический перехват // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 1. С. 147–197. DOI: 10.24411/2410–9916–2020–10106.