Ein schrittweiser Leitfaden zur Bekämpfung von UAS-Technologien (unbemannte Luftfahrtsysteme)

Unbemannte Luftfahrtsysteme (Unmanned Aerial Systems, UAS), gemeinhin als Drohnen bekannt, haben sich in verschiedenen Sektoren immer mehr durchgesetzt, vom Hobbyisten bis hin zu kommerziellen Anwendungen. Drohnen bieten zwar zahlreiche Vorteile, stellen aber auch potenzielle Sicherheitsbedrohungen dar, denen es zu begegnen gilt. Dieser umfassende Leitfaden bietet einen Überblick über UAS-Abwehrtechnologien und hilft den Lesern, die sich entwickelnde Landschaft der Drohnen-Abwehrmaßnahmen zu verstehen und zu navigieren.

Verständnis der UAS-Bedrohungen

Um ein umfassendes Verständnis der Bedrohungen durch UAS zu erlangen, ist es entscheidend, die verschiedenen potenziellen Risiken zu erkennen, die sie mit sich bringen. Drohnen können auf vielfältige Weise missbraucht werden, z. B. zur Verletzung der Privatsphäre, zum Schmuggel illegaler Gegenstände, zur unerlaubten Überwachung und sogar als Waffe.

Jüngste Vorfälle unterstreichen die potenziellen Gefahren, die von Drohnen ausgehen. So wurden im Mai 2023 die ankommenden Flüge am Flughafen Gatwick für fast eine Stunde ausgesetzt, weil eine Drohne in der Nähe des Flugplatzes gemeldet wurde. Dies führte dazu, dass 12 ankommende Flüge auf andere Flughäfen umgeleitet wurden. Dieser Vorfall verursachte nicht nur erhebliche Störungen, sondern machte auch deutlich, dass Drohnen kritische Infrastrukturen beeinträchtigen können.

Bei einem weiteren Vorfall im selben Monat beschuldigte Russland die Ukraine, mit einem Drohnenangriff auf den Kreml versucht zu haben, den russischen Präsidenten Wladimir Putin zu ermorden. Obwohl die Ukraine eine Beteiligung bestritt, machte der Vorfall deutlich, dass Drohnen für politisch motivierte Angriffe eingesetzt werden können.

Diese Vorfälle zeigten Sicherheitslücken auf, indem sie zeigten, wie Drohnen in Sicherheitsbereiche eindringen können, ohne herkömmliche Sicherheitsmaßnahmen auszulösen. Obwohl keine der beiden Drohnen jemanden direkt bedrohte, ist die Tatsache, dass Drohnen potenziell schädliche Gegenstände transportieren oder unbefugte Überwachungen durchführen können, ein erhebliches Problem. Die Fähigkeit kleiner Drohnen, sich der Radarerfassung zu entziehen, vergrößert diese Risiken noch. Dies unterstreicht den dringenden Bedarf an strengen Vorschriften und wirksamen Sicherheitsmaßnahmen, um die mit der unbefugten Nutzung von Drohnen verbundenen Gefahren zu mindern.

Überblick über UAS-Abwehrtechnologien

Da keine der bestehenden Technologien einen 100%-Schutz ohne Kollateralschäden oder Interferenzen mit anderen Kommunikationssignalen versprechen kann, erfordert die Abwehr von UAS-Bedrohungen einen mehrschichtigen Ansatz, der Erkennung, Identifizierung, Verfolgung und verschiedene Neutralisierungstechniken kombiniert. Jede Ebene dient einem bestimmten Zweck und trägt zu einer wirksamen UAS-Abwehrstrategie bei.

