Ukraina Luncurkan Drone Serangan FPV Fiber Optik ‘REBOff’ yang Tak Boleh Dijamming

Khajak REBOff merupakan drone kamikaze FPV terbaru dari Ukraine yang menggunakan kabel optik untuk komunikasi, bukannya radio. Ini menjadikannya kebal terhadap jamming, satu-satunya cara paling berkesan untuk melindungi drone kecil.

Di pihak Rusia, mereka sudah menggunakan teknologi serupa dengan drone Prince Vandal yang beroperasi sejak bulan Ogos lalu dan terbukti cukup mematikan. Namun, pakar Ukraine, Serhii Flash, berpendapat bahawa ini adalah model dari China yang dibeli dan dijenamakan semula oleh pembekal Rusia dengan markup sehingga 750%, dan bukan direka untuk kegunaan ketenteraan.

Berbeza dengan itu, 3DTech membina Khajak REBOff untuk beroperasi dalam keadaan medan perang. Oleksii Zhulinskii, Pengasas dan CEO 3DTech LLC, berkongsi tentang proses pembangunan dan mengapa kita mungkin akan melihat lebih banyak penggunaan fiber optik di medan perang akan datang.

Cabaran Jamming

Zhulinskii yang pernah berkhidmat dalam tentera Ukraine sebagai mortarman, sangat memahami keperluan tentera di barisan hadapan. Dia terpesona dengan quadcopter Mavic yang digunakan pasukannya untuk mencari sasaran dan mengarah tembakan. Pada musim panas 2022, kenderaan yang dinaikinya terjejas oleh ranjau, menyebabkan dua rakan sepasukannya terkorban dan dia sendiri cedera parah.

Walaupun cedera, Zhulinskii tetap ingin menyumbang kepada usaha perang. Drone kamikaze FPV mulai menunjukkan impak, jadi Zhulinskii bersama rakan-rapatnya menubuhkan 3DTech untuk mereka bentuk drone. Bersama inkubator teknologi Ukraine, BRAVE1, pada musim panas 2023, mereka berjaya membekalkan drone Khajak kepada tentera Ukraine. Berbeza dengan beberapa rakan Rusia, 3DTech sering memperbaiki reka bentuk berdasarkan maklum balas dari medan tempur.

“Kaedah dan teknologi baru muncul setiap bulan, dan kami perlu mengejar,” kata Zhulinskii. “Kami sentiasa mencari, menguji, dan melaksanakan teknologi baru kerana perang moden berjalan sangat cepat.”

Jamming menjadi isu besar sebagai kedua-dua belah pihak membanjiri barisan hadapan mereka dengan peranti perang elektronik untuk mengganggu komunikasi drone. Ini menjadi masalah utama. Pada bulan Mac, Jeneral Schill, ketua staf tentera Perancis, menyatakan bahawa jammers telah mengganggu 75% drone di Ukraine, dan dia menjangkakan jumlah itu akan meningkat.

“Soldier melaporkan di beberapa kawasan, terdapat konsentrasi tinggi sistem perang elektronik (EW), terutama di tempat sasaran penting musuh,” kata Zhulinskii. “Banyak sasaran bernilai tinggi tidak dapat dicapai kerana sistem EW yang kuat ini.”

Pembangun dari Ukraine (dan Rusia) telah menggunakan pelbagai teknik untuk menjadikan drone mereka lebih tahan terhadap jamming. Tetapi setiap langkah diikuti dengan langkah-langkah balas daripada pembangun jammers, dan kemas kini berterusan diperlukan untuk memastikan drone dapat terbang. Solusi ideal adalah yang mampu mengatasi mana-mana jammer.

“Kami mengalihkan tumpuan kepada satu-satunya saluran komunikasi yang dapat digunakan dalam keadaan sebegini — fiber optics,” kata Zhulinskii.

Meningkatkan Fiber Optik

Zhulinskii menyatakan bahawa beberapa pembangun pernah mencuba fiber optics di awal perang, tetapi kurang minat kerana komunikasi radio masih berfungsi dengan baik. Namun, dengan peningkatan penggunaan jamming, 3DTech mula meneliti semula teknologi ini.

Salah satu cabaran terbesar adalah kabel, yang kuat tetapi rapuh seperti jenis kaca yang lain.

