Війна в Україні в електромагнітному спектрі

Війна в Україні в електромагнітному спектрі

Технології

Для солдатів на фронті електромагнітний захист життєво необхідний, як повітря: невидимий, коли він є, і руйнівний, коли його немає. У липні українські війська на півдні Донбасу переконалися в цьому на власному досвіді. Російські безпілотники раптово змінили частоту зі стандартних 700-1000 мегагерц на 400-500 мегагерц, засліпивши українські системи радіоелектронної боротьби (РЕБ). Безпілотники літали глибоко в тилу, відрізаючи підрозділи і роблячи шляхи постачання непрохідними. Десятки українських військових машин знищувалися щодня в результаті того, що Сергій Бескрестнов, український фахівець з РЕБ, називає «російським сафарі». Лише коли Україна зрозуміла, що відбувається, і через кілька тижнів отримала нові системи РЕБ, що працюють на частоті 500 мегагерц, ситуацію вдалося стабілізувати.

Війна хвиль стала ключовим моментом у ширшому конфлікті. Безперервне і інтенсивне змагання між боєприпасами і перешкодами призводить до швидких змін, оскільки кожна сторона намагається знайти, відстежити, зайняти і атакувати все більш рідкісні прогалини в спектрі, через які можуть проникати сигнали. «Те, що ви бачите в Україні, – це електромагнітна маневрена війна в дії», – каже Томас Вітінгтон, співробітник аналітичного центру RUSI. «Так само, як сухопутні війська постійно рухаються в пошуках височини або ключового переходу, так само рухаються і електронні війська». Оскільки глушилок стає все більше і вони стають все більш досконалими, пошук захищених від перешкод безпілотників стає все більш нагальним.

Росія розпочала своє тотальне вторгнення з колосальною перевагою. Вона була світовою наддержавою в галузі РЕБ – якщо вимірювати кількість, потужність і різноманітність її систем. Вона домінувала в початковому обміні даними, глушила більшу частину військових комунікацій України. Starlink Ілона Маска, захищена мережа супутникового зв’язку, дала Україні рятівне коло. Потім, у 2023 році, прийшла революція безпілотників. Україна стала піонером у використанні дронів з видом від першої особи (FPV) для пошуку, переслідування і знищення ворожих цілей з високою точністю. «Без належної підтримки безпілотників та радіоелектронної боротьби піхотний підрозділ протримається на полі бою лише кілька годин», – каже майор Дмитро Толстолужський, офіцер спеціалізованого технологічного підрозділу Міністерства оборони України. Завданням РЕБ стало знешкодження безпілотників, боєприпасів, що блукають, та планерних бомб, які зараз домінують у небі.

Нова війна виявила вразливі місця в надзвичайно потужних, але громіздких російських системах РЕБ, які стали перешкодою в радіусі дії безпілотників FPV. Вони були змушені відступити на 10-15 км від лінії фронту, що послабило їхній ефект. Тим часом, Україна почала робити успіхи в розширенні власного потенціалу у сфері РЕБ: місцеві виробники нарощують виробництво окопних систем РЕБ. Ярослав Філімонов, генеральний директор української компанії Kvertus, яка спеціалізується на РЕБ, каже, що щомісячне виробництво підскочило зі 100 пристроїв на початку 2022 року до 1 000 у 2023 році, а зараз становить до 5 000. За словами пана Вітінгтона, зараз щонайменше 200 компаній працюють над створенням РЕБ.

Фундаментальна наука про фронтові перешкоди не є складною: дешева металева коробка з антенами генерує електромагнітний шум для блокування пілотажних сигналів або відеопотоків. Обидві сторони значною мірою покладаються на комерційно доступні китайські компоненти. Але за цим стоїть технологічна гонка озброєнь з високими ставками, яка постійно розвивається. Кожні вісім – 12 тижнів відбуваються значні зміни в практиці застосування РЕБ або безпілотників, – каже майор Толстолужський. Обидві сторони переходять на широкий частотний спектр від 200 мегагерц до 1000 мегагерц і вище. Але «головною гонкою» минулого року, за словами Андрія Лісковича з «Фонду оборони України», неприбуткової організації, яка надає нелетальну допомогу, було зміщення частот зі стандартного діапазону GSM, який використовується мобільними телефонами, до 300 мегагерц, що ускладнило пошук готових компонентів.

