Секретариат ИКАО информировал о намерении использовать материалы работы этих комитетов и групп для формирования позиции ИКАО в определении правил, процедур и требований в отношении безопасной интеграции БЛА в инфраструктуру единого воздушного пространства.

Считается , что требования к процессу эксплуатации БЛА в общем воздушном пространстве должны основываться на следующих основных принципах:

    не должно быть ограничений на доступ БЛА в единое воздушное пространство;

    должна обеспечиваться безопасность полетов пользователей единого воздушного пространства и безопасность населения на уровне, отвечающем требованиям безопасности полетов ВС;

    не должны предъявляться требования о дооборудовании ВС дополнительными системами в целях совместимости с БЛА;

    БЛА должны иметь систему, позволяющую надежно отслеживать и избегать потенциально конфликтные ситуации с ВС;

    производство полетов БЛА следует осуществлять по тем же правилам, что и для ВС.

Для реализации этих принципов предполагается решить ряд задач:

    Определить процедуры безопасной эксплуатации БЛА.

    Установить требования, определяющие порядок использования воздушного пространства БЛА.

    Разработать методику разрешения ПКС между БЛА и ВС в общем воздушном пространстве.

Ряд стран приступил к решению перечисленных выше задач, Франция, Италия, Германия и Швеция развивают свои национальные программы по обеспечению безопасности полетов БЛА.

Пока только США и Канада внедрили в практику УВД выполнение международных полетов гражданских БЛА над открытым морем в зоне ответственности государства или за пределами воздушного пространства, зарезервированного для БЛА. К ним отнесены: метеорологические исследования, аэрофотосъемка, киносъемка, геофизические наблюдения.

Согласно указанным выше принципам следует, что с точки зрения организации воздушного движения (ОрВД) управлять БЛА следует так же, как любыми иными воздушными судами. В принципе, авиадиспетчера не должно интересовать, какое именно судно он наблюдает. Поэтому система навигации и управления БЛА должна соответствовать международным требованиям, применяемым к пилотируемым летательным аппаратам.

1.2 Классификация беспилотных летательных аппаратов.

Одним из важнейших является вопрос классификации БЛА . Основными классификационными признаками являются:

          Назначение:

    многоцелевые;

    целевые (разведывательные, наблюдательные, транспортные).

          Кратность применения:

    многоразовые;

    одноразовые.

          Способ старта БЛА:

    аэродромный старт;

    безаэродромный старт (старт с рампы, платформы, пускового устройства носителя).

          Способ возврата:

    с посадкой на аэродром базирования при помощи шасси;

    свободный спуск на парашюте в заданном районе;

    падение на уловитель;

    возврат на парашюте.

          Область применения:

    ближнего действия – до 25 км;

    малой дальности – до 100 км;

    средней дальности – до 500 км;

    большой дальности – более 500 км.

          Взлетная масса БЛА:

    до 5 кг (класс микро);

    до 25 кг (малый класс);

    25-150 кг (легкий класс);

    150-750 кг (средний класс);

    750 – 15000 кг (тяжелый класс).

          Тип БЛА:

    самолётной схемы;

    вертолетной схемы;

    ракетного заброса;

    с подъемным вентилятором.

Ниже представлена таблица 1 в которой отображена международная классификация БЛА.

Таблица 1.1Классификация БЛА.

Наименование/

Международное обозначение

Взлетный вес, кг

Радиус действия, км

Практическ-ий потолок

Ближнего действия класса 1

Ближнего действия класса 2

Малой дальности/SR

Средней дальности/MR

Средней дальности с большой продолжительностью полёта/ MRE

Маловысотный большой дальности/LADP

Маловысотный большой продолжительностью полёта/LALE

Средне высотный большой продолжительностью полёта/MALE

Высотный большой продолжительностью полёта/HALE

Также общепризнанной в авиации является система классификации разделения БЛА на классы. Выделяют классы БЛА:

    Класс 1. БЛА самолетного типа взлетной массой до 10 кг с электрическим двигателем. Они могут быть использованы в качестве средства оперативного наблюдения в составе стационарных постов охраны или мобильных групп.

    Класс 2. БЛА самолетного типа взлетной массой до 100 кг с двигателем внутреннего сгорания. Они могут быть использованы в качестве средства оперативного наблюдения.

    Класс 3. БЛА самолетного типа взлетной массой до 1000 кг могут привлекаться как для химической обработки больших площадей, так и для оперативной транспортировки грузов.

    Класс 4. БЛА вертолетного типа. Они представляют интерес для мониторинга объектов.

Как для ВС, так и для БЛА особенно важна такая характеристика, как полезная нагрузка. Для выполнения задач дистанционного зондирования и определения координат исследуемых участков местности полезная нагрузка БЛА должна включать следующее оборудование:

    Устройства получения видовой информации;

    Спутниковую навигационную систему (ГЛОНАСС/GPS);

    Устройства радиолинии видовой и телеметрической информации;

    Устройства командно-навигационной радиолинии с антенно- фидерным устройством;

    Устройство обмена командной информацией;

    Устройство информационного обмена;

    Бортовую цифровую вычислительную машину;

    Устройство хранения видовой информации.

Основным недостатком существующей системы классификации БЛА является то, что она не учитывает характеристики наземной инфраструктуры: пункта управления, системы жизнеобеспечения, транспортировки и предполетной подготовки, стартовых и посадочных площадок, а также наличие сети наземных станций и линий их наземной связи.

Очевидно, что не все БЛА из-за ограничений по полезной нагрузке, дальности и высоте полета имеют возможность использовать вышеуказанную типовую аппаратуру для выполнения своих функциональных задач, задач по управлению и навигации БЛА. Поэтому имеет смысл рассмотреть классы БЛА и произвести отбор БЛА, которые могли бы эксплуатировать на высоких широтах в настоящее время.

