Zaloguj się 
Dzieje się!
Dron wykryty. Ale kto zareaguje? Asseco i Ericsson rozwijają system wczesnego ostrzegania
Gdy dron zbliża się do lotniska, na reakcję może pozostać zaledwie kilkanaście sekund. Asseco rozwija system Puszczyk, który łączy czujniki akustyczne z technologią Ericssona i infrastrukturą telekomunikacyjną. Samo wykrycie zagrożenia jednak nie wystarczy.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak Asseco wykorzystuje istniejące technologie do wykrywania dronów i dlaczego w takim systemie liczy się każda sekunda.
- Czy sieć czujników akustycznych i infrastruktura komórkowa pozwolą wcześniej wykrywać drony zagrażające lotniskom i innym obiektom infrastruktury krytycznej.
- Dlaczego same czujniki nie wystarczą do skutecznej ochrony przed dronami i jakie standardy wymiany danych oraz rozwiązania organizacyjne są potrzebne.
Audio generowane przez AI. Może zawierać błędy.
W Polsce do niedawna potrzebę ochrony przed zagrożeniami ze strony bezzałogowych statków powietrznych postrzegano przede wszystkim w kontekście cywilnym. Wojna za wschodnią granicą i prowokacyjne działania Rosji wobec państw NATO zmieniły tę perspektywę. Dziś zastosowania cywilne i wojskowe coraz mocniej się przenikają, a znaczenie systemów wykrywania dronów rośnie. Na rynku pojawiają się kolejne rozwiązania technologiczne.
Asseco Poland od około roku rozwija system zintegrowanego wykrywania dronów o nazwie Puszczyk.
Wielowarstwowy system wykrywania dronów
System powstaje we współpracy z wieloma partnerami technologicznymi. Jego twórcy uznali, że szybsze i efektywniejsze będzie połączenie dostępnych na rynku rozwiązań niż opracowywanie wszystkich elementów od podstaw. Poszczególne moduły Puszczyka pochodzą od kilku firm, m.in. Cellnex, CodeQuest i DGT Zvook. Swoją technologię do projektu wniósł także Ericsson.
Podczas Mobile Networks Defence Day w swoim krakowskim centrum badawczo-rozwojowym Ericsson zaprezentował już możliwości technologii Integrated Sensing and Communication (ISAC) w detekcji dronów w czasie rzeczywistym. Do transmisji danych wykorzystano sieć komórkową Play.
„Połączenie technologii Ericsson z systemem detekcji akustycznej Asseco (wykorzystującym sensory CodeQuest i DGT Zvook), zintegrowanych w ramach platformy wykrywania, dronów Puszczyk, na której wizualizowane są dane, ma umożliwić opracowanie wielowarstwowego systemu precyzyjnego wykrywania i lokalizowania dronów poruszających się na małych wysokościach” – wskazano w komunikacie.
Liczy się czas reakcji na zagrożenie
Puszczyk może być rozbudowywany o kolejne warstwy technologiczne. Zdaniem Grzegorza Bartlera, wiceprezesa Asseco Poland i pomysłodawcy systemu, już samo połączenie różnych rodzajów czujników – akustycznych, optycznych, radiowych i radarowych – zwiększa precyzję wykrywania dronów.
Jednym z największych wyzwań, zwłaszcza w obecnych warunkach geopolitycznych, pozostaje jednak czas reakcji na zagrożenie.
– Załóżmy, że instalujemy sensory wokół lotniska w Warszawie albo Rzeszowie. Jeżeli dron porusza się z prędkością 300 km/h, pokonanie dwóch kilometrów zajmuje mu 24 sekundy. Jeśli zostanie wykryty dopiero kilometr od lotniska, na reakcję pozostaje około 12 sekund. Dodatkowo, według obowiązujących w Polsce przepisów operatorzy infrastruktury krytycznej nie mają uprawnień do samodzielnego niszczenia wykrytych dronów. Muszą powiadomić właściwe służby i zaczekać na ich interwencję – wyjaśnia Grzegorz Bartler.
Konieczne staje się więc znacznie wcześniejsze wykrywanie dronów i monitorowanie tras ich przelotu.
