Sõduri ülevaade: Mehitamata õhusõidukid ründavad - ehk kas neid on võimalik tõrjuda

 (15)

Erineva suuruse, keerukuse ja eesmärgiga mehitamata õhusõidukid (Unmanned Aerial Vehicle, edaspidi UAV) on tulnud meie igapäevaellu ning nende tegevust ja selle vilju näeme kas linnuperspektiivist vaadeldava telepildina uudistesaadetes või naabri aias ringi põriseva mängukopterina. Sageli kompavad erinevate mehitamata õhusõidukite kasutajad ka kehtestatud regulatsioonide piire.

Ilmus ajakirjas Sõdur 5/2015

Eelmises artiklis (vt „Mehitamata õhusõidukitest riigikitses“ Sõdur 6/2014) oli juttu, et kui ettevaatamatu tsiviilkäitaja kas lohakusest või ka tahtlikult lennutab oma õhusõiduki piiranguala kohale, siis saab teda karistada vaid lennureeglite rikkumise eest. Alljärgnevalt vaatame lähemalt UAV-de sõjandusliku kasutamise mõningaid teisi tahke.

UAV-d riigikaitses

Riigikaitses on mehitamata õhusõidukid olulised abivahendid, mis, sõltumata sellest, on nad relvastatud või mitte, aitavad sõjalise rünnaku korral kaitseväel tagada ennetavad rahvusvahelise õigusega kooskõlas olevad kaitsemeetmed. UAV-de pardale paigaldatud andurid võimaldavad tuvastada, kas kontrollitav sihtmärk on õiguspärane ja see aitab reaalajas vähendada kaasnevat kahju. See, et õhusõiduk on mehitamata, ei vähenda tema hangitud teabe usaldusväärsust ja selle alusel ülema langetatud jõu kasutamise otsuse õigsuspärasust. Kahtluse korral on mehitamata õhusõidukil reaalajas suurem võimalus kohe täiendavat infot hankida kui mehitatud õhusõiduki puhul.

Seotud lood:

Kui aga ründaja kasutab mehitamata õhusõidukit, siis on kaitsva poole esmane kohustus tuvastada, kas tegu on sõjalise lendava objektiga. Rahvusvaheline tsiviillennunduse konventsioon paneb tsiviilkasutuses olevate mehitamata õhusõidukite käitajatele kohutuse deklareerida arusaadavalt oma sõidukite tsiviilstaatus. Tõrjuv pool peab arvestama, et ka ebaselgetel asjaoludel allatulistatud õhusõiduki tükid võivad tekitada tiheasustusega aladel kahju. Väekaitse meetmete rakendamisel on oluline õhuründevahendi tegevuse vahetus. Et täiendavaks analüüsiks sageli aega ei jää, võidakse neid meetmeid rakendada kohe. Rahvusvaheliselt on aktsepteeritud üheksa õhusõiduki sihtmärgina tuvastamise viisi. Alljärgnevalt esitame UAV-de tõrjeks kasutatavate tehniliste abinõude efektiivsuse analüüsi lähtudes UAV operaatoritest ja tõrjevahenditest.

UAV-de tuvastamine

Et avastada ja kaitsta õhuruumi piiranguala ootamatute mehitamata õhusõidukite sissetungi eest, on vaja eristada kolme operaatori kategooriat:

  • 1) operaator, kes laseb sel juhtuda teadmatusest;
  • 2) operaator, kes teeb seda tahtlikult, kuid ei ole eriteadmistega;
  • 3) eriteadmistega operaator, kes on võimeline kokku seadma vajaliku riist- ja tarkvarakomponentidega mehitamata õhusõiduki.

Esimese kahe tõrjumiseks piisab UAV tootjate poolt GPS-il põhineva õhuruumi piiri sisestamisest UAV autopiloodi tarkvarasse. Sinna kuuluksid lennuväljade lähialad, spordistaadionid, valitsusasutused jms. Piirangualadel peavad olema radarid ja akustilised ning elektro-optilised radariavastamise andurid, samuti võimsad püüdur-UAV-d, mis on võimelised grupina kinni püüdma mitu piirangualasse tunginud UAV-d üheaegselt.

