Systemy antydronowe w działaniach ratowniczych – wizja czy konieczność

Dynamiczny rozwój technologii bezzałogowych statków powietrznych (BSP) w ostatniej dekadzie zasadniczo zmienił środowisko operacyjne służb ratowniczych. O ile jednostki Państwowej Straży Pożarnej z powodzeniem implementują BSP jako narzędzia budowania świadomości sytuacyjnej podczas działań ratowniczych, o tyle równolegle narasta problem obecności nieautoryzowanych BSP w strefach prowadzonych działań.

Zjawisko to generuje realne zagrożenia dla bezpieczeństwa ratowników, skuteczności prowadzonych działań oraz bezpieczeństwa ruchu lotniczego, w szczególności dla załogowych statków powietrznych uczestniczących w działaniach, takich jak śmigłowce Lotniczego Pogotowia Ratunkowego (LPR) i Policji oraz samoloty gaśnicze typu Dromader.

Zagrożenia z BSP

Doświadczenia ostatnich lat, w tym wnioski płynące z konfliktu zbrojnego w Ukrainie oraz incydenty związane z działaniami hybrydowymi na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, jednoznacznie wskazują na konieczność przyjęcia systemowego podejścia do ochrony przestrzeni powietrznej nad miejscem zdarzenia. Celem niniejszego opracowania jest uzasadnienie koncepcji wdrożenia systemów antydronowych jako elementu wyposażenia PSP oraz zdefiniowanie kluczowych wymagań, jakie powinny spełniać tego typu rozwiązania.

Obecność nieautoryzowanych BSP w strefie działań ratowniczych stwarza szereg zagrożeń o charakterze zarówno bezpośrednim, jak i pośrednim. W wymiarze bezpośrednim BSP mogą stanowić fizyczne zagrożenie dla ratowników pracujących w strefie działań oraz załóg statków powietrznych uczestniczących w działaniach ratowniczych. Zakłócenie ścieżki podejścia śmigłowca LPR może skutkować opóźnieniem ewakuacji medycznej lub całkowitym uniemożliwieniem lądowania, co w przypadku pacjentów w stanach nagłego zagrożenia życia bezpośrednio wpływa na ich szanse przeżycia. W wymiarze pośrednim nieautoryzowane BSP zakłócają koncentrację ratowników, mogą prowadzić do nieuprawnionego rozpowszechniania informacji z przebiegu działań służb oraz w skrajnych przypadkach stanowić narzędzie celowego sabotażu lub dywersji. Kontekst współczesnych zagrożeń hybrydowych uzasadnia traktowanie każdego niezidentyfikowanego obiektu latającego w miejscu do tego nieprzeznaczonym jako potencjalne źródło stwarzające zagrożenie do czasu jego weryfikacji.

Obowiązujące regulacje prawne przewidują możliwość wyznaczania stref ograniczeń lotów (stref geograficznych DRA i R) przez upoważnione podmioty PSP na drodze porozumienia Komendanta Głównego PSP z Prezesem Urzędu Lotnictwa Cywilnego, jednak skuteczność tych instrumentów pozostaje ograniczona. Strefy te są skuteczne wyłącznie wobec pilotów przestrzegających przepisów, podczas gdy osoby działające w złej wierze lub nieświadome obowiązujących regulacji mogą ignorować ustanowione ograniczenia. Brak technicznych możliwości PSP w skutecznym wydzielaniu i egzekwowaniu stref zamkniętych sprawia, że w praktyce mają one charakter wyłącznie deklaratywny. Procedura powiadamiania służb porządkowych o wykryciu nieautoryzowanego BSP, choć formalnie poprawna, najczęściej nie odpowiada dynamice zagrożenia ani potrzebie jego niezwłocznej neutralizacji. Czas reakcji służb porządkowych pozostaje niewspółmierny do prędkości przemieszczania się BSP, co powoduje, że w momencie przybycia patrolu Policji obiekt latający zdąży już opuścić strefę działań lub zrealizować zamierzone działanie.

Kierujący działaniem ratowniczym ponosi odpowiedzialność za bezpieczeństwo podległych mu ratowników. W przypadku wykrycia obcego BSP wykonującego lot w pobliżu działań, KDR staje przed dylematem niemożliwym do rozstrzygnięcia bez odpowiednich narzędzi technicznych. Przerwanie działań i ewakuacja ratowników mogą skutkować eskalacją zdarzenia pierwotnego, natomiast kontynuowanie działań w warunkach niezidentyfikowanego zagrożenia w przestrzeni powietrznej naraża personel na ryzyko o trudnej do oszacowania skali. Wdrożenie systemów antydronowych eliminuje tę lukę decyzyjną, zapewniając dowódcy świadomość sytuacyjną niezbędną do podejmowania racjonalnych decyzji.

