O que é a tecnologia Counter-UAS?

Os drones estão a tornar-se uma parte comum do espaço aéreo moderno, mas nem todos são bem-vindos. De aeroportos a zonas militares, de concertos a infra-estruturas críticas, os drones podem facilmente atravessar fronteiras - intencionalmente ou não. Já vi em primeira mão a rapidez com que pequenos drones podem perturbar o espaço aéreo ou divulgar informações sensíveis. É por isso que Tecnologia anti-UAS é tão importante. Proporciona uma abordagem estruturada para detetar, identificar e intercetar drones antes que possam causar danos.

A tecnologia Counter-UAS é uma solução completa que utiliza métodos de deteção, localização, interferência, engano ou destruição para combater as ameaças dos drones. Muitos ainda acreditam que intercetar um drone é tão simples como bloquear o seu sinal, mas a realidade é muito mais complicada do que isso. Deixem-me explicar-vos como funciona esta tecnologia, o que está a impulsionar o seu desenvolvimento, onde pode ser utilizada e de que depende o destino do futuro do espaço aéreo.

Como funciona？

Os drones podem parecer pequenos, mas representam um enorme risco. É por isso que os sistemas contra drones são concebidos por camadas. Estes sistemas estão normalmente divididos em duas partes: um módulo de deteção e um módulo de resposta. Trabalhei com ambos os módulos e verifiquei que, em primeiro lugar, detectam e identificam os drones através de sinais de rádio, radar, visuais e acústicos num ambiente em tempo real. Depois, responde utilizando interferência, engano ou supressão física.

Aprofundar: Como é que a deteção e a interferência funcionam em conjunto?

O primeiro passo é encontrar o drone. As ferramentas de monitorização de RF analisam as ondas de rádio, especialmente em torno de 2,4 GHz e 5,8 GHz. Se captarem sinais entre um drone e o seu controlador, o software pode normalmente identificar o modelo do drone e, por vezes, até a localização do piloto do drone.
A seguir vem o radar. Os radares normais muitas vezes não conseguem detetar drones pequenos e lentos, mas os radares de matriz faseada e mesmo os radares quânticos podem localizá-los com mais precisão. Os radares quânticos podem melhorar o alcance e a sensibilidade da deteção, mesmo contra drones furtivos. Também já vi a utilização de imagens terahertz - podem ler assinaturas de materiais para distinguir entre um drone, um pássaro ou detritos.

Algumas unidades combinam câmaras e sensores de som. Estes podem detetar calor, forma e som ao mesmo tempo. O sistema KARMA de Itália utiliza esta combinação. Baseia-se na inteligência artificial para identificar um objeto voador e determinar se se trata de um pássaro ou de um drone - com uma taxa de erro muito baixa.

A deteção torna-se ainda mais inteligente quando todos os sensores comunicam entre si numa rede. O sistema Repellent-1 da Rússia combina radar, ferramentas RF e câmaras para passar suavemente da deteção à identificação e ao bloqueio, tudo em segundos.

Depois de confirmar que um drone representa uma ameaça, é necessário tomar medidas. O método mais comum é a interferência. Isto significa enviar um sinal mais forte para bloquear as comunicações entre um drone e o seu piloto. O sistema de interferência da China Keda jammer pode intercetar drones a 1.500 metros. Noutros casos, sinais GPS falsos induzem os drones a aterrar no local errado.

Os sistemas mais avançados não se limitam a bloquear os comandos, assumem o controlo do drone. Estas plataformas descodificam a linguagem de controlo do drone e enviam as suas próprias instruções. Alguns sistemas americanos conseguem dominar mais de 200 "linguagens" de controlo de drones. Podem dar instruções aos drones para aterrarem ou voarem para um local seguro.

Entretanto, alguns sistemas utilizam energia em vez de software. Os sistemas laser queimam a eletrónica de um drone. Micro-ondas de alta potência (HPM) utilizam impulsos eléctricos para queimar os circuitos.

Quando um drone se aproxima, a captura física pode ajudar. Já vi redes disparadas por espingardas especiais que podem prender drones em pleno ar. Outros drones transportam armas de rede ou armas de atordoamento que podem abater os alvos diretamente.

Tendências de desenvolvimento

À medida que os drones se tornam mais inteligentes, as ferramentas utilizadas para os travar também têm de melhorar. Este domínio está a mudar rapidamente. Todos os anos surgem novas ideias que ultrapassam os limites do que é possível. Como estive envolvido no sector dos contra-drones, assisti de perto a esta evolução e vi o que funciona e o que precisa de ser melhorado.

Os sistemas modernos de combate aos drones são mais inteligentes, mais precisos e mais conectados. Baseiam-se em inteligência artificial, plataformas móveis e defesas em camadas.

