Vastadronejärjestelmät lisäävät turvallisuutta maassa ja ilmassa

Sodankäynnissä ylitetään nyt erilaisia dronerajoja ennennäkemättömällä vauhdilla. Kun toinen osapuoli kehittää entistä älykkäämmän sotilaallisiin iskuihin kykenevän dronen, on toisen kehitettävä vähintään yhtä älykäs vastadronejärjestelmä. Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä nähtiin lokakuussa eteläkorealainen vastaiskudrone tositoimissa, mutta onneksi ainoastaan kuvitteellisen maalinsa kimpussa.

Counter-UAS (Unmanned Aerial System), eli niin kutsuttu vastadronejärjestelmä, on käsitteenä hyvin moniulotteinen. Lyhyesti ja yleistäen suomennettuna sillä tarkoitetaan ei-toivottua dronetoimintaa eliminoivaa järjestelmää. Vastaiskudronea kutsutaan englanninkielisellä lyhenteellä Counter-UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Myös lyhenteitä cUAV ja Anti-UAV käytetään, kuten muitakin asiaa kuvaavia kirjainyhdistelmiä.

Counter-UAS -yläkategoria voidaan jakaa ainakin neljään alaluokkaan: signaalihäirintä (radiotaajuudet), cyber-kaappaus, kineettiset häirintäjärjestelmät ja suurienergiset häirintäjärjestelmät.

Radiotaajuushäirinnän avulla pyritään häiritsemään epäilyttävän tai vaarallisen dronen ohjaussignaalia. Kun tietyllä radiotaajuudella toimiva ohjaussignaali katkaistaan, laskeutuu drone yleensä alas tai aloittaa paluun lähtöpaikkaansa. Signaalihäirintä tehoaa myös parvimuodostelmassa lentäviin drooneihin.

Cyber-kaapausta käytettäessä dronea huijataan hakkeroitumalla dronen teknisiin järjestelmiin ja ”esiintymällä” tämän jälkeen dronen ohjausasemana. Cyber-kaappauksen onnistuminen on kuitenkin haasteellista ja epävarmaa. Manipuloinnin on oltava vahvempaa kuin dronen alkuperäisen ohjaussignaalin, ja signaalien taajuusvaihteluita on pystyttävä tehokkaasti ennustamaan. Tämä ratkaisu ei sovellu droneparven eliminoimiseen.

Kineettiset häirintäjärjestelmät tarkoittavat kaikkia niitä keinoja, joihin liittyy fyysisiä toimenpiteitä drooneja kohtaan. Tällaisia ovat esimerkiksi erilaiset esteverkot ja kamikaze-dronet. Jopa koulutetut petolinnut voivat toimia kineettisenä häirintäjärjestelmänä tai osana sitä. Tämäkään vastadronemalli ei toimi parven kohdalla, ainakaan kovin hyvin.

Suurienergiset vastaiskutoimet tarkoittavat esimerkiksi laseraseita, joilla haitalliseksi epäilty tai todettu drone voidaan tuhota. Korkeaenerginen lasersäde tuhoaa kevyen dronen helposti pitkänkin matkan päästä esimerkiksi sytyttämällä sen palamaan. Lasertekniikka on kustannustehokas ratkaisu, jolla voi tuhota myös parvessa lentäviä laitteita. Keino tehoaa myös sellaisiin drooneihin, jotka on ohjelmoitu toimimaan itsenäisesti ilman ulkoapäin tulevaa ohjaussignaalia.

Nearthlab valmistaa huippunopeita vastaiskudroneja

Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä lokakuun puolivälissä vieraillut eteläkorealainen Nearthlab on kehittänyt huippunopean vastaiskudronen. Pientä lastenkirjojen avaruusrakettia muistuttava drone pystyy lentämään 250 km/h nopeudella jopa kymmenen minuutin ajan. Jo laitteen rakettimainen kiihtyvyys nostatti yleisössä selvää puheensorinaa ja hymyn kasvoille. Drone on rakenteeltaan juuri samantyyppinen, jolla on kuvattu YouTubesta löytyvä Max Verstappenin Formula 1 -autolla ajama ratakierros Silverstonen radalla. Valmistajan seuraavan kehitysversion dronen on kaavailtu olevan vielä nykyistäkin huomattavasti nopeamman.

