La menace posée par les drones volant à basse vitesse, à faible vitesse et de petite taille devient une réalité dans les scénarios de combat et de sécurité nationale
Alors que cette menace s'aggrave, l'OTAN a récemment mené plusieurs études sur ce sujet. Au cours des années précédentes, deux études ont été publiées sous les codes SG-170 et SG-188, et en 2017, l'Industrial Advisory Group a mené la dernière étude à ce jour et l'a publiée sous le nom de SG-200 « Study on Low, Slow and Small Threat Effecteurs. » (Enquête sur les moyens exécutifs ennemis à faible vitesse, volant à basse altitude et de petite taille). Dans tous ces rapports, les chercheurs arrivent à la conclusion principale qu'aucun type de capteur ne peut à lui seul offrir des capacités de suivi et d'identification suffisantes pour fournir une protection fiable et efficace contre la menace des drones volant à basse vitesse et de petite taille. (HNM-UAV). Il convient de garder à l'esprit que les capacités d'essaim des véhicules sans pilote sont déjà très proches, après quoi la lutte contre eux deviendra beaucoup plus compliquée.
Un nouveau marché à l'horizon
Le nombre d'entreprises opérant sur le marché des systèmes anti-drones ne cesse de croître. MarketForecast.com a récemment publié un rapport analytique, « Global Counter UAV Systems (C-UAV) Systems Market Forecast to 2026 , qui prédit deux scénarios, l'un sans événements significatifs et l'autre avec une attaque UAV réussie. Dans le premier cas, le marché commercial devrait passer de 123 à 273 millions de dollars à un taux de croissance annuel composé de 10,5%, tandis que le marché militaire devrait passer de 379 à 1223 millions de dollars à un taux de croissance annuel composé de 15,8%. Dans le cas de l'attaque d'UAV, le pic des achats se produira dans les premières années, puis il y aura une certaine baisse. Dans tous les cas, les données des deux scénarios montrent des gains de marché significatifs.
Comme indiqué, un capteur n'est pas en mesure de faire face à la menace HNM-UAV. Ainsi, il est nécessaire d'utiliser différents types, en règle générale, ce sont des stations radar, des récepteurs radio, des capteurs acoustiques et optiques. La neutralisation des menaces peut prendre plusieurs formes. Le premier est une défaite fonctionnelle avec l'utilisation de brouilleurs intentionnels, des stations de brouillage désorientant, qui donnent la mauvaise direction à un drone opérant sur un signal GPS ou interceptent ses commandes. Le second est le dommage direct à l'aide de lasers, de micro-ondes à haute énergie, de barrières physiques ou même d'éléments dommageables solides de divers types.
Pour les systèmes prêts à l'emploi
Laissant de côté les systèmes conçus pour neutraliser les drones tactiques et plus gros, qui peuvent déjà être considérés comme faisant partie d'un système de défense aérienne à très courte portée, nous nous concentrerons sur les systèmes conçus pour contrer les drones de niveau inférieur (souvent des systèmes commerciaux prêts à l'emploi) qui garantissent leur neutralisation à courte et moyenne distance. Selon des sources industrielles, la portée de détection moyenne des cibles de type NNM-UAV pour les radars modernes est de 8 km, la portée de poursuite de 5 km, tandis que les systèmes optoélectroniques ont une portée de détection de 8 km et une portée de poursuite de 4 km.
Quant aux actionneurs, les systèmes radiofréquence peuvent détecter le drone à une distance de 8 km, perturber son fonctionnement à 2,5 km et effectivement bloquer à une distance d'environ 2 km, tandis que des lasers et une impulsion électromagnétique peuvent être utilisés à une distance de 1,5 km. km. En simplifiant et en tenant compte du fait que ces systèmes peuvent être utilisés à la fois dans des opérations militaires et dans des scénarios de sécurité, nous pouvons diviser les systèmes anti-drone en systèmes à moyenne et à courte portée. Les premiers, en règle générale, sont fixes ou installés sur des véhicules et fournissent un "dôme sûr" aux plages susmentionnées. Les systèmes à courte portée se présentent généralement sous la forme de "canons à radiofréquence" qui peuvent être utilisés pour la défense d'objets, leur efficacité à prévenir les dommages dépend du type de charge utile transportée par le drone lui-même.
