Введение

В последние годы беспилотные летательные аппараты (БпЛА) стали неотъемлемой частью современной авиации. Их применение охватывает широкий спектр задач: от коммерческих перевозок и сельскохозяйственных операций до спасательных миссий и научных исследований. Однако наряду с преимуществами, использование БпЛА создает значительные вызовы для безопасности воздушного пространства. Рост числа дронов, их доступность и разнообразие функций привели к увеличению инцидентов, связанных с их эксплуатацией, что требует глубокого анализа и разработки эффективных мер управления.

Целью данного исследования является изучение негативного влияния БпЛА на безопасность воздушного пространства, определение основных угроз и разработка рекомендаций по их устранению. Для достижения этой цели исследование ставит задачи анализа текущей ситуации, определения типов угроз, связанных с использованием БпЛА, изучения существующих законодательных и регуляторных рамок, а также разработки предложений по улучшению контроля и управления в данной области.

Анализ угроз, связанных с использованием БпЛА в воздушном пространстве

В последние годы наблюдается значительный рост числа беспилотных летательных аппаратов (БпЛА), что обусловлено их широким применением в различных сферах. Согласно данным Федерального управления гражданской авиации США (FAA), к 2022 году зарегистрировано более 850 000 дронов, из которых около 300 000 используются для коммерческих целей. Основными причинами такого увеличения являются доступность технологий, снижение стоимости производства и расширение возможностей использования БпЛА в коммерческих, научных и развлекательных целях. Эти факторы способствуют росту популярности дронов среди частных пользователей и организаций, что, в свою очередь, приводит к увеличению их количества в воздушном пространстве.

Увеличение количества БпЛА в воздушном пространстве вызывает серьезные опасения относительно безопасности. Примером является инцидент в 2018 году в Великобритании, когда использование дронов вблизи аэропорта Гатвик привело к отмене более 1000 рейсов и затронуло около 140 000 пассажиров. Такие случаи демонстрируют, как неконтролируемое использование БпЛА может нарушить работу аэропортов, создать угрозу столкновений с пилотируемыми воздушными судами и повлиять на безопасность пассажиров и экипажей, а так же может нарушить функционирование ключевых объектов инфраструктуры. Вместе с тем, проблема усугубляется сложностью идентификации и отслеживания дронов, что подчеркивает необходимость разработки технологий для мониторинга и предотвращения подобных нарушений, разработки и внедрения эффективных мер регулирования и контроля за использованием дронов.

Типы угроз: столкновения, нарушения воздушного пространства и киберугрозы

Одной из наиболее значимых угроз, связанных с использованием беспилотных летательных аппаратов (БпЛА), является вероятность их столкновения с пилотируемыми воздушными судами. В 2020 году Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) зафиксировало более 1800 инцидентов, связанных с БпЛА и пилотируемыми воздушными судами. Эти инциденты происходят из-за недостаточного контроля за движением дронов и нехватки знаний у операторов БпЛА о правилах воздушного движения. Столкновения могут иметь серьезные последствия, включая повреждения самолетов и угрозу жизни пассажиров. Это подчеркивает необходимость разработки и внедрения строгих правил для управления движением БпЛА вблизи аэропортов и других зон интенсивного воздушного движения.

Помимо физических угроз, БпЛА также становятся объектами киберугроз. Исследование 2021 года показало, что 60 % инцидентов с БпЛА связаны с уязвимостями в их программном обеспечении. Эти уязвимости могут быть использованы злоумышленниками для захвата контроля над дронами, что создает риск для безопасности как на земле, так и в воздухе. Например, дроны могут быть использованы для шпионажа, доставки запрещенных предметов или даже для атак на стратегически важные объекты. Таким образом, обеспечение кибербезопасности БпЛА должно стать приоритетом для разработчиков и регуляторов.

Рекомендации по устранению угроз, связанных с БпЛА

Рост числа беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) в воздушном пространстве требует разработки новых законодательных инициатив для обеспечения безопасности и контроля. По информации Федерального управления гражданской авиации США (FAA), к 2021 году количество зарегистрированных дронов в США превысило 1,7 миллиона. Этот факт подчеркивает необходимость регулирования их использования. Быстрый рост индустрии беспилотных авиационных систем (БАС) создает острую необходимость в координации процессов. Без четко установленных правил возрастает риск инцидентов, связанных с несанкционированным использованием дронов, что может негативно сказаться на безопасности авиации и общественной инфраструктуры. Новые законы должны учитывать специфику применения БпЛА в различных сферах, таких как коммерческая, любительская и государственная деятельность, а также обеспечивать комплексный подход к регулированию.

Международные стандарты, разработанные для использования БпЛА, предоставляют основу для национального регулирования, однако требуют адаптации к специфике каждой страны. Например, Европейский Союз в 2018 году принял Регламент 2018/1139, устанавливающий единые правила эксплуатации дронов, включая обязательное лицензирование операторов. Эти меры способствуют унификации подходов к безопасности и облегчают международное сотрудничество в области мониторинга воздушного пространства. Однако, для эффективного применения, каждая страна должна учитывать свои особенности, такие как плотность воздушного движения, географические условия и уровень технологического развития.