Technologien zur Erkennung

Detektionstechnologien spielen eine entscheidende Rolle bei der Erkennung der Anwesenheit von nicht genehmigten UAS in einem bestimmten Gebiet. Einige dieser Technologien sind: Radarsysteme, akustische Sensoren, Hochfrequenz-Scanner und elektro-optische Systeme. Jede Technologie hat ihre Stärken und Grenzen, und ihr optimaler Einsatz hängt von Faktoren wie den Umweltbedingungen und dem gewünschten Erfassungsbereich ab. Außerdem kann ihre Genauigkeit bei der Unterscheidung zwischen autorisierten und nicht autorisierten Drohnen fraglich sein, was zu potenziellen Fehlalarmen führt:

• Mangelnde Genauigkeit führt zu Fehlalarmen - hier geht es darum, andere Dinge als Drohnen zu erkennen (Vögel, Autos usw.) 
• Die Unfähigkeit, zwischen Freund und Feind zu unterscheiden - das ist ein Hindernis in Branchen/Umgebungen, in denen Drohnen ständig und in großem Umfang eingesetzt werden.

Technologien zur Identifizierung und Verfolgung

 Sobald ein UAS entdeckt wird, werden in der Regel Technologien wie elektro-optische Sensoren, Infrarotkameras und Computer-Vision-Systeme zur Identifizierung und Verfolgung eingesetzt. Sie liefern den Betreibern Informationen über das UAS, einschließlich seines Typs, seiner Flugbahn und seiner Nutzlast. Trotz ihrer Wirksamkeit haben diese Methoden auch Nachteile, vor allem in Bezug auf die Genauigkeit und den Rechenaufwand.

Hier bietet die Protokollanalytik eine überlegene Alternative. Die Protokollanalyse analysiert die Kommunikationssignale zwischen der Drohne und ihrer Steuerung und liefert Echtzeitinformationen über die eindeutige ID der Drohne, die Marke, das Modell, den Standort, die Richtung und sogar den Standort des Bedieners. Durch das Abfangen und Dekodieren von Kommunikationssignalen zwischen der Drohne und ihrer Fernsteuerung bieten Protokollanalyselösungen nicht nur eine überragende Identifizierungs- und Verfolgungsgenauigkeit, sondern helfen auch bei der proaktiven Bewertung von Bedrohungen und sind damit eine vielversprechende Technologie für umfassende Drohnensicherheit.

Technologien zur Risikominderung

In Situationen, in denen ein unbemanntes Luftfahrzeugsystem (UAS) eine erhebliche Bedrohung darstellt, können verschiedene Technologien zur Eindämmung eingesetzt werden. Diese Technologien, die darauf abzielen, das UAS außer Gefecht zu setzen oder zu neutralisieren, umfassen eine Reihe von Methoden wie Stören, Spoofing und kinetisches Abfangen. Beim Jamming wird die Kommunikation zwischen der Drohne und ihrem Betreiber unterbrochen, beim Spoofing werden dem UAS falsche Informationen übermittelt, und bei kinetischen Methoden wird die Drohne physisch abgefangen oder zerstört. Diese Techniken scheinen zwar effektiv zu sein, haben aber oft auch große Nachteile. Sie sind in der Regel kostspielig, können andere Operationen in einer dichten städtischen Umgebung behindern und bergen das Risiko, eine Drohne über bewohnten Gebieten zu deaktivieren, was zu Schäden führen kann. 

Die Protokollanalyse hingegen erweist sich als praktikablere Lösung, insbesondere - aber nicht nur - in dichten städtischen Gebieten. Sie funktioniert durch die Analyse der Kommunikationssignale zwischen der Drohne und ihrem Steuergerät und liefert Echtzeitinformationen, die eine genaue Einschätzung der Bedrohung ermöglichen. Die Protokollanalyse unterbricht den täglichen Betrieb nicht, löst keine Fehlalarme aus und ermöglicht bei Bedarf eine vorsichtige Entschärfung der Drohne, indem sie sicher in einem bestimmten Gebiet landet. Sie ermöglicht auch die genaue Lokalisierung des Kontrolleurs, falls die Festnahme des Betreibers erforderlich ist. Während andere Methoden oft rechtliche und ethische Probleme mit sich bringen, umgeht die Protokollanalyse diese Probleme und ist damit ein vielversprechender Ansatz für eine umfassende Drohnensicherheit in städtischen Gebieten. 

