Дрони на оптоволокні: нова реальність, до якої не готові старі системи

Читацькі дописи
IT Community

Є момент, який добре пам’ятають усі, хто мав справу з FPV: ти дивишся в небо, бачиш чистий горизонт — і за кілька секунд ситуація змінюється назавжди.

Ще зовсім недавно здавалося, що з дронами все більш-менш зрозуміло. Є сигнал — значить, можна виявити. Є сигнал — значить, можна заглушити. Сьогодні ця логіка більше не працює.

FPV-дрони на оптоволокні — вже не “екзотика” і не поодинокі експерименти. Це повноцінний робочий інструмент, під який більшість існуючих антидронових систем просто не проєктувалися.

Чому оптоволокно ламає звичну логіку

Класична антидронова архітектура роками будувалась навколо радіо. Вся екосистема рішень спиралася на те, що дрон щось випромінює:

• RF-детекція;
• радіоелектронна боротьба;
• аналіз спектра;
• перехоплення або приглушення управління.

Оптоволоконний FPV проходить повз усі ці рівні.

• Він не випромінює;
• Не створює радіошуму;
• Не залишає характерних сигнатур у спектрі.

Фактично, такий дрон стає помітним лише в момент, коли потрапляє в поле зору. І саме тут починається найнеприємніше — залежність від людини. Людина — поганий сенсор для задач постійного спостереження.

І справа не в підготовці чи мотивації оператора. Це питання біології. Увага неминуче “провалюється”, мозок адаптується до статичної сцени, а дрону достатньо з’явитися в кадрі на секунду, іноді навіть менше.

Чому “старі” системи реагують занадто пізно

У сценаріях з оптоволоконними FPV РЕБ зазвичай спрацьовує вже на фінальній фазі, коли дрон або візуально виявлений, або вже зайшов у зону ураження.

Радари можуть бути ефективними, але вони дорогі, складні в розгортанні, не завжди доступні на тактичному рівні та мають власні обмеження по малорозмірних і низьковисотних цілях.

У результаті формується те, що на практиці виглядає як мертве вікно:

• радіосигналу ще немає;
• радару немає або він фізично далеко;
• людина ще не встигла побачити.

Саме в цьому вікні сьогодні відбувається більшість критичних подій.

Про метрики, яким більше не варто вірити

Коли починаєш працювати з комп’ютерним зором, дуже легко потрапити в пастку красивих цифр. mAP, precision, recall, FP/min — усе це виглядає переконливо в презентаціях і звітах. Проблема в тому, що в реальних умовах ці метрики часто втрачають сенс. Модель з гіршим mAP у лабораторії може стабільно вигравати в полі.

Тому що в реальності важливо не те, наскільки красиво система “малює бокси”, а:

• чи не пропустить дрон узагалі;
• чи побачить його раніше за людину;
• чи дасть кілька додаткових секунд на реакцію.

Для нас лабораторні метрики — це лише sanity-check. Фінальний критерій — польовий recall і час до потенційного удару.

FPV — це не детекція, це трекінг

Одна з найпоширеніших помилок — сприймати FPV як окремий “обʼєкт”.

Коли ми перейшли від разової детекції до повноцінного трекінгу, кількість пропусків зменшилась не через “кращу нейромережу”, а завдяки стійкості до шуму й короткочасних втрат цілі.

FPV — це процес:

• кілька пікселів на складному фоні;
• різкі маневри;
• періодичні зникнення з поля зору;
• нестабільна візуальна сигнатура.

Птахи, хмари, дим, сміття, відблиски — усе це створює хибні сигнали. Якщо реагувати на кожен із них, оператор дуже швидко перестає довіряти системі.

Тому ключ не в тому, щоб повністю позбутися false positives, а в тому, щоб каскадно їх фільтрувати й утримувати стабільний трек.

Камера важливіша за нейромережу

Хороша камера може дати більше, ніж ще одна “краща” модель.

• високий SNR часто важливіший за кількість мегапікселів;
• global shutter дає помітну перевагу для швидких і малих цілей;
• агресивна обробка зображення на борту камери часто шкодить детекції.

Одна й та сама система на різних камерах може відрізнятися по дальності в рази. І це не питання алгоритмів — це питання фізики.

Погана погода не “ламає” систему — вона зменшує дальність

• Туман;
• Контрове світло;
• Сутінки;
• Дим;
• Дощ.

Критично важливо, щоб система не мала catastrophic failure. Вона повинна деградувати прогнозовано, а не “падати”.

Найскладніший сценарій сьогодні — нічні FPV без тепловізійного каналу. Це фізичне обмеження, з яким доводиться працювати.

Кілька практичних порад

1. Не переоцінюйте РЕБ — він не універсальний.
2. Інвестуйте в камеру і монтаж, а не лише в алгоритми.
3. Думайте категоріями трекінгу, а не разової детекції.
4. Оцінюйте системи в полі, а не по презентаціях.
5. Секунди важливіші за відсотки точності.

Нова дронова реальність та висновок

Оптоволоконні FPV — це вже не нова загроза, а нова норма. Вони змушують переосмислити сам підхід до антидронової оборони.

Сьогодні виграє не той, у кого більше заліза чи потужніший РЕБ, а той, хто бачить раніше, стабільніше і без постійної участі людини. Іноді різниця між “побачити” і “не встигнути” — це буквально кілька секунд.