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Quelle est la gamme efficace de votre brouilleur de drone?

brouilleur drone

Lors de la présentation de votre Drone Jammer à des clients potentiels, la première question posée est toujours la même: "Quelle est la portée de votre Drone Jammer?"

Malheureusement, la plupart des clients connaissent les liaisons et l'équipement de communication, mais sont beaucoup moins familiers avec le concept et l'équipement de brouillage. Par conséquent, ils ne comprennent pas pourquoi il n'y a pas de réponse «simple» ni unique à cette question.

Le but de cet article est d'expliquer comment les calculs de portée et / ou les mesures d'un «lien» de brouillage sont effectués. De toute évidence, le Jammer n'établit pas de «lien» avec la victime, mais nous pouvons regarder l'interaction entre eux de la même manière que nous regardons un lien de communication normal entre deux «partenaires».

En général, nous pouvons dire que si un lien de communication n'a qu'une seule dimension qui doit être calculée (TX-> RX), pour le cas de brouillage, deux dimensions doivent être calculées (TX-> RX et Jammer-> RX) et puis comparé. Le «lien» qui présentera un signal plus fort à l’entrée du récepteur, prévaudra; il peut s'agir de l'émetteur (le «partenaire») ou du Jammer.

Afin de mieux expliquer le problème, nous allons d'abord essayer d'expliquer le concept de base du brouillage de la communication.

Concept de brouillage

Le rôle du Jammer est d'interrompre la liaison de communication (ou réseau) entre deux (ou plus) «partenaires», lorsqu'ils essaient de se parler ou de livrer certaines données entre eux. Le brouillage de la liaison de communication entre un drone et son opérateur est un cas spécifique parmi bien d'autres; on peut essayer de brouiller la communication entre un cellulaire et la base, entre deux radios tactiques, entre une bombe et une télécommande qui sert à l'activer, etc.

Le cas de brouillage simple est mieux décrit comme le «triangle» suivant (figure 1).

Le "triangle" brouillant

Pour brouiller, le Jammer transmet une puissance RF (CW + Modulation) à la même fréquence utilisée par la liaison ou le réseau ennemi. Le récepteur de l'ennemi (le côté qui «écoute») recevra à la fois la transmission du Jammer et celle de son «partenaire». Le plus fort prévaudra; si la puissance du Jammer est supérieure à celle du «partenaire», l '«auditeur» ne pourra pas «comprendre» correctement le message / les données. Alternativement, si la puissance du "partenaire" est supérieure à celle du Jammer, "l'auditeur" sera probablement en mesure de "comprendre" correctement le message / les données, et le lien de communication entre les "partenaires" continuera sans interruption.

Cette explication est un peu superficielle, et destinée à simplifier les choses. Cependant, si nous essayons de «creuser» plus profondément dans ce problème, plus de paramètres peuvent entrer dans la comparaison entre les niveaux de signal des deux «liens». Un exemple est le SNR (Signal to Noise Ratio) que le récepteur «voit» à son entrée. Parfois, le signal de brouillage arrivant à l’entrée du récepteur peut être inférieur au signal de communication («partenaire») et prévaloir. Cela se produit parce que le récepteur a généralement besoin d'une certaine «marge» entre les deux signaux à son entrée, afin de pouvoir interpréter l'un d'entre eux (généralement le plus fort). Cependant, dans les systèmes de communication avancés, cette «marge» peut parfois être même négative (ce qui signifie que le signal de communication peut être bien inférieur au signal de brouillage), et le récepteur pourra toujours interpréter le signal du «partenaire», ce qui rendra le brouillage tâche beaucoup plus difficile.

Par souci de simplicité, nous ne considérerons pas le SNR dans cette discussion, et nous continuerons à supposer que le signal le plus fort à l'entrée du récepteur «gagne toujours».

Calcul / mesure de la plage de brouillage effective

Après avoir compris les bases du brouillage, nous essaierons de comprendre comment la plage de brouillage est calculée. Le «triangle» 2D suivant (figure 2) doit être utilisé à cette fin:

Le triangle 2D brouillant

Sur cette figure, on suppose que la hauteur des antennes du Jammer, ainsi que la hauteur de la télécommande de l'opérateur, sont relativement négligeables par rapport à l'altitude du drone (hauteur de vol typique de 10 à 20 mètres). C'est aussi le moment de mentionner que plus les antennes du Jammer sont installées - plus la portée de brouillage est longue; et de la même manière, plus l'opérateur se tient haut avec sa télécommande - plus la portée de communication est longue (et donc la portée de brouillage devient plus courte).

