Drohnendetektion

Ein professioneller Sensor ersetzt zig Einzelsensoren

19. August 2021, 11:01 Uhr | Von Thorsten Chmielus, CEO von Aaronia

Die Zahl der verkauften Sensoren sagt wenig über ein Drohnendetektionssystem aus. Entscheidend ist ein stimmiges Gesamtpaket.

Zu einem Drohnendetektionssystem zählen alle Komponenten einschließlich derer zur Detektion per Funk, Radar und der Kamera. Sie müssen höchsten Ansprüchen an Zuverlässigkeit, Integrierbarkeit in bestehende Infrastruktur sowie Zukunftssicherheit genügen. Dass Drohnen eine ernsthafte Gefahr darstellen, ist inzwischen keine ganz neue Erkenntnis mehr. Dass sich viele Unternehmen von der Erkennung und Abwehr von Drohnen ein hübsches Geschäft versprechen, zeigt schon die Tatsache, dass es derzeit weltweit mehr als 500 Unternehmen gibt, die sich auf dieses Gebiet gestürzt haben, um entsprechende Systeme zu entwickeln.

Das sieht auf den ersten Blick nach sehr viel aus. Weil es aber für einen ernstzunehmenden Schutz immer der Kombination aus Detektion, Radar und Kamera bedarf, bleiben dann schnell nur noch ein paar wenige seriöse und ernst zu nehmende Anbieter übrig.

Zunächst muss zwischen einfachen Low-Cost-Systemen und professionellen Systemen unterschieden werden. Einfache Low-Cost-Systeme benötigen aufgrund ihrer geringen Reichweite eine Vielzahl an Sensoren. So kommen schnell 1000 verbaute Sensoren zusammen, ohne dass damit ein effektiver und sicherer Schutz vor Drohnen garantiert ist.

Professionelle Systeme benötigen nur wenige Sensoren

Professionelle Systeme hingegen benötigen nur wenige Sensoren, um die notwendige Reichweite für einen sicheren und umfassenden Schutz aufzubauen.
Drei entscheidende Basiselemente sorgen für die erfolgreiche Drohnendetektion sowie für einen sicheren und zuverlässigen Schutz.

Hohe skalierbare Reichweite

Je nach zu schützendem Objekt muss die Reichweite der Sensoren angepasst werden können. Dabei ist nicht die Fläche des Objekts ausschlaggebend, sondern der Radius des Bereichs um das Objekt herum, der mit berücksichtigt werden muss. Entscheidende Parameter hierfür sind unter anderem die Geschwindigkeit der Drohne, die Art der potenziellen Gefährdung durch Drohnen, die Einsatzbereitschaft der Security und die Einleitung von Abwehrmaßnahmen – soweit diese zulässig sind.
Mit von einigen Anbietern erzielten Reichweiten von 2 km bis 5 km stößt man dann sehr schnell an Grenzen: zum einen was die Reaktionszeit zwischen Eindringen der Drohne und potenziellem Schaden betrifft, zum anderen für die Einleitung von Gegenmaßnahmen.

Der Radius mag für den Einsatz in Gefängnissen gerade noch ausreichen, wenn es darum geht zu verhindern, dass Waren in Haftanstalten eingeschmuggelt werden. Zum Schutz vor Werkspionage und von kritischen Infrastrukturen ist er allerdings komplett ungeeignet. Hier bedarf es einer Reichweite von deutlichmehr als 5 km, um nach der Detektion einer Drohne alle nachgelagerten Maßnahmen zu starten, um eine mögliche Gefährdung sicher abzuwenden.

Bei Flughäfen sollte die Entfernung noch einmal deutlich höher sein. Hier bieten die 50 km Reichweite des Aartos-Systems einen sehr guten Schutz. Denn die eigentliche Gefährdung durch Drohnen findet nicht auf dem Flughafengelände, sondern in den Start- und Landekorridoren statt.

Grundsätzlich ist die Reichweite auch noch für die Ortung des Drohnenpiloten wichtig. Wenn sie lediglich 2 km bis 5 km beträgt, wird man bei der Reichweite heutiger Drohnen den Operator oftmals nicht ermitteln können.