Kolmandat tüüpi sissetungija aga võib näiteks planeerida sihtmärgi ründamist kuni kümmekond kilo kaaluva lõhkemoonaga mitmekümne kilomeetri kauguselt. Piirangualale lähenedes lülitab ta välja UAV mootori, et mitte häirida akustilisi andureid ning tema UAV konstruktsioonis võib olla kasutatud vargtehnoloogiat või materjale (näiteks Styrofoam), mis vähendavad objekti radarile tagasipeegeldumist. GPS-i n-ö tara piirangud autopiloodile on vabavara abil lihtsalt kõrvaldatavad ning lend ise toimub täielikus eetrivaikuses. See muudab keerukaks sellise UAV juhtimist segada ja üle võtta ning sihtmärgi juurde võib jõuda ka ilma GPS-ita, vaid magnetoelektrilise inertsil põhineva navigatsioonisüsteemi abil. Isegi kui rünnaku eesmärk on vaid paanikat tekitada, siis juba plahvatusega sihtmärgi lähedal saavutab operaator eesmärgi.

Massiline UAV GPS-i juhtimissüsteemi segamine sunnib rünnakuks odavamaid UAV-sid kasutavaid operaatoreid lennutama neid kauge maa tagant. Samas häirib selline segamine kogu piirkonnas kõiki teisi UAV-de tsiviilkäitajaid. Samuti on tsiviilkäitajatele ohtlik piiranguala kaitsmisel lokaalselt UAV-vastase laseri kasutamine.

Erinevate õhukitega seotud väga erinevate ründejuhtumite arv on tõusuteel. Näiteks üritasid Palestiina võitlejad juba 1987. aastal tungida paraplaane kasutades Iisraeli väeosa territooriumile. Saksamaa kantsleri Angela Merkeli turvamehel õnnestus ühe mini-UAV maandumine tõrjuda. Lisaks tsiviilkasutuse olevaile UAV-dele vajavad ka eri riikide relvajõududele toodetavad mehitamata õhusõidukid vastuabinõusid riigi õhuruumi suveräänsuse kaitseks.

Intsidentide arvu kasv vaid mõnisada dollarit maksevate mehitamata õhusõidukitega on andnud tööstusele põhjuse alustada vahendite tootmist UAV-dest inimestele ja infrastruktuurile põhjustatud võimalike ohtude vastu. Isegi lennukimudeliga sarnanev mini- või mikro-UAV võib valedes kätes palju kahju tuua. Euroopa riigid finantseerivad aja nõudele vastu tulles siiski eelarve piires üsna kulukaid UAV uurimistöid.

Kuidas tõhusalt tõrjuda UAV-d?

Hollandis peaks Thales Groupi kohaliku filiaali toodetav operaatori juhitav UAV-de tõrjumiseks mõeldud radar Squire olema relvajõudude ja politsei kasutuses käesoleva aasta lõpuks. Selle radari oluline võime on suutlikkus eristada, kas tegu on väikese mehitamata õhusõiduki või linnuga. See oleks koos UAV tarkvarasse sisestatud GPS n-ö taraga tõhus abinõu esimese ja teise kategooria UAV-de käitajate vastu.

Euroopa relvasüsteemide tootja MBDA plaanib läheme viie aasta jooksul valmis saada viiekilomeetrise tegevusulatusega ja 40-kilovatise võimsusega laserrelva. See sobiks näiteks 2,2-meetrise tiivaulatuse ja 2,2 kilogrammi moona kandva drooni Orbiter IK hävitamiseks. Katsetamise käigus õnnestus 20 kW võimsusega kiire abil hävitada mikro-UAV 500 meetri kaugusel. Samas on laser kulukas tõrjeviis ning ökonoomsemad on allpool kirjeldatud raadiosageduste katkestamine, GPS-i segamine, väikesed juhitavad raketid, suurtükist tulistatav moon või isegi teise UAV-ga sõna otseses mõttes võrku püüdmine.