– Aby w pełni wykorzystać potencjał Puszczyka, musimy stworzyć sieć powiązań. Niezwykle istotny element do partnerstwa wnosi Cellnex, operator infrastruktury telekomunikacyjnej, który swego czasu przejął maszty telekomunikacyjne od Play i Polkomtela. Zapewnia nam dostęp do ok. 15,8 tys. stacji bazowych w kraju – mówi Grzegorz Bartler.
Od komunikacji do wykrywania obiektów
Ericsson, dostawca technologii i usług dla operatorów telekomunikacyjnych, dołączył do projektu Puszczyk, aby pokazać, jak sieci komórkowe mogą pomagać w wykrywaniu dronów i monitorowaniu zagrożeń w pobliżu infrastruktury krytycznej.
Projekt wpisuje się w strategię firmy zakładającą rozwój sieci komórkowych tak, aby służyły nie tylko do komunikacji, lecz także do wykrywania obiektów. To jeden z kierunków prac nad technologią 6G. Współpraca z partnerami pozwala sprawdzić, jak takie rozwiązania mogą uzupełniać inne systemy wykrywania dronów z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury telekomunikacyjnej.
Rozwiązanie Ericssona nie będzie dostosowywane do potrzeb Puszczyka. Zostanie zintegrowane z nim jako warstwa wykrywania obiektów wykorzystująca sieć komórkową. Platforma Asseco połączy dane z systemu Ericsson z danymi z detekcji akustycznej i umożliwi ich wizualizację. Ewentualne przyszłe wdrożenia będą dostosowywane do lokalnych wymagań klientów oraz uwarunkowań operacyjnych i regulacyjnych.
Wspólna warstwa detekcji i śledzenia obiektów
Grzegorz Bartler wskazuje, że technologie Ericsson Sensing i Puszczyk wzajemnie się uzupełniają. Razem mogą tworzyć system wielowarstwowy, pozwalający nie tylko wykrywać i śledzić obiekty, lecz także określać ich wielkość, prędkość i rodzaj.
Rozwiązanie Ericsson Sensing wykorzystuje istniejącą infrastrukturę sieci mobilnych. Zdaniem Bartlera po jego wprowadzeniu na rynek możliwe będzie szybkie wdrażanie technologii na rozległych obszarach.
Warto wiedzieć
Istniejąca infrastruktura w służbie bezpieczeństwa
Sieć telekomunikacyjna stanowi kluczowy element rozwiązań typu ISAC (Integrated Sensing and Communication), ponieważ to właśnie już istniejąca infrastruktura radiowa umożliwia jednoczesne świadczenie usług łączności oraz monitorowanie otoczenia. Dzięki wykorzystaniu sygnałów emitowanych przez stacje bazowe możliwe jest wykrywanie obiektów, analiza ruchu czy identyfikacja zmian w otoczeniu bez konieczności budowy odrębnej infrastruktury sensorycznej. Otwiera to nowe możliwości zastosowań w obszarze bezpieczeństwa, zarządzania kryzysowego, ochrony infrastruktury krytycznej czy inteligentnych systemów transportowych.
Jak podkreśla Michał Ziółkowski, członek zarządu i dyrektor ds. technologii w Play, nowoczesna sieć telekomunikacyjna to dziś znacznie więcej niż narzędzie komunikacji.
– To infrastruktura o charakterze strategicznym i krytycznym, stanowiąca fundament rozwoju gospodarczego, cyfryzacji oraz, co niezwykle istotne, bezpieczeństwa państwa i jego mieszkańców. Sieć Play dzięki swojej skali, dostępności i odporności może wspierać budowę zaawansowanych systemów monitorowania oraz ochrony przestrzeni powietrznej, bazując na już istniejących zasobach – Michał Ziółkowski.
Puszczyk powstał z połączenia gotowych rozwiązań
Pomysł na Puszczyka pojawił się 10 września ubiegłego roku.