Исходя из выше изложенного, предлагается следующая классификация БЛА:

    БЛА класса 1 по полезной нагрузке не соответствуют требованиям по установке аппаратуры навигации и управления БЛА. Практически - это радиоуправляемые БЛА. В связи с этим они могут эксплуатироваться только в выделенном воздушном пространстве.

    БЛА класса 2 по полезной нагрузке 100-120 кг соответствуют требованиям по установке аппаратуры навигации и управления БЛА. Дальность и высота полета обеспечивает выполнение основных задач, поставленных перед БЛА в гражданском секторе экономики.

    БЛА класса 3 по полезной нагрузке 150-200 кг соответствуют требованиям по установке аппаратуры навигации и управления БЛА, а также дополнительного оборудования. Дальность полета обеспечивает выполнение основных задач, но требуется развитая структура наземных станций для наблюдения, управления и связи, которая отсутствует на высоких широтах.

Таким образом, в работе рассматриваются вопросы обеспечения безопасности полета в общем воздушном пространстве БЛА класса 2: взлетная масса 500-600 кг, полезная нагрузка 100-120 кг, крейсерская скоростью 130-150 км/час, с дальностью полета, равной прямой радиовидимости. А также рассмотрены перспективы создания инфраструктуры на высоких широтах, для применения БЛА класса 3.

Книга носит преимущественно справочно-ознакомительный характер и написана по результатам обзоров и анализа многочисленных литературных и интернет-источников. Она знакомит читателя со сложившимися на сегодняшний день терминологией и классификацией в области беспилотной авиации, с современными тенденциями в производстве беспилотных летательных аппаратов, а также с состоянием рынка беспилотных авиационных систем.

1.2.3.1. Классификация UVS International

Кроме принципа полета, для классификации БПЛА может быть использовано большое количество объективных критериев: взлетная масса, дальность, высота и продолжительность полета, размеры аппарата и т.д. .

Международной ассоциацией по беспилотным системам AUVSI (Association for Unmanned Vehicle Systems International, до 2004 она называлась Европейской ассоциацией по беспилотным системам – EURO UVS) была предложена универсальная классификация БПЛА, которая объединяет многие из названных критериев . В табл. 1.4 показана эта классификация с приведением англоязычных эквивалентов категорий и аббревиатур.

Таблица 1.4 Универсальная классификация БПЛА по летным параметрам
Группа Категория Взлетная масса, кг Дальность полета, км Высота полета,м Продолжительность полета,ч
рус. англ.
Малые БПЛА Нано-БПЛА Nano < 0,025 < 1 100 1
Микро-БПЛА Micro (?) <5 < 10 250 1
Мини-БПЛА Mini 5-150* < 10 150-300* <2
Тактические Легкие БПЛА для контроля переднего края обороны Close Range (CR) 25-150 10-30 3000 2-4
Легкие БПЛА с малой дальностью полета Short Range (SR) 50-250 30-70 3000 3-6
Средние БПЛА Medium Range (MR) 150-500 70-200 5000 6-10
Средние БПЛА с большой продолжительностью полета Medium Range Endurance (MRE) 500-1500 >500 8000 10-18
Маловысотные БПЛА для проникновения в глубину обороны противника Low Altitude Deep Penetration (LADP) 250-2500 >250 50-9000 0,5-1

Продолжение таблицы 1.4

Группа Категория Взлетная масса, кг Дальность полета,км Высота полета,м Продолжительность полета,ч
рус. англ.
Тактические Маловысотные БПЛА с большой продолжительностью полета Low Altitude Long Endurance (LALE) 15-25 >500 3000 >24
Средневысотные БПЛА с большой продолжительностью полета Medium Altitude Long Endurance (MALE) 1000-1500 >500 5000-8000 24-48
Стратегические Высотные БПЛА с большой продолжительностью полета High Altitude Long Endurance (HALE) 2500-5000 >2000 20000 24-48
Боевые (ударные) БПЛА Unmanned Combat Aerial Vehicles (UCAV) >1000 1500 12000 2
Специального назначения БПЛА, оснащенные боевой частью (летального действия) Lethal (LET) (Offensive) 300 4000 3-4
БПЛА - ложные цели Decoys (DEC) 150-500 0-500 50-5000 <4
Стратосферные БПЛА Stratospheric (STRA) >2500 >2000 >20000 >48
Экзостратосферные БПЛА Exo-stratospheric (EXO) - - > 30500 -
* - зависит от ограничений, принятых в конкретной стране

Приведенная классификация распространяется как на уже существующие, так и на перспективные разрабатываемые БПЛА. В основном эта классификация сложилась к 2000 г., но с тех пор много раз пересматривалась. Ее и сейчас нельзя считать устоявшейся. Кроме того, многие особые типы аппаратов с нестандартными комбинациями параметров трудно отнести к какому-либо определенному классу. В некоторых версиях этой классификации специфичные для военного применения классы UCAV, Lethal и Decoys выделяют в отдельную группу БПЛА. Есть также тенденция, в связи с быстрорастущим числом гражданских применений БПЛА, вообще не подразделять БПЛА на стратегические и тактические.

На рис. 1.68 показаны примеры БПЛА, относящихся к категориям Мини и Микро. В примерах указаны страна и фирма-производитель и модель аппарата. В этих категориях встречаются аппараты с самыми различными принципами полета: самолетного, вертолетного типов, с гибким и машущим крылом, аэростатические. В категории Мини особую подгруппу составляют БПЛА аэростатического типа (Mini – Lighter-than-Air), т.к. формально их масса обычно не превышает 150 кг, но по объему они резко выделяются среди остальных. Категория Нано-БПЛА появилась в последние годы в связи с успехами создания сверхлегких (‹ 25 г) аппаратов (в т.ч. насекомоподобных – энтомоптеров).