Результатом такого поширення частот є апарати, що нагадують дикобразів у стилі стімпанк, вкриті півдюжиною антен для захисту від різних безпілотників, кожна з яких має значну потужність.

Захисники також повинні знати, де і коли зосередити свою увагу. Використання пристрою, який випромінює багато радіохвиль, не лише загрожує електронним братовбивством, але й робить користувача потенційною мішенню. Знання того, коли його вмикати і на якій частоті, залежить від пасивних датчиків, які можуть тріангулювати радіовипромінювання з іншого боку, щоб визначити їхнє джерело. Датчики, які використовувалися на початку війни для виявлення дешевих дронів китайського виробництва, вже не такі корисні. Деякі з сучасних сенсорів знаходяться в космосі: Україна використовує дані з супутників американської компанії HawkEye 360.

Більш поширеним є аналізатор спектру – невелика коробка вартістю 7000 доларів, яка вибирає різні частоти, що транслюються в будь-який час. Ця інформація може потім спрямовувати ваше глушіння. Теоретично, аналізатори спектру можуть бути з’єднані разом, щоб створити гігантський електронний пікет для виявлення випромінювань уздовж всієї лінії фронту. За оцінками пана Лісковича, це коштувало б близько 10 000 доларів на кілометр фронту, можливо, 10 мільйонів доларів на всю ділянку – скромна сума. Проблема, як і з багатьма іншими аспектами війни, полягає у ланцюгах постачання. Лише три компанії в Америці та Німеччині виробляють ці прилади; час виконання замовлення становить вісім місяців.

Обидві сторони також експериментують з більш розумними методами. Пан Філімонов розповідає про «Азимут» і «Міраж» – пару продуктів: перший вловлює сигнали в радіусі 25 км і подає їх на другий, який використовує програмне забезпечення для генерування сигналів на потрібній частоті. Теоретично, це звільняє від необхідності носити з собою кілька різних глушилок. Але обидві сторони можуть внести деструктивні зміни. «Це галузь науки, де все може бути перевернуто в найкоротші терміни», – каже підполковник Олександр Коробка, який очолює підрозділ радіоелектронної боротьби в 54-й бригаді Збройних сил України.

Наприклад, найсучасніші російські безпілотники вже мають системи резервного пілотування. Вони можуть переходити зі стандартної системи GPS на супутникові або інерційні системи навігації, які використовують гіроскопи і акселерометри для визначення реального положення безпілотника. Вони також можуть використовувати штучний інтелект (ШІ) або зв’язок з радіомаяками на землі для переміщення дронів до цілі або назад на базу. «У такому випадку повний захист від РЕБ практично неможливий», – каже полковник Коробка.

Новітніми викликами є автоматизація останньої милі та оптоволоконні дрони. Автоматизація останньої милі дозволяє уникнути більшості тактичних щитів РЕБ, які мають радіус дії близько 50 метрів, спрямовуючи безпілотники до цілі, а потім використовуючи штучний інтелект для візуального наведення на неї і нанесення удару. Оптоволоконні дрони, вперше побачені на полі бою навесні 2024 року, під час польоту розмотують котушки крихітного кабелю, що ускладнює їхнє маневрування, але робить їх несприйнятливими до перешкод РЕБ. Оптоволоконні дрони часто очолюють атаки, спочатку націлюючись на системи РЕБ і знищуючи їх, щоб інші радіокеровані дрони могли слідувати за ними. Обидві сторони перебувають в процесі нарощування технології. Росія, яка першою застосувала цю технологію, лідирує в цьому питанні. Пан Філімонов каже, що такі методи, як стробоскопи – миготливі ліхтарі, що засліплюють камери безпілотника – також випробовуються.

Наразі більшість безпілотників все ще піддаються глушінню. І Україна все ще має перевагу в радіоелектронній боротьбі. «Вони, безумовно, швидші за росіян, – каже пан Віттінгтон. Війна також зробила їх швидшими за багатьох західних конкурентів». Минулого року пан Філімонов відвідав 15 військових виставок по всьому світу. Технології РЕБ, які він бачив, були не лише дорожчими – американські та європейські підсилювачі у два-три рази дорожчі за китайські, які часто зустрічаються в українських комплектаціях, – але й застарілими. «Ці технології десь у 2021 році», – каже він. «Все, що вони виробляють, наразі марне на передовій».

www.economist.com/science-and-technology/2025/02/05/fighting-the-war-in-ukraine-on-the-electromagnetic-spectrum