– W polskiej przestrzeni powietrznej pojawiły się rosyjskie drony. Nie było jednak wiadomo, o jakich obiektach mowa i gdzie dokładnie się znajdują. W Asseco odpowiadam m.in. za infrastrukturę centrów danych. Firma rozwija systemy wykorzystywane przez duże instytucje i przedsiębiorstwa. Nie chcielibyśmy ich stracić w wyniku wybuchu czy upadku drona. Uświadomiłem sobie, że potrzebujemy rozwiązania, które pozwoli określać trasę lotu takich bezzałogowców – mówi Grzegorz Bartler.
Asseco pracowało już wówczas nad platformą do zarządzania czujnikami internetu rzeczy (IoT) dla operatora telefonii komórkowej. Umożliwia ona obsługę bardzo dużej liczby urządzeń wykorzystywanych m.in. do zbierania danych z liczników energii elektrycznej.
– Platformę tę można wykorzystywać także do zarządzania oświetleniem miejskim. Przykładowo, w samej Warszawie jest około 250 tys. lamp ulicznych, z czego około 120 tys. daje możliwość sterowania i instalacji sensorów. Mieliśmy więc platformę, a jednocześnie współpracowaliśmy z partnerami telekomunikacyjnymi i dostawcami czujników akustycznych. Nasunęła się myśl: połączmy narzędzia i kompetencje, tworząc system wykrywania dronów – opowiada Grzegorz Bartler.
Puszczyk testuje kolejne rozwiązania
System Puszczyk jest rozbudowywany stopniowo o kolejne technologie i możliwości wykrywania obiektów.
– Teraz chcemy przetestować czujniki akustyczne montowane właśnie na latarniach ulicznych. Dotychczas tego typu urządzenia służyły np. do analizy ruchu miejskiego i liczenia przejeżdżających samochodów. Dostosowujemy je tak, by mogły rozpoznawać nadlatujące drony na podstawie charakterystyki wydawanego przez nie dźwięku. Tu sprawdzą się rozwiązania np. CodeQuest – mówi Grzegorz Bartler.
Puszczyk pozostaje systemem otwartym. Dołączanie kolejnych partnerów technologicznych i udostępnianie nowych obszarów testowych w Polsce mają umożliwiać jego dalszy rozwój.
Warto wiedzieć
Jak Litwa chce zbudować system wczesnego wykrywania dronów?
Litwa zamierza wdrożyć ukraiński system akustycznego wykrywania dronów SkyFortress, który pozwala identyfikować i śledzić obiekty poruszające się na niewielkich wysokościach na podstawie emitowanych przez nie dźwięków.
Jak poinformowało litewskie Ministerstwo Obrony Narodowej, rozwiązanie opracowane i wykorzystywane w Ukrainie korzysta ze sztucznej inteligencji do wykrywania bezzałogowców i pocisków manewrujących. System klasyfikuje cele w czasie rzeczywistym na podstawie ich sygnatur akustycznych lub elektromagnetycznych.
Minister obrony Robertas Kaunas podkreślił, że Litwa chce korzystać z technologii sprawdzonych w Ukrainie, zamiast opracowywać własne rozwiązania od podstaw.
Umowa podpisana latem obejmuje nie tylko dostarczenie systemu, lecz także przetwarzanie danych z czujników, udostępnienie bibliotek niesklasyfikowanych sygnatur akustycznych i radiowych oraz przeszkolenie personelu.
Planowane testy mają zweryfikować skuteczność SkyFortress w wykrywaniu i identyfikowaniu nisko lecących bezzałogowców w warunkach litewskich. System ma stać się częścią rozwijanej przez Litwę wielowarstwowej obrony powietrznej, odpowiadającej za wczesne wykrywanie zagrożeń.
Litewskie Ministerstwo Obrony Narodowej nie odpowiedziało na pytania XYZ dotyczące kryteriów wyboru SkyFortress, ewentualnego rozpatrywania innych rozwiązań akustycznych, procedury wyboru systemu do testów, czasu ich trwania oraz planowanego zasięgu sieci czujników – w tym możliwości objęcia nią całego kraju i infrastruktury krytycznej lub ograniczenia jej do obszarów przygranicznych.
