Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Informatikai Intézet Beágyazott és mobil informatika szakirány MOBIL INFORMATIKAI RENDSZEREK ESSZÉ A DRÓNOK VESZÉLYFORRÁSAI Szerző: Mezei József mérnök informatikus BSc. szak, IV. évf. 2015. december 2. 1
A megoldott probléma Az esszémben először is bemutatásra kerül a drón, mint eszköz. Ezek után kiragadom a használatával összhangba hozható veszélyforrásokat, melyeket lényegre törően közlök, illetve számos esetben alá is támasztok. Mi is az a drón? A drónok talán legjobban, mint légi robotok definiálhatók (Unmanned Aerial Vehicles). Irányíthatóságát tekintve két fajtát különböztetünk meg. Egy részről a földi irányító egységgel rendelkezőt, illetve a teljesen önálló, szenzorokkal és GPS (Global Positioning System) modullal tájékozódó robotokat. A technikát tekintve jogosan asszociálhatunk katonai eredetre, ugyanis mind történelmét, mind korai felhasználását tekintve vastagon szerepe van a katonaságnak létrejöttében és fejlődésében. Források szerint már az 1800-as évek közepén használtak drónokat, melyeket bombával megrakodva Velencét ostromolták. Ezek természetesen nem a mai komoly elektronikával rendelkező gépek voltak, hanem hőlégballonok, melyeknek nem volt irányítója. A mai értelemben vett drónok fejlődése az 1900- as évek elején, majd a Világháborúk alatt kezdődött meg érdemben. Az első pilóta nélküli gépek fejlesztője a filmsztár, valamint modell repülő rajongó Reginald Denny volt az 1930-as években. A II. Világháború alatt a Náci Németország több ilyen gépet is bevetett a misszióik során. A háború után több nemzet katonasága fejlesztett ilyen technológiát, így például Ausztrália, valamint az Amerikai Egyesült Államok, mely gépet be is vetették a Vietnámi háború alatt. A mai nap is ismert formáját a XXI. század első évtizedében érte el. Napjainkban természetesen számos más területen használják őket, így például időjárás előrejelzés, kutatás és mentés stb.{1} A drónok, mint lehetséges veszélyforrások Az ember saját természeténél fogva nem csak rendeltetésszerűen szeret használni tárgyakat, hanem kipróbálja alternatív megoldásokra is. A drónok különösebb képzelőerő nélkül is használhatók etikátlan célokra. Nagy előnye, hogy nincs szükség semmilyen emberi közbeavatkozásra, hiszen a földi egységek nehézkes előrehaladásával szemben a légi közlekedés lényegesen egyszerűbb. Mivel manapság már bolti hálózatban is elég olcsón kaphatók gépek, melyek elég komoly kamerával rendelkeznek az amatőr lesifotósok és paparazzik is előszeretettel használják. A CBSNews és Velvet tudósítása alapján több esetben is észrevették hírességek, hogy drónnal filmezik, fényképezik őket. A lesifotósokon túl a digitális kamerák természetesen más célra is felhasználhatók. Ugyan ember követésre is lenne már informatikai megoldás, mégis kevés rá az esély. Ehhez nem csak nagyon komoly kamerára lenne szükség, ami több tíz méterről képes éles képek készítésére, de olyan beágyazott rendszer is szükséges, mely képes detektálni és elkerülni az akadályokat. Ráadásul egy 1. ábra Olcsó, kamerával szerelt drón 2
