Основные принципы защиты объекта ТЭК от атак БПЛА

Основные принципы защиты объекта ТЭК от атак БПЛА (по материалам открытых СМИ)
       Организационные и правовые основы в сфере обеспечения безопасности объектов топливно-энергетического комплекса в Российской Федерации в целях предотвращения ударов БПЛА, устанавливает Федеральный закон от 21 июля 2011 года № 256-ФЗ «О безопасности объектов топливо-энергетического комплекса», Постановление Правительства РФ от 03.08.2024 № 1046 «Об утверждении Требований обеспечения безопасности и антитеррористической защищенности объектов топливно-энергетического комплекса», Руководство по безопасности «Рекомендации по предотвращению проникновения на опасный производственный объект посторонних лиц», утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 25 декабря 2024 г. № 426 и другие нормативные документы ведомственного и локального характера.
       Так статья 6.1. Федерального закона от 21 июля 2011 года № 256-ФЗ в целях обеспечения безопасности объектов ТЭК, которым присвоена категория опасности, работников и (или) лиц, находящихся на этих объектах, предусматривает пресечение функционирования беспилотных аппаратов в целях обеспечения безопасности объектов топливно-энергетического комплекса в том числе посредством подавления или преобразования сигналов дистанционного управления беспилотными аппаратами, воздействия на пульты управления беспилотных аппаратов, а также повреждения или уничтожения беспилотных аппаратов.
       Руководство по безопасности «Рекомендации по предотвращению проникновения на опасный производственный объект посторонних лиц» рекомендует при проектировании системы физической защиты ОПО (на предварительной стадии) проводить аналитическую работу (анализ уязвимости ОПО).
       Итак, из анализа характеристик, применяемых Украиной для ударов по объектам ТЭК типов БПЛА следует, что системы комплексной физической защиты должны быть рассчитаны на следующие показатели БПЛА: • Масса БПЛА – до 400 кг • Скорость – до 200 км/ч.
       Объектами защиты должны являться:
          • Парки хранения нефти и нефтепродуктов.
          • Склады ЛВЖ.
          • Склады химических продуктов (сжиженные газы, аммиак, нефтегазохимия).
          • Производства, где применяются нефтепродукты, химические вещества.
          • Товарные станции РЖД, где находятся составы цистерн с топливом.
          • Газокомпрессорные станции и открытые магистральные газопроводы.
          • Стратегические инфраструктурные объекты.
          • Машиностроительные предприятия.
          • Котельные, ТЭЦ, подстанции.
       Необходимо закрывать верхнюю полусферу над объектами защиты, обеспечив защиту в том числе и от маломерных летательных аппаратов.
В настоящее время специалисты сходятся во мнении, что на объектах ТЭК необходимо организовать комплексную защиту, в которую будут входить пассивные и активные средства. Рассмотрим их.
ПАССИВНАЯ ЗАЩИТА
       В пассивную защиту могут входить как компоненты маскировки, так и конструктивные элементы для физической защиты объекта.
Маскировка достигается путем применения сетей, визуально повторяющих окружающую местность, или укрытий, позволяющих скрывать объект в инфракрасном или радиочастотном диапазоне.
       Конструктивные элементы для физической защиты объекта предназначены для предотвращения проникновения дрона внутрь защищаемой площади, а также минимизации последствий его прилета — взрывной волны и осколков. В данном случае используются различные решения, такие как сетчатые заграждения, тросовые системы, мачты, системы с оттяжками или с фундаментом.
       Объекты ТЭК, которые возведены и эксплуатируются в настоящее время, уже разведаны и имеют фиксированные координаты районов и места нахождения через спутниковую навигационную систему и другие средства наблюдения и навигации стран блока НАТО и переданы ВСУ. С учётом этого и должна строиться маскировка объектов постоянных мест их расположения. Для маскировки элементов объектов необходимо:
          - применение радиорассеивающих, радиопоглощающих и теплоотражающих маскировочных покрытий;
          - изменение формы объекта, имитация и распятнение фона местности объекта;
          - применение маскировочных и, особенно, дымовых средств для скрытия точного места расположения элементов объекта ТЭК.
