Ngăn chặn hiểm họa an ninh từ máy bay không người lái

Máy bay không người lái và vấn đề an ninh

Máy bay không người lái UAV (Unmanned aerial vehicle) – còn được biết đến với tên gọi phổ biến là Drone, là những phương tiện bay hoạt động tự lập không cần người điều khiển ở buồng lái. Trước đây,thiết bị này chủ yếu được ứng dụng trong quân sự. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của làn sóng công nghệ 4.0, chúng được ứng dụng rộng rãi hơn cho các mục đích dân sự, đặc biệt là trong truyền hình, địa lý, kỹ thuật không gian. Thị trường drone vì thế phát triển nhanh chóng, dẫn đến sự xuất hiện hàng loạt của các loại drone thương mại.

Không thể phủ nhận, sự tồn tại của máy bay không người lái đã tạo ra một phương pháp giám sát- tiếp cận – thu thập thông tin hoàn toàn mới với những ưu điểm như: dễ dàng vận hành ngay cả ở những khu vực địa hình phức tạp, hữu dụng trong các tình huống khẩn cấp, tiết kiệm chi phí sản xuất – bảo trì, hạn chế tỷ lệ thương vong trong tác chiến…Tuy nhiên,việc sử dụng drone mang tính tự phát cũng như sự thiếu chặt chẽ trong công tác quản lý sở hữu loại thiết bị này sẽ tiềm ẩn nhiều nguy cơ khó lường gây ảnh hưởng đến trật tự an toàn xã hội và an ninh quốc gia.

Khi được vận hành trong khu vực dân cư, drone có thể bị rơi hoặc va chạm với người, phương tiện, đường dây điện, hoặc cơ sở hạ tầng. Flycam ( một loại drone được trang bị camera) thậm chí còn trở thành nỗi ám ảnh quyền riêng tư vì chúng có thể được dùng để quay lén và do thám công nghệ. Đáng lo hơn, do có tải trọng lên đến vài kilogam, drone trở thành một công cụ buôn lậu giúp chuyên chở chất cấm, vũ khí, ma túy…Nghiêm trọng nhất là các thế lực thù địch có thể sử dụng máy bay không người lái để xâm nhập, theo dõi cơ quan chính phủ và khu vực quân sự; thực hiện khủng bố ( thả bom, tác nhân hóa học hoặc tác nhân sinh học…); đánh lạc hướng và gây náo loạn đám đông; rải đơn tuyên truyền chống phá nhà nước.

Do đó, bên cạnh việc thắt chặt hành lang pháp lí, việc nghiên cứu và đưa ra các giải pháp kỹ thuật nhằm phát hiện và chế áp thiết bị bay không người lái là cần thiết và cấp bách, không chỉ ở riêng Việt Nam mà trên toàn thế giới.

máy bay không người lái tiên tiến G2
Một loại máy bay không người lái với trọng lượng cất cánh lên đến 4.0kg, có thể dễ dàng chuyên chở những gói hàng có trọng lượng nhẹ.

Những phương pháp phát hiện máy bay không người lái

Những phương pháp phát hiện đầu tiên là phương pháp phát hiện quang học hoặc âm thanh. Người ta sử dụng camera, ống nhòm, cảm biến nhiệt hoặc micro định hướng siêu nhạy để phát hiện drone thông qua bức xạ nhiệt hoặc âm thanh phát ra từ động cơ. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có khả năng phát hiện tầm gần, dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường và điều kiện thời tiết nên có sai số cao.

Do đó, radar tầm thấp được áp dụng để phát hiện drone. Radar hoạt động ở tần sô vô tuyến siêu cao tần, có bước sóng siêu ngắn, phát ra không gian một luồng hẹp dưới dạng xung. Trong quá trình lan truyền, sóng radar gặp bất kỳ mục tiêu nào thì chúng sẽ phản xạ trở lại. Bằng cách phân tích vận tốc sóng, thời gian phản xạ ; người ta có thể tính toán được vị trí và hướng di chuyển của drone với độ chính xác cao. Tuy nhiên, hiệu quả của radar lại bị hạn chế trong khu vực nội đô có nhiều vật che chắn. Vì vậy, các nhà sản xuất đã nghiên cứu phương pháp phát hiện mới dựa trên nguyên lý hoạt động của drone.

