Obrona antydronowa w czterech warstwach: szwajcarski program LOCUS stawia na krajowy przemysł

Drogie pociski przeciw tanim dronom – Szwajcaria nie chce iść tą drogą. Jej alternatywę skupia program LOCUS: badania i rozwój taniej, modułowej obrony antydronowej, wspierane przez centra kompetencyjne Armasuisse Science and Technology (W+T), ponad 20 krajowych firm i dziesięciu partnerów naukowych. Jak system jest zbudowany technicznie, dlaczego powstaje w nietypowy sposób i co będzie dalej, wyjaśnił Markus Höpflinger, szef Swiss Drone and Robotics Centre (SDRZ VBS, szwajcarskie centrum dronów i robotyki), na marginesie pierwszego Sicherheitsforum Drohnen Schweiz w Thun.

Doświadczenia z wojny w Ukrainie pokazują, jak gruntownie drony zmieniają współczesne pole walki. Szczególnie małe, szybkie drony z widokiem z perspektywy pierwszej osoby (FPV) stawiają przed siłami zbrojnymi poważne wyzwania: stosunkowo tanie i trudne do zwalczenia, mogą niszczyć nawet bardzo cenne systemy wojskowe. Klasyczne systemy obrony powietrznej są często zbyt drogie lub technicznie nie najlepiej dostosowane do tego zagrożenia.

Tu wkracza LOCUS (Low-Cost Counter-UAV System), szwajcarski projekt badawczo-rozwojowy. Celem jest wielowarstwowy system obrony, który wykrywa i klasyfikuje drony klasy mikro i mini oraz zwalcza je możliwie najtaniej. Kierownictwo sprawują centra kompetencyjne Armasuisse W+T, konkretnie Swiss Drone and Robotics Centre (SDRZ VBS), centrum kompetencyjne ds. sztucznej inteligencji (AI) i symulacji (KISI) oraz centrum energii dla obronności i bezpieczeństwa (ZEVS). Zaangażowanych jest około 20 firm przemysłowych ze Szwajcarii oraz dziesięciu partnerów akademickich.

Stopniowana obrona przed różnymi zagrożeniami

LOCUS opiera się na kilku skoordynowanych warstwach obrony. Zaczyna się od wykrywania: sensory mają wykrywać i identyfikować nadlatujące drony. Następnie system wybiera środek obrony najlepiej dopasowany do danego zagrożenia. Przewidziano zagłuszanie elektroniczne, drony z sieciami chwytającymi, szczególnie zwrotne drony przechwytujące oraz – jako ostatnią linię obrony – nowo opracowany moduł uzbrojenia.

Poszczególne komponenty są na różnych etapach rozwoju. Demonstratory już istnieją, ale integracja w kompletny system całościowy jest jeszcze przed nami. „Naszym celem jest konstrukcja modułowa” – mówi Höpflinger. Różne środki obrony mają być używane zarówno pojedynczo, jak i w połączeniu.

Według planów chroniony obszar ma obejmować kilka kilometrów. Drony przechwytujące są przeznaczone także do bardziej odległych celów, natomiast moduł uzbrojenia służy przede wszystkim do obrony na bardzo bliskim dystansie.

Moduł uzbrojenia zaprojektowany specjalnie przeciw dronom FPV

Szczególnie interesujący jest kompaktowy moduł uzbrojenia. Od początku projektowano go do zwalczania szybkich, bardzo zwrotnych dronów i całych ich rojów. W odróżnieniu od typowych zdalnie sterowanych modułów uzbrojenia jest przystosowany do niezwykle szybkich ruchów: według Höpflingera system obraca się z prędkością ponad 360 stopni na sekundę, a więc znacznie szybciej niż obecnie dostępne rozwiązania.

Do tego dochodzi duży zakres podniesienia: broń można skierować do 90 stopni w górę, dzięki czemu można zwalczać także drony nadlatujące stromo.

Jednocześnie zespół postawił na niską masę. Bez karabinu maszynowego moduł uzbrojenia waży tylko około 16 kilogramów. Ma to ułatwić montaż na istniejących pojazdach, bezzałogowych platformach lądowych lub w instalacjach stacjonarnych. Jako uzbrojenie celowo wybrano karabiny maszynowe, które są już na wyposażeniu – obniża to koszty i upraszcza logistykę.

Wyzwanie techniczne polega przede wszystkim na połączeniu dużej prędkości ruchu, precyzji i odporności na odrzut. Dlatego wspólnie z partnerami przemysłowymi opracowano specjalne rozwiązania napędowe, które mają też wytrzymywać znaczne obciążenia podczas strzelania.

