«Паук» слушает небо: акустическая система обнаружения БПЛА
Российская промышленность разрабатывает и производит разнообразные средства для обнаружения воздушных целей, включая беспилотные летательные аппараты. Одной из новинок в этой области стала система «Паук». Система должна засекать различные объекты по их характерному шуму и передавать данные оператору. Построена она по модульному принципу и, по заявлению разработчиков, способна контролировать протяжённые рубежи.
Поиск по звуку
О новой отечественной разработке 22 сентября рассказали «Известия». Информацию о системе «Паук» издание получило от её разработчиков; в публикации также приводились оценки профильных специалистов.
Сообщается, что новая система обнаружения разработана одной из компаний-резидентов научно-промышленного центра «Ушкуйник». Название компании в упомянутых источниках не раскрыто; возможно, эта информация будет опубликована позже.
Модуль системы «Паук» в стационарном исполнении (слева). Справа — солнечная батарея
Проект «Паук» создавался как система обнаружения воздушных целей на нетипичном для современной техники принципе. Вместо традиционных радиолокации или радиотехнической разведки было решено опереться на обнаружение звука и шума. Впрочем, сам принцип не нов: акустические звукоулавливатели-пеленгаторы состояли на вооружении войск ПВО ещё со времён Первой мировой войны, а в СССР с прожекторными частями работала система «Прожзвук» — звуковая разведка в связке с прожекторным освещением цели. Новизна «Паука», по замыслу разработчиков, — не в принципе, а в его современной реализации: распределённой сети датчиков с нейросетевой обработкой сигнала.
Система построена по модульному принципу: количество и тип модулей подбираются под конкретные условия развёртывания. За счёт этого повышается гибкость при развёртывании, а при добавлении и перегруппировке модулей растёт и площадь контролируемой зоны.
По словам разработчиков, разработка и испытания «Паука» завершены, ведётся подготовка серийного производства. На этом этапе перспективы изделия зависят главным образом от наличия интереса со стороны потенциальных заказчиков.
Главный адресат «Паука» — оборонное ведомство; система способна дополнить существующие средства и комплексы освещения воздушной обстановки и поиска целей. Совместное применение РЛС и звуковой разведки должно повысить вероятность своевременного обнаружения опасных объектов; независимой оценки этого выигрыша в открытых источниках пока нет.
По данным «Известий», Министерство обороны или другие официальные структуры пока не высказывали своего мнения о новой системе обнаружения. Однако Минобороны нередко не раскрывает свои планы, и о появлении новых образцов на вооружении становится известно с определённым запозданием. То же может произойти и с новой системой «Паук».
Модуль на местности
Модули и принципы
«Известия» и разработчики раскрыли основные особенности «Паука». Также названы некоторые тактико-технические характеристики и прикладные подробности проекта. Доступная на данный момент информация в целом позволяет составить общую картину — с оговоркой, что почти все приведённые ниже цифры исходят от разработчика, то есть от заинтересованной стороны. Независимого подтверждения этих цифр в открытых источниках нет, и далее они приводятся именно по данным разработчика.
Основой системы «Паук» является электронный блок, в состав которого входят микрофон, компьютер, радиостанция связи и источник питания. Также разработано специальное программное обеспечение, отвечающее за обработку поступающих данных и построенное на нейросетевых моделях классификации звука.
Электроника может размещаться в корпусах нескольких типов с разными особенностями. Самый простой — прямоугольный корпус с необходимыми антеннами, отверстиями и разъёмами. Модуль в таком исполнении является стационарным и устанавливается на позиции силами оператора.
Разработан удлинённый корпус в виде своего рода дротика. Такой модуль может сбрасываться с БПЛА или иного воздушного носителя. При падении он втыкается в грунт, занимая вертикальное положение. После этого начинается работа по общему алгоритму.
Третий вариант корпуса описывается как «ёж». Это сферическое устройство с внешними выступами-иголками. Такой модуль тоже должен сбрасываться с воздуха над растительностью. За счёт «иголок» он должен цепляться за ветки и листву, занимая более выгодное положение — чем выше расположен датчик, тем лучше он улавливает посторонние звуки и тем дальше передаёт сигнал.
Микрофон и электроника настраиваются на приём шума, издаваемого БПЛА разных типов. По данным разработчиков, модули «Паука» способны засечь звук от малого FPV-дрона на дистанции ок. 200 м, а дальность обнаружения крупных аппаратов с бензиновыми двигателями превышает 1 км. Условия, в которых получены эти цифры, не раскрыты: не указаны доля обнаружений и уровень ложных тревог. Без этого сравнивать «Паука» с другими системами как с результатом равных испытаний нельзя.
В зависимости от конфигурации и используемого источника питания модуль может оставаться на позиции и работать, по заявлению разработчиков, от 3 до 30 суток. Для стационарного модуля предлагается внешняя солнечная батарея; при её использовании разработчики называют время работы практически неограниченным, хотя реально оно зависит от инсоляции, сезона и состояния панели.
В состав системы «Паук» также входит пульт оператора или пульты. Он оснащён средствами вывода информации и управления, а также имеет радиостанцию для связи с модулями. Пульт должен принимать данные от модулей на позициях, обрабатывать их и рассчитывать целеуказание для передачи другим средствам ПВО.