3D-Funkpeilung

Es reicht nicht aus, Geschwindigkeit, Flugrichtung und Entfernung einer Drohne bestimmen zu können. Weil Drohnen fliegende Objekte sind, ist die Höhe der entscheidende Parameter für ihr zuverlässige Erkennung. Denn nur mithilfe der exakten Position im Raum lässt sich bestimmen, von wo und wie genau sich eine Drohne dem zu schützenden Objekt nähert.

Überwachung des gesamten Frequenzspektrums

Die Funkdetektion ist die sicherste Detektion, die es derzeit gibt. Deshalb ist sie auch Grundbaustein vieler Anbieter für die Drohnenerkennung. Aber Funkdetektion ist nicht gleich Funkdetektion.

Um optimale Ergebnisse zu liefern, muss ein System in der Lage sein, den Funkverkehr der Drohne aufzuspüren und über Triangulation die Position der Drohne im Raum zu bestimmen. Von zentraler Bedeutung ist dabei, dass der gesamte Frequenzbereich überwacht wird. Nur auf diese Weise sind die legalen, schmalen WiFi- oder DJI-Drohnen-Frequenzen ebenso auffindbar wie illegale Frequenzen, in denen Drohnen operieren können, unabhängig vom Hersteller oder falls es sich um einen Selbstbau handelt. Aktuell ist Aartos das einzige System, das dazu in der Lage ist.

Denn die Möglichkeit, alle gängigen Hobby- und kommerziellen Drohnen aufspüren zu können, bietet nur sehr eingeschränkten Schutz vor dem möglichen kriminellen oder terroristischen Einsatz von Drohnen.

Fazit

Entscheidend ist ein stimmiges Gesamtpaket, das bei allen Komponenten, Detektion per Funk, Radar und Kamera höchsten Ansprüchen an Zuverlässigkeit, Integrierbarkeit in bestehende Infrastruktur und Zukunftssicherheit Rechnung trägt. Aartos bietet genau das mit seinen aktuell weltweit über 100 verkauften Installationen, die im Regelbetrieb den Luftraum ihrer Kunden sicher vor der Bedrohung durch Drohnen schützen.

Aaronia und Aartos
2003 hatte Thorsten Chmielus Aaronia gegründet, vor allem um Spektrumanalysatoren zu entwickeln und zu fertigen. 2004 lieferte Aaronia den ersten Spektrumanalysator aus. 2008 brachte das Unternehmen die ersten tragbaren Sektrumanalysatoren auf den Markt, die eine Empfindlichkeit von –170 dBm erreichten (V4-Serie). 2016 folgte die Spectran-V5-Serie, die ersten tragbaren Spektrumanalysatoren, die einen Frequenzbereich von 9,4 bis 20 GHz abdecken können.

Auf Basis dieses Know-hows entwickelte Aaronia das Aartos- (Advanced Automatic Tracking and Observation Solution) Drohnendetektionssystem, das Drohnen identifizieren und kategorisieren kann – sogar noch in Entfernungen von über 50 km. Die wesentlichen Elemente des Systems: eine Antenne, die in drei Dimensionen peilen kann, ein leistungsfähiger Spektrumanalysator sowie ausgeklügelte Algorithmen, die trotz aller möglichen Verwechslungsmöglichkeiten durch viele Störquellen die Funksignale herausfiltern können, über die die Drohnen mit ihren Operators in Kontakt stehen. Sogar der Typ der Drohne lässt sich so ermitteln. Dabei geht die Reichweite von Aartos weit über die Entfernung von Drohne und zugehöriger Fernsteuerung hinaus.

Thorsten Chmielus ist überzeugt, dass Aartos damit alle Kriterien erfüllt, die erforderlich sind, um Drohnen rund um Flughäfen verlässlich aufspüren zu können – und dass dies auch noch auf länger Zeit ein Alleinstellungsmerkmal von Aartos bleiben werde: »Wer unsere Schlüsselelemente nachbaut, verstößt gegen Patente. Ein solches System ist aber ohne unsere Patente nicht vorstellbar, also kann es niemand so einfach nachbauen.«