C'est le moment pour une autre clarification importante. Habituellement, dans l'application Anti-Drone, l'intention est de bloquer le Drone lorsqu'il est à des centaines de mètres de la zone / périmètre sensible (où le Jammer est installé). Par exemple, nous voulons brouiller un drone, qui est à 300 mètres du Jammer et volant à une altitude de 10 mètres. Comme on peut le comprendre, dans ce cas, la distance diagonale entre le Jammer et le drone est à peu près la même que la distance horizontale entre eux. Par conséquent, afin de simplifier les choses, nous discuterons des distances horizontales et nous ne nous soucierons pas de calculer la distance exacte, car la différence est assez petite.

Écrivons maintenant les expressions mathématiques qui décrivent les niveaux de puissance des signaux arrivant à l'entrée du récepteur, en négligeant toute perte de câble.

Signal de l'opérateur à l'entrée du récepteur

Ro = Po + Go - Plo + Gdo

Où:

Ro = le niveau du signal de la télécommande de l'opérateur à l'entrée du récepteur du drone;

Po = la puissance de sortie de la télécommande de l'opérateur;

Go = le gain d'antenne de la télécommande de l'opérateur;

Plo = le Pathloss infligé au signal de télécommande de l'opérateur qui se propage. La distance «Opérateur <-> Drone» est utilisée pour calculer cette perte, ainsi que l'altitude du Drone et la hauteur de l'antenne de la télécommande;

Gdo = le gain d'antenne du récepteur du drone, lorsqu'il "regarde" dans la direction de l'opérateur;

Remarque importante: Ro doit être supérieur à la sensibilité du récepteur du drone, sinon aucun lien de communication ne sera établi entre l'opérateur et son drone (et donc aucun Jammer n'est requis…).

Signal du brouilleur à l'entrée du récepteur

Rj = Pj + Gj - Plj + Gdj

Où:

Rj = le niveau du signal du brouilleur à l'entrée du récepteur du drone;

Pj = la puissance de sortie du brouilleur dans la fréquence / le canal spécifique utilisé;

Gj = l'antenne du Jammer dans la fréquence / canal spécifique utilisée;

Plj = Pathloss infligé au signal de propagation du Jammer. La distance «Jammer <-> Drone» est utilisée pour calculer cette perte, ainsi que l'altitude du Drone et la hauteur de l'antenne du Jammer;

Gdj = le gain d'antenne du récepteur du drone, lorsqu'il "regarde" dans la direction du brouilleur;

Ensuite, Ro et Rj doivent être comparés. Comme cela a été mentionné précédemment, pour simplifier, nous supposerons qu'il suffit de comparer les deux, et le signal le plus fort «gagne» toujours. Nous allons obtenir:

Pj + Gj - Plj + Gdj (<=>) Po + Go - Plo + Gdo

Cette équation, bien que sous sa forme la plus simple (sans pertes de câble, SNR, etc.), peut être utilisée pour le calcul de TOUT scénario / budget de brouillage. Comme on peut le voir, il comprend deux dimensions / liens (Jammer <-> Drone et Operator <-> Drone), et pas seulement une dimension / lien comme dans le cas d'un lien de communication. En d'autres termes, pour chaque condition spécifique de la liaison Drone Opérateur <-> (puissance de sortie spécifique, gain et hauteur des antennes, distance, etc.), il existe un scénario / état spécifique de la liaison Drone Jammer <->, nécessaire pour brouiller C'est ... c'est pourquoi répondre à la question "Quelle est la portée de votre Drone Jammer?" n'est jamais une tâche facile. Il y a BEAUCOUP de réponses possibles!

Essayons de mieux comprendre cette difficulté. À première vue, cette équation ne semble pas trop compliquée. Cependant, lorsque l'on «approfondit» les détails de chaque paramètre, un scénario très compliqué se révèle rapidement:

A. Si la puissance de sortie du Jammer n'est pas une valeur fixe pour tous les canaux, alors Pj a des valeurs différentes pour chaque bande de fréquence que le Jammer vise à attaquer; Il en va de même pour Po, car nous sommes constamment confrontés à différents modèles de drones (et télécommandes), qui ont des caractéristiques complètement différentes;

B. Si le gain d'antenne du Jammer n'est pas une valeur fixe pour tous les canaux, alors Gj a des valeurs différentes pour chaque bande de fréquence que le Jammer vise à attaquer; Il en va de même pour Go, car nous sommes constamment confrontés à différents modèles de drones (et télécommandes), qui ont des caractéristiques complètement différentes;

C. En supposant que le drone est en mouvement, les valeurs Gdj et Gdo pourraient être en constante évolution;

D. Enfin, le paramètre le plus dynamique et en constante évolution est le Pathloss infligé aux deux signaux de propagation (PljandPlo). Étant donné que le drone est en mouvement, la distance "Jammer <-> Drone" et la distance "Opérateur <-> Drone" changent constamment; généralement, lorsque l'un d'eux devient plus grand, l'autre devient plus petit.Pire encore, plus de paramètres tels que les hauteurs de l'antenne du Jammer et de la télécommande, ainsi que l'altitude du drone, sont également entrant dans ce calcul.