Система обнаружения
Развёртываемая система «Паук» должна включать большое число модулей всех доступных конфигураций, пульт оператора и вспомогательное оборудование. Точный состав и количество компонентов определяются с учётом размеров будущей зоны наблюдения и других факторов.
БПЛА с модулями для сброса
Вручную или при помощи технических средств модули размещаются на местности. Они могут находиться на земле, что упрощает установку, или на сооружениях и деревьях — за счёт этого улучшается приём звуковых сигналов и увеличивается дальность обнаружения целей. По рекомендации разработчиков модули оптимально ставить в шахматном порядке, на расстоянии в десятки метров друг от друга, с перекрытием зон обнаружения.
Во время дежурства модули «Паука» должны фиксировать характерный шум БПЛА и передавать данные на пульт оператора. Обработка данных от разных модулей позволяет зафиксировать воздушную цель, а также определить её примерное местоположение, скорость и направление движения. Целеуказание от оператора должно использоваться прочими системами ПВО.
Здесь важно разграничить два разных понятия — обнаружение и целеуказание. Для дальнобойных дронов сеть может дать раннее предупреждение на дистанции, достаточной для подготовки перехвата. Для малоразмерной FPV-цели 200 м — это секунды подлёта, и «Паук» здесь работает скорее как система тревоги, а не как источник наведения: время на реакцию оператора и средств поражения слишком мало.
Отдельный технический вопрос — метод определения координат. В подобных системах он нередко основан на разнице времени прихода звука на разные модули; если «Паук» использует именно этот подход, необходимы точная синхронизация и знание взаимных позиций датчиков. Какой метод применяет система, в открытых данных не указано.
Положительные факторы
Акустический принцип необычен для современных средств ПВО и одновременно экономически выгоден: модули «Паука» не требуют сложной радиотехники и комплектуются относительно простыми микрофонами. Простая конструкция снижает себестоимость датчика, но итоговая цена сети при шаге в десятки метров считается иначе: дешевизна одного модуля и стоимость покрытия рубежа — не одно и то же.
Работа с шумами, по замыслу, повышает вероятность своевременного обнаружения цели. Дело в том, что современные БПЛА строятся с широким применением пластиков и композитов, которые затрудняют радиолокационное обнаружение. Кроме того, применяются средства РЭБ, затрудняющие работу радиолокационных средств. Эффективность такого подавления, впрочем, зависит от типа средства, рабочих частот и условий обстановки, а преимущество акустического канала перед радиолокацией для «Паука» отдельно не измерялось.
Разработчики сообщают о способности системы распознавать разные типы БПЛА, начиная от малых и лёгких. Однако без данных об условиях испытаний, доле обнаружений и уровне ложных тревог оценить реальную чувствительность микрофонов и качество алгоритмов невозможно.
Систему можно масштабировать: количество модулей практически ничем не ограничивается, хотя и предъявляет требования к организации работы. Благодаря этому можно организовать поле обнаружения любого требуемого размера и конфигурации — на широком фронте и/или с большой глубиной. Разработчики заявляют, что сеть можно «растягивать» на сотни и даже тысячи километров.
При шаге модулей в десятки метров протяжённая линия обнаружения быстро превращается в тысячи датчиков: рубеж в 30 км при интервале 30 м — это порядка 1000 позиций в одном ряду, а с двумя-тремя рядами для перекрытия — уже 2–3 тыс. модулей. Отсюда и отдельный вопрос по стоимости и обслуживанию всей сети.
У акустического канала есть и физические пределы. Дальность и точность зависят от ветра, фонового шума (город, техника, прибой), дождя и града, а также от рельефа, который экранирует звук. Малошумные силовые установки затрудняют обнаружение. Иными словами, «Паук» — не всепогодное решение, а элемент общей системы.
Распределённая сеть имеет и собственные уязвимости: канал связи модуль — пульт можно подавить средствами РЭБ, отдельные датчики нетрудно вывести из строя или обмануть, транслируя запись шума дрона, а управление тысячами модулей создаёт нагрузку на оператора и каналы передачи данных.
Система «Паук» не должна быть единственным средством обнаружения на заданном участке: вместе с ней должны применяться РЛС и системы РТР / РЭР, которые компенсируют недостатки и ограничения друг друга.
«Паук» — не единственная отечественная акустическая разработка этого класса. По заявлению представителя компании «РМС-Алгоритм» на выставке-форуме «Дрон Экспо — 2026» в Казани, акустический датчик «Дронлок» обнаруживает FPV-дрон с боевой нагрузкой около 800–850 г на дистанции до 2 км, а малый дрон типа Mavic-3 — на 800 м. Систему «Ухо» для «подслушивания» дронов-камикадзе, по сообщениям, начали применять в Белгородской области и ДНР. Это означает, что речь идёт о складывающемся сегменте рынка, а не об единичной сенсации.
Таким образом, в ближайшем будущем в распоряжении российской армии может появиться новое средство для обнаружения воздушных угроз. Система рассчитана не только на военных: её применение возможно и в гражданском, и в коммерческом секторе.
Перспективы системы, однако, зависят от условий: заявленные характеристики ещё предстоит подтвердить на независимых испытаниях, а «Пауку» — найти заказчика. Как самостоятельно, так и в связке с другими образцами он сможет участвовать в защите объектов — если эти условия выполнятся.
Автор: Glenn Witcher