1. Inteligência artificial está agora no centro de muitos sistemas. A IA ajuda a identificar os padrões de voo dos drones, a distinguir as ameaças dos falsos alarmes e a ajustar automaticamente as respostas. Por exemplo, a IA no sistema de radar Blighter pode identificar drones num céu densamente povoado por aves. Isto poupa tempo e evita o desperdício de contramedidas. Nos testes no terreno, a computação periférica pode acelerar estas decisões. Sistemas como o Zhiyu Cloud da China conseguem identificar e reagir em menos de um segundo. Isto é fundamental quando os drones se aproximam rapidamente ou voam em grupos.
2. A utilização de ferramentas laser e de micro-ondas também está a aumentar. A longo prazo, custam menos do que abater drones ou utilizar interceptores. Sistema Drone Dome da L3Harris combina tecnologia laser e de interferência para intercetar até 100 drones de cada vez.
3. A defesa em camadas está a tornar-se uma configuração padrão. Já vi sistemas deste género em aeroportos e bases militares. A primeira camada detecta os drones, a segunda camada interfere com eles e a última camada destrói-os, se necessário. Cada camada acrescenta uma reserva para o caso de a primeira camada falhar.
4. A integração é também um tema importante. Atualmente, os sistemas funcionam em várias plataformas - em terra, no ar e até em dispositivos móveis. O controlo baseado na Web permite que diferentes ferramentas - radares, câmaras, bloqueadores - partilhem o que vêem.
5. A portabilidade também está a desenvolver-se rapidamente. Os guardas de segurança têm agora espingardas anti-drone. Alguns estão mesmo equipados com equipamento de interferência. O sistema DroneDefender de Israel pesa menos de 1 kg e pode ser acionado com uma só mão. Na China, alguns drones transportam agora bloqueadores e formam equipas para patrulhar o ar.

Um dos maiores desafios não é uma questão técnica, mas sim uma questão jurídica. Muitos países restringem a utilização de bloqueadores ou lasers em áreas civis. Na União Europeia, por exemplo, os dispositivos de radiofrequência têm de cumprir os regulamentos CE da UE para evitar danificar redes próximas. Ferramentas militares como sistemas de armas laser (LaWS) estão também a começar a aparecer nos aeroportos civis, mas estão sujeitos a restrições rigorosas.

Cenários de aplicação e casos reais

Os sistemas anti-drone são utilizados na defesa, em infra-estruturas civis, no policiamento urbano e até na proteção do espaço. Mas é importante notar que os sistemas anti-drone não são uma ferramenta única para todos. Os riscos enfrentados por diferentes locais também são diferentes. No meu trabalho, ajudei a implementar estes sistemas numa vasta gama de áreas, desde estádios desportivos a bases militares, e os seus cenários de aplicação estão em constante crescimento.

1. Em cenários de defesa militarNo conflito ucraniano, os sistemas anti-drone são equipamentos essenciais para a proteção de fronteiras e bases. No conflito ucraniano, as forças móveis de interferência equipadas com algoritmos de inteligência artificial foram capazes de identificar com precisão e suprimir direcionalmente pequenos enxames de drones, demonstrando um avanço prático nas capacidades de contramedidas tácticas.
2. No domínio da segurança civilEm geral, os aeroportos de todo o mundo adoptam uma solução composta de "monitorização por radar + interferência de sinal" para impedir que drones ilegais se aproximem da pista - durante o Campeonato do Mundo do Qatar, Sistema "Drone Hunter" da Fortem comprimiu o tempo de resposta à ameaça para alguns segundos.
3. Defesa das infra-estruturas críticas. Por exemplo, centrais eléctricas, torres de comunicação, cenários agrícolas, etc., embora a tecnologia de entrega de drones esteja a tornar-se cada vez mais popular, o seu leque de actividades ainda precisa de ser demarcado por "vedações electrónicas" através de equipamento de contramedidas para garantir os objectivos duplos de um voo conforme e de segurança regional.
4. Governação da segurança urbana. A polícia londrina integrou sistemas de radar móveis na rede de controlo da segurança pública para conseguir monitorizar em tempo real e expulsar rapidamente drones ilegais em locais públicos; as prisões americanas instalaram torres de interferência nas áreas circundantes para cortar fisicamente os canais aéreos dos drones que contrabandeavam contrabando para a área da prisão.

Além disso, em áreas de aplicação emergentes, como a implantação pela China de plataformas móveis de interferência montadas em veículos ao longo da Zona Desmilitarizada (DMZ), consegue-se uma monitorização dinâmica de alvos a baixa altitude. Estas descobertas indicam que a tecnologia anti-UAV está a evoluir de uma ferramenta de defesa única para uma solução de segurança global multi-dimensional e trans-domínio.

Conclusão

O desenvolvimento da tecnologia anti-UAS é um exemplo típico de como as ameaças aos drones forçam a inovação tecnológica. Embora atualmente enfrente desafios como capacidades anti-interferência insuficientes, custos elevados e disputas éticas, com avanços em tecnologias como a IA, 5G e lasers, bem como uma melhor cooperação e regulamentação internacionais, acredito que os sistemas contra-UAS evoluirão no sentido da precisão, baixo custo e inteligência.