Commençons par les systèmes de moyenne portée, bien que dans certains cas, il soit difficile de catégoriser un système particulier, car le développeur propose de nombreuses options différentes avec des caractéristiques différentes en fonction de celui-ci. Le français Thales fait certainement partie de ces entreprises, offrant une variété de solutions modulaires et évolutives tout en tirant pleinement parti de ses capacités d'intégration.
Parlons de l'AUDS
Si nous parlons de systèmes actuels, il convient tout d'abord de commencer par le système AUDS (Anti-UAV Defence Solution), développé par trois sociétés britanniques qui ont combiné leur expérience dans une solution complète.
Le radar Doppler CW à modulation de fréquence fonctionne en mode de balayage électronique et offre une couverture en azimut de 180 ° et en élévation de 10 ° ou 20 °, selon la configuration. Il fonctionne dans la bande Ku et a une portée maximale de 8 km, peut déterminer la zone de diffusion effective (ESR) jusqu'à 0,01 m2. Le système peut capturer simultanément plusieurs cibles pour le suivi.
Le système de surveillance et de recherche Chess Dynamics Hawkeye est installé dans la même unité avec un brouilleur RF et se compose d'une caméra optoélectronique haute résolution et d'un imageur thermique à ondes moyennes refroidi. Le premier a un champ de vision horizontal de 0,22° à 58°, et une caméra thermique de 0,6° à 36°. Le système utilise un dispositif de suivi numérique Vision4ce, qui fournit un suivi continu en azimut. Le système est capable d'effectuer un panoramique continu en azimut et une inclinaison de -20° à + 60° à une vitesse de 30° par seconde, en suivant des cibles à une distance d'environ 4 km.
Le silencieux RF multibande ECS comprend trois antennes directionnelles intégrées qui forment un faisceau de 20 °. L'entreprise a acquis une vaste expérience dans le développement de technologies de lutte contre les engins explosifs improvisés. Un représentant de l'entreprise en a parlé, notant que plusieurs de ses systèmes ont été déployés par les forces de la coalition en Irak et en Afghanistan. Il a ajouté qu'ECS connaît les vulnérabilités des canaux de transmission de données et comment les utiliser.
Le cœur du système AUDS est le poste de commande de l'opérateur, à travers lequel tous les composants du système peuvent être contrôlés. Il comprend un écran de suivi, un écran de contrôle principal et un écran pour visionner des vidéos.
Afin d'étendre la zone de surveillance, ces systèmes peuvent être combinés en un réseau, qu'il s'agisse de plusieurs systèmes AUDS à part entière ou d'un réseau de radars connectés à une seule unité « système de surveillance et de recherche / brouilleur ». De plus, le système AUDS peut potentiellement faire partie d'un système de défense aérienne plus vaste, bien que les entreprises n'aient pas encore l'intention de développer cette direction.
AUDS est disponible en trois configurations: une plate-forme portable sur le toit, un système de mât robuste pour les bases d'opérations avancées ou les camps temporaires, et un système fixe pour la sécurité des frontières et des infrastructures critiques. AUDS peut également être installé sur des véhicules et est optimisé et durci pour une utilisation sur des camions militaires ou des véhicules commerciaux. Le système a été déployé dans des unités de l'armée américaine en 2016 et a atteint le plus haut niveau de préparation technologique en janvier 2017.
La société allemande Rheinmetall aborde le problème de la lutte contre les drones d'un point de vue légèrement différent, puisqu'elle prend principalement en compte des menaces plus avancées, par exemple des drones avancés qui peuvent éviter la détection par des moyens de radiofréquence, pour combattre laquelle ou système de défense est nécessaire pour garantir leur détection et leur neutralisation. Ainsi, Rheinmetall utilise une grande variété de systèmes de son vaste portefeuille comme solutions anti-cibles. La société a déjà remporté deux contrats majeurs pour la famille de systèmes Radshield pour la protection des prisons en Suisse et en Allemagne, qui peuvent inclure divers modules pouvant être personnalisés pour répondre aux exigences du client.
