Українці створили “вуха” для ППО, що не бачать радарів, – інноваційна акустична система виявлення повітряних цілей
У травні 2022 року українські військові інженери і науковці зробили перший крок у революції засобів протиповітряної оборони, почавши з експериментів із перехоплення акустичних сигналів. Тоді випадкові аудіозаписи пролітів крилатих ракет і безпілотників у смартфонах показали, що навіть побутові пристрої можуть фіксувати звуковий слід повітряних цілей. Це стало поштовхом для створення більш досконалої системи, що може розпізнавати й виявляти ворожі об’єкти на різних висотах і в складних умовах. Так з’явилася ідея мережі високочутливих акустичних “вух”, розпорошених по всій території України, що здатні швидко і точно визначити місцезнаходження безпілотників та ракет, фільтруючи фон і передаючи високоточні координати до командних центрів ППО. Що таке ця система? Це поєднання багатоканальної акустичної апаратури, цифрової просторової обробки сигналів та сучасних алгоритмів машинного навчання. Вона здатна “чути”, коли радарні системи мовчать, особливо у низьких висот та складних рельєфних умовах – містах, горбах, лісах. Важливо й те, що вона мобільна, недорога й легко масштабується, що робить її справжнім проривом у сфері швидкого реагування та бойової адаптації. Про створення цієї системи та її можливості розповідає Євген Смертенко, фахівець із обробки сигналів та систем спостереження, що входить до числа її авторів. У бесіді з редакцією ZN.UA він ділиться першим досвідом та перспективами. “Російська агресія – найсучасніша у своїй масштабності і різноманітності. Уперше у сучасних конфліктах Росія веде масований супровід повітряних ударів: літаки, крилаті і балістичні ракети, ударні БПЛА – усе одночасно. Це створює надзвичайне навантаження на українську систему ППО, і тому виникла гостра необхідність у нових, інноваційних рішеннях,” – розповідає Євген Володимирович. – “Ми з командою, не зволікаючи, почали працювати над створенням акустичної системи виявлення ворожих повітряних апаратів, щоб допомогти нашим засобам протиповітряної оборони діяти ще швидше і точніше.” Залучення командної сили було сформоване ще на перших етапах. Початково до роботи долучилися фахівці з обробки цифрових сигналів і розробники спеціалізованого ПЗ. Однак швидко стало зрозуміло, що для такого складного проєкту потрібно об’єднати експертів із різних галузей. Євген із понад десятьма роками досвіду у великих даних, індустрійному інтернеті речей, машинному навчанні та моделюванні залучив команду найкращих цивільних спеціалістів. Це ті, хто має глибоку експертизу у сучасних технологіях, і з ким вже реалізовували кілька успішних проектів. До їхнього складу увійшли й інженери, що відповідають за виробничі процеси, що дозволило сформувати мультидисциплінарну команду, здатну інтегрувати військову, інженерну і IT складові. Техніка і принципи роботи системи “Ми створили модульну архітектуру, що допускає легке додавання нових датчиків та алгоритмів під конкретні задачі. Це – дитячий конструктор для спеціалістів, що дозволяє гнучко налаштовувати систему під різні сценарії,” – розповідає Євген. – “На основі багатоканальної акустичної апаратури, цифрової обробки, нейромереж і ручного аналізу зібраних аудіозаписів ми створили унікальний інструмент.” Перші прототипи з’явилися вже влітку 2022 року. До жовтня розробники зібрали десять зразків для внутрішніх тестів. Архітектура платформи дозволяє швидко підключити будь-який тип датчика – радарний, акустичний чи їхню комбінацію. Це забезпечує масштабовність і гнучкість системи, що значно покращує точність виявлення навіть у складних умовах. “Ми поєднали класичні методи аналізу сигналів із сучасними засобами машинного навчання, зокрема нейромережами. Це забезпечує високу точність навіть на фоні шумів і перешкод,” – уточнює експерт. – “Ми прагнемо створити єдину уніфіковану платформу, яка зможе працювати з різними видами датчиків. Це важливо для формування цілком нової системи оборони, здатної реагувати швидше і точніше за будь-яких умов.” На жаль, тестування та впровадження у бойових умовах ускладнені багатьма обмеженнями – від секретності даних до браку доступу до державних програм та підтримки з боку окремих структур. Крім того, кілька місяців після створення першої версії система залишалась на етапі натурних тестів і доопрацювань. Особливої складності додали перешкоди з боку бюрократії та браку співпраці з вищими військовими інституціями, оскільки система повинна бути не лише технічно досконалою, але й узгодженою з стратегічними планами оборони. “Наразі система перебуває у стані бойової готовності. Ми вже отримали підтримку від благодійного фонду Brave1, що дозволило закупити необхідне обладнання та розпочати промислово-дослідну експлуатацію,” – повідомляє Євген. – “Вже понад дев’ять місяців вона безперервно працює, її допрацьовують і вдосконалюють. Ми зібрали великий обсяг даних, удосконалили алгоритми і створили робоче місце для оператора, яке дозволяє аналізувати історичну та реальну ситуацію у повітряному просторі.” Враховуючи труднощі і перешкоди, команда наголошує, що головним завданням є не лише створити технічний продукт, а й забезпечити його повну інтеграцію у військову структуру. Для цього потрібно координуватися з розробниками та військовими підрозділами, щоб система могла максимально ефективно виконувати своє призначення. Перешкоди та перспектии розвитку “Одна з найбільших перешкод – закритий доступ до даних реальної повітряної обстановки, що ускладнює перевірку і вдосконалення алгоритмів,” – пояснює Євген. – “Без актуальної інформації важко підтверджувати високий рівень точності, підсилювати алгоритми і створювати універсальні рішення.” На додаток до внутрішніх проблем, команда стикається й із нерозумінням чи невірним трактуванням з боку деяких військових структур та чиновників. І хоч РНБО активно підтримує розвиток обладнання, якісна організація співпраці залишається несправедливою проблемою. “На сьогодні система цілком готова до застосування, проте постійна необхідність її адаптації та удосконалення в умовах сучасної війни є запорукою її ефективності,” – підсумовує Євген. – “Ми вже отримали підтримку державних і міжнародних фондів, зібрали важливий досвід і високо цінуємо можливість застосовувати цю технологію на реальних об’єктах ППО. Важливо, щоб її “почули” та почали використовувати на всіх рівнях – від штабів до польових командирів.” В амбітних планах розробників – не лише вдосконалення системи, але й формування стратегічної дорожньої карти для розвитку акустичних систем у складі української оборонної системи. Це вкладається у концепцію створення багаторівневої, багатоаспектної системи захисту, що працює в синергії з традиційними радарними та оптикою, забезпечуючи безперебійний контроль і швидке реагування. Україна впевнено рухається вперед, створюючи унікальні технології оборони XXI століття, і ця акустична система є одним із багатьох кроків у цій справі. І головне – вона вже “чує” і може врятувати чиєсь життя і зупинити небезпечний об’єкт ще до його полету.