Charakterystyka kluczowych cech systemu antydronowego

System antydronowy do walki radioelektronicznej, służący do wykrywania, identyfikacji, lokalizacji i neutralizacji BSP, musi zapewniać ciągły monitoring szerokiego spektrum częstotliwości radiowych, wykraczający poza standardowe pasma 2,4 GHz i 5,8 GHz, wykorzystywane przez komercyjne drony. Współczesne BSP coraz częściej operują w niestandardowych pasmach częstotliwości, stosują modulacje adaptacyjne oraz protokoły transmisji odporne na przechwycenie. Regulacje Unii Europejskiej oraz Stanów Zjednoczonych Ameryki wprowadziły wymogi zdalnej identyfikacji BSP, odpowiednio w standardach Direct Remote ID oraz Remote ID. Na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej operują drony wykorzystujące oba systemy, w związku z czym system antydronowy musi zapewniać odczyt danych identyfikacyjnych w obu standardach. Informacje uzyskane z systemów zdalnej identyfikacji stanowią istotny materiał do analizy incydentów oraz ewentualnego postępowania dowodowego. Ograniczenie możliwości detekcyjnych wyłącznie do klasycznych zakresów częstotliwości stanowi lukę w świadomości sytuacyjnej, która jest niedopuszczalna w kontekście bezpieczeństwa ratowników. Przy doborze systemu należy unikać zawężania kompatybilności do jednego standardu identyfikacji oraz do wąskiego zakresu częstotliwości, a wręcz trzeba stale uwzględniać wszelkie zmiany wynikające z ciągłego rozwoju tej dziedziny.

Skuteczny system antydronowy musi umożliwiać odrębną detekcję i lokalizację zarówno bezzałogowego statku powietrznego, jak i jego pilota. Informacja o położeniu pilota BSP ma kluczowe znaczenie dla oceny charakteru zagrożenia oraz umożliwia podjęcie działań przez właściwe służby. Pilot znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwie strefy działań ratowniczych może stanowić większe zagrożenie niż sam obiekt latający, w szczególności w kontekście działań o charakterze celowym. Funkcjonalność ta pozwala również na przekazywanie Policji lub innym właściwym służbom precyzyjnych danych lokalizacyjnych niezbędnych do identyfikacji i zatrzymania sprawcy naruszenia wydzielonej strefy.

Samo wykrycie emisji radiowej nie stanowi informacji o wartości operacyjnej. System musi zapewniać identyfikację typu wykrytego BSP, obejmującą określenie producenta, modelu, charakterystyki transmisji oraz szacunkowych parametrów lotu. Odmiennej oceny ryzyka wymaga komercyjny bezzałogowy statek powietrzny, a innej konstrukcja o dużym udźwigu lub zdolności do długotrwałego zawisu. Realizacja tej funkcjonalności wymaga zastosowania rozbudowanych bibliotek sygnatur radiowych w połączeniu z algorytmami uczenia maszynowego zdolnymi do identyfikacji obiektów nieobecnych w standardowych bazach danych. Dynamika rozwoju rynku BSP sprawia, że statyczne biblioteki sygnatur szybko tracą aktualność; dlatego mechanizmy adaptacyjne oparte na sztucznej inteligencji stanowią niezbędną funkcjonalność. Ponadto system musi zapewniać precyzyjną triangulację pozycji wykrytego BSP oraz pilota, z wizualizacją danych na mapie w czasie rzeczywistym. Funkcjonalność ta powinna obejmować rejestrację toru lotu, identyfikację miejsca startu oraz predykcję trajektorii umożliwiającą ocenę, czy obiekt zmierza w kierunku strefy działań.

System antydronowy powinien charakteryzować się modularną architekturą umożliwiającą jego rozbudowę poprzez dołączanie kolejnych sensorów radiowych lub optycznych. Skalowalność ta pozwala na dostosowanie zasięgu i szczegółowości detekcji do charakteru zdarzenia, od pojedynczego sensora wykorzystywanego podczas typowych działań ratowniczych po rozbudowaną sieć sensorów stosowaną przy zabezpieczaniu imprez masowych oraz obiektów szczególnie ważnych dla obronności lub bezpieczeństwa państwa.