ilyen eszköz elég nagy lenne és a hang hatás is elég kedvezőtlenül hat. Azonban társaságok, intézmények megfigyelésére tökéletesen alkalmas lehet egy ilyen készülék. Méretének köszönhetően megbújhat zugokban, illetve el is menekülhet kényes szituációban. Ezt a lehetőséget, azonban nagyon komolyan kell venni, hiszen (például) egy bank vagy rendőrség megfigyelésére nincs szükség emberi beavatkozásra, ilyen elektronikai eszköz felhasználásával, akár észrevétlenül is megtörténhet a megfigyelés napokon, heteken, akár hónapokon is keresztül.{2}{3}{4} A kép alapú megfigyelés azonban csak egy lehetőség a tárházból. Másik felhasználás lehet a hang alapú megfigyelés. Személyem szerint ez sokkal komolyabb fenyegetés jelenthet az előző lehetőséghez képest. Egy hangrögzítő egység elég kicsi méretben is nagyon komoly minőségű hanganyag rögzítésére képes. Napjainkban, amikor mindent próbálunk miniatürizálni 2. ábra Kisméretű drón pont kapóra jönnek egy ilyen megfigyelés alkalmával. Akár a mikrofon méretére akár valamilyen továbbító egységre gondolunk. Azonban nem szabad elmenni azon tény mellett sem, hogy egy nagyjából tenyérnyi méretű drónon elfér minden egység, amelyre ehhez szükség van. A mikrofon, az internet és maga a drón is maximum 10*6 cm-es műanyagházban bőven elfér. Az eszköz akár már egy kisméretű ablakon keresztül is eljuttatható a cél helyre, mindenféle feltűnés és emberi beavatkozás nélkül, távoli irányítással. Így e két lehetőség után, a legfontosabb és talán legnagyobb veszélyforrásként a drónok szállítóképességét említeném meg. Napjainkban több cég is kezdett építeni erre a lehetőség, így például az Amazon légi szállítmányozása. Azonban ennek megoldása nagyon nehéz procedúra. Nem csak rengeteg jogi nyilatkozat aláírását igényli, de folyamatos kőröztetést is. Illegális használata ennél jóval egyszerűbb. Egy kisebb gép ~0.5-1 méterig a radarok számára felismerhetetlen. Az emberi szem, pedig mire kiszúrja, már késő lehet. Az index.hu internetes portál cikkére hivatkozva több tudósítás is szól arról, hogy tárgyakat juttattak be börtönökbe ilyen megoldást használva. Az egyik cikk szerint drogot, míg a másik szúró fegyverek bejuttatásáról szólnak. Sajnos, ha már börtönbe így próbálják eljuttatni az ilyen anyagokat-, tárgyakat, akkor nem állunk messze a kábítószer ilyen fajta terjesztésétől. Ugyan az utcai árusítás ilyen módon nem helyettesíthető 100%-osan, azonban országok közti mozgatása jóval egyszerűbb megoldást jelenthet, az emberi test, poggyász, autó használata helyett.{5}{6} A drog mellett azonban szükséges megemlíteni a fegyverek ilyen típusú mozgatását. Sajnos a terrorizmus próbál mindig valami olyan módszert kitalálni, mellyel kijátszhatják a hatóságok figyelmét. Természetesen nagy mennyiségű fegyver szállításához nagyméretű járműre is van szükség, így gazdaságtalan lenne folyamatos használata. A kézi fegyver mellett viszont talán még nagyobb fenyegetést jelent a robbanószerek szállítása. Napjainkban a detonátor, gyújtóanyag és robbanóanyag nagyon kis mennyisége is hatalmas kiterjedésű detonációra képes. Ezt a tényt olyannyira komolyan kell venni, hogy vannak emberek, akik képesek saját 3 3. ábradrog szállítása drónnal