       Принятый Минстроем СП 542.1325800.2024. «Защитные ограждающие конструкции от беспилотных летательных аппаратов. Правила проектирования» позволяет еще на стадии проектирования зданий и сооружений, входящих в структуру объекта ТЭК, предусмотреть ряд мероприятий, направленных на защиту объекта от атак БПЛА.
АКТИВНАЯ ЗАЩИТА: РЛС, СИСТЕМЫ ПОДАВЛЕНИЯ И ПОСТАНОВКИ ПОМЕХ
       Противодронная активная защита, возведённая на объекте ТЭК, не должна нарушать установленные требования промышленной безопасности при эксплуатации объектов ТЭК.
       Устраиваемая в соответствии с разработанными техническими решениями защита от ударов атакующих БПЛА должна быть согласована установленным порядком с соответствующими проектными и эксплуатирующими организациями с целью соблюдения требований правил безопасности и норм технологического режима процессов эксплуатации, определённых российским законодательством.
       При установке на сооружения или оборудование несущих элементов защиты должны учитываться дополнительные нагрузки, возникающие от устраиваемой конструкции.
       Конструктивное исполнение защиты может быть выполнено как с использованием подручных средств, так и промышленным способом в составе комплекта на каждый тип укрываемого элемента объекта ТЭК. Комплект защиты должен обеспечивать удобство его доставки любым транспортом в требуемый район объекта ТЭК, возможность и удобство его монтажа и оперативного восстановления функциональности в случае повреждения.
       Активная защита промышленных предприятий в первую очередь направлена на противодействие беспилотным аппаратам, осуществляющим свою деятельность с активным использованием радиоканалов на различных частотах. Исходя из этого и формируется техническая база средств обнаружения и противодействия, их возможности и методы работы.
       Как может быть обнаружен БПЛА? В момент полета в режиме радиомолчания обнаружить его может только активная РЛС либо средства акустического и визуального контроля. В момент включения канала связи к средствам обнаружения может добавляться пассивная РЛС, т. е. детектор радиоволн.

 Радиолокационные станции
       Всё, что связано с обнаружением, — задача радиолокационных станций (РЛС). Существует два вида РЛС: пассивные и активные.
       Пассивные РЛС в общепринятом смысле — «радиодетекторы», позволяют обнаружить радиосигнал определенной частоты в заданном секторе.
       В большинстве случаев современные коммерческие дроны работают на нескольких самых распространенных частотах: 433 МГц, 900 МГц, 2,4 ГГц, 5,8 ГГц. Во время управляемого полета происходит постоянный обмен данными на этих частотах. При этом любые другие устройства и средства связи и передачи информации работают на иных частотах, например: телевещание — 546 МГц, 498 МГц, сотовая связь — 880–890 МГц, 925–935 МГц, 1710–1785 МГц.
       Правильно настроенная пассивная РЛС позволяет довольно достоверно определить появление дрона в зоне своей деятельности.
Пассивный радар в самом простом исполнении позволяет определить лишь факт появления БПЛА, т. е. при появлении сигнала загорится индикатор на панели управления или АРМ оператора.
       Более дорогие и современные станции способны указать направление (азимут), в котором появился сигнал, отобразить его на карте местности.
Активные РЛС — станции, которые определяют любые цели, движущиеся в воздушном пространстве и в зоне своего действия, включая радиомолчащие. То есть РЛС обнаружит действительно всё: БПЛА; самолет; птицу; качающуюся стойку с громкоговорителями для ЛСО объекта; даже ветку дерева, колышущуюся на ветру.
       С одной стороны, это самое эффективное средство обнаружения движущихся целей, с другой — количество ложных срабатываний просто огромное и может достигать до сотни случаев срабатывания в час. Забегая вперед: если, система подавления включается автоматически после получения сигнала с системы обнаружения, это практически постоянная ее работа в активном режиме. Если же система подавления включается вручную оператором АРМ (сотрудником службы безопасности объекта), то это колоссальная нагрузка на персонал и необходимость работы не просто 24/7, а 60/24/7.