Działanie chroniące

Wraz z rozwojem technologii antydronowych pojawiły się metody ich obchodzenia, w tym generowanie fałszywych sygnatur radiowych określanych jako decoy. Rozwiązania te mogą przyjmować formę nadajników imitujących sygnatury popularnych dronów, sztucznie generowanych pakietów telemetrycznych lub symulowanych sygnałów sterowania. System przeciwdziałania bezzałogowym statkom powietrznym powinien być wyposażony w mechanizmy weryfikacji autentyczności wykrytych sygnałów analizujące ciągłość transmisji, charakterystykę modulacji oraz wzorce behawioralne typowe dla rzeczywistych BSP. Redukcja liczby fałszywych alarmów ma zasadnicze znaczenie dla użyteczności operacyjnej systemu. Generowanie nadmiernej liczby niepotwierdzonych alertów prowadzi do zmniejszenia czujności operatorów i może skutkować zignorowaniem rzeczywistego zagrożenia.

Nowoczesne systemy antydronowe powinny oferować otwarte interfejsy programistyczne (API) umożliwiające integrację z funkcjonującymi w PSP systemami wspomagania dowodzenia oraz aplikacjami wykorzystywanymi podczas działań przez funkcjonariuszy lub bezpośrednio przez kierującego działaniem ratowniczym, w celu wypracowania koncepcji do realizacji zamiaru taktycznego. Architektura klient-serwer powinna umożliwiać jednoczesną pracę wielu operatorów, z centralnym serwerem agregującym dane w jednolity obraz sytuacyjny. Podczas złożonych działań ratowniczych informacje o sytuacji w przestrzeni powietrznej są równolegle niezbędne dyżurnemu stanowiska kierowania, kierującemu działaniem ratowniczym, Policji oraz zespołom zabezpieczenia medycznego. System musi zapewniać dystrybucję danych do wszystkich uprawnionych odbiorców bez opóźnień wpływających na skuteczność reagowania. Właściwie dobrany system antydronowy musi zapewniać automatyczną archiwizację wszystkich wykrytych zdarzeń wraz z pełną dokumentacją parametrów detekcji, trajektorii lotu oraz danych identyfikacyjnych. Funkcjonalność generowania raportów powinna umożliwiać odtworzenie przebiegu incydentu, analizę zachowania drona i pilota oraz przygotowanie materiału dowodowego na potrzeby postępowań prowadzonych przez Policję lub prokuraturę.

Kwestia wyposażenia systemów antydronowych eksploatowanych przez PSP w moduły neutralizacji pozostaje przedmiotem dyskusji w kontekście podziału kompetencji między służbami. Analiza scenariuszy operacyjnych wskazuje jednak, że oczekiwanie na reakcję właściwych służb w przypadku wykrycia zagrożenia z przestrzeni powietrznej jest rozwiązaniem nieadekwatnym do dynamiki sytuacji. Kierujący działaniem ratowniczym po wykryciu niezidentyfikowanych BSP zmierzających w kierunku strefy działań, musi dysponować możliwością natychmiastowej reakcji ochronnej. Współczesne systemy neutralizacji nie polegają na fizycznym strącaniu obiektów, lecz na zakłócaniu sygnałów sterowania, skutkującym bezpiecznym lądowaniem takiego BSP w miejscu wskazanym przez kierującego działaniem ratowniczym lub wymuszeniem jego powrotu do miejsca startu. Tego rodzaju rozwiązania umożliwiają neutralizację zagrożenia bez generowania dodatkowego ryzyka związanego z niekontrolowanym upadkiem obiektu. Wyposażenie jednostek PSP w systemy walki radioelektronicznej, służący do wykrywania, identyfikacji, lokalizacji i neutralizacji BSP, stanowi logiczną konsekwencję wdrożenia systemów detekcyjnych
i jedyne rozwiązanie zapewniające pełną ochronę ratowników w dynamicznie zmieniającym się środowisku zagrożeń.

Przy wyborze systemu antydronowego obligatoryjne powinno być przeprowadzenie testów operacyjnych przed finalizacją zakupu. Weryfikacja musi obejmować różnorodne warunki terenowe, w tym teren otwarty, zabudowany oraz leśny, a także różne typy BSP operujące w odmiennych pasmach częstotliwości i wykorzystujące zróżnicowane protokoły transmisji. Testowanie powinno uwzględniać scenariusze wieloobiektowe symulujące jednoczesne wykrycie kilku dronów.

Przy wyborze systemu antydronowego szczególną uwagę należy zwrócić również na kraj pochodzenia i produkcji urządzenia w celu zapewnienia bezpieczeństwa wewnętrznego państwa. Systematycznie rośnie liczba podmiotów, głównie z Chińskiej Republiki Ludowej, umieszczanych na amerykańskiej „czarnej liście” ograniczeń eksportowych podmiotów, głównie z Chin, z uwagi na podejrzenia występowania wielowymiarowego ryzyka. Ryzyka te obejmują m.in. możliwość prowadzenia działań szpiegowskich (w tym wykorzystywania tzw. „backdoorów” umożliwiających zdalne sterowanie urządzeniem oraz przejmowanie gromadzonych danych), dywersję infrastruktury krytycznej oraz pogłębianie zależności technologicznej. W konsekwencji zasadne jest zachowanie szczególnej ostrożności przy dokonywaniu zakupów tego typu systemów od dostawców z rynków obarczonych podwyższonym ryzykiem geopolitycznym.