“Kami berdepan masalah semasa pengangkutan dan penggunaan drone, kerana fiber optics mudah patah. Ini mendorong kami mencipta sistem khusus untuk menggulung dan mengeluarkan kabel secara merata semasa penerbangan bagi mengelakkan kendur dan kusut,” katanya.

Memasang spool pada drone juga membawa cabarannya sendiri, terutama mengelak dari bersentuhan dengan propellant drone dan mengelakkannya dari tersangkut pada halangan.

Kabel fiber optik boleh tahan lebih dari yang dijangkakan. Zhulinskii berkongsi satu insiden semasa ujian pertama. Sekumpulan penunggang basikal melintas di hadapan drone; dia terlepas anggaran jarak, dan tiba-tiba merasakan satu tarikan pada kabel seolah-olah menangkap ikan. Kabelnya tersangkut pada seorang penunggang basikal dan membuatnya jatuh dari basikal.

“Kabel tidak patah, membuktikan kekuatannya, tetapi kami terpaksa memohon maaf banyak kerana penunggang basikal tersebut tidak berpuas hati,” ceritanya.

Versi ujian awal hanya mempunyai 1 kilometer [0.6 batu] kabel, tetapi ia membuktikan teknik ini berfungsi.

“Kami terkejut dengan kelajuan pemindahan data dan tiada gangguan,” kata Zhulinskii. “Cabaran hanya terletak pada berat spool. Kemudian, kami menghasilkan versi berfungsi dengan spool 5 kilometer [3.1 batu] dan membawanya ke barisan hadapan untuk mendapatkan maklumbalas dari tentera kami. Mereka sangat terkesan dengan produk ini dan memberikan beberapa cadangan peningkatan yang sudah kami mula jalankan.”

Cabaran dan Peluang Menerbangkan Drone

Kabel akan terlepas seiring dengan pergerakan drone supaya tidak ada ketegangan (kecuali jika ada penunggang basikal melanggar). Namun, walaupun kabel tersebut mempunyai kekuatan yang baik, ia mudah patah jika dibengkokkan lebih dari 45 darjah atau jika tersimpul.

“Pilot perlu lebih berhati-hati,” kata Zhulinskii. “Walaupun sistem pemindahan spool kami mengurangkan risiko pemotongan kabel, pilot masih perlu ingat bahawa kabel fiber optik yang mengikut ini mesti dielakkan dari gerakan tajam atau pantas yang boleh memotong kabel dengan propeller.”

Tambahan pula, berat ekstra juga perlu diambil kira. Mekanisme penggulungan seberat 300 gram dan 5 kilometer kabel seberat 1.25 kg, menjadikan sistem dengan jarak 10 kilometer membawa tambahan 2.8 kilo, yang mengurangkan muatan yang tersedia. Justeru, Zhulinskii menyatakan bahawa untuk jarak lebih jauh, mereka menggunakan drone yang lebih besar. Drone 13 inci boleh membawa cukup kabel untuk jarak 10 kilometer serta warhead 2 kilo / 4.4 paun. Jarak yang lebih jauh mungkin dihantar dengan drone yang lebih besar seperti Queen Hornet.

Pengawalan melalui fiber optic juga membuka peluang baru. Kerana kawalan radio memerlukan pandangan langsung, FPVs perlu terbang tinggi untuk mengekalkan hubungan sehingga terjun ke sasaran akhir.

“Beberapa bahagian barisan hadapan mempunyai terrain yang sukar, termasuk perubahan ketinggian, lembah, dan hutan, yang menyukarkan penggunaan drone yang dikawal dengan radio. Drone fiber optik menghilangkan isu ini sepenuhnya,” kata Zhulinskii.

Seperti yang ditunjukkan oleh drone Vandal Rusia, drone fiber optic boleh terbang pada ketinggian yang sangat rendah — hingga setinggi lutut — dan datang dari sudut yang tidak dijangka.

“Musuh biasanya mengharapkan drone menyerang dari atas, jadi mereka cenderung menjangkakan ancaman dari udara. Drone yang dikawal oleh fiber optik boleh menghampiri sasaran dari arah yang tidak dilihat oleh musuh, yang meningkatkan keberkesanan dan unsur kejutan.”

