Kaspersky Antidrone: Das steckt hinter der Lösung

Aktuell werden unzählige zivile Drohnenmodelle zum Verkauf angeboten – von relativ einfachen Spielzeugen bis hin zu beeindruckenden Flugzeugen, die ein beachtliches Gewicht auf die Waage bringen, ist so gut wie alles mit dabei. Die meisten dieser Drohnen werden für Unterhaltungszwecke oder Luftbildaufnahmen verwendet. Doch wie bei fast allen Technolgogien, werden auch die unbemannten Luftfahrzeuge früher oder später missbräuchlich verwendet. Auf dieser Tatsache beruht die Nachfrage nach Systemen, die unerwünschte Objekte aus dem Luftraum verbannen. Die Nachfrage wiederum erhöht das Angebot, und aus diesem Grund haben unsere Enthusiasten eine Lösung namens Kaspersky Antidrone entwickelt.

Das Leid der Drohnen

Jedes zivile UAV (Unbemanntes Luftfahrzeug) ist in erster Linie eine ferngesteuerte Kamera. Aus diesem Grund wurde die Welt bereits Zeugin einiger Vorfälle, bei denen Drohnen beispielsweise von Einbrechern eingesetzt wurden, um potenzielle Ziele identifizieren und Verteidigungssysteme zu erforschen. Auch Schlagzeilenjäger auf der Suche nach Filmmaterial für die damals unveröffentlichten Folgen von Game of Thrones und seltsame Spione, die einen Blick auf das Privatleben der Einwohner von St. Louis werfen wollten, machten sich die kleinen Flughelfer bereits zunutze.

Zudem können Drohnen geringe Lasten befördern und somit als Schmuggelfahrzeuge dienen – obwohl ihnen bislang nur wenig Gewicht zugemutet werden kann, ist ihre aktuelle Kapazität für den Transport bestimmter Substanzen vollkommen ausreichend. Laut der Washington Times setzen mexikanische Drogenbanden Drohnen in großem Umfang ein, um Drogen über die US-Grenze zu schmuggeln.

Doch: Letzten Endes ist eine Drohne ein bloßes Stück Metall und kann somit auch physischen Schaden verursachen. Es gibt viele Berichte über Drohnenunfälle, die zu unerwünschten Folgen geführt haben.

Drohnen effektiv bekämpfen

Natürlich waren wir nicht die Ersten, die auf die Idee einer Drohnenabwehr gekommen sind. Andere Unternehmen haben bereits eine Vielzahl von UAV-Response-Methoden vorgeschlagen, von denen einige den Benutzer lediglich vor dem Herannahen von Drohnen warnen, während andere wiederum versuchen, die Bedrohung aus der Luft aktiver zu bekämpfen.

Einige der Unternehmen schlugen beispielsweise den Einsatz von Netzen vor; andere bildeten eigene „Raubvögel“ als Abfangjäger aus. Einige Systeme verwenden darüber hinaus ein falsches GPS-Signal, um das Gerät zu desorientieren. Bei den meisten Lösungen handelt es sich jedoch um Variationen eines elektromagnetischen Geschützes, mit dem die Drohne abgeschossen werden soll. Wir sind der Ansicht, dass dies grundsätzlich falsch – und nicht immer legal – ist, ebenso wie Versuche, die Kommunikation zwischen dem Gerät selbst und dessen Fernbedienung zu hacken. Wir bevorzugen die „zerstörungsfreieste“ Methode von allen: die gezielte Unterdrückung der Kommunikation zwischen der Fernbedienung und der Drohne.

Sobald das Steuersignal verloren geht, setzt ein normales UAV für gewöhnlich zur Landung an oder versucht, zum Startort zurückzukehren. Einige Modelle sind auch so programmiert, dass sie in einem solchen Fall Kurs auf einen anderen Zielort nehmen; dies ist jedoch eher eine Ausnahme von der Regel.

Die Landung der Drohne ist allerdings nur die halbe Miete. Das Herzstück unserer Lösung ist ein System zur automatischen Erkennung und Klassifizierung von Luftobjekten.