Drone thường được vận hành theo hai cách: (1) tự động bay theo lộ trình cài đặt trước dựa trên tọa độ GPS;  (2) bay theo lệnh từ trung tâm điều khiển mặt đất trong thời gian thực truyền qua đường truyền vô tuyến. Vì vậy, ở một mức độ nào đó, luôn luôn tồn tại tín hiệu truyền dẫn giữa drone với vệ tinh GPS hoặc với trung tâm điều khiển. Đây chính là điểm mấu chốt để các nhà nghiên cứu phát triển hệ thống phát hiện dựa trên phương pháp sóng vô tuyến (RF). Hệ thống này sử dụng các máy thu vô tuyến độ nhạy cao để thu thập tín hiệu được truyền đến drone. Có thể nói, đây là phương pháp hiệu quả nhất, giúp phát hiện mục tiêu ở cự ly xa, ít phụ thuộc vào thời tiết, môi trường xung quanh và có độ chính xác cao, phù hợp để triển khai ở nhiều địa hình.

DNTIC_unmanned-aircrafts-detection-system
Hệ thống phát hiện máy bay không người lái bằng radar và bộ phân tích phổ

 

Những phương pháp chế áp máy bay không người lái 

Có 03 phương hướng xử lý được vạch ra sau khi phát hiện sự xâm nhập của máy bay không người lái là:

  • Phá hủy mục tiêu  (destroying)
  • Làm mất quyền điều khiển của mục tiêu (jamming)
  • Chiếm quyền điều khiển của mục tiêu (spoofing).

Spoofing được coi là giải pháp tối ưu nhất để đối phó với sự xâm nhập bất hợp pháp của drone. Phương pháp này giúp can thiệp vào dải tần điều khiển của drone, sau đó giải mã, giải điều chế giao thức đường truyền để chiếm quyền điều khiển. Tuy nhiên, điều này chỉ tồn tại trên lý thuyết vì hiện nay gần như chưa có hãng nghiên cứu nào có thể xâm nhập vào mã hóa độc quyền của các hãng sản xuất drone.

Trong khi đó, phá hủy drone lại là biện pháp thô sơ nhất trong các phương hướng được nêu.  Lực lượng bảo vệ có thể sử dụng súng laser, tên lửa, chim huấn luyện hoặc drone để bắn hạ hoặc tấn công mục tiêu.  Tuy dễ thực hiện, biện pháp này lại khá tốn kém, mang tính bị động và không giải quyết được tận gốc vấn đề nếu drone đang được sử dụng với mục đích gây náo loạn, khủng bố hoặc rải đơn tuyên truyền chống phá.

Vì vậy, jamming được coi là một giải pháp an toàn, hiệu quả và dễ thực hiện nhất đang được triển khai trong thực tế. Đầu tiên, các hệ thống vô tuyến điện tử được sử dụng để bám sát mục tiêu drone. Sau đó, dùng drone gun hoặc hệ thống anten định hướng để phát ra chùm sóng RF có công suất lớn và tần số phù hợp về phía drone mục tiêu, làm nhiễu sóng điều khiển. Drone sau khi mất tín hiệu điều khiển sẽ quay về vị trí xuất phát ban đầu hoặc phải hạ cánh xuống mặt đất theo phương thẳng đứng.

Kết luận

Mỗi phương pháp phát hiện và chế áp nêu trên đều có ưu nhược điểm riêng. Để nâng cao hiệu quả bảo vệ trước sự tấn công của thiết bị bay không người lái, cần có sự kết hợp và hỗ trợ khéo léo từ các phương pháp khác nhau.

Facebook Comment