Μελέτη και αποτίμηση αντι-drone τεχνολογιών

Ρεκατσίνας, Πολυχρόνης

Study and evaluation of anti-drone technologies

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Ρεκατσίνας, Πολυχρόνης

Date

2024-04

Advisor

Drosos, Christos

Rekatsinas_8096618-Anti-Drone Technology-MSc Drones(24-04-24).pdf (3.509Mb)

Keywords

RF ; Anti-drone ; UAV ; Drone protocols ; Doppler ; PESA ; Stealth mode ; RFID ; RSSI ; ADS-B ; GPS ; Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές ; Ανίχνευση ; Αεροπειρατεία ; Hijacking ; Spoofing ; Jamming ; PX4 ; ArduPilot ; Swarm drones ; RCS ; Ηλεκτρομαγνητικοί παλμοί ; EMP ; UCAV ; LiDAR ; GLONASS ; Galileo ; Laser Dazzlers ; Laser guns ; DroidPlanner ; MAVLink ; Tower ; Mission planner ; Ασύρματα δίκτυα ad hoc ; Ad-Hoc ; FANET ; AODV ; MANET ; LoRa ; ΙΕΕΕ 802.1Χ ; WiMAX ; LTE ; LECast ; Blockchain ; Satcom ; Clock glitching ; Malware ; CUS ; HAP ; SAR ; Pulse-Doppler ; MIMO ; DDoS επιθέσεις ; HackRF ; ESP8266

Abstract

Αυτή η μεταπτυχιακή διατριβή παρουσιάζει μια εκτενή έρευνα σχετικά με τα συστήματα αντί-Drone. Μετά την εμφάνιση των εναέριων Drone για στρατιωτικές χρήσεις άρχισαν να κάνουν την εμφάνισή τους και οι εμπορικές εφαρμογές τους . Πλέον τα εμπορικά UAV είναι εντυπωσιακά drone και οικονομικά προσβάσιμα στον απλό πολίτη .Πέρα από τις εφαρμογές τους σε πάρα πολλές εργασίες, συγχρόνως άρχισαν να εμφανίζονται και οι κακόβουλες χρήσεις τους δημιουργώντας προβλήματα και απειλές για την ζωή και τις κτιριακές εγκαταστάσεις και τα κρούσματα αυτά άρχισαν να αυξάνονται σταδιακά. Ωστόσο, είναι αδύνατο σήμερα να είναι διαθέσιμο από ένα υπερσύγχρονο αντί-Drone σύστημα στρατιωτικού επιπέδου για κάθε δημόσια εγκατάσταση ή κοινωνική συνάθροιση για προστασία από τρομοκρατικά χτυπήματα με χρήση εναέριων drone λόγω του κόστους εγκατάστασης και της πολύπλοκης λειτουργίας τους. Σε αυτή την μελέτη επικεντρώνομαι στην ανάλυση συστημάτων και τεχνολογιών αντί-Drone που δεν αποτελούν μεγάλες εγκαταστάσεις συστημάτων που αποτελούν στρατιωτικά όπλα άμυνας, ερευνώντας μια ευρεία γκάμα διαθέσιμων τεχνολογιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αντί-Drone συστήματα και προτείνοντας κατάλληλα μοντέλα συστημάτων και τεχνολογίες για αξιόπιστη προστασία από Drone που χρησιμοποιούνται με κακόβουλη χρήση. Αρχικά γίνεται ταξινόμηση στις τεχνολογίες αντί-Drone στην ανίχνευση, ταυτοποίηση και εξουδετέρωση και γίνετε έρευνα και ανάλυση για καθεμία από αυτές καθώς και για τον τρόπο λειτουργίας και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται από αυτά τα συστήματα. Στη συνέχεια παρουσιάζονται πολύπλοκες επαγγελματικές ή στρατιωτικές λύσεις που υπάρχουν σήμερα και στο τέλος προτείνεται ένα υποθετικό σύστημα αντί-Drone με υπάρχουσες και διαθέσιμες τεχνολογίες ανοιχτού κώδικα και αναλύεται ο τρόπος κατασκευής και λειτουργίας του για χρήση σε εμπορικά Drone ως μια προσιτή λύση σε σχέση με τα ακριβά και πολύπλοκα στρατιωτικά συστήματα που είναι διαθέσιμα ως τεχνολογία . Επιπλέον, παρουσιάζονται τεχνολογίες ασφάλειας που υπάρχουν στα Drone και μπορούν να ακυρώσουν τις τρέχουσες μεθόδους αντί-Drone και τέλος προτείνω βελτιώσεις και μελλοντικές λύσεις για την αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων.

Abstract

This master's thesis presents an extensive study on anti-Drone systems. Following the emergence of unmanned aerial vehicles (UAVs) for military purposes, their commercial applications have also expanded. Commercial UAVs are now impressively advanced and economically accessible to the general public. Beyond their various applications, concerns arise regarding potential malicious uses, posing threats to both safety and infrastructure. This study focuses on the analysis of anti-Drone systems and technologies that are not large installations of systems that constitute military defence weapons, surveying a wide range of available technologies that can be used in anti-Drone systems and recommending suitable system models and technologies for reliable protection from Drones being used maliciously. The study begins with a classification of anti-Drone technologies in detection, identification, and neutralization, conducting research and analysis on each, including their operational methods and protocols. Subsequently, complex professional or military solutions currently available are presented, followed by a hypothetical anti-Drone system utilizing existing open-source technologies, analyzing its construction and operation for use against commercial drones as a cost-effective alternative to expensive and intricate military-grade systems. Additionally, security technologies existing within drones that can counter current anti-Drone methods are discussed, and finally, improvements and future solutions for addressing these challenges are proposed.