Onderzoekers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) in Daejon, Zuid-Korea hebben geconstateerd dat sommige drones uit de lucht zijn te halen door middel van geluid. Geconcentreerde geluidsgolven op de juiste frequentie kunnen storingen veroorzaken in de gyroscoop, een van de belangrijkste onderdelen van een drone. De complete onderzoeksresultaten worden volgende week gepresenteerd tijdens het 24e USENIX Security Symposium in Washington DC. .

Beïnvloeden eigenfrequentie

Het onderzoeksteam uit Zuid-Korea heeft de effecten van resonantie op de gyroscoop van 15 verschillende drones van 4 fabrikanten onderzocht. Met name drones met onderdelen van STMicroelectronics en InvenSense werden aan verschillende tests onderworpen. Trillingen veroorzaakt door extern geluid op de eigenfrequentie van de drone's gyroscoop kunnen voor storingen zorgen. Aangezien dit onderdeel zorgt voor de balans van een drone en tilt, rotatie en oriëntatie mogelijk maakt, kunnen dergelijke storingen uiteindelijk een crash als gevolg hebben. Dit verschijnsel is vergelijkbaar met een wijnglas dat uit elkaar spat wanneer het wordt blootgesteld aan een geluid met dezelfde frequentie.

Het onderzoek

Om de invloed van geluid op een drone te testen, installeerden de Zuid-Koreanen een kleine speaker aan een onbemand luchtvaartuig. De speaker stond draadloos in verbinding met een laptop, waar vervolgens geluid op verschillende frequenties vanaf werd gespeeld. De drone steeg zonder problemen op, maar wanneer het juiste geluid werd afgespeeld, stortte deze onmiddellijk neer. Bij een geluid van 140 decibel was een drone vanaf 40 meter te beïnvloeden. "Toen de gyroscoop begon te schommelen had dit een direct effect op de rotorsnelheid", aldus Yongdae Kim, professor elektrotechniek aan het het Korea Advanced Institute of Science and Technology. gebroken_wijnglas_resonantie_drone_crash

Goedkope gyroscoop

KAIST's onderzoeksteam laat weten dat niet alle drones vatbaar zijn voor externe geluidsgolven. Uit het onderzoek bleek dat drones met een eigenfrequentie buiten het hoorbare spectrum niet beïnvloedbaar zijn door geluid. Dit zijn vaak drones uitgerust met een duurdere gyroscoop. Goedkopere drones hebben doorgaans een gyroscoop met een eigenfrequentie binnen het hoorbare spectrum en zijn hierdoor vatbaar voor geluiden van buitenaf. storing_gyroscoop_veroorzaakt_drone_crash

Aanval afweren

Voor toepassing op vijandelijke drones is het natuurlijk niet mogelijk een speaker aan de drone te bevestigen. Het onderzoeksteam voerde daarom meerdere experimenten uit met externe geluidsbronnen, waaronder een politie-schild met een audio-module. Het probleem met het schild was echter dat het niet in staat was de drone continu te volgen waardoor deze makkelijk in staat was aan het geluid te 'ontsnappen'. Yongdae Kim geeft aan dat KAIST niet over de middelen beschikt om de afweer van drones uitvoerig te testen, maar dat militaire wapens waarschijnlijk wel gerichter geluidsgolven kunnen afvuren. Of de inzet van geluidsgolven voor de afweer van vijandelijke drones in de toekomst succesvol zal zijn is nog maar de vraag. Het onderzoeksteam van KAIST geeft namelijk aan dat een drone eenvoudig te beschermen is tegen resonantie geluid. "Met een goede behuizing voor de gyroscoop zijn de meeste aanvallen te voorkomen", aldus Kim.