Ogólnopolski system wymaga decyzji
Skuteczniejsza ochrona infrastruktury krytycznej wymaga monitorowania nie tylko bezpośredniego otoczenia poszczególnych obiektów, ale także znacznie większego obszaru. Dlatego istotna jest współpraca między operatorami różnych systemów wykrywania dronów.
Grzegorz Bartler podaje przykład lotniska w Modlinie, które znajduje się na potencjalnej trasie przelotu drona w kierunku Płocka. System monitorujący okolice lotniska mógłby więc wcześniej wykryć obiekt zmierzający w stronę rafinerii.
– Warto integrować takie rozwiązania, zamiast tworzyć niezależne systemy, które nie wymieniają się informacjami – zaznacza Grzegorz Bartler.
Docelowo lepszym rozwiązaniem byłby jeden system ogólnopolski, zarządzany przez administrację publiczną.
– Podjęliśmy rozmowy. W grę wchodzą jednak nie tylko decyzje polityczne, ale także konieczność uporządkowania szeregu kwestii formalnoprawnych – zaznacza Grzegorz Bartler.
Wykryć drona to nie wszystko
Zdaniem eksperta
System antydronowy to nie tylko czujniki. Liczą się dane i koszty utrzymania
Czujnik akustyczny kosztuje niewiele i pozwala wykrywać drony lecące nisko i stosunkowo wolno, które mogą być niewidoczne dla radarów. W dobrych warunkach wykryje małego drona elektrycznego, np. typu FPV, z odległości od kilkudziesięciu do kilkuset metrów, a drona z silnikiem spalinowym, takiego jak Shahed, z kilku kilometrów. Wiatr i hałas uliczny skracają te odległości.
Żeby pokryć duży obszar, państwo musi rozstawić tysiące czujników, zapewnić im zasilanie i łączność, wynająć miejsca na dachach i masztach, a następnie serwisować urządzenia przez cały rok. Szacuję, że w ciągu dziesięciu lat koszty utrzymania takiej sieci będą większe niż wydatki na zakup sprzętu.
Drugi problem to rozpoznawanie dźwięku. Model AI potrafi odróżnić drona od kosiarki, ale Rosjanie co kilka miesięcy modyfikują swoje bezzałogowce. Wprowadzili już napęd odrzutowy i wabiki, które coraz trudniej rozpoznawać i klasyfikować na podstawie dźwięku. Jeśli firmy i zespoły odpowiedzialne za modele AI nie będą ich regularnie doskonalić i douczać, systemy przestaną rozpoznawać nowe typy dronów albo zaczną generować fałszywe alarmy.
Wysokość celu można oszacować na podstawie dźwięku, ale zwykle z dużym błędem. Aby namierzyć drona za pomocą kilku czujników, rozległy system potrzebuje wspólnego zegara. Czujniki mogą synchronizować czas przez GPS, którego sygnał Rosja zakłóca na wschodniej flance NATO. Dlatego detekcję akustyczną wykorzystywałbym przede wszystkim do wskazywania celów innym czujnikom, np. radarom i kamerom.
Dyżurny zespół musi otrzymać alarm w ciągu kilku sekund i wiedzieć, kogo skierować do działania. Ukraińcy zestrzeliwują drony wykryte przez swoją sieć akustyczną, ponieważ alarmy trafiają do mobilnych grup ogniowych. Ukraiński system Sky Fortress liczy ponad 14 tys. czujników akustycznych.
Wybór systemu
Przed wyborem czujników ustaliłbym, kto będzie odbierał alarmy. W czasie pokoju może to być policja, a w czasie wojny wojsko. Państwo musi więc od początku zaprojektować obie ścieżki reagowania.
System powinien też odróżniać zgłoszone legalne loty dronów. Wymaga to synchronizacji choćby z polskim systemem DroneTower, służącym do rejestracji lotów bezzałogowych statków powietrznych.
Państwo powinno mieć zagwarantowane prawa do danych oraz zapisaną w umowie możliwość dalszego douczania modeli AI, także wtedy, gdy dostawca zniknie z rynku. Zespół zdolny do douczenia modelu na podstawie danych o nowym typie drona w ciągu tygodnia powinien pracować w Polsce.