Dieses Prinzip steckt hinter unserer Methode

Wie Sie vermutlich bereits zwischen den vorherigen Zeilen lesen konnten, stellen wir keine Hardware zur vorzeitigen Erkennen von Drohnen her. Wir sind ein Softwareunternehmen – aus diesem Grund haben unsere Experten eine spezifische Software geschrieben, die Daten aus verschiedenen Quellen verwendet, um herannahende Drohnen zu erkennen und diese zur Landung zu zwingen. Die Lösung wird von unseren Systemintegrationspartnern an die tatsächlichen Bedürfnisse und die Konfiguration des Kunden angepasst.

Ersterkennung

Um zu erkennen, dass sich ein UAV dem geschützten Bereich nähert, wird das primäre Erkennungsmodul verwendet. Unter einem solchen Erkennungsmodul versteht man praktisch jedes Gerät, das in der Lage ist, den Luftraum „abzutasten“ – eine Kamera, Lidar- oder Radarsysteme, oder ein akustischer Sensor. Tatsächlich können sogar IPTV-Kameras Daten in unser System einspeisen (vorausgesetzt, ihre Reichweite ist ausreichend genug).

Jede Methode hat selbstverständlich ihre Vor- und Nachteile. Unser Demo-Setup setzt ein Lidar-System ein, das Objekte erkennen und die Entfernung mithilfe monochromatischer Lichtemissionen (in diesem Fall einem Laser) messen kann. Zwar können Lidar-Systeme Flugobjekte in der Luft nur aus einer kürzeren Entfernung als beispielsweise Radare erfassen, dafür können sie eine Drohne aber aus einer deutlich weiteren Entfernung von einem Vogel unterscheiden. Darüber hinaus unterliegt die Einsetzung von Lidar-Technologien keiner speziellen Genehmigung (in einigen Ländern ist es nahezu unmöglich, eine Genehmigung für die Verwendung von Radaren in einem besiedelten Gebiet zu erhalten, da die Funksignale des Radars die Funktionalität anderer Geräte stören könnten).

Einstufung

Sobald also das primäre Erkennungsmodul ein Flugobjekt erkannt (oder gehört) hat, überträgt es die ungefähren Koordinaten des Objekts an den Server und das Klassifizierungs- und Störmodul. Dieses richtet dann eine hochpräzise Kamera auf das Flugobjekt und stellt es scharf. Das Bild wird dann an den Server gesendet, der die eigentliche Klassifizierung übernimmt.

Dank maschineller Lernalgorithmen kann unser System nicht nur Vögel von Drohnen unterscheiden, sondern sogar das Drohnenmodell selbst bestimmen. Sobald das Programm bestätigt, dass es sich bei dem Objekt um ein UAV handelt, werden bewusst Störsignale abgegeben. Natürlich können Angreifer versuchen ihre Drohne zu verschleiern, diese wird dann jedoch als UFO eingestuft. Die Systemreaktion auf UFOs kann von dem Benutzer selbst individuell angepasst werden.

Das notwendige Equipment

Grundsätzlich hängt alles von den Bedürfnissen und Ressourcen des Kunden sowie des Integrators ab. Zu den wesentlichen Komponenten gehören: die Störausrüstung, die die von Drohnenherstellern verwendeten Frequenzen abdeckt, ein Server, auf dem unsere Software ausgeführt wird, und eine hochpräzise Kamera. Darüber hinaus können beliebe, primäre Deteketionsgeräte eingesetzt und kombiniert werden, um die Erkennungspräzision zu verbessern.

Ein Störmodul kann ein Zielobjekt ins Visier nehmen und nachverfolgen. In den meisten Fällen ist dies mehr als ausreichend. Sollten Sie allerdings im Gespür haben, dass eine Drohnenangriffswelle naht, kann das System auch ganz einfach aufgestockt werden. Dazu muss der Server lediglich leistungsstark genug sein, um die eingehenden Daten zu verarbeiten.

Bei Bedarf kann eine mobile Lösung so konzipiert werden, dass sie auf dem Dach eines Autos Platz findet – nicht, um während der Fahrt eingesetzt zu werden (dies ist möglich, erfordert jedoch ein geringfügiges Software-Update – und momentan haben wir diesbezüglich noch keine Anfragen erhalten), sondern vielmehr, um das Einsatzgebiet zu erweitern. Mit dieser Modifikation kann beispielsweise auf die Bedürfnisse der Filmindustrie reagiert werden, um nicht autorisierte Fotos von Filmkulissen zu verhindern.