Rechtlicher Rahmen und rechtliche Erwägungen

Der Einsatz von UAS-Gegenmaßnahmen unterliegt den bestehenden Vorschriften und Gesetzen in verschiedenen Rechtsordnungen. Es ist eine komplexe Aufgabe, Sicherheitsbedenken mit dem Recht auf Privatsphäre in Einklang zu bringen. Die Behörden arbeiten kontinuierlich an der Schaffung eines umfassenden Rahmens, der die mit UAS verbundenen Risiken angeht und gleichzeitig die Rechte des Einzelnen respektiert. Für Organisationen und Einzelpersonen ist es von entscheidender Bedeutung, diese Vorschriften zu verstehen und einzuhalten, wenn sie Maßnahmen zur Bekämpfung von UAS umsetzen.

Der Einsatz von Drohnen oder unbemannten Luftfahrtsystemen (UAS) wird von verschiedenen Stellen auf der ganzen Welt geregelt:

• Vereinigte Staaten

Die Federal Aviation Administration (FAA) ist für die Regulierung von Drohnen in den USA zuständig. Sie hat eine Reihe von Regeln für die Nutzung von Drohnen eingeführt, darunter die Part 107-Regel für kommerzielle Drohnen und die Remote-Identification-Regel, die vorschreibt, dass Drohnen ihre Identifikations- und Standortdaten senden müssen. Die FAA arbeitet kontinuierlich an der Aktualisierung dieser Regeln, um Drohnen sicher in das nationale Luftraumsystem zu integrieren.

• Europa

In Europa wird die Regulierung von Drohnen in erster Linie von der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) vorgenommen. Die EASA-Vorschriften gelten für alle EU-Mitgliedstaaten und unterteilen Drohnen je nach ihrem Risiko in die Kategorien "offen", "spezifisch" und "zertifiziert". Die Vorschriften konzentrieren sich auf die Betriebseigenschaften der Drohne und nicht auf die Plattform selbst. Drohnenbetreiber müssen sich außerdem in dem Land registrieren lassen, in dem sie ihren Wohnsitz oder ihren Hauptgeschäftssitz haben.

• Asien

In Asien sind die Vorschriften für Drohnen von Land zu Land unterschiedlich. Hier sind zwei Beispiele:

China: Die chinesische Zivilluftfahrtbehörde (Civil Aviation Administration of China, CAAC) regelt die Nutzung von Drohnen. Seit meinem letzten Update im September 2021 verlangt die CAAC, dass alle Drohnen, die mehr als 250 Gramm wiegen, unter ihrem richtigen Namen registriert werden müssen.

Japan: Das Ministerium für Land, Infrastruktur, Verkehr und Tourismus (MLIT) ist für die Regulierung von Drohnen zuständig. Die japanischen Drohnenvorschriften verbieten Drohnenflüge in dicht besiedelten Gebieten und in bestimmten Lufträumen in der Nähe von Flughäfen ohne Genehmigung des MLIT.

• Australien

Die australische Zivilluftfahrtbehörde CASA (Civil Aviation Safety Authority) überwacht die Regulierung von Drohnen in Australien. Die CASA verlangt, dass gewerbliche Drohnenbetreiber lizenziert und zertifiziert sind. Freizeitnutzer müssen sich an bestimmte Standardbetriebsbedingungen halten, z. B. dürfen sie nicht höher als 400 Fuß fliegen und müssen die Drohne mindestens 30 Meter von anderen Personen entfernt halten.

• Kanada

In Kanada fällt die Regulierung von Drohnen unter die Zuständigkeit von Transport Canada. In den kanadischen Vorschriften werden Drohnen in zwei Hauptkategorien eingeteilt: weniger als 25 Kilogramm und Verwendung innerhalb der Sichtlinie, unterteilt in einfachen und fortgeschrittenen Betrieb. Jede Betriebsart hat ihre eigenen Regeln; für den fortgeschrittenen Betrieb muss der Betreiber beispielsweise eine Prüfung ablegen und sein Drohnenmodell von Transport Canada genehmigen lassen.

