Skuteczniejsze wykrywanie małych statków powietrznych i dronów ułatwi ochronę europejskich granic morskich
Drony i niewielkie załogowe statki powietrzne są coraz częściej używane do przemycania między granicami nielegalnych towarów, na przykład narkotyków. Ze względu na rozmiar i niską wysokość lotu obiekty te są trudne do wykrycia, a przy tym ich zasięg i ładowność są coraz większe. Oprócz tego operator już po podstawowym przeszkoleniu może wypuszczać drony z pokładów statków. Takie zagrożenia powietrzne stanowią globalny problem, ale w Europie są szczególnie powszechne u południowych wybrzeży Portugalii i Hiszpanii. Tradycyjne systemy ochrony wybrzeża, takie jak radar, są przeznaczone przede wszystkim do monitorowania jednostek na powierzchni morza, a nie w powietrzu. W ramach unijnego projektu ALFA wykorzystywany jest pionierski radar, który wykrywa i klasyfikuje powolne, małe i nisko latające statki powietrzne. Trwają również prace nad zaawansowanym przetwarzaniem informacji, w tym nad wykrywaniem i analizą podejrzanego ruchu. Rozwiązanie pozwoli na ocenę zagrożenia i przewidywanie miejsc lądowania i stref zrzutu na dużym terenie – żadna technologia tego typu nie jest jeszcze do tego zdolna. Otwarta architektura systemu pozwala na integrację z różnymi dodatkowymi czujnikami, takimi jak LIDAR i czujniki akustyczne, co umożliwia skalowanie rozwiązania i dostosowywanie go do przyszłych potrzeb.
Dynamiczna ocena zagrożeń
ALFA bazuje na osiągnięciach projektów SIVICC Coastal Surveillance System i SIVE, realizowanych odpowiednio w Portugalii i Hiszpanii. Obie inicjatywy dowiodły, że łańcuch specjalistycznych radarów może wykrywać statki morskie niemal niezależnie od ich rozmiaru i prędkości. „Te projekty pokazały, że praktycznie żaden statek nie może przekroczyć granic morskich niezauważony. Projekt ALFA zainicjowano, ponieważ wyzwaniem pozostawało rozszerzenie tych możliwości o niewielkie, powolne statki powietrzne”, mówi Klaus-Michael Koch, koordynator projektu. Rozwiązanie ALFA składa się zasadniczo z trzech systemów: do wykrywania, analizowania i wyświetlania obrazu. Każdy z aktywnych czujników skanujących radaru zaprojektowano tak, by rozpoznawał atrybuty małych, wolnych, nisko latających statków powietrznych. Na podstawie sygnatury rotacji system ALFA odróżnia, czy statek powietrzny jest stałopłatem, helikopterem, czy dronem. Kamery i rozwiązania do pomiaru czasu lotu wskazują, czy cel się porusza lub jest w bliskim zasięgu, a ponadto ułatwiają jego identyfikację. Odbiorniki częstotliwości radiowej rejestrują lokalizację celu oraz wysyłane przez niego sygnały bezprzewodowe. Wszystkie zebrane informacje są integrowane w czasie rzeczywistym, a następnie klasyfikowane przez systemowe oprogramowanie do modelowania. Ma to miejsce jeszcze przed wykryciem lub przeanalizowaniem podejrzanych ruchów. Wynik uzyskanej tak oceny zagrożeń jest potem prezentowany użytkownikowi na ekranie jego komputera lub urządzenia mobilnego. Zespół był w stanie przygotować oprogramowanie modelujące dzięki wiedzy, którą podzielili się niektórzy użytkownicy końcowi – hiszpańskie służby Guardia Civil i portugalskie Guarda Nacional Republicana.
Modyfikowalny system
Poszczególne podzespoły rozwiązania ALFA zostały najpierw oddzielnie przetestowane, nim zbudowano z nich jeden system, który następnie w całości przetestowano w specjalnie do tego przeznaczonym środowisku wirtualnym. Ostateczną demonstrację przeprowadzono w Cacela Velha w Portugalii. Do udziału w niej zaproszono 60 przedstawicieli organów ścigania i lokalnych techników. „Rozwiązanie ALFA przedstawiono specjalistom w dziedzinie bezpieczeństwa, czyli naszym potencjalnym użytkownikom końcowym, którzy potwierdzili, że ta unikalna zintegrowana platforma odpowiada ich potrzebom”, opowiada Koch. W czerwcu 2019 roku rozwiązanie ALFA zaprezentowano z kolei 20 przedstawicielom służb bezpieczeństwa z dziewięciu państw członkowskich UE, którzy uczestniczyli w corocznym spotkaniu Europejskiej Agencji Straży Granicznej i Przybrzeżnej, znanej jako FRONTEX. Otwarta architektura ALFA pozwala na wymianę danych między różnymi systemami, dzięki czemu będzie współdziałać z rozwiązaniami SIVE i SIVICC, a także z innymi systemami, takimi jak francuski SPATIONAV, czy unijny EUROSUR. Podczas zeszłorocznej prezentacji w hiszpańskim centrum technologicznym ds. bezpieczeństwa CETSE poinformowano, że system ALFA mógłby również zabezpieczać newralgiczną infrastrukturę (np. lotniska) lub imprezy masowe. Jego zastosowania nie ograniczają się jednak tylko do bezpieczeństwa, może posłużyć też do monitorowania zjawisk przyrodniczych, takich jak sezonowe migracje ptaków. Zespół pracuje obecnie nad w pełni funkcjonalnym prototypem, który posłuży jako baza do komercjalizacji produktu. Po wprowadzeniu odpowiedniej ilości danych, algorytmy oparte na uczeniu głębokim i sztucznej inteligencji będą wskazywać prawdopodobne miejsca lądowania, strefy zrzutu i trasy. Przy odpowiedniej konfiguracji czujników użytkownik będzie mógł też regulować czas reakcji alarmu.
Słowa kluczowe
ALFA, bezpieczeństwo, wybrzeże, morski, monitorowanie, przemyt, dron, pojazd powietrzny, radar, statek powietrzny, granice, SI, uczenie głębokie