       Конечно, оба варианта недопустимы. Как этого избежать? Нужно использовать средства системы классификации.
Системы классификации
       Подобная система, получая данные от пассивных или активных РЛС, позволяет с высокой вероятностью распознать тип и назначение объекта. Происходит это благодаря применению программного обеспечения на базе искусственно интеллекта.
Если мы говорим о пассивных радарах, то в первую очередь анализируется сигнатура радиочастотного сигнала.
       Если речь об активных радарах, то система классификации дополняется средствами объективного контроля на базе оптических и тепловизионных камер, а также приборов ночного видения. Программное обеспечение анализирует полученные изображения и уже на этом этапе отсекает большинство ложных целей. Затем анализируются траектория и специфика движения, позволяя дополнить полученные ранее данные и сделать однозначный вывод, БПЛА это или нет.
       Конечно, развитие технологий обнаружения не стоит на месте и не всегда ограничивается лишь радарными системами. Программное обеспечение для классификации дронов позволяет использовать данные от акустических датчиков, оптических кабелей, данных сетей связи и др.
Обнаружить БПЛА — половина задачи. Что делать дальше и как защитить предприятие доступными на открытом рынке средствами? Далее речь пойдет о системах подавления.
Системы подавления
       Если описать систему подавления простыми и понятными словами, то это постановщики помех — устройства, которые создают такую плотность помех на выбранном диапазоне частот, которая полностью перекрывает каналы управления беспилотным аппаратом.
       На текущий момент используются три варианта постановки помех:
          1. Подмена координат. В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с тем, что на навигаторе отображается не наше текущее местоположение, а совершенно другое и далекое — так работает и эта система.
          2. Постановка помех на каналы навигации. Все мы пользуемся услугами глобальной навигационной системы связи (ГНСС). GPS, Глонасс, Baidu — системы, которые позволяют нам (и БПЛА) ориентироваться в пространстве.
          3. Постановка помех на каналы управления и телеметрии.
Вопросами подмены координат занимаются государственные структуры, в гражданском же секторе применяется второй и третий варианты.
Основой устройства подавления является генератор помех, располагающийся внутри корпуса. Как и в случае с пассивной РЛС, в зависимости от задач генераторы могут подавлять только определенные частоты либо работать в широком диапазоне частот. И точно так же в подобных системах прослеживается прямая зависимость стоимости от диапазона частот для подавления, мощности излучения от дальности, диаграммы направленности и времени автономной работы от массы приборов и т. д.
 Сложности применения средств активной защиты
       Поскольку основа применения систем активной защиты — это использование каналов радиочастот, то эффективная работа подобных решений сталкивается с некоторыми сложностями:
          1) намеренное внесение изменений в каналы управления коммерческими (общедоступными на рынке) БПЛА, т. е. изменение частоты связи. Как мы уже писали, подавляющее большинство дронов используют несколько стандартных частот, именно на них и настроены базовые станции обнаружения. В случае изменения частоты управления, например на 1120 МГц, пассивный радар в стандартном исполнении уже не сможет обнаружить дрон.
          2) использование технологии псевдослучайной перестройки рабочей частоты (ППРЧ). Это технология, позволяющая беспилотному аппарату постоянно менять частоту управления и передачи данных в такой последовательности, которая известна только оператору и самому БПЛА. В этом случае используются некоторые элементы шифрования, которые не позволяют определить последовательность переключения и настроить средства обнаружения этой последовательности.
       Обе задачи решаются использованием систем с приемниками и генераторами множества радиочастотных каналов либо применением современных пассивных РЛС и подавителей, способных работать в бесшовном диапазоне частот от 400 МГц до 6,5 ГГц.
       Однако добавление каждого нового канала приводит к существенному удорожанию подобных систем. К тому же в случае использования широкополосных средств подавления будут гарантированно подавлены все беспроводные средства связи на объекте. Помимо этого, могут быть подавлены средства связи и обмена информацией объектов, находящихся рядом: административных объектов, объектов транспортной инфраструктуры и ведомственных структур, что во многих случаях недопустимо.
