Дрон молчит в эфире, но моторы его выдают. Найден новый способ обнаружения БПЛА
Небольшой дрон можно заметить по слабому магнитному полю, которое создают его электродвигатели во время полёта. Авторы нового метода испытали его на трёх коммерческих микродронах и на улице получили точность обнаружения до 98,52% на расстоянии до 15 метров. Датчик при этом ничего не передаёт в эфир, поэтому ему не нужен зондирующий сигнал, как обычному радару.
Авторы описали метод, который улавливает магнитные колебания крайне низкой частоты. Их создают бесщёточные электродвигатели постоянного тока, которыми оснащают многие небольшие беспилотники. Когда моторы вращают винты, электрические токи в обмотках и управляющей электронике постоянно меняются и порождают слабое магнитное поле. Датчику остаётся поймать характерные изменения этого поля.
Для эксперимента специалисты собрали чувствительную рамочную антенну и электронику, которая усиливает слабый сигнал и отсекает часть помех. Затем программа анализирует спектр полученных колебаний, а нейросеть ищет в нём признаки работающих моторов. Разные модели дронов используют разные двигатели и схемы управления, поэтому их магнитные сигналы тоже различаются.
Одно дело заметить беспилотник, другое определить его тип. В первом случае точность на открытом воздухе доходила до 98,52%. Когда нейросети предложили выбрать между тремя моделями дронов и вариантом «дрона нет», общая точность составила 83,5%. Самый маленький аппарат система распознавала хуже, поскольку его моторы создавали более слабое магнитное поле.
Главное преимущество метода заключается в пассивной работе. Обычная радиолокационная станция посылает радиоволны и принимает отражённый от цели сигнал. Новый датчик только слушает окружающий электромагнитный фон. По той же причине ему не требуется радиосигнал от самого дрона, который можно было бы перехватить.
Другие способы тоже имеют ограничения. Камере нужно видеть беспилотник, а акустическим датчикам мешают ветер, транспорт и прочий окружающий шум. Магнитный датчик обходит часть этих проблем, но пока проигрывает по дальности: авторы проверили работу системы лишь на расстоянии до 15 метров.
Поэтому заменить радары разработка пока не может. На нынешнем этапе датчик скорее подходит для дополнительного контроля на небольшом расстоянии, особенно там, где нежелательно посылать собственный радиосигнал. Создатели прототипа оценили его стоимость в несколько сотен долларов и сейчас пытаются увеличить дальность обнаружения вместе с промышленными партнёрами.