Interfejsy systemu powinny być otwarte i zgodne ze standardem SAPIENT, przyjmowanym przez NATO dla systemów antydronowych.
Skuteczność systemu oceniałbym na podstawie niezależnych testów przeprowadzanych w trudnych warunkach, np. zimą czy w miejskim hałasie. Producent musiałby wykazać, ile dronów wykrył cały system i ile wygenerował fałszywych alarmów.
Czujnik powinien działać również po utracie zasilania sieciowego i mieć zapasowe łącze na wypadek awarii podstawowego kanału komunikacji.
Oferty porównywałbym także pod względem kosztów utrzymania sieci w przeliczeniu na kilometr kwadratowy przez dziesięć lat.
Kilka systemów w jednym kraju
Uzależnienie państwa od jednego dostawcy oznacza zależność od jego cen i tempa rozwoju technologii. Najpierw jednak trzeba ustalić wspólny format danych i zapewnić kontrolę nad systemem, który łączy informacje z różnych źródeł w jeden obraz sytuacji.
Czujniki akustyczne niczego nie emitują, więc sprzęt różnych producentów może pracować obok siebie bez wzajemnych zakłóceń. Jeśli jednak dwa systemy wykryją tego samego drona, a ich danych nie połączy wspólny system, operator może zobaczyć na mapie dwa obiekty o różnych klasyfikacjach.
Wojsko buduje system SAN. Od tego roku operatorzy infrastruktury krytycznej zyskali również określone możliwości przeciwdziałania dronom na podstawie nowelizacji ustawy o zarządzaniu kryzysowym.
Operatorzy sami wybiorą dostawców i mają do tego prawo, ponieważ najlepiej znają chronione obiekty. Państwo powinno jednak określić minimalne wymagania, zanim podpiszą oni umowy.
Czujniki operatorów powinny przekazywać dane w jednolitym krajowym formacie i spełniać wymogi cyberbezpieczeństwa. Alarmy powinny natomiast trafiać w czasie rzeczywistym do systemów budowania świadomości sytuacyjnej, z których korzystają policja i wojsko.
Jeśli państwo dopłaca do zakupu systemów, może zapisać te wymagania w umowach. Wówczas operator elektrowni, instalując własne czujniki, jednocześnie zagęszczałby krajową sieć wykrywania dronów.
Bez wspólnego formatu danych ochrona rafinerii czy portu zobaczy drona na swoim ekranie, a wojsko kilka kilometrów dalej może dowiedzieć się o nim za późno. Dlatego państwo powinno ogłosić standard wymiany danych, zanim samorządy i operatorzy podpiszą kolejne umowy.
Główne wnioski
- Łączenie technologii może zwiększyć możliwości wykrywania dronów. Rozwijany przez Asseco system Puszczyk integruje rozwiązania kilku partnerów, w tym czujniki akustyczne i technologię Ericssona wykorzystującą rozwiązania sieci komórkowych. Połączenie danych z różnych źródeł może w przyszłości ułatwić wykrywanie i śledzenie obiektów na większym obszarze.
- Skuteczna ochrona wymaga nie tylko wczesnego wykrywania, lecz także szybkiej reakcji. W przypadku drona poruszającego się z dużą prędkością na podjęcie działań może pozostać zaledwie kilkanaście sekund. Dlatego system musi nie tylko rozpoznawać zagrożenie, ale też błyskawicznie przekazywać alarm odpowiednim służbom. Ważne są również regularne aktualizacje modeli AI, ograniczanie liczby fałszywych alarmów i niezawodność infrastruktury.
- Rozwój systemów antydronowych wymaga wspólnych standardów i koordynacji na poziomie państwa. Niezależne rozwiązania nie zapewnią pełnego obrazu sytuacji, jeśli nie będą wymieniać się danymi. Państwo powinno określić zasady integracji systemów, wymagania dotyczące cyberbezpieczeństwa i kryteria oceny skuteczności. Konieczne jest również uwzględnienie długoterminowych kosztów utrzymania sieci. Dzięki temu rozwiązania rozwijane przez wojsko, operatorów infrastruktury krytycznej i dostawców technologii mogłyby tworzyć spójny system wykrywania zagrożeń.