       Поэтому подходить к вопросу широкополосного или даже бесшовного подавления необходимо с особой осторожностью и обязательно проводить мониторинг радиочастотной обстановки до момента выпуска технического задания на разработку подобных систем.
       Диапазон частот постоянно меняется, появляются БПЛА, способные управляться на частотах как ниже, так и выше указанного диапазона. Это вносит свои ограничения на организацию подобных полетов, но подобные случаи известны и современные средства обнаружения и противодействия постоянно совершенствуются, захватывая всё более широкие диапазоны для бесшовного обнаружения и подавления.
       В 2022-2023 годах противодействие беспилотным летательным аппаратам ограничивалось использованием антидроновых ружей, которые были разработаны в основном для борьбы с дронами первого поколения. Это решение было эффективным 2-3 года назад, так как позволяло подавлять уже находящегося над объектом БПЛА.
С начала 2023 года было массовое появление на рынке средств РЭБ, которые, возможно использовать и на предприятиях с большими территориями. Однако, некоторые предприятия, подвергнувшиеся ударам, были прикрыты средствами РЭБ гражданского назначения.
       С учетом общей тенденции к автоматизации полетов по всей протяженности маршрута комплексы охраны предприятий на основе станций радиотехнической разведки, которые выявляют БПЛА по демаскирующим радиоизлучениям, оказываются устаревшими.
       Сегодня предприятиям необходимо использовать стационарные устройства РЭБ, которые работают постоянно, поскольку не имеют информации о направлении угрозы. Но, это приводит к помехам в работе бытовых устройств и связи на близлежащих объектах.
       В целом, все эти меры недостаточно надежны и требуют дополнительных решений для защиты промышленных предприятий от БПЛА.
Учитывая это, при построении комплексов защиты промышленных предприятий не обойтись без специализированных радиолокационных станций (РЛС) обнаружения БПЛА. Учитывая высокую скорость целей (от 100 до 1000 км/ч) и небольшую высоту полета (до 100 м), РЛС должна обнаруживать БПЛА самолетных типов на расстоянии не менее 15-20 км.
       При этом РЛС, входящая в комплекс, должна обнаруживать высокоскоростные и малоскоростные цели в туман, дождь, снег, фильтровать сигналы от птиц, выделять цель на фоне отражения от земли, встраиваться в автоматизированное рабочее место сотрудника охраны как датчик, не требующий специальной подготовки оператора РЛС, и отображать траекторию цели с момента обнаружения до окончания воздействия на нее.
       Что касается подавления, то с учетом того, что самолетные БПЛА имеют возможность долететь до цели по инерции, первоочередным актуальным способом борьбы с обнаруженными БПЛА является заблаговременное изменение их траектории полета путем постановки имитирующей помехи, перехвата управления БПЛА и перенаведение их на ложную цель.
       По мнению специалистов, на средний объект необходимо установить как минимум 3-4 радиолокационные станции со стационарными установками противодействия, 1-2 установки радиочастотного обнаружения, иметь несколько носимых комплектов противодействия (ружей), как противодроновых, так и гладкоствольных (охотничьих).
Итак, чтобы надежно защитить промышленные предприятия от возможных налетов БПЛА, необходимо провести следующие мероприятия:
          1. Установить системы обнаружения: радиолокационные станции (РЛС)
РЛС – радиолокационные станции, которые способны отслеживать малые объекты на больших расстояниях. Принцип работы – облучение и приём отраженного сигнала от беспилотника. Таким образом, РЛС может обнаружить БПЛА на любой высоте.
Ключевой характеристикой радиолокационных систем (РЛС) является дальность обнаружения, которая напрямую связана с размерами распознаваемых беспилотных летательных аппаратов, а конкретно с показателями ЭПР.
ЭПР (эффективная площадь рассеяния) – это показатель, который характеризует способность объекта отражать электромагнитные волны. Он влияет на расстояние, на котором объект может быть зафиксирован радаром: более высокое значение ЭПР означает большую заметность, тогда как снижение ЭПР усложняет его обнаружение.