БПЛА категорий Close Range и Short Range очень многочисленны (рис. 1.69). Типичные применения – разведка и корректировка огня артиллерии, постановка радиопомех Для самолетных аппаратов этой категории обычным способом запуска является запуск с катапульты.

Категория БПЛА MR (Medium Range) представлена аппаратами самолетного, вертолетного типов или их гибридами (рис. 1.70).. В добавление к задачам мониторинга, на них часто возлагают задачи ретрансляции радиосигналов для обеспечения связью наземных и воздушных объектов в радиусе порядка 200 км.





От аппаратов предыдущей группы их отличает более мощная силовая установка, улучшенные аэродинамические характеристики и более сложная система управления.

В категории MRE (рис. 1.71) уже редко встречаются аппараты вертолетного типа, – она представлена в основном беспилотными самолетами. Их особенностью, как правило, являются особые аэродинамические параметры конструкции, способствующие экономичности полета.



Отличительной особенностью категории БПЛА LADP (рис. 1.72) является высокая скорость аппаратов, предназначенных для быстрого проникновения в глубь территории противника. Основными функциями являются разведка и целеуказание. В качестве силовых установок используются реактивные двигатели.



Аппараты группы LALE (рис. 1.73) предназначены для длительных полетов с целью разведки, видеосъемки, метеорологических и экологических наблюдений. Скорость полета составляет порядка 100-150 км/ч. Они отличаются небольшой массой и экономичной силовой установкой.



БПЛА из категории MALE (рис. 1.74) занимают промежуточное положение между тактическими и стратегическим БПЛА. Обычно это многоцелевые аппараты. Кроме обычных функций разведки, наблюдения, наведения на цель, радиоретрансляторов, они могут нести на борту оружие (как правило, в виде высокоточных ракет), выполнять транспортные задачи (сброс или принятие груза в установленном месте).

БПЛА класса HALE (рис. 1.75) предназначены для выполнения стратегических задач. Наиболее известным в этой категории является американский аппарат Global Hawk. Как правило, в таких БПЛА совмещают разведывательные и ударные функции. Все фазы полета (включая взлет и посадку на ВПП) они могут выполнять в автоматическом режиме. Аппараты HALE невоенного назначения выполняют функции наблюдения, фотосъемки, ретрансляции сигналов и мониторинга атмосферы. Для обеспечения большой длительности полетов и экономичности аппарата энергетическую установку часто реализуют в виде электрической системы на основе электродвигателей, аккумуляторов и солнечных батарей.

Кроме HALE к стратегическим также относят БПЛА класса UCAV (Unmanned Combat Aerial Vehicle) (рис. 1.76). В России БПЛА этого класса называют беспилотными боевыми самолетами (ББС). ББС – это ударно-разведывательный БПЛА, который представляет собой беспилотный разведчик, способный одновременно вести разведку, поиск целей и их поражение.





Для этого аппарат несет высокоточное ударное вооружение. Характерными примерами таких машин являются американские аппараты Predator MQ-1B и Reaper MQ-9. ББС – это уже реальная боевая единица. Фактически он представляет собой беспилотный истребитель или штурмовик. Не случайно такие летательные аппараты предлагали делать на основе серийных пилотируемых самолетов, в частности, истребителей Lockheed Martin F-16 или штурмовиков Fairchild А-10. В настоящее время в России и за рубежом ведутся работы по целому ряду проектов ББС и их демонстрационных прототипов . Так в России начаты работы по созданию ББС, базой для которого послужит новый истребитель пятого поколения ПАК-ФА Т-50 .

Современные ББС, кроме ракетного вооружения, отличаются наличием сложных радионавигационных систем, радиолокаторов (обычно на базе АФАР – активных фазированных антенных решёток), высокоэффективных средств наблюдения и передачи данных. Технология "стелс", которая используется в пилотипруемых истребителях новых поколений и обеспечивает незаметность самолета для радаров противника, в ББС также используется, но в очень ограниченных объемах. Их живучесть обеспечивается более простыми методами – малыми размерами, соответствующей компоновкой, низким уровнем шума и камуфляжной окраской. Многие модели ББС предназначены для палубного базирования.



Узкоспециализированные категории Lethal и Decoys относятся исключительно к военным применениям. Иногда их не включают в классификацию, размещая модели аппаратов по вышеописанным категориям в соответствии с их взлетной массой и полетными параметрами.

БПЛА класса Lethal совмещают в себе функции разведывательного БПЛА и самонаводящейся бомбы или ракеты. При необходимости аппарат направляется на выбранный объект и уничтожает его. Существуют специальные модификации для разных целей: противотанковые, противорадарные, противокорабельные и др. Запуск таких аппаратов может производиться как с земли, так и с борта морского или воздушного судна (обычно с помощью катапульты или реактивного ускорителя).

БПЛА категории Decoys представляют собой летающие мишени, предназначенные для дезориентации наступательных средств противника, выполнения отвлекающих маневров с целью оценки реакции противника, а также для тренинга своего личного состава и испытаний авиатехники, ракет и радиоэлектронных средств.

Категории стратосферных (Strato) и сверхстратосферных (Exo Strato) аппаратов пока относятся не к производимым, а разрабатываемым аппаратам . Их назначением является длительное (в т.ч. непрерывное) наблюдение за поверхностью земли и состоянием атмосферы, ретрансляция сигналов. В некоторых областях применения такие БПЛА, видимо, будут способны составить конкуренцию орбитальным космическим аппаратам, а в некоторых проектах предполагается их совместное использование.

Количество существующих в мире разработок БПЛА весьма неравномерно распределено по указанным категориям. По данным оно выглядит следующим образом (рис. 1.77).