Pejuang Fiber Optik di Bandar

Hadapan pandangan menjadikan kebanyakan drone kehilangan hubungan apabila lebih dari beberapa kaki dalam bangunan.

“Kawalan fiber optik memberikan sambungan yang stabil walaupun di dalam ruang tertutup di mana isyarat radio mungkin terhalang oleh dinding atau halangan,” kata Zhulinskii.

Bekerja dalam ruang sempit tanpa merosakkan kabel memerlukan mekanisme penggulungan yang canggih untuk mengelakkan kekusutan.

“Setelah kami memperhalusi sistem sambungan untuk spool fiber optik, kami mencapai kecekapan tinggi dari segi manuver bagi drone. Mereka boleh terbang, berpusing di tempat, dan navigasi di sekitar objek besar dan kecil pada kelajuan rendah dan tinggi,” kata Zhulinskii. “Kecekapan ini membolehkan drone meneroka setiap bilik dalam bangunan atau mengakses tempat perlindungan yang lebih kompleks.”

Drone Vandal Rusia telah menunjukkan kemampuan untuk menyerang sasaran di dalam bangunan, tetapi REBOff dapat menjelajah lebih dalam lagi.

Ini membuka kemungkinan untuk menggunakan drone dalam peperangan bandar atau bawah tanah sebelum atau malah sebagai ganti kepada askar darat, memeriksa bangunan dan menyerang sasaran manakala pengendali tinggal pada jarak yang selamat. (Syarikat Israel, XTEND sedang membangunkan pendekatan serupa menggunakan fiber optik untuk drone mereka dan pasti ada yang mengikuti jejak ini.)

Drones Fiber Optik Dalam Tindakan

REBOff telah berjaya menjalani ujian ketenteraan, dan 3DTech sedang mempersiapkan batch pertama untuk penghantaran. Drone ini mungkin akan segera digunakan setelah dihantar.

Dalam masa yang sama, drone-drone ini sedang melalui proses pensijilan supaya boleh diperoleh melalui proses pengadaan tentera yang standard. Zhulinskii menyatakan bahawa dengan sumber yang ada, mereka mampu menghasilkan seribu REBOff dalam “masa yang agak singkat.” Selepas itu, ia bergantung pada permintaan.

Selain itu, beberapa pembangun lain dari Ukraine juga sedang bekerja pada drone fiber optic, dan syarikat Jerman, HIGHCAT telah menunjukkan teknologi mereka kepada Ukraine. Teknologi ini tidak mahal dan walaupun terdapat cabaran teknikal, ia mungkin berkembang dengan pesat.

3DTech sudah memikirkan peningkatan untuk generasi seterusnya. Ini termasuk kabel fiber optik yang lebih ringan dan lebih nipis, yang membolehkan jarak lebih jauh atau muatan yang lebih besar. Mereka juga merancang untuk mengintegrasikan sistem panduan terminal AI untuk meningkatkan kadar ketepatan serangan dan mengurangi keperluan akan pilot yang mahir. Fiber optik membolehkan unit AI yang mahal ditempatkan dalam unit kawalan pengendali daripada dibawa pergi bersama drone.

Pembangunan lain termasuk gabungan radio dan fiber optik untuk fleksibiliti operasi, serta pelaksanaan komunikasi fiber-optik untuk ibu pejabat drone. Mothership ini akan mampu memperluas operasi di medan perang dengan membawa FPV yang kebal kepada jamming ke belakang musuh.

Zhulinskii menyatakan bahawa teknologi yang sama boleh digunakan pada robot darat dan senjata jarak jauh seperti ‘Death Scythe’. Fiber optics mungkin sangat berharga di mana jamming intensif menjadikannya tidak mungkin bagi drone yang dikendalikan secara radio.

“Drone yang dikendalikan oleh fiber optik adalah teknologi inovatif dan menjanjikan yang mampu menyelesaikan tugas di luar kemampuan drone tradisional. Matlamat kami adalah untuk menjadikan teknologi ini seaksesible dan seefektif mungkin untuk membantu tentera kami,” kata Zhulinskii. “Namun, projek ini bukan hanya mengenai teknologi; ia mengenai memberikan sumbangan sebenar kepada keselamatan dan keberkesanan tentera kami di barisan hadapan.”