Другими словами, чем меньше БПЛА, тем ниже его ЭПР и тем сложнее его обнаружить РЛС и, наоборот, чем крупнее беспилотник, тем легче его обнаружить. Каждый тип дрона имеет свой уникальный ЭПР. У крупных дронов (типа крыло) ЭПР=1. А БПЛА у которых площадь более 10 кв.м показатель ЭПР=10
          2. Установить новейшие средства подавления (РЭБ)
Чтобы определить, какие РЭБ необходимо установить на промышленном предприятии, необходимо четко понимать, какие средства подавления бывают и с какими категориями угроз можно столкнуться. Средства РЭБ делятся на два вида:
          • всенаправленные (купол) – создают помехи во всех направлениях вокруг себя;
          • направленные – фокусируют помехи в определённой зоне, что увеличивает их мощность и плотность помехи в заданном направлении.
Каждое устройство выбирается исходя из ситуации и типа дрона, с которым нужно бороться.
       Чтобы выбрать средства радиоэлектронной борьбы (РЭБ) для защиты промышленных предприятий от дронов, нужно учитывать не только частоты, на которых работает БПЛА, но и другие важные детали. Например, как хорошо собран подавитель, насколько качественно организовано его питание, какая конструкция используется для антенн, включая их поляризацию. Все эти факторы сильно влияют на эффективность работы систем РЭБ. Здесь наши отечественные разработки заметно превосходят импортные.
       Защита промышленных предприятий должна быть продумана в зависимости от типа БПЛА. Размещение оборудования должно быть организовано так, чтобы модули РЭБ могли эффективно подавлять БПЛА на расстоянии не ближе 1 км от периметра охраняемого объекта.
       БПЛА самолетного типа зачастую не излучают никаких сигналов, поэтому их нельзя обнаружить обычными средствами. Здесь нужна радиолокация.
          • Радиолокационные системы точно определяют местоположение дрона в воздухе, даже если он автономный. После этого включаются подавители спутниковых сигналов (например, GPS).
          • Когда дрон попадает в зону помех, он теряет возможность корректировать свой маршрут по навигации.
Рекомендуется для защиты от БПЛА самолетного типа для промышленных производств применять несколько РЭБ типа «Мгла» ГНСС, которые имеют диапазон действия до 8 км.
          3. Организовать комбинированную защиту от БПЛА на промышленных предприятиях
       С учетом потенциальной угрозы от всех типов БПЛА и особенностей защищаемого промышленного объекта, можно рекомендовать следующий вариант использования оборудования:
          1. Обнаруживающие радары (ОРЛС «Репейник-К») – до 15000 м.
          2. Подавляющие турели РЭБ «Пероед-С-АТ» для малых типов БПЛА - 2000 м.
          3. Подавляющие стационарные блоки РЭБ «Мгла» ГНСС для БПЛА самолетного типа - 8000 м.Таким образом, размещение оборудования должно быть организовано так, чтобы РЛС обнаруживала БПЛА на расстоянии до 15 км, модули РЭБ могли эффективно подавлять БПЛА на расстоянии не ближе 1 км от периметра охраняемого объекта.
          4. Дополнительные меры безопасности путем установки дополнительной защиты
Радиочастотные детекторы идентифицируют сигналы управления дронами. А оптические системы, оснащенные камерами высокого разрешения, служат для визуального подтверждения (идентификации) типа БПЛА. Акустические сенсоры, фиксируют звуки работы двигателей БПЛА. Все это также можно устанавливать на территории промзон.
       Предприятиям необходимо интегрировать защитные элементы в архитектуру зданий и сооружений:
          • Укреплённые крыши и защитные купола для критических объектов.
          • Зоны безопасности с ограниченным доступом для любых летающих объектов.
Технические мероприятия – лишь часть решения. Важны и управленческие подходы. Такие, как например:
          • Разработка и внедрение регламентов для работы с инцидентами, связанными с БПЛА.
          • Обучение персонала действиям при обнаружении дронов.
          • Сотрудничество с государственными структурами для защиты стратегически важных объектов.