Как видно из диаграммы, лидером по количеству разработок является категория Mini. Это вполне объяснимо, т.к. бурный прогресс в этом классе аппаратов обусловлен совпадением сразу нескольких благоприятных факторов. Во-первых, это относительная простота их эксплуатации и доступность (в том числе по стоимости) для большого числа конечных потребителей. Во- вторых, эти аппараты подходят для выполнения самых разнообразных задач, причем не только в военной области, но и в гражданских, и именно спрос на аппараты гражданского применения в основном стимулировал их разработки в последние годы. И в третьих, в последнее десятилетие созрели все необходимые условия для разработок и начала производства именно таких аппаратов – относительно небольших по массе и габаритам, но способных выполнять довольно серьезные задачи. К числу таких созревших предпосылок можно отнести: достижения в области микросистемной техники (в частности, появление гироскопов и акселерометров в микроминиатюрном исполнении), широкое внедрение систем глобального позиционирования (таких как GPS), появление других необходимых элементов для комплектования мини-БПЛА: эффективных видеокамер, бесколлекторных электродвигателей и соответствующих драйверов, энергоемких литий-полимерных аккумуляторов и др.



Военные беспилотники можно различать по целому ряду признаков. Варианты классификации приведены ниже.

По типу управления

Автономные, не требующие управления человеком-оператором

С дистанционным управлением человеком-оператором

Комбинированные (способные продолжать функционировать оптимальным образом при временной потери связи с оператором).

По дальности действия

сверхмалой дальности - десятки метров

малой дальности - прямая видимость, единицы или десятки километров

средней дальности - сотни километров

большой дальности действия - от нескольких сотен до нескольких тысяч километров беспосадочных перелётов

По рабочим высотам

для работы на сверхмалых высотах (до десятков метров)

для работы на малых высотах (до сотен метров)

для работы на средних высотах (то 10 км)

для работы на больших высотах (свыше 10 км)

По продолжительности полета

сверхмалое - единицы минут

малое - десятки минут

среднее - несколько часов

длительное - до нескольких десятков часов

сверхдлительное - десятки суток беспосадочного полета

По типу старта

наземного старта

с использованием ВПП,

с катапульты,

с вертикальным взлетом,

с трамплина

воздушного старта

без возвращения на материнское воздушное судно

с возвращением на материнское воздушное судно

автожиры

коптеры (мультикоптеры)

тейлситтеры

имитирующие птиц

имитирующие насекомых

По заметности для радаров

малозаметные (невидимки)

По защищенности канала связи/управления

малозащищенные

криптозащищенные

По размерам

сверхмалого типа (до 1 кг)

малого типа (до 4 кг),

среднего типа (десятки килограмм до нескольких сотен кг),

большие (от нескольких сотен кг до нескольких тонн)

По назначению

разведывательные,

с возможностью использования с борта летального оружия, например, ракет

являющиеся летальным оружием, как барражирующие боеприпасы

транспортные,

универсальные, с объединением нескольких функций

По способности к групповым действиям, действиям в составе организованной группы

для индивидуального использования

для использования в составе небольшой группы (однотипных или разнотипных дронов)

для использования в составе группы из нескольких десятков дронов

Современные технологии в области обнаружения и развития пожаров на сегодняшний день развиваются очень стремительно. Новейшие разработки могут удивить не только своим внешним видом, к примеру в области тушения и ликвидации последствий стихийных бедствий на сегодняшний день применяют роботизированную технику.

В нашей статье мы расскажем Вам о еще одной принципиально новой технологии которая активно внедряется и используется в современном мире.

Методический план конспект по кнопке СКАЧАТЬ

Беспилотная авиация может найти широкое применение для решения специальных задач, когда использование пилотируемой авиации невозможно или экономически невыгодно:

  • осмотр труднодоступных участков границы,
  • наблюдение за различными участками суши и водной поверхности,
  • определение последствий стихийных бедствий и катастроф,
  • выявление очагов , выполнение поисковых и других работ.

Применение БПЛА позволяет дистанционно, без участия человека и без подвергания его опасности, проводить мониторинг ситуации на достаточно больших территориях в труднодоступных районах при относительной дешевизне.

Типы

По принципу полета все БПЛА можно разделить на 5 групп (первые 4 группы относятся к аппаратам аэродинамического типа):

  • с жестким крылом (БПЛА самолетного типа);
  • с гибким крылом;
  • с вращающимся крылом (БПЛА вертолетного типа);
  • с машущим крылом;
  • аэростатические.

Кроме БПЛА перечисленных пяти групп существуют также различные гибридные подклассы аппаратов, которые по их принципу полета трудно однозначно отнести к какой-либо из перечисленных групп. Особенно много таких БПЛА, которые совмещают качества аппаратов самолетного и вертолетного типов.

С жестким крылом (самолетного типа)

Этот тип аппаратов известен также как БПЛА с жестким крылом. Подъемная сила данных аппаратов создается аэродинамическим способом за счет напора воздуха, набегающего на неподвижное крыло. Аппараты такого типа, как правило, отличаются большой длительностью полета, большой максимальной высотой полета и высокой скоростью.

Существует большое разнообразие подтипов БПЛА самолетного типа, различающихся по форме крыла и фюзеляжа. Практически все схемы компоновки самолета и типы фюзеляжей, которые встречаются в пилотируемой авиации, применимы и в беспилотной.

С гибким крылом

Это дешевые и экономичные летательные аппараты аэродинамического типа, в которых в качестве несущего крыла используется не жесткая, а гибкая (мягкая) конструкция, выполненная из ткани, эластичного полимерного материала или упругого композитного материала, обладающего свойством обратимой деформации. В этом классе БПЛА можно выделить беспилотные моторизованные парапланы, дельтапланы и БПЛА с упруго деформируемым крылом.