Sieciowa obrona antydronowa ze wspólnym obrazem sytuacji

Cechą wyróżniającą LOCUS jest to, że poszczególne systemy obrony są ze sobą połączone w sieć. Kilka modułów uzbrojenia ma dzielić się celami i koordynować sposób ich zwalczania. Liczy się nie tylko to, by jednocześnie pokonać jak najwięcej dronów. System ma też uwzględniać, który moduł uzbrojenia może zwalczyć cel najskuteczniej i z najmniejszym ryzykiem dla otoczenia.

Ten aspekt jest kluczowy przede wszystkim dla ochrony infrastruktury krytycznej, bo pociski, które chybią celu, same mogą stać się zagrożeniem. Według Höpflingera odległość, z której można skutecznie zwalczyć drona, w dużym stopniu zależy od jego sposobu lotu. Przy celach lecących po linii prostej udaje się to także na większych dystansach; przy niezwykle zwrotnych dronach FPV szanse powodzenia wyraźnie maleją. Zasięg skuteczny może się wtedy skurczyć do około 50 metrów. Jednym z powodów jest czas lotu pocisków: im większa odległość do celu, tym trudniej przewidzieć, gdzie będzie on w chwili trafienia.

Automatycznie zamiast ręcznie

Kluczową rolę odgrywa oprogramowanie. LOCUS opiera się na otwartej architekturze; wykorzystuje m.in. platformę programową ROS 2 (Robot Operating System 2), szeroko stosowaną w badaniach nad robotyką. Dzięki temu stosunkowo szybko można integrować różne sensory, efektory i układy sterowania. Przyszłe komponenty mają być dodawane bez konieczności ponownego opracowywania całego systemu.

W dłuższej perspektywie obrona antydronowa ma być w dużej mierze zautomatyzowana. Operator nadzoruje wtedy kilka systemów jednocześnie i może w każdej chwili interweniować, nie musząc osobiście sterować każdym modułem uzbrojenia. Höpflinger uzasadnia to niezwykle krótkim czasem reakcji przy atakach szybkich dronów FPV: zwłaszcza w ostatniej warstwie obrony całkowicie ręczne zwalczanie celów jest już praktycznie niewykonalne.

Potrzebne do tego funkcje są obecnie opracowywane krok po kroku; na razie komponenty działają jeszcze w dużej mierze niezależnie od siebie.

Odwrócone podejście ze szwajcarskimi firmami

Sposób prowadzenia prac rozwojowych jest równie godny uwagi jak technologia – jeśli nie bardziej. Zamiast najpierw formułować obszerne wymagania wojskowe, a dopiero potem szukać odpowiedniego rozwiązania w przemyśle, Armasuisse W+T w programie LOCUS celowo odwraca tę kolejność. Höpflinger ujmuje to tak: „Chcemy wiedzieć, co jest technologicznie możliwe i co przemysł może wdrożyć efektywnie kosztowo”.

Rolą centrów kompetencyjnych jest wnoszenie wymagań i pomysłów, łączenie firm i uczelni oraz koordynacja prac. To, jak rozwiązania techniczne wyglądają w szczegółach, opracowują wspólnie z partnerami.

W ten sposób chodzi przede wszystkim o uniknięcie dwóch typowych słabości tradycyjnych projektów obronnych: długotrwałego rozwoju i drogich, specjalnych konstrukcji wojskowych. Wszędzie, gdzie to możliwe, program sięga więc po dostępne na rynku technologie i komponenty, które są już sprawdzone.

„Chcemy wiedzieć, co jest technologicznie możliwe i co przemysł może wdrożyć efektywnie kosztowo”.
Markus Höpflinger, szef SDRZ VBS

Harmonogram do połowy 2028 roku

W najbliższych miesiącach w centrum uwagi będzie integracja. Zespół zakończył pierwsze próby ogniowe i testy poszczególnych komponentów; sensory, moduły uzbrojenia i pozostałe środki obrony mają teraz stopniowo zostać połączone we wspólny system. Kolejne próby z kompletnym systemem odbędą się wiosną 2027 roku, a mniej więcej do połowy 2028 roku prace rozwojowe mają osiągnąć odpowiedni poziom dojrzałości.

Nie oznacza to jednak jeszcze, że zapadła decyzja o opracowaniu produktu. Centra kompetencyjne Armasuisse W+T liczą raczej na to, że partnerzy przemysłowi doprowadzą wtedy technologie do dojrzałości rynkowej i będą je dalej rozwijać wspólnie z VBS (Federalny Departament Obrony, Ochrony Ludności i Sportu Szwajcarii).

Höpflinger postrzega więc LOCUS także jako eksperyment z innym rodzajem innowacji wojskowych – szybszym, bardziej otwartym i ściślej nastawionym na to, co przemysł faktycznie jest w stanie dostarczyć. Czy program stanie się wzorem dla kolejnych projektów obronnych, pozostaje otwarte. Już teraz jasne jest jednak, że Szwajcaria chce przecierać nowe szlaki w obronie antydronowej – zarówno w technologii, jak i w tempie prac rozwojowych.