Maintenant que nous comprenons que les huit (8) paramètres apparaissant dans l'équation ci-dessus peuvent varier considérablement, il devrait être assez clair pourquoi la définition de la plage de brouillage n'est pas si simple. La réponse est toujours CONDITIONNÉE. Si quelqu'un nous demande si le brouilleur peut brouiller un drone à une distance de 300 mètres par exemple, la réponse est que parfois il le sera et parfois non. La réponse exacte dépendra toujours des aspects suivants:

A. Le modèle de drone spécifique que nous essayons d'attaquer (qui définira la bande de fréquence utilisée, la puissance de sortie et le gain d'antenne des deux côtés de l'équation);

B. Les hauteurs de l'antenne de chaque élément (antenne du drone, télécommande de l'opérateur et antenne du Jammer).

Remarque: nous pouvons essayer de définir ici un «terrain d'entente», afin de réduire le nombre de variables. Nous pensons que la plage de brouillage doit être calculée ou mesurée pendant que le drone est au sol (altitude = 0 mètre). Le brouilleur et l'opérateur doivent également être déployés au sol (hauteur de l'antenne de 1 à 3 mètres au maximum), et non sur une colline ou au sommet d'un bâtiment. C'est un bon moyen de mesurer, car il simule également le pire des cas pour le Jammer. Cela se produit en raison du comportement omnidirectionnel de l'antenne du drone, ainsi que du fait que la distance de «Jammer <-> Drone» est plus grande que celle de «Operator <-> Drone», ce qui fait que le signal du Jammer est beaucoup plus vulnérable aux réflexions au sol que le signal de l'opérateur. C'est le moment de mentionner que plus l'altitude du Drone est élevée - meilleures sont les performances (plus longue portée) du Jammer.

Le rapport des distances (brouilleur <-> drone / opérateur <-> drone). Pour mieux comprendre ce point, examinons le cas suivant, d'un rapport de 4: 1 des distances (figure 3):

Distance brouilleur

La figure 2D montre clairement que le vol / mouvement du drone affecte simultanément les deux distances (Jammer <-> Drone et Operator <-> Drone). Lorsque la distance Operator <-> Drone est plus petite, la distance Jammer <-> Drone est plus grande, et vice versa. Par conséquent, lorsque le drone est plus proche de son opérateur (moins de 100 m dans cet exemple), le signal de l'opérateur apparaissant à l'entrée du récepteur du drone est plus fort que le signal du brouilleur. Lorsque le drone est plus proche du brouilleur (moins de 400 m dans cet exemple), le signal du brouilleur apparaissant à l'entrée du récepteur du drone est plus fort que le signal de l'opérateur.

Conclusion

Comme nous l'avons montré dans cet article, nous ne pouvons pas vraiment parler de plages absolues, mais plutôt d'un rapport de distances. Même ce rapport ne peut pas être discuté sérieusement, sans mentionner le modèle Drone et les hauteurs d'antenne, pour lesquelles ce rapport a été calculé et / ou mesuré. En d'autres termes, des réponses telles que «mon drone Jammer brouille des drones à une distance d'au moins 700 mètres», est une réponse très partielle et totalement non professionnelle, et le client intelligent ne devrait pas l'accepter tel quel. Il devrait être clair maintenant que si le Jammer est en effet à 700 m du drone, mais que l'opérateur n'est qu'à 0,5 m de son drone, alors le brouillage du drone pourrait ne pas être pratique. D'un autre côté, si le Jammer est à 700 m du drone et que l'opérateur est à 300 m de celui-ci, il y a une chance que le drone soit effectivement bloqué, mais uniquement dans certaines conditions / spécifiques de tous les autres paramètres mentionnés dans le texte (par exemple, modèle de drone, hauteur des antennes, puissance de sortie et gain d'antenne du Jammer, etc.).

Le brouilleur met constamment à jour les itérations
Le brouillage GPS peut arrêter la navigation