Parmi eux, on trouvera le kit de surveillance optoélectronique UIMIT (Universal Multispectral Information and Tracking), qui comprend 12 caméras TV et 8 capteurs infrarouges, couvrant un secteur à 360° et stabilisés selon trois axes. Le kit peut être complété par un capteur de recherche et de suivi FAST refroidi par infrarouge avec une vue à 360° et un taux de rafraîchissement de 5 images par seconde, ainsi que des radars avec AFAR Oerlikon MMR (Multi Mission Radar) avec un champ de vision en azimut de 90° et en dénivelé de 80°. La prise de décision est réalisée avec la participation du complexe logiciel de contrôle opérationnel SC2PS (Sensor Command & Control Software), qui est disponible pour différents niveaux de commandement, du personnel au national.
Rheinmetall propose également des systèmes exécutifs, allant des canons rotatifs ou jumelés de 35 mm capables de tirer des munitions aériennes AHEAD (la possibilité de développer un canon AHEAD à un coup de 30 mm est envisagée) et se terminant par le laser HEL (High Energy Laser) systèmes, qui ont maintenant atteint le niveau de maturité technologique 6 (démonstration technologique). Un niveau en dessous (stade de développement technologique) se trouve l'intercepteur volant réutilisable Sentinel développé par la société suisse Skysec. Le Sentinel a une longueur de 700 mm et une envergure de 300 mm et pèse 1,8 kg. Une tête autodirectrice est installée à l'avant, et derrière elle se trouve un moteur électrique, qui entraîne l'hélice d'étrave, ce qui permet d'atteindre une vitesse de 230 km/h; la portée de l'appareil est jusqu'à 4 km. Le dispositif Sentinel est lancé avec les coordonnées tridimensionnelles approximatives chargées du drone souhaité, en s'en approchant, il lance un filet, capturant un drone hostile, après quoi le captif est largué au sol à l'aide d'un parachute; en conséquence, les dommages indirects sont réduits à zéro.
Plus de solutions allemandes
Rheinmetall propose également d'autres systèmes exécutifs. Par exemple, le système HPM (High Power Microwave), qui est également utilisé pour neutraliser les engins explosifs improvisés (EEI), ainsi qu'un canon multi-canons de 9 mm avec une cadence de tir de 1500 coups par minute, capable de tirer une rafale de 30 coups; De plus, chaque projectile génère un nuage de sous-munitions plastiques qui, lorsqu'elles tombent au sol, ont une énergie résiduelle minimale inférieure à 0,1 J/mm2. En plus des applications militaires, Rheinmetall, en collaboration avec la société autrichienne Frequentis, spécialisée dans les systèmes de communication et d'information, propose ses systèmes de protection des aéroports.
La société allemande Hensoldt, issue en 2017 de l'activité électronique de défense du géant européen Airbus, a développé le système Xpeller, qui se compose de ses propres blocs fonctionnels. Le système comprend un radar Spexer 500 en bande X avec un secteur d'azimut de 120 ° et d'élévation de 30 ° et une plage de détection typique de 4 km, un module NightOwl ZM-ER avec une caméra couleur et une caméra thermique 3-5 μm, et équipé avec dispositif de brouillage d'antennes omnidirectionnelles ou directionnelles avec une puissance nominale de 10 à 400 W, fonctionnant dans la gamme de 20-6000 MHz.
En mai 2017, pour améliorer encore les capacités de détection de Xpeller, la société a signé un accord avec la société norvégienne Squarehead Technology pour intégrer le capteur acoustique Discovair. Ce système, basé sur un ensemble de 128 microphones acoustiques, dispose également d'un processeur de signal.
Une autre solution allemande, appelée Guardion, combine des composants de trois sociétés différentes. Le composant de contrôle Taranis d'ESG, combinant et analysant toutes les données des capteurs, visualise le drone en approche et surveille la situation. Rhode & Schwarz a fourni le système de détection RF Ardronis, qui détecte les canaux radio télécommandés des drones commerciaux. Un récepteur de signal radar, un optocoupleur et des capteurs acoustiques peuvent être ajoutés au système. Ardronis fonctionne également comme un actionneur, car il peut perturber le fonctionnement des canaux radio, ainsi que le système de navigation par satellite, tandis que le sous-système R&S Wi-Fi Disconnect permet de détecter et de perturber le signal Wi-Fi utilisé pour contrôler le drone.
