У світі стрімко зростає використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Чимало з них служать для розвідки та ураження наземних об’єктів. Відповідно, дуже важливо відшукати непроханих гостей якомога раніше, на підльоті. Для виявлення БПЛА традиційно використовують радіолокаційні, телевізійні, тепловізійні чи акустичні системи, які відстежують відбиті радіосигнали, оптичні енергетичні контрасти у видимому та інфрачервоному діапазонах спектра, звукові сигнатури. Але сучасні БПЛА є малопомітними (малі розміри, тихі електричні двигуни). Якщо апаратом керують дистанційно, можна перехопити радіосигнал, та для автономного БПЛА, де відсутній радіообмін, ця ознака також відсутня. От, приміром, баражуючі (плануючі) боєприпаси – після виведення на ціль радіозв’язок відключається, а керування передається автономній оптико-електронній головці самонаведення. Такий апарат стає схожим на комара – маленького, самостійного та ще й безшумного.
Можливий метод виявлення таких БПЛА запропонований професорами кафедри комп’ютерно-інтегрованих оптичних та навігаційних систем В.Г.Колобродовим та В.І.Микитенком. Їх проєкт “Мобільний оптико-електронний комплекс виявлення безпілотних літальних апаратів” став фіналістом у конкурсі інноваційних проєктів “Sikorsky Challenge” в серпні 2021 року. Суть методу полягає у використанні відмінностей у поляризаційних властивостях оптичного випромінювання від БПЛА і від фону (неба). Поляризація випромінювання неба є анізотропною, а елементи конструкції літального апарата частково поляризують випромінювання. Тому можна значно підвищити контраст зображення апарата на тлі неба. Технічна реалізація такого методу передбачає спостереження у видимому та інфрачервоному діапазонах спектра. Мінімальний склад оптико-електронного комплексу виявлення безпілотних літальних апаратів: телевізійна камера з об’єктивом із змінним збільшенням, тепловізійна камера з аналізатором поляризації, блок обробки відеосигналу, комп’ютер зі спеціалізованим програмним забезпеченням, монітор, блок живлення, корпус. За небом спостерігають через телевізійний та тепловізійний канали (поле зору приблизно 6°–8°).
Отже, головною демаскувальною ознакою є поляризаційний контраст невеликого об’єкта на рівномірному фоні неба. Тому після автоматичного виявлення об’єкта в телевізійному каналі формується мітка цілі, завдяки якій можна збільшити масштаб зображення на екрані монітора для більш детального аналізу зображення. Основним режимом функціонування є робота з рівнем освітленості, достатнім для телевізійного каналу, також можна працювати вночі з обмеженням зорового спостереження.
Над розвитком запропонованої ідеї працює колектив наукової школи “Оптико-електронні системи спостереження різного призначення” під керівництвом її засновника – професора, лауреата Державної премії України Валентина Георгійовича Колобродова. Фактично школу було започатковано в 1979 році, коли з ініціативи Міністерства оборонної промисловості СРСР на базі приладобудівного факультету Київського політехнічного інституту спільно із заводом “Арсенал” (м. Київ) було створено галузеву науково-дослідну лабораторію з розробки оптико-електронних систем спеціального призначення. За роки існування в рамках наукової школи було підготовлено 10 докторів та 23 кандидати технічних наук, опубліковано десятки наукових монографій та підручників в Україні, Німеччині, Китаї.
Колектив розвивається і наразі складається більш ніж з 40 активно діючих дослідників, викладачів, аспірантів та студентів. Одним з останніх проєктів, який виконується за тематикою наукової школи, є амбітний проєкт НАТО SPS G5526 – “Виявлення вибухових слідів для Standex (EXTRAS)” в рамках програми “Наука заради миру та безпеки” (SPS). Окрім науковців КПІ ім. Ігоря Сікорського, у його виконанні беруть участь вчені Італії, Німеччини, Сербії, Нідерландів.
Володимир Микитенко, проф. каф. КІОНС