Установление ответственности операторов и производителей БпЛА является ключевым элементом законодательных инициатив. В России в 2020 году был принят закон, обязывающий владельцев БпЛА весом более 250 граммов регистрировать свои устройства, что стало важным шагом к улучшению контроля за их использованием. Ответственность включает не только соблюдение правил эксплуатации, но и обеспечение безопасности конструкций самих устройств. Производители должны гарантировать соответствие своей продукции стандартам безопасности, в то время как операторы обязаны проходить обучение и сертификацию для управления дронами. Это позволит снизить вероятность инцидентов и повысить общий уровень безопасности. С другой стороны, «особенности беспроводных самоорганизующихся сетей на основе БЛА осложняют реализацию функций безопасности при их практическом применении и создают необходимость детального и точного анализа проблем обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности циркулирующей в них информации» [3]. Таким образом, комплексный подход к ответственности и безопасности является необходимым для эффективного регулирования использования БпЛА.

Создание систем мониторинга и контроля за БпЛА

Технологические решения для мониторинга беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) играют ключевую роль в обеспечении безопасности воздушного пространства. Современные системы мониторинга используют радиочастотные сенсоры, камеры и другие технологии для обнаружения, идентификации и отслеживания дронов в реальном времени. Например, компания Dedrone разработала систему, эффективно комбинирующую радиочастотные сенсоры и камеры для отслеживания БпЛА. Эти технологии позволяют оперативно реагировать на появление дронов в запрещённых зонах, что минимизирует риск инцидентов. Использование таких моделей значительно повышает точность обнаружения и классификации дронов, что, в свою очередь, способствует улучшению безопасности воздушного пространства. Как отмечает Клековкин, применение современных технологий в этой области позволяет значительно повысить эффективность мониторинга.

Для предотвращения несанкционированного использования БпЛА применяются различные методы контроля. В их числе создание ограничений для полётов в определённых зонах, таких как аэропорты и стратегически важные объекты, а также использование технологий подавления сигналов управления дронами. Инцидент в аэропорту Гатвик в 2018 году, когда из-за БпЛА было отменено более 1000 рейсов, демонстрирует необходимость таких мер. Внедрение систем активного контроля позволяет предотвращать потенциально опасные ситуации, связанные с использованием дронов.Основная задача беспилотных летательных аппаратов заключается в проведении разведки труднодоступных районов, где получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или может угрожать здоровью и жизни людей. Это подчеркивает важность комплексного подхода к контролю за использованием дронов, который учитывает как безопасность полетов, так и функциональные возможности беспилотников.

Интеграция систем мониторинга БпЛА в существующую инфраструктуру воздушного движения представляет собой важный шаг к повышению безопасности. Эти системы должны быть совместимы с действующими технологиями управления воздушным движением для обеспечения их эффективного функционирования. Учитывая, что в 2020 году было зарегистрировано более 1,7 миллиона дронов, необходимость интеграции таких систем становится всё более актуальной. Это позволит улучшить координацию между различными участниками воздушного пространства и предотвратить возможные инциденты. Таким образом, интеграция систем мониторинга БпЛА не только способствует повышению безопасности, но и минимизирует риски, связанные с отклонениями от нормального функционирования.

Заключение

В ходе проведенного исследования была проанализирована проблема использования беспилотных летательных аппаратов (БпЛА) в воздушном пространстве и связанные с этим угрозы. Рассмотрены последствия увеличения числа БпЛА, включая рост вероятности столкновений с пилотируемыми воздушными судами, нарушения воздушного пространства и киберугрозы. Были изучены рекомендации по устранению выявленных угроз. Выводы исследования подчеркивают важность комплексного подхода к решению данной проблемы, внедрение систем мониторинга и использование инновационных технологий, что способствует повышению безопасности воздушного пространства.

Дальнейшие исследования могут быть сосредоточены на разработке новых методов интеграции БпЛА в существующие системы управления воздушным движением, а также на создании более эффективных технологий мониторинга и предотвращения инцидентов. Также перспективным направлением является исследование социальных и экономических аспектов использования БпЛА, что позволит учесть интересы всех участников воздушного движения и обеспечить устойчивое развитие данной сферы.

Литература:

1. Божко Н. А., Баховчук А. М., Мытько Л. Р. Применение беспилотных летательных аппаратов при проектировании и содержании автомобильных дорог // Белорусский национальный технический университет.
2. Клековкин В. А. Детектирование объектов воздушного пространства на изображениях с использованием сверточных нейронных сетей YOLOV5
3. Кулагин Г. И. Анализ проблем обеспечения безопасности беспроводных самоорганизующихся сетей на основе беспилотных летательных аппаратов // Политехнический молодежный журнал. — 2022. — № 03. — С. 1–2.
4. Кунай Е. Ю., Шаведдинова К. В. Нормативные и технологические принципы организации воздушного пространства и управления трафиком беспилотных летательных аппаратов в перспективной UAM системе: конкурсная работа / Е. Ю. Кунай, К. В. Шаведдинова. — Минск, 2021. — 34 с.
5. Остапченко Ю. Б. Модели и средства подготовки персонала наземных служб гражданской авиации к принятию решений по выходу из нештатных ситуаций с применением комплексной автоматизированной системы: Дис.... канд. техн. наук. — Санкт-Петербург, 2017.
6. Ящук Г. С., Писаров А. А. Создание беспилотного летательного аппарата для контроля и наблюдения за состоянием линейных объектов транспорта нефти и газа с изменяемым вектором тяги (Project GEO-1) // Сборник научных трудов. — Томск: Томский политехнический университет, [б. г.]. — 276 с.