Użytkowanie systemów antydronowych produkcji chińskiej wiąże się z wysoce prawdopodobnym zagrożeniem wycieku wrażliwych danych do chińskich służb wywiadowczych. Kwestia ta budzi szczególne obawy w przypadku wykorzystywania tego rodzaju systemów przez służby zapewniające bezpieczeństwo w naszym kraju.
W literaturze akademickiej i analizach ośrodków eksperckich wskazuje się, że struktura prawna Chin, w szczególności Ustawa o Wywiadzie Narodowym z 2017 r. – zobowiązuje chińskie firmy do współpracy z rządem w przekazywaniu danych, co może obejmować informacje operacyjne z systemów antydronowych. Artykuł 7 wskazanej ustawy wprost nakłada na każdą chińską organizację i obywatela obowiązek "wspierania, asystowania i współpracy z państwowymi służbami wywiadowczymi". Oznacza to, że firmy chińskie, niezależnie od swoich komercyjnych zapewnień dotyczących ochrony prywatności i bezpieczeństwa danych, mogą być zobowiązane do przekazania określonych informacji na żądanie właściwych organów państwowych. W konsekwencji coraz więcej państw wprowadza bezwzględny zakaz zakupu określonych kategorii produktów (m.in. systemów łączności, pojazdów czy bezzałogowych statków powietrznych) w instytucjach publicznych, kierując się względami bezpieczeństwa.

Z uwagi na sytuację geopolityczną zakup tego typu urządzeń przez instytucje państwowe powinien być maksymalnie ograniczony, a potencjalny dostawca powinien spełniać rygorystyczne wymogi określone przez zamawiającego. Celem tych wymogów jest wykazanie, że system przewidziany do wdrożenia w strukturach PSP jest zdolny do niezawodnej pracy oraz skuteczny w warunkach zbliżonych do rzeczywistych scenariuszy operacyjnych.

Podsumowanie

Systemy antydronowe stanowią obecnie dla Państwowej Straży Pożarnej narzędzie o znaczeniu porównywalnym z kamerami termowizyjnymi wprowadzanymi do służby w poprzednich dekadach. Zapewniają operacyjną świadomość sytuacyjną w wymiarze dotychczas niedostępnym dla kierujących działaniami ratowniczymi, chronią ratowników przed zagrożeniami nowego typu oraz wspierają utrzymanie porządku w przestrzeni powietrznej nad miejscem zdarzenia.

Wdrożenie systemów antydronowych nie stanowi opcji, lecz konieczność wynikającą z ewolucji środowiska zagrożeń. Przestrzeń powietrzna, która jeszcze dekadę temu nie miała istotnego znaczenia dla typowych działań ratowniczych, stała się obecnie newralgicznym elementem niemal każdej akcji. Odpowiedzialne zarządzanie bezpieczeństwem ratowników wymaga wyposażenia służb w narzędzia adekwatne do współczesnych wyzwań operacyjnych. Systemy antydronowe spełniające przedstawione wymagania funkcjonalne stanowią fundament tej adekwatności.

Ponadto systemy antydronowe, spełniające powyższe wymagania, mogą zostać wykorzystane do ochrony obiektów o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa państwa. Analiza danych gromadzonych przez systemy w obrębie chronionego obiektu może wskazać np. powtarzalność lotów konkretnego drona w pobliżu zabezpieczanego miejsca lub na jego obecność w obszarach chronionych innych obiektów kluczowych dla bezpieczeństwa państwa.

Posiadanie takich informacji umożliwia bezpośrednie podjęcie adekwatnych działań operacyjnych. Informacje te mają istotne znaczenie dla bezpieczeństwa obywateli państwa, a tym samym wzmacniają poczucie bezpieczeństwa, które jest warunkiem prawidłowego funkcjonowania zarówno systemu jako całości, jak i poszczególnych jednostek.

mł. kpt. Piotr Gładysz jest zastępcą naczelnika Ośrodka Szkolenia KW PSP w Poznaniu, doktorantem Szkoły Doktorskiej Politechniki Poznańskiej, pilotem i instruktorem BSP oraz członkiem modułu rescEU DSIM Poland, odpowiedzialnym za systemy bezzałogowe