• Südafrika

In Südafrika regelt die südafrikanische Zivilluftfahrtbehörde (SACAA) den Einsatz von Drohnen. Gewerbliche Drohnenbetreiber müssen eine Fernpilotenlizenz und ein Betreiberzertifikat erwerben. Unter anderem dürfen Drohnen nicht höher als 400 Fuß über dem Boden und nicht nachts geflogen werden, es sei denn, es liegt eine Genehmigung des Direktors der Zivilluftfahrt vor.

• Indien

In Indien ist die Generaldirektion für Zivilluftfahrt (DGCA) für die Drohnenvorschriften zuständig. Drohnen werden anhand des maximalen Startgewichts in fünf Kategorien eingeteilt: Nano, Micro, Small, Medium und Large. Alle Drohnen (mit Ausnahme von Nano-Drohnen, die unter 50 Fuß fliegen, und solchen, die NTRO, ARC und den zentralen Geheimdiensten gehören) müssen registriert werden und eine eindeutige Identifikationsnummer (UIN) haben.

Jedes dieser Gremien ist bestrebt, den sicheren Betrieb von Drohnen, die Wahrung der Privatsphäre und die Sicherheit zu gewährleisten. Sie arbeiten kontinuierlich daran, die Vorschriften zu aktualisieren, da sich die Drohnentechnologie weiterentwickelt und ihre Nutzung im kommerziellen, Freizeit- und öffentlichen Sektor immer weiter verbreitet wird. Diese Behörden arbeiten auch international zusammen, um die Vorschriften und Standards für Drohnen zu harmonisieren.

UAS: Zukünftige Trends und Herausforderungen

Mit der fortschreitenden Entwicklung der Drohnentechnologie steigen auch die Herausforderungen bei der Abwehr von UAS-Bedrohungen. Neue Technologien wie künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und fortschrittliche Sensoren bieten potenzielle Lösungen für den Umgang mit sich entwickelnden UAS-Fähigkeiten. Es entstehen jedoch auch neue Herausforderungen, wie das Aufkommen von Drohnenschwärmen und autonomen Systemen. Kontinuierliche Forschung und Entwicklung sind entscheidend, um diesen neuen Bedrohungen einen Schritt voraus zu sein.

Bewährte Praktiken und Empfehlungen für unbemannte Luftfahrtsysteme

Die Umsetzung wirksamer Maßnahmen zur Bekämpfung von UAS erfordert einen ganzheitlichen Ansatz:

1. Führen Sie eine gründliche Risikobewertung durch: Beginnen Sie mit der Ermittlung potenzieller Schwachstellen und Risiken in Ihrer Umgebung. Diese Bewertung wird Ihnen helfen, Prioritäten zu setzen und Ressourcen effektiv zuzuweisen.
2. Investieren Sie in geeignete Detektions- und Identifikationstechnologien: Wählen Sie Technologien, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen, und berücksichtigen Sie Faktoren wie Erfassungsbereich, Sichtlinienbeschränkungen, Genauigkeit und Integrationsmöglichkeiten.
3. Umfassende Schulungen anbieten: Stellen Sie sicher, dass das für die UAS-Gegenmaßnahmen zuständige Personal eine angemessene Schulung zur Bedienung der Ausrüstung, zur Erkennung von Bedrohungen und zu Reaktionsprotokollen erhält. Laufende Schulungen halten die Teams vorbereitet und auf dem neuesten Stand der Technik.
4. Förderung der Zusammenarbeit: Aufbau starker Partnerschaften mit Strafverfolgungsbehörden, Regulierungsbehörden und anderen relevanten Akteuren. Die gemeinsame Nutzung von Informationen und die Koordinierung von Bemühungen erhöhen die Wirksamkeit von Strategien zur Bekämpfung von UAS.
5. Einrichtung effizienter Betriebsverfahren:

• Erstellen Sie eine "Alarmzone" - definieren Sie einen bestimmten Bereich von Interesse, um wichtige Ereignisse zu priorisieren und die Einsatzbereitschaft zu optimieren.
• Entwickeln Sie einen Reaktionsplan: Ein detaillierter Reaktionsplan ist von entscheidender Bedeutung, wenn eine nicht autorisierte oder feindliche Drohne entdeckt wird. Dieser Plan sollte beinhalten, wie die Bedrohung intern und extern zu kommunizieren ist, wie der Schweregrad der Bedrohung zu bewerten ist und welche Maßnahmen zu ergreifen sind.
• Einsatz von Detektionssystemen: Wirksame UAS-Abwehrmaßnahmen beginnen mit einem robusten Erkennungssystem, das Radar, Hochfrequenzdetektoren, Akustik, Optik, Protokollanalyse oder eine Kombination dieser Systeme umfassen kann. Diese Systeme müssen regelmäßig getestet und aktualisiert werden, um sicherzustellen, dass sie in der Lage sind, die neuesten Drohnenmodelle zu erkennen.
• Festlegung von Unterbindungsverfahren: Sobald eine Bedrohung erkannt wird, sollten Sie über Verfahren zur Unterbindung verfügen, die von der Funkstörung bis zur Ausschaltung von Drohnen reichen können. Diese müssen sorgfältig eingesetzt werden, um Kollateralschäden oder rechtliche Probleme zu vermeiden.
• Regelmäßige Schulungen durchführen: Alle an der UAS-Bekämpfung beteiligten Personen sollten regelmäßig geschult werden. Dazu gehören das Verständnis von Drohnenbedrohungen, die Bedienung von Erkennungs- und Eindämmungsgeräten und die effiziente Ausführung des Reaktionsplans.
• Regelmäßige Systemtests: Häufige Tests Ihrer UAS-Abwehrmaßnahmen helfen, mögliche Schwachstellen oder Lücken in Ihrer Verteidigung zu erkennen. Bei diesen Tests sollten realistische Bedrohungen simuliert werden, um Ihre Verfahren genau zu bewerten.
• Einhaltung rechtlicher und regulatorischer Vorschriften: Alle Maßnahmen zur Abwehr von UAS müssen mit den örtlichen Gesetzen und Vorschriften übereinstimmen. Dies könnte sich darauf auswirken, welche Arten von UAS-Abwehrmaßnahmen Sie einsetzen dürfen.
• Überprüfungen nach dem Einsatz: Führen Sie nach jeder UAS-Abwehrmaßnahme eine detaillierte Überprüfung durch, um die Wirksamkeit Ihrer Maßnahmen zu bewerten, aus den Erfahrungen zu lernen und Ihre Verfahren entsprechend zu verbessern.

Wenn Sie diese bewährten Verfahren und Empfehlungen befolgen, können Sie die Fähigkeit Ihrer Organisation zur Abwehr von UAS-Bedrohungen verbessern und Ihre Vermögenswerte und die öffentliche Sicherheit besser schützen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abwehr von UAS-Bedrohungen einen vielschichtigen Ansatz erfordert, der Technologien zur Erkennung, Identifizierung, Verfolgung und Neutralisierung kombiniert. Mit der zunehmenden Verbreitung von Drohnen ist es für Organisationen entscheidend, über die sich entwickelnde UAS-Landschaft informiert zu bleiben und in effektive Gegenmaßnahmen zu investieren. Sentrycs bietet hochmoderne Lösungen zum Schutz sensibler Einrichtungen und zur Gewährleistung der öffentlichen Sicherheit. Unser umfassendes Angebot an fortschrittlichen Technologien ermöglicht eine zuverlässige Erkennung, genaue Identifizierung und effiziente Neutralisierung von UAS-Bedrohungen.