Застосування БПАК в умовах дії засобів радіоелектронної боротьби

Abstract

Мета статті – обґрунтування алгоритму, який дасть змогу визначати координати виявлених угруповань противника, його пересування, координати вогневих засобів, оборонних споруд і бойової техніки противника; вести розвідку місцевості, особливо її змін у районах бойових дій; оперативно вносити зміни в топографічні карти та інші графічні документи місцевості; вести спостереження за діями своїх військ (контроль результатів ураження цілей авіацією, перевірка якості маскування своїх військ); визначати координати цілей; виявляти перешкоди і шляхи їх обходу тощо. Також у статті запропоновано алгоритм автоматизації аерознімання та опрацювання розвідувальної інформації (дешифрування), автоматизації способу визначення координат об’єктів за аерозображенням (зокрема в умовах застосування противником засобів радіоелектронної боротьби під час активних завад (GPS cпуфінг) та оцінювання точності координатної прив’язки фотозображень. Методика. Дослідження виконано на основі аналізу літературних джерел із теми наукового дослідження та практичного аналізу в ході польотів БпАК тактичного рівня як вітчизняного виробництва, таких як А1-СМ “Фурія”, ЛЕЛЕКА-100, SHARK,”Sirko”, так і західних країн PUMA, Spectator-M1, FlyEye та інших. Крім навчальних польотів, для виконання поставлених завдань враховано та проаналізовано бойовий досвід у підрозділах артилерійської розвідки та під час виконання бойових операцій із застосуванням ЗС російської федерації радіоподавлення у широкому спектрі частот. Результати. Проаналізовано теоретичні, методичні та практичні проблеми застосування підрозділів БпАК в умовах активного застосування противником засобів радіоелектронної боротьби та виконано практичні експерименти, в результаті яких визначено конкретні способи поліпшення функціонування БпАК в умовах активної дії засобів радіоелектронної боротьби противника. На основі глибокого аналізу актуальності та перспектив розвитку повітряного знімання у ЗС України запропоновано новий алгоритм застосування штатних фотокамер літальних апаратів. Виконано експериментальне дослідження зі здійсненням польоту за відсутності GPS-сигналу та визначення координат трьох точок і порівняння із даними двочастотного GSM-модуля. Наукова новизна. Необхідність цього дослідження зумовлена тим, що аеророзвідникам часто доводиться виконувати бойові завдання із застосуванням БпАК в умовах дії РЕБ противника, але спосіб виконання аерознімання, створення ортофотопланів та визначення координат об’єктів у таких умовах не зазначений. Науковою новизною цієї праці є розроблення та апробація алгоритму прив’язки та дешифрування аерознімків в умовах активного застосування засобів радіоелектронної боротьби (РЕБ). Цей алгоритм дає змогу ефективно працювати підрозділам безпілотних літальних апаратів (БпАК) в умовах, коли GPS-сигнал недоступний. Крім того, дослідження окреслює нові напрями розвитку аерознімання, такі як введення запису кутів орієнтування (крену та тангажу) для підвищення точності опрацьованих знімків, використання технології дистанційного зондування Землі для автоматичного архівування та передавання даних, а також використання цивільних фотографувальних БпЛА літакового типу із захищеними GNSS модулями. Ці пропозиції відкривають нові можливості для поліпшення якості та ефективності роботи безпілотних літальних апаратів у розвідувальних операціях. Загалом наукова новизна дослідження полягає в розробленні нових підходів та алгоритмів для вирішення проблем прив’язки та дешифрування аерознімків в умовах активного застосування засобів радіоелектронної боротьби. Практичне значення. Запропоновано алгоритм роботи операторів БПАК в умовах дії РЕБ противника і проаналізовано точність визначення координат об’єктів за матеріалами повітряної розвідки. Результати дослідження призначені для командирів підрозділів БпАК, ПУАР та осіб, залучених до роботи штабу, а саме секції S2 (розвідка) та аналітичних центрів з метою ефективного визначення положення військ противника. Застосування алгоритму прив’язки та дешифрування аерознімків з високою точністю у ситуаціях, коли GPS-сигнал недоступний, дасть змогу підрозділам безпілотних літальних апаратів (БпАК) ефективно працювати у важких умовах радіоелектронної боротьби. Це сприятиме забезпеченню командирів та штабів актуальними картами, які нададуть оперативну інформацію для визначення реального стану місцевості, доріг, інфраструктури та інженерних споруд противника. Крім того, введення нових технологій, таких як запис кутів орієнтування та використання технології дистанційного зондування Землі, сприятиме підвищенню точності опрацьованих знімків та ефективному архівуваннюй передаванню даних.The purpose of the article is to justify the algorithm that will allow to determine the coordinates of detected enemy groups, their movements, coordinates of fire equipment, defensive structures