életük feláldozásával ilyen szörnyűség megtételére. Bele gondolni is iszonyatos, hogy mikre lehetnének képesek, ha még emberáldozatot sem kell hozniuk akaratuk teljesítéséhez.{7} A felsoroltakon túl még egy fontos tényt kell megemlítenem. Az Rtl klub híradását alapul véve hatalmas veszélyt jelenthetnek a levegőben kóricáló gépek. A tudósítás szerint egy felügyelet nélküli drón repült egy utasszállító repülőgép rotorjába. Az eset természetesen lehetett a véletlen műve, azonban a Scientific American 2013 novemberében megjelent cikkre hivatkozva lehetett hacker támadás is.{8} A Kyle Wesson és Todd Humphreys által publikált iromány kimondott részletességgel tárja az olvasó elé a szerzők legnagyobb aggodalmait. A híradás értelmezésében egy igen költséges drónt (80.000$) próbáltak A pontból B pontba eljuttatni GPS helymeghatározásos módszerrel. Útközben viszont egy kézzel készített, GPS jelek hamisítására használatos un. spoofing rendszert helyeztek el. A rendszert úgy alkották meg, hogy a GPS műholdak mondatformáinak megfelelő, ám hamis koordinátákat osszon a körülötte lévő eszközöknek, így befolyásolva azok irányítását. Legnagyobb meglepetésükre a drón semmiféle ellenőrzést nem végzett a vett jelen, így tökéletesen átvették az irányítást a gép felett. A GPS jeleket mindazon által nem csak hamisítani, hanem eltakarni is lehet. Ez bizonyos zajosítással lehetséges, így ha a légi jármű egy bizonyos terült felé ér, ahol ilyen GPS jel zajosítása történik, igen könnyen elvesztheti a jelet és a földbe csapódhat. A másik, kontrollerrel történő irányít esetén is hasonló problémákba ütköztek. A jelzavarás csak ez esetben is sikeresen véghez vitték és egy ideig semmi információjuk nem volt a gépről.{9} Megoldás A fentiekben ismertettem a drónok vezérelhetőségének két fajtáját. Mind a két megoldásra mutattam veszélyforrást, valamint a rengeteg féle felhasználásból próbáltam kiemelni a leginkább vészjósló alternatív módszereket. Az így felsorolt veszélyforrások megoldására elsődlegesen a körültekintő politikát látom. Természetesen nem lehet minden forrást kiaknázni, de a legtöbbet megfelelő védekezéssel igen. E mellett a drónok detektálására több féle megoldást is próbáltak kitalálni. Ezek közül a hang- és a képfeldolgozás alapú megoldással nagyon jó eredményeket lehet elérni. Hallottam már rádiófrekvenciás azonosítási próbálkozásról, bár ez esetben a GPS vezérelt gépek felismerése nem lehetséges, illetve az említett módszerek kombinációjaként is próbálják tökéletesíteni a rendszereket. 4
Referenciák {1} https://understandingempire.wordpress.com/2-0-a-brief-history-of-u-s-drones/ Utolsó megtekintés: 2015.11. 15. {2} Margaret Rouse - Part of the Robotics glossary (August 2015) [http://whatis.techtarget.com/definition/drone] Utolsó megtekintés: 2015. 11. 20. {3} http://www.cbsnews.com/news/paparazzi-take-to-the-skies-to-pursue-stars-with-drones/ Utolsó megtekintés: 2015. 11. 20. {4} http://velvet.hu/blogok/gumicukor/2014/08/04/nem_lesznek_dronos_lesifotok_mert_mar_van nak/ Utolsó megtekintés: 2015.11.20. {5} http://itcafe.hu/hir/dron_borton.html {6} http://index.hu/kulfold/2015/08/05/dronrol_dobjak_a_drogot_a_bortongrundra/ {7} http://www.origo.hu/techbazis/20150323-drogot-es-kest-szallitott-a-bortonbe-egydron.html {8} http://rtl.hu/rtlklub/hirek/majdnem-repulovel-utkozott-egy-dron Utolsó megtekintés: 2015.11.25. {9} Kyle Wesson Todd Humphreys Hancking drones, American Scientific, 2013 november Ábrajegyzék 4. ábra Olcsó, kamerával szerelt drón forrás: http://ichef.bbci.co.uk/news/1024/media/images/79596000/jpg/_79596772_drone.jpg 5. ábra Kisméretű drón forrás: http://gadgetshow.channel5.com/sites/default/files/styles/article_hero/public/drone.jpg?itok=ay31 dxpn 6. ábra Drog szállítása drónnal forrás: http://themerkle.com/news/tree-cannabis-delivered-via-drone/ 5