Paljud Euroopa riigid on oma kaitsekulutustesse sisse kirjutanud uurimistööd mehitamata lahinguõhusõidukite (unmanned aerial combat vehicle, UCAV) loomiseks. Korporatsioonid BAE System, Dassault Aviation, Rolls-Royce, Safran, Selex ja Thales on Suurbritannia ja Prantsusmaa tellimusel allkirjastanud kaheaastase UCAV uurimistöö. Iisraeli kaitsetööstuse kümneaastane kuuest eri võimega UCAV-st koosnev projekt peaks oluliselt parandama mehitamata platvormilt sooritatud õhulöökide täpsust ja vähendama kaasnevat kahju.

Jätkuvat vajadust selliste õhusõidukite järele kinnitab Briti kuningliku õhuväe keskmise tegevusraadiusega UAV-de Reaper üksuse kasutamine pärast Afganistani operatsiooni Islamiriigi vastu Iraagis. Suurbritannia analüüsib relvastatud luure- ja seirevõime tagamiseks kava Scavenger, mille alusel siis kas jätkatakse Reaperi tootmist või luuakse uus mehitamata õhusõiduk.

Alates 2012. aasta oktoobrist Iisraeli õhuväge juhtinud ja 2015. a septembris erru läinud brigaadikindral Shahar Shochati ütluste kohaselt on 2016. aasta esimeseks pooleks plaanitud kasutusele võtta uus õhuturbesüsteem mehitamata õhusõidukite püüdmiseks. See põhineb USA-s toodetud Patrioti rakettidel ja on peamiselt mõeldud lõhkemoona transportivate UAV-de vastu. Seega on hävitus- ja pommituslennukite ning rakettide kõrval varsti õhuvaenlase relvastuses meil alles tsiviilkasutuses levivad mehitamata õhusõidukid ja seda kasvavat ohtu mainis brigaadikindral Shochati 2014. aastal rahvusvahelisel konverentsil. Oht algab mini-UAV-dest ning võib olla on vaja isegi mikro-UAV-de vastast õhukaitset.

Kava põhineb 2015. aasta suvisel tegevusel, kui püüdurhävitajate asemel tulistati Gazas Patriot-rakettidega alla kaks mehitamata lahinguõhusõidukit. Sellisel moel tagati ka Ben Gurioni lennuvälja julgeolek, kui Iisraeli külastas USA president.

Arvestades seniseid kogemusi, analüüsis Texase Austini ülikool USA-s UAV tõrjemeetmeid.

1. Tavapärased radarisüsteemid

Primaar- ja sekundaarradarid on olemas enamikel suurematel lennuväljadel. Primaarradar ei saa sihtmärgilt mingit signaali ja sobib pahatahtliku sissetungija tuvastamiseks. Probleem on aga asjaolus, et UAV-del (ennekõike pahatahtlikel) ei ole tavaliselt sekundaarradarile signaali andvat raadiomajakat ja radarikiiri hajutavast materjalist või konstruktsiooniga alla kahemeetrise tiivalaiusega UAV on ka primaarradarile halvasti nähtav ning raskesti linnust eristatav. Seda eriti lennukõrgusel alla 100 jalga.

2. Akustilised andurid

Elektrilise rootori või plaaneriga UAV-d tekitavad teatud kindlat anduriga tuvastatavat heli. Sama on ka vedelkütusega töötavate UAV-de puhul. Sellised andurid tuleb paigutada piki kaitstava objekti perimeetrit. Puuduseks on, et nende abil on raske UAV-sid eristada teistest elektrilistest ajamitest, kui ei ole võimalik kasutada elektro-optilisi andureid. Eriti juhul, kui lennu viimane faas toimub planeerides või rootoriga vaba langemisega. Samuti puudub usaldusväärne eristusvõime kaugemal kui 500 meetrit andurist.