and combat equipment of the enemy; conduct reconnaissance of the terrain, especially its changes in the areas of hostilities; promptly make changes to topographic maps and other graphic documents of the area; monitor the actions of your troops (monitoring the results of hitting targets by aircraft, checking the quality of the camouflage of your troops); determine the coordinates of targets; identify obstacles and ways around them, etc. Also, the article proposes an algorithm for automating aerial photography and processing intelligence information (decryption), automating the method of determining the coordinates of objects from an aerial image (including in the conditions of the enemy's use of electronic warfare tools during active jamming (GPS cpuffing), and evaluating the accuracy of the coordinate reference photo images. Method. The study was carried out on the basis of the analysis of available literary sources on the topic of scientific research and practical analysis during the flights of tactical level BpAK both of domestic production, such as A1-SM “Fury”, “LELEKA-100”, “SHARK”, “Sirko” and Western countries “PUMA”, “Spectator-M1”, “FlyEye” and others. In addition to training flights, combat experience in artillery reconnaissance units and during combat operations with the use of radio suppression on a wide spectrum of frequencies by the Armed Forces of the Russian Federation were taken into account and analyzed to fulfill the assigned tasks. Results. The theoretical, methodical and practical problems of the use of BpAK units in conditions of active use of electronic warfare by the enemy were analyzed, and practical experiments were conducted, as a result of which concrete ways of improving the functioning of BpAK in conditions of active use of enemy electronic warfare were obtained. Based on an in-depth analysis of the relevance and prospects for the development of aerial photography in the Armed Forces of Ukraine, a new algorithm for the use of standard cameras of aircraft is presented. An experimental study was conducted by flying in the absence of a GPS signal and determining the coordinates of three points and comparing them with the data of the dual-frequency GSM module. Scientific novelty. The need for this study is due to the fact that aerial reconnaissance often has to perform combat missions using BpAK in the conditions of enemy EW, but the method of performing aerial photography, creating orthophoto plans and determining the coordinates of objects in such conditions is not specified. The scientific novelty of this article is the development and testing of an algorithm for linking and decoding aerial photographs in conditions of active use of electronic warfare (EW). This algorithm allows units of unmanned aerial vehicles (UAVs) to work effectively in conditions where the GPS signal is unavailable. In addition, the study suggests new directions for the development of aerial photography, such as the introduction of the recording of orientation angles (roll and pitch) to increase the accuracy of processed images, the use of remote sensing technology for automatic data archiving and transmission, as well as the use of civilian aircraft-type photographic UAVs with protected GNSS modules. These proposals open new opportunities for improving the quality and efficiency of unmanned aerial vehicles in reconnaissance operations. In general, the scientific novelty of the research consists in the development of new approaches and algorithms for solving the problems of linking and deciphering aerial photographs in the conditions of active use of radio-electronic warfare. Practical meaning. An algorithm for the operation of BPAK operators in the conditions of the enemy’s EW is proposed, and the accuracy of determining the coordinates of objects based on aerial reconnaissance materials is analyzed. The results of the research are developed for the commanders of the BpAK, PUAR units and persons involved in the work of the headquarters, namely the S2 section (intelligence) and analytical centers in order to effectively determine the position of the enemy’s troops. The application of the algorithm of linking and deciphering aerial photographs with high accuracy in situations where the GPS signal is unavailable will allow units of unmanned aerial vehicles (UAVs) to work effectively in difficult conditions of radio-electronic warfare. This will contribute to providing commanders and headquarters with upto-date maps that will provide operational information to determine the real state of the enemy's terrain, roads, infrastructure, and engineering structures. In addition, the introduction of new technologies, such as the recording of orientation angles and the use of Earth remote sensing technology, will contribute to improving the accuracy of processed images and effective archiving and data transmission.