Дрон с закладкой

Некоторое время назад по центральным новостным каналам прошла информация об опасных закладках в дронах ВСУ, которые позволяют врагам использовать захваченные нашими бойцами беспилотные летательные аппараты (БПЛА) в качестве «маяков-наводчиков» для артиллерии, минометов, а также для наведения других дронов. Что интересно, для этого используется оборудование вполне гражданского, мирного назначения — модули системы LoRa!

Для начала давайте разберемся, что собой представляют стандарт LoRa (аббревиатура от Long Range) и оборудование, работающее в этом стандарте. В целом никаких особо передовых открытий и тем более «иных физических принципов» тут нет — технология вполне массовая и недорогая. В некотором смысле она близка стандартам WiFi и Bluetooth, куда более известным обывателям. То есть LoRa — это тоже протокол передачи данных по маломощному и узкополосному радиоканалу.

Для чего был создан стандарт и протокол LoRa? В первую очередь для передачи данных в коммунально-бытовой и индустриальной сфере. Это один из сегментов так называемого «интернета вещей». Стандарт востребован там, где нужно дать «онлайн-передачу» десяткам и сотням датчиков на ограниченной территории, не загружая при этом ни сотовую сеть, ни WiFi.

Для примера можно взять квартирные водосчетчики (или, скажем, счетчики электричества, тепла, газа) с автоматической отправкой данных о расходе. В современном многоэтажном доме количество таких устройств сопоставимо с количеством квартир. По одному электросчетчику на жилище, по одному газовому, по два водных… Это уже тысячи источников данных!

В принципе, данные с этих счетчиков можно отправлять в единый центр по каналам мобильной связи, встроив в каждый прибор простейший низкоскоростной GSM-модем. Но сотни и даже тысячи этих датчиков будут постоянно «висеть» на ближайшей базовой станции сотовой сети, загружая ее так, что людям придется ждать отправки сообщений или просмотра видео, как ждали скачивания файла двадцать лет назад, в эпоху раннего Интернета «DialUp», по проводной телефонной линии…

В таких случаях на помощь и приходят узкоспециализированные радиосети. Например как LoRa (и этот стандарт не единственный, разумеется). Работающие по оптимизированным для подобных задач протоколам, когда быстро передаются пакеты данных небольшого объема, в узком участке радиодиапазона, на небольшие и умеренно дальние расстояния (от сотен метров до нескольких километров), и при этом экономично. Вплоть до возможности длительно (до года и более) функционировать от компактных автономных батареек, без необходимости подключать провода к электросети 220 вольт.

Приемо-передающий модуль стандарта LoRa может выглядеть как элемент для встройки в какую-то конструкцию.

Также датчик совместно с приемо-передатчиком LoRa может выглядеть как законченное корпусное устройство.

Датчики LoRa работают не сами по себе, разумеется, а в контакте с «сервером», также называемым «шлюзом», единым для целой микросети приемо-передатчиков, способным принимать данные с сотен и тысяч LoRa-совместимых устройств, накапливать их и системно отправлять заказчику. Например, энергосбытовой компании, если речь идет о домашних электросчетчиках.

Этот сервер уже, в свою очередь, может использовать какой угодно канал связи: мобильный Интернет (поскольку он в работе идентичен одному смартфону и уже не перегружает мобильный трафик) или проводной Интернет. Или, вообще, с него может снимать данные на флешку приходящий сотрудник раз в месяц... Главное, что тысячи датчиков действуют автономно, на собственных радиочастотах, не внедряясь в общедоступные информационные сети и не нагружая их.

Поддерживать связь LoRa-датчики могут на самых разных частотах. Собственно, как уже понятно, частота радиоканала тут не имеет принципиального значения — важнее протокол, язык, на котором датчики могут общаться с базой и друг с другом. Частоты же непосредственного выхода в эфир выбираются обычно из числа участков, не требующих лицензирования и выделенных для бытовой, индустриальной и медицинской электроники.

В разных странах, ввиду различий в законодательстве в области распределения радиочастот, эти участки могут различаться. LoRa-модули выпускаются для работы на частотах 420–450 мГц, 863–870 мГц, 902–928 мГц.

Но как же сугубо мирная технология попала на фронт? Да достаточно легко… Как показывает новая военная реальность, далеко не всегда военная радиотехника нуждается в умении выдерживать наезд гусеницы танка и ядерный взрыв. Часто, особенно когда боевые действия ведутся в широтах вполне умеренного климата, а тем более когда речь идет о массовых и недорогих беспилотниках, применение находит самая обычная электроника, едва ли не с AliExpress. И она выполняет свои задачи, даже не проходя строгую военную приемку и не будучи рассчитанной на неблагоприятные условия и внешние воздействия.

Работает LoRa-технология в украинских дронах, по рассказам наших специалистов по конструированию дронов, как «закладка-сюрприз», выдающая противнику координаты своего местоположения. Когда российские бойцы с помощью средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) приземляют вэсэушные дроны без повреждений, их, естественно, не уничтожают, а забирают на тщательное изучение. Сперва в ближайший блиндаж, а затем часто передают в тыл, где можно спокойно и аккуратно разобрать электронику, слить прошивки микроконтроллеров и т.п.

После демонтажа боевой части и отключения аккумулятора питания дрон считается обезвреженным, однако, как показала свежая практика, в нем (например, в трубчатых стеклопластиковых элементах рамы квадрокоптера) может скрываться еще и абсолютно автономная электроника, с собственным малогабаритным источником питания. К примеру, тот самый приемо-передающий LoRa-модуль! Вместе с GPS-приемником и компактной батарейкой.

Эта связка находится в спящем режиме, но с определенным интервалом включается, считывает с навигационного спутника координаты и отправляет их на свой сервер, «шлюз». Дальность действия приемо-передатчиков LoRa может быть различной, но при благоприятных обстоятельствах она способна достигать нескольких километров. Что эффективно, если пролетает поблизости «шлюз», установленный на крупный дрон вроде небезызвестной «Бабы-яги»… Ну а по полученным противником координатам могут прилететь FPV-беспилотник или ракета, может быть открыт артиллерийский огонь…

Этот принцип действия, к слову, не нов. Многие наверняка узнают в нем алгоритм работы противоугонных автомобильных маячков, работающих от собственных батареек и спрятанных где-то под обшивками салона или под бампером. По определенному алгоритму маячок включается, определяет координаты и отправляет SMS владельцу похищенного авто…

Выводы же из этой истории уже, безусловно, сделаны. Бойцы на передовой оперативно получили инструкции от специалистов по беспилотной технике с откорректированными правилами обращения с трофейными дронами.

А наши тыловые и фронтовые электронщики, в свой черед, получили пищу для размышлений в плане разработки как контр-решений, так и собственных аналогов, использующих дешевую и массовую бытовую электронику, имеющую, как показывает практика, немалый потенциал для применения в части «двойного назначения»!