3. Raadiolainete tuvastamine

Üldjuhul annab UAV oma operaatorile tagasisidet juhtmeta andmeside abil, mille sagedus ja laineala võimaldab saatja asukohta tuvastada. Raadiovaikuses tegutsevad kolmanda kategooria UAV käitajad seda aga kindlasti ei kasuta.

4. Elekto-optilised andurid

Kaamerad, mis on tundlikud nähtavale valgusele või infrapunakiirgusele. Viimased võimaldavad avastada sissetungijat nii päeval kui öösel ja eristada seda ka lindudest, nahkhiirtest ja putukatest. Texase ülikooli käesoleva aasta märtsikuu andmeil pole täiuslikku elektro-optilist süsteemi. Kuna seni puudub täpne infrapunaanduri efektiivsuse määratlus, siis ei saa kinnitada, mida ülikool loeb Hollandis kasutusele võetava eelmainitud Thalese elektro-optilise süsteemi puuduseks.

5. Elektrooniline kaitse

Ka valdavalt autonoomse UAV puhul on siiski võimalus operaatoril lendu sekkuda. Seda raskendab aga juhtimisinfo krüpteerimine või üleminek täiesti autonoomsele lennurežiimile.

6. GPS- või GNSS-süsteemi halvamine

Eelmise aasta andmeil oli GPS-süsteemi petmine White Sands Missile Test Range’i eksperimendi käigus ja laboratoorse katse käigus võimalik, kuna GNSS-signaal ei ole eriti turvaline. Nimetatud tõrjemeetme puudus on aga tsiviilkäitajate tegevuse häirimine suurel maa-alal nagu näiteks lennuväljal maanduvate õhusõidukite GPS-süsteemid. Tulenevalt signaalide tugevusest võib UAV GPS- või GNSS-signaali efektiivne segamine ühe kilomeetri kaugusel kaitstavast objektist häirida tsiviillennuliiklust viie kilomeetri kaugusel. Eeltoodu sunnib käitajat opereerima visuaalselt, ning teda saab takistada GPS/GNSS-signaalide segamise asemel UAV juhtimisside segamisega.

Seega jääb segamine ja ka valede juhtimissignaalide saatmine üldjuhul eelistustes viimaseks tõrjemeetmeks.

7. Kineetiline kaitse

Selline tõrjeviis eeldab tõrje-UAV-sid, kummikuule, tulirelvi või võrke. Puuduseks on, et kontakti korral võib lõhkemoon siiski plahvatada ja see iseenesest võibki olla sissetungija eesmärk.

Eeltoodu kinnitab, et õhuruumi kasutamisel toimub üleminek uutele lennuvahenditele, mis eeldavad nende ohutuks kasutamiseks nii rahu- kui ka kriisiajal uusi rahvusvahelise avaliku õigusega kooskõlas olevaid tõrjemeetmeid. Ka eelhoiatussüsteemid ja tõrjevahendid peavad olema vastavuses ohuhinnangutega. Kaitseväes juhib lennuohutusalast tegevust õhuväe ülem ning liitlasriikide asjakohane praktika aitab planeerida UAV tõrjemeetmeid selliselt, et oleks tagatud kaitseväe objektide julgeolek ja samas ka tsiviillennuliikluse lennuohutus ja minimiseeritud kahju tekkimine kolmandatele isikutele.

Eesti õhuvägi hoiab ennast kursis mujal maailmas tehtavate arengutega UAV-de või UCAV-de sissetungide ja rünnete tõrjumisel, et vajadusel neid rakendada kaitseväe julgeolekualale sissetungijate vastu. UAV-dega eksperimenteerivatel entusiastidel oleks soovitav seda arvestada.