Diehl Defence a fourni la composante d'engagement direct HPEM. Ce système évolutif est capable de brûler l'électronique des drones grâce à une impulsion électromagnétique d'une portée de plusieurs centaines de mètres, et est également capable de combattre les attaques en essaim. La seule application connue du système Guardion est son déploiement lors du sommet du G20 de juillet 2017 à Hambourg, l'ESG ayant reçu la mission de protéger les sites de ce sommet de l'Office fédéral de la police criminelle.
Développeurs d'Italie, d'Israël et de Turquie
La société italienne Leonardo a développé le complexe Falcon Shield, qui combine un radar, par exemple, Lyra 10, un kit optoélectronique, par exemple, Nerio-ULR, et des modules de brouillage électroniques pour neutraliser les drones indésirables. De son côté, IDS (Ingegneria Dei Sistemi) a développé un système intégré Black Knight basé sur le radar Doppler, un système optoélectronique moyenne portée avec des caméras de télévision et infrarouge et un brouilleur multibande. Le système peut être étendu en ajoutant d'autres capteurs, par exemple des radiogoniomètres à trois bandes. Elettronica a développé le système Adrian, capable de détecter les signaux sortants et descendants des avions et des opérateurs au sol, de classer, d'identifier et de déterminer leurs coordonnées grâce à une bibliothèque complète que l'utilisateur peut constamment reconstituer, ainsi que de perturber les menaces grâce à des algorithmes de brouillage intelligents. Les deux systèmes ont été testés sur le terrain en 2017. IDS et Elettronica travaillent actuellement avec Leonardo pour répondre aux besoins de l'armée de l'air italienne, en développant un système intégré, dont les informations sont encore confidentielles.
La société turque Aselsan a développé deux systèmes: installé sur des machines Gergedan-UAV et Ihtar stationnaire. Le premier est un système de brouillage programmable avec plus de 100 modèles de brouillage différents. Le spectre RF est spécifique au client, l'antenne standard est omnidirectionnelle, mais les antennes directionnelles sont facultatives. Avec un système Gergedan-UAV pesant 65 kg, la puissance de sortie RF est inférieure à 650 W, la durée de vie de la batterie est d'une heure.
Dans le système stationnaire Ihtar, le système Gergedan est utilisé comme élément d'actionnement, auquel s'ajoute le radar Asag en bande Ku, capable de détecter des mini-UAV dans un secteur de plus de 360° à une distance de 5 km; le balayage de secteur est également disponible. De plus, une unité optoélectronique peut être ajoutée, généralement montée sur une plate-forme HSY stabilisée, sur laquelle le radar Asag lui-même peut également être installé. Les deux systèmes ont été vendus à plusieurs pays du Moyen-Orient et, fin 2017, le système Ihtar a été installé pour garder une installation en Indonésie. Quant au marché local, le système Gergedan-UAV a été installé sur de nombreux véhicules VIP, tandis qu'Ihtar a été installé sur plusieurs bases militaires.
Fin 2017, le gouvernement israélien a mis en place un groupe de travail national au sein de l'armée de l'air pour s'occuper de la sécurité et des contre-drones. Cependant, l'industrie nationale propose déjà de nombreuses solutions dans ce domaine. Rafael a développé un système de dôme de drone montable sur trépied qui combine des capteurs de diverses sociétés avec des actionneurs et des commandes Rafael. La détection est assurée par le radar hémisphérique multitâche Rada Rada RPS-42, capable de détecter un objet avec un RCS de 0,002 m2 à une distance de 3,5 km, en combinaison avec le système d'intelligence radio NetSense COMINT de Netline, fonctionnant dans la plage de 20 MHz à 6 GHz, qui détecte les signaux avant même le décollage du drone, fournissant un azimut grâce à des antennes avec un champ de vision de 60 degrés.
L'unité optoélectronique Controp MEOS est responsable de l'identification, qui comprend une caméra CCD de jour avec un grossissement x50 et une caméra thermique de troisième génération. Le système de contrôle automatisé de Rafael intègre tous les capteurs et ses algorithmes fournissent toutes les informations nécessaires à l'opérateur, qui peut neutraliser un objet en approche à l'aide du système de brouillage Netline C-Guard, qui fonctionne sur cinq canaux dans la plage de 433 MHz à 5,6 GHz. Avec cette configuration, le système devrait être livré à la mi-2018.