Soulilaisyrityksen vastaiskudrone seuraa kohdettaan, kuten esimerkiksi vihollisen räjähdelastissa lentävää dronea, tekonäön eli kamerakuvan perusteella. Kun vihollisdrone on ensin jäänyt Nearhtlabin Counter-UAS -järjestelmän tutkaan, sitä tunnistamaan lähetetään sitä varten erikseen kehitetyt tunnistusdronet. Tämän jälkeen tehdään päätös kohteen tuhoamisesta. Mikäli siihen edetään, lähetetään varsinainen vastaiskudrone matkaan. Saavutettuaan kohteensa se pystyy seuraamaan maaliaan itsenäisesti jopa 500 metrin etäisyydellä. Kun vihollisdrone sitten päätetään tuhota, esimerkiksi asumattoman alueen yläpuolella, annetaan vastaiskudronelle käsky iskeä. Tämän jälkeen drone hyökkää kohteeseensa lähes silmänräpäyksessä: kovan kiihtyvyytensä ja ilmanopeutensa ansiosta lopullinen isku tapahtuu muutamassa sekunnissa. Ainakin lähtökohtaisesti vihollisen tuhoaminen tehdään alhaalta päin lentämällä vastaiskudrone tarkasti ja suoraan päin eliminoitavaa kohdetta.

Nearthlab esitteli järjestelmiään, joihin kuuluu myös maassa sijaitsevan viholliskohteen tunnistaminen ja tuhoaminen, Pyhtään lentokentällä kahden päivän ajan viranomaisille sekä dronealan toimijoille. Demopäivien alustus- ja päätöstilaisuudet asiantuntijapuheenvuoroineen pidettiin Aeronautica Arenassa. Itse lentokenttäpresentaatiossa ”vihollisdronea” eli maalina lentänyttä kiinteäsiipistä dronea ei kuitenkaan tuhottu, vaan osuma jätettiin pienen välimatkan päähän. Perusteluina tälle olivat Suomen viranomaismääräykset, mutta oletettavasti myös kustannuksilla oli tekemistä asiassa. Mielenkiintoiseksi Nearthlabin dronetuotannon tekee myös se, ettei laitteista valmistajan mukaan löydy ensimmäistäkään kiinalaista komponenttia – ainakaan kriittisten osien kohdalla ja tietoisesti käytettynä.

Vastadronejärjestelmät lisäävät turvallisuutta maassa ja ilmassa

Vastadronejärjestelmät ovat tulleet osaksi päivittäissodankäyntiä, mutta ne lisäävät todennäköisesti kasvavissa määrin turvallisuutta myös siviilimaaperällä ja erilaisten kriittisten kohteiden suojaamisessa. Tältä osin vastadronejärjestelmät ovat siis kuitenkin vielä lastenkengissä. Vaikka Suomessakin uutisoidaan säännöllisesti havaituista epäselvistä dronelennoista kriittisen infrastruktuurin lähistöillä, ei niiden estämiseksi ole tehty suuressa kuvassa pystytty tekemään juuri mitään.

Tässä asiayhteydessä ja maailmanpoliittisessa tilanteessa kaikki kortit on käännettävä ensisijaisesti kotiinpäin. Tutkimushankkeita siis tarvitaan, jotta pystymme vähintään pysymään tilanteen tasalla, ja mielellään hieman edelläkin. Tärkeintä onkin tunnistaa luotettavasti ja itsenäisesti, mikä oikeasti ylittää mahdollisen tutkimuskynnyksen.

Eikä se ole sama asia kuin uutiskynnys.

Sähköisen ja digitaalisen ilmailun yritysklusteri -hanke tutkii ja edistää uusien skaalautuvien teknologioiden käyttöä ilmailun eri osa-alueilla. Lisäksi hanke vie eteenpäin innovaatiotoimintaa Suomen uusimmalla yleisilmailulentokentällä Helsinki-East Aerodromella Pyhtäällä, sekä vahvistaa kentän energiatehokkuutta.

Hanke on Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) osarahoittama ja rahoittavana  viranomaisena toimii Uudenmaan liitto. Hanketta toteuttavat Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu Xamk ja Kotkan-Haminan seudun kehittämisyhtiö Cursor Oy.

Lähde

Countrer-Drone: The Comprehensive Guide to Counter-UAS/C-UAS/CUAS. s.a. Saatavilla: https://www.dedrone.com/white-papers/counter-uas