Беспилотный моторизованный параплан – аппарат на основе управляемого парашюта-крыла, снабжённый мототележкой с воздушным винтом для автономного разбега и самостоятельного полёта. Крыло обычно имеет форму прямоугольника или эллипса. Крыло может быть мягким, иметь жесткий или надувной каркас. Недостатком беспилотных моторизованных парапланов является трудность управления ими, так как навигационные датчики не имеют жесткой связи с крылом. Ограничение на их применение оказывает также очевидная зависимость от погодных условий.

С вращающимся крылом (вертолетного типа)

Этот тип аппаратов известен также как БПЛА с вращающимся крылом. Часто их называют также – БПЛА с вертикальным взлетом и посадкой. Последнее не совсем корректно, так как в общем случае вертикальный взлет и посадку могут иметь и БПЛА с неподвижным.

Подъемная сила у аппаратов этого типа также создается аэродинамически, но не за счет крыльев, а за счет вращающихся лопастей несущего винта (винтов). Крылья либо отсутствуют вовсе, либо играют вспомогательную роль. Очевидными преимуществами БПЛА вертолетного типа являются способность зависания в точке и высокая маневренность, поэтому их часто используют в качестве воздушных роботов.

С машущим крылом

БПЛА с машущим крылом основаны на бионическом принципе – копировании движений, создаваемых в полете летающими живыми объектами – птицами и насекомыми. Хотя в этом классе БПЛА пока нет серийно выпускаемых аппаратов и практического применения они пока не имеют, во всем мире проводятся интенсивные исследования в этой области. В последние годы появилось большое количество разных интересных концептов малых БПЛА с машущим крылом.

Главные преимущества, которые имеют птицы и летающие насекомые перед существующими типами летательных аппаратов – это их энергоэффективность и маневренность. Аппараты, основанные на имитации движений птиц, получили название орнитоптеров, а аппараты, в которых копируются движения летающих насекомых – энтомоптерами.

Аэростатические

БПЛА аэростатического типа– это особый класс БПЛА, в котором подъемная сила создается преимущественно за счет архимедовой силы, действующей на баллон, заполненный легким газом (как правило, гелием). Этот класс представлен, в основном, беспилотными дирижаблями.

Дирижабль – Л А легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с движителем (обычно это винт (пропеллер, импеллер) с электрическим двигателем или ДВС) и системы управления ориентацией. По конструкции дирижабли подразделяются на три основных типа: мягкий, полужёсткий и жёсткий. В дирижаблях мягкого и полужёсткого типа оболочка для несущего газа мягкая, которая приобретает требуемую форму только после закачки в неё несущего газа под определённым давлением.

В дирижаблях мягкого типа неизменяемость внешней формы достигается избыточным давлением несущего газа, постоянно поддерживаемым баллонетами – мягкими ёмкостями, расположенными внутри оболочки, в которые нагнетается воздух. Баллонеты, кроме того, служат для регулирования подъемной силы и управления углом тангажа (дифференцированная откачка/закачка воздуха в баллонеты приводит к изменению центра тяжести аппарата).

Дирижабли полужёсткого типа отличаются наличием в нижней части оболочки жесткой (в большинстве случаев на всю длину оболочки) фермы. В жёстких дирижаблях неизменяемость внешней формы обеспечивается жестким каркасом, обтянутым тканью, а газ находится внутри жёсткого каркаса в баллонах из газонепроницаемой материи. Жесткие дирижабли в беспилотном исполнении пока практически не применяются.

Классификация

Некоторые классы зарубежной классификации отсутствуют в РФ, лёгкие БПЛА в России имеют значительно большую дальность и т. д. Согласно российской классификации, которая ориентирована преимущественно пока только на военное назначение аппаратов.

БПЛА можно систематизировать следующим образом:

  1. Микро– и мини–БПЛА ближнего радиуса действия – взлётная масса до 5 кг, дальность действия до 25-40 км;
  2. Лёгкие БПЛА малого радиуса действия – взлётная масса 5-50 кг, дальность действия 10-70 км;
  3. Лёгкие БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса 50-100 кг, дальность действия 70-150 (250) км;
  4. Средние БПЛА – взлётная масса 100-300 кг, дальность действия 150-1000 км;
  5. Средне-тяжёлые БПЛА – взлётная масса 300-500 кг, дальность действия 70-300 км;
  6. Тяжёлые БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса более 500 кг, дальность действия 70-300 км;
  7. Тяжёлые БПЛА большой продолжительности полёта – взлётная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км;
  8. Беспилотные боевые самолёты – взлётная масса более 500 кг, дальностью около 1500 км.

Применяемые БПЛА

Гранад ВА-1000

ZALA 421-16E

Для технического оснащения МЧС России беспилотными летательными аппаратами, российскими предприятиями разработано несколько вариантов, рассмотрим некоторые из них:

Это беспилотный самолет большой дальности (рис. 1.) с системой автоматического управления (автопилот), навигационной системой с инерциальной коррекцией (GPS/ГЛОНАСС), встроенной цифровой системой телеметрии, навигационными огнями, встроенным трехосевым магнитометром, модулем удержания и активного сопровождения цели («Модуль AC»), цифровым встроенным фотоаппаратом, цифровым широкополосным видеопередатчиком C-OFDM-модуляции, радиомодемом с приемником спутниковой навигационной системы (СНС) «Диагональ ВОЗДУХ» с возможностью работы без сигнала СНС (радиодальномер) системой самодиагностики, датчиком влажности, датчиком температуры, датчиком тока, датчиком температуры двигательной установки, отцепом парашюта, воздушным амортизатором для защиты целевой нагрузки при посадке и поисковым передатчиком.

Данный комплекс предназначен для ведения воздушного наблюдения в любое время суток на удалении до 50 км с передачей видеоизображения в режиме реального времени. Беспилотный самолет успешно решает задачи по обеспечению безопасности и контролю стратегически важных объектов, позволяет определять координаты цели и оперативно принимать решения по корректировке действий наземных служб. Благодаря встроенному «Модулю АС» БПЛА в автоматическом режиме ведет наблюдение за статичными и подвижными объектами. При отсутствии сигнала СНС – БПЛА автономно продолжит выполнение задания.

Рис. 1. БПЛА ZALA 421-16E

ZALA 421-08M

Выполнен по схеме «летающее крыло» – это беспилотный самолет тактической дальности с автопилотом, имеет подобный набор функций и модулей, что и ZALA 421-16E. Данный комплекс предназначен для оперативной разведки местности на удалении до 15 км с передачей видеоизображения в режиме реального времени. БПЛА ZALA 421-08M выгодно отличается сверхнадежностью, удобством эксплуатации, низкой акустической, визуальной заметностью и лучшими в своем классе целевыми нагрузками.

Данный летательный аппарат не требует специально подготовленной взлетно-посадочной площадки благодаря тому, что взлет совершается за счет эластичной катапульты, осуществляет воздушную разведку при различных метеоусловиях в любое время суток.

Транспортировка комплекса с БЛА ZALA 421-08M к месту эксплуатации может быть осуществлена одним человеком. Легкость аппарата позволяет (при соответствующей подготовке) производить запуск «с рук», без использования катапульты, что делает его незаменимым при решении задач. Встроенный «Модуль АС» позволяет беспилотному самолету в автоматическом режиме вести наблюдение за статичными и подвижными объектами, как на суше, так и на воде.

Рис. 2. БПЛА ZALA 421-08M

ZALA 421-22

Это беспилотный вертолет с восемью несущими винтами, средней дальности действия, со встроенной системой автопилота (рис. 3). Конструкция аппарата складная, выполнена из композитных материалов, что обеспечивает удобство доставки комплекса к месту эксплуатации любым транспортным средством.

Данный аппарат не требует специально подготовленной взлетно- посадочной площадки из-за вертикально-автоматического запуска и посадки, что делает его незаменимым при проведении воздушной разведки в труднодоступных районах.

Успешно применяется для выполнения операций в любое время суток: для поиска и обнаружения объектов, обеспечения безопасности периметров в радиусе до 5 км. Благодаря встроенному «Модулю АС» аппарат в автоматическом режиме ведет наблюдение за статичными и подвижными объектами.

Рис. 3. БПЛА ZALA 421-22

Представляет собой следующее поколение квадрокоптеров DJI. Он способен записывать видео 4K и передавать видеосигнал высокой четкости прямо из коробки. Камера интегрирована в подвес, для максимальной стабильности и весовой эффективности при минимальном размере. При отсутствии GPS сигнала, технология Визуального позиционирования обеспечивает точность зависания.

Функции Phantom 3 Professional

Камера и подвес: Phantom 3 Professional вы снимает 4K видео с частотой до 30 кадров в секунду и делает 12 мегапиксельные фотографии, которые выглядят четче и чище, чем когда-либо. Улучшенный сенсор камеры дает вам большую ясность, низкий уровень шума, и лучшие снимки, чем любая предыдущая летающая камера.

HD Видео Линк: Низкая задержка, HD передача видео, основана на системе DJI Lightbridge.

DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery имеет новые элементы и использует интеллектуальную систему управления батареями.

Полетный контроллер: Полетный контроллер следующего поколения, обеспечивает более надежную работу. Новый самописец сохраняет данные каждого полета, а визуальное позиционирование позволяет при отсутствии GPS точно зависать в одной точке.

ТТХ Phantom 3 Professional

БАС Фантом-3
Вес (с батареей и винтами) 1280 г.
Максимальная скорость набора высоты 5 м/с
Максимальная скорость снижения 3 м/с
Максимальная скорость 16 м/с (при режиме ATTI в безветренную погоду)
Максимальная высота полета 6000 м
Максимальное время полета Приблизительно 23 минуты
Рабочий диапазон температур От – 10° до 40° С
Режим GPS GPS/GLONASS
Подвес
Охват Угол наклона: от – 90° до + 30°
Визуальное позиционирование
Диапазон скоростей < 8 м/с (на высоте 2 метра над землей)
Диапазон высот 30-300 см.
Рабочий диапазон 30-300 см.
Рабочие условия Ярко освещенные (> 15 люкс) поверхности с контурами
Камера
Оптика EXMOR 1/2.3”

Эффективные пиксели: 12,4 млн. (всего пикселей: 12,76 млн.)

Объектив

Угол обзора 94° 20 мм

(эквивалент формата 35 мм) f/2,8

Регулировка ISO 100-3200 (видео) 100-1600 (фото)
Выдержка электронного затвора 8 с. – 1/8000 с.
Максимальный размер изображения 4000×3000
Режимы фотосъемки

Покадровая

Серийная съемка: 3/5/7 кадров

Автоматический экспобрекетинг (АЭБ)

брекетинг кадра 3/5 при вилке 0,7EV

Замедленная съемка

Поддерживаемые форматы карт SD

Максимальная емкость 64 Гб. Требуемый класс скорости: 10 или UHS-1

Режимы видеосъемки

FHD: 1920×1080p 24/25/30/48/50/60 fps

HD: 1280×720p 24/25/30/48/50/60 fps

Максимальная скорость сохранения видео 60 Мб/с
Поддерживаемые форматы файлов

Видео: MP4/MOV (MPEG-4 AVC/H.246)

Рабочий диапазон температур От -10° до 40° С
Пульт дистанционного управления
Рабочая частота 2,400 ГГц – 2,483 ГГц
Дальность передачи 2000 м (вне помещений без наличия препятствий)
Порт вывода видео USB
Рабочий диапазон температур От -10° до 40° С
Батарея 6000 мАч, литий-полимерная 2S
Держатель мобильного устройства Под планшеты и смартфоны
Мощность передатчика (EIRP) ФКС: 20 дБМ; СЕ: 16 дБм
Рабочее напряжение 1,2 А при 7,4 В
Зарядное устройство
Напряжение 17,4 В
Номинальная мощность 57 Вт
Батарея Intelligent Flight (PH3 – 4480 мАч – 15,2 В)
Емкость 4480 мАч
Напряжение 15,2 В
Тип батареи Литий-полимерная 4S
Полный заряд 68 Вт*ч
Вес нетто 365 г
Рабочий диапазон температур От -10° до 40° С
Максимальная мощность зарядки 100 Вт

Функции Inspire 1

Камера и подвес: Запись видео до 4K и фотографии 12-мегапикселей. Присутствует место для установки нейтральных (ND) фильтров для лучшего контроля экспозиции. Новый механизм подвеса, позволяет быстро снять камеру.

HD Видео Линк: Низкая задержка, HD передача видео, это усовершенствованная версия системы DJI Lightbridge. Также существует возможность управление с двух пультов ДУ.

Шасси: Убирающиеся шасси, позволяют камере беспрепятственно делать панорамы.

Аккумулятор DJI Intelligent Flight Battery: 4500 мАч использует интеллектуальную систему управления батареями.

Полетный контроллер: Полетный контроллер следующего поколения, обеспечивает более надежную работу. Новый самописец сохраняет данные каждого полета, и визуальное позиционирование, позволяет при отсутствии GPS точно зависать в одной точке.

Рис. 5. БПЛА Inspire 1

Все характеристики перечисленных выше БПЛА представлены в таблице 1 (кроме Phantom 3 Professional и Inspire 1 так как указаны в тексте)

Обучение на операторов беспилотных летательных аппаратов

ТТХ Inspire 1

БПЛА ZALA 421-16E ZALA 421-16ЕМ ZALA 421-08М ZALA 421-08Ф ZALA 421-16 ZALA 421-04М
Размах крыла БПЛА, мм 2815 1810 810 425 1680 1615
Продолжительность полета, ч(мин) >4 2,5 (80) (80) 4-8 1,5
Длина БПЛА, мм 1020 900 425 635
Скорость, км/ч 65-110 65-110 65-130 65-120 130-200 65-100
Максимальная высота полета, м 3600 3600 3600 3000 3000
Масса целевой нагрузки, кг(г) До 1,5 До 1 (300) (300) До 1

Преимущества

Можно выделить следующие:

  • осуществляют полеты при различных погодных условиях, сложных помехах (порыв ветра, восходящий или нисходящий воздушный поток, попадание БПЛА в воздушную яму, при среднем и сильном тумане, сильном ливне);
  • проводят воздушный мониторинг в труднодоступных и удаленных районах;
  • являются безопасным источником достоверной информации, надежное обследование объекта или подозреваемой территории, с которой исходит угроза;
  • позволяют предотвращать ЧС при регулярном наблюдении;
  • обнаруживают (лесные пожары, ) на ранних стадиях;
  • исключают риск для жизни и здоровья человека.

Беспилотный летательный аппарат предназначен для решения следующих задач:

  • беспилотный дистанционный мониторинг лесных массивов с целью обнаружения лесных пожаров;
  • мониторинг и передача данных по радиоактивному и химическому заражению местности и воздушного пространства в заданном районе;
  • инженерная разведка районов наводнений, и других стихийных бедствий;
  • обнаружение и мониторинг ледовых заторов и разлива рек;
  • мониторинг состояния транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, линий электропередач и других объектов;
  • экологический мониторинг водных акваторий и береговой линии;
  • определение точных координат районов ЧС и пострадавших объектов.

Мониторинг осуществляется днем и ночью, в благоприятных и ограниченных метеоусловиях. Наряду с этим беспилотный летательный аппарат обеспечивает поиск потерпевших аварию (катастрофу) технических средств и пропавших групп людей. Поиск проводится по заранее введенному полетному заданию или по оперативно изменяемому оператором маршруту полета. Он оснащен системами наведения, бортовыми радиолокационными комплексами, датчиками и видеокамерами.

Во время полета, как правило, управление беспилотным летательным аппаратом автоматически осуществляется посредством бортового комплекса навигации и управления, в состав которого входят:

  • приемник спутниковой навигации, обеспечивающий прием навигационной информации от систем ГЛОНАСС и GPS;
  • система инерциальных датчиков, обеспечивающая определение ориентации и параметров движения беспилотного летательного аппарата;
  • система датчиков, обеспечивающая измерение высоты и воздушной скорости;
  • различные виды антенн.

Бортовая система связи функционирует в разрешенном диапазоне радиочастот и обеспечивает передачу данных с борта на землю и с земли на борт.

Решаемые задачи

Можно классифицировать на четыре основные группы:

  • обнаружение ЧС;
  • участие в ликвидации ЧС;
  • поиск и спасение пострадавших;
  • оценка ущерба от ЧС.

В таких задачах старший оператор должен оптимальным образом выбрать маршрут, скорость и высоту полета ДПЛА, чтобы охватить район наблюдения за минимальное время или количество пролетов с учетом секторов обзора телевизионной и тепловизионной камер.

При этом необходимо исключать двукратный или многократный пролет одних и тех же мест с целью экономии материальных и людских ресурсов.

Дополнительный материал по кнопке СКАЧАТЬ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Выполнение различных задач, как в военной, так и в гражданской сфере, существенной расширяют линейку БЛА, которые можно применять для этой цели. Уже сейчас ясно, что в ближайшем будущем потребуется несколько платформ, с разными типами двигателей и, самое главное, с различным комплектом бортовой аппаратуры.

Можно отметить, что самый многочисленный класс «беспилотников» , на сегодняшний день в России, это электролеты массой до 15 кг. Почти все они способны летать не более 2-х часов , взлетают, как правило, с применением стартовых устройств и садятся, в большинстве случаев, на парашюте. Сравнительно небольшая взлетная масса ограничивает и массу полезной нагрузки, поэтому, большинство из этих БЛА, имеют сменную полезную нагрузку, что само по себе, в этой ситуации, оправдано.

Существует большое количество задач, как в военной, так и в гражданской сфере, которые могут быть успешно решены при использовании таких аппаратов. Эти БЛА должны стоить дешево, применяться малоквалифицированными в летном отношении специалистами, не требовать серьезного обслуживания и быть мобильными без применения спец.транспорта. Наземная часть такой системы должна быть проста и удобна в эксплуатации. Собственно по такому пути и идут большинство разработчиков данных систем. Учитывая малый вес полезной нагрузки, существенно возрастают требования к бортовым датчикам оптического и инфракрасного диапазона. Датчики системы должны выполнять в основном наблюдательные функции и в меньшей степени измерительные.

Для эксплуатации данных систем не нужно создавать специальных подразделений. Высокая степень автоматизации должна позволить эксплуатировать эти системы рядовым специалистам как в военной, так и в гражданской сфере.

Следующей ступенью в классификации применения БЛА, стоит задача создания «беспилотников» для проведения разведки земной поверхности и водной акватории на удалении в 100 км . Для выполнения таких задач должна применяться «беспилотная» техника, способная летать днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях. Видимо такая техника должна быть способна детально обследовать район до 1000 км 2 за один вылет. Это может обеспечить только БЛА, способные летать не менее 10 часов. Удаление в 100 км обуславливается расстоянием прямой радиовидимости с высоты до 3 тыс. м, на котором можно, без ретранслирования сигнала, обеспечить передачу потокового изображения в режиме реального времени. Нетрудно подсчитать, что при полете по прямой, с условием возврата в точку вылета, такой БЛА способен отлететь на расстояние в 600 км. Аппарат способный летать 10 часов будет имеет взлетный вес 100 -20 0 кг и, конечно, потребует взлетно-посадочную полосу длиной не менее 300 м, а также обслуживание квалифицированным экипажем. В настоящее время такие аппараты способны взлетать с применением стартовых устройств

Эти БЛА могут входить у военных в состав разведывательного подразделения такого формирования как бригада (быть дневным и ночным зрением бригады), у гражданских специалистов применяться в составе эксплуатирующей его организации. Для Погранвойск ФСБ такие аппараты могут входить в состав такого подразделения как отряд и обеспечивать контроль за значительным участком границы, особенно в условиях высокогорья, в районах крайнего Севера и в условиях охраны морской границы. Передача видео и фотоизображения в реальном масштабе времени позволяет организовать взаимодействие с другими техническими средствами охраны Государственной границы.

Средства наземного обеспечения работы таких комплексов формируются на основе мобильных пунктов управления (МПУ), размещаемых, как правило, на шасси автомобиля, а также из передвижных временных пунктов управления (ПВПУ), размещаемых в местах обеспечения взлета/посадки БЛА. Возможность размещать ПВПУ непосредственно на территории заставы позволяет получать информацию в своей зоне ответственности в режиме реального масштаба времени при пролете БЛА вдоль границы. Учитывая продолжительность полета данных БЛА, можно говорить о том, что одно подразделение БЛА, состоящее из одного-двух комплексов способно контролировать участок границы протяженностью до 1000 км.

ПО АРМ управления полетом БЛА

Программное обеспечение (ПО) позволяет отображать на мониторе АРМ пилота-оператора видеоизображение с камеры переднего обзора и индицирует телеметрическую информацию. Отображение телеметрической информации выполняется в режиме «индикатор на лобовом стекле», или в режиме «виртуальных приборов». На мониторе также синтезируется положение точек полетного задания и другая пространственная информация, помогающая пилоту контролировать полет БЛА на маршруте.

Рисунок 1: Кадр ПО АРМ пилота-оператора.

ПО АРМ управления полетом БЛА позволяет пилоту-оператору:

Контролировать полет БЛА при выполнении маршрута и посадки;

Изменять полетное задание при выполнении полета в зоне радиовидимости;

Автоматически получать предупреждения о выходе БЛА за пределы установленных ограничений (по скорости полета, крену, тангажу, высоте полета над рельефом местности).

ПО имеет интуитивно понятный интерфейс, предохраняя операторов от возможных ошибок. Модульная архитектура ПО позволяет его настраивать для работы на компьютерах с различными характеристиками, подключении новых органов управления или исполнительных механизмов.

ПО АРМ оператора целевой аппаратуры (наблюдателя)

программный обеспечение беспилотный летательный

ПО АРМ наблюдателя (Рисунок 2) предназначено для поиска цели, захвата и сопровождения цели, выдачи целеуказания. На мониторе отображается видео с поворотной камеры БЛА, информация о направлении камеры, информация о положении центра кадра на местности. Данное ПО позволяет наблюдателю:

Управлять бортовой поворотной оптико-тепловизорной головкой;

Управлять оптическим увеличением камеры;

Определять координаты центра поля обзора или любого объекта в поле обзора;

Обозначать цель, с автоматическим определением ее координат;

Осуществлять захват и сопровождение цели.

Рисунок 2: Кадр ПО АРМ наблюдателя.

ПО обработки и представления видеоинформации

Электронная стабилизация видео применяется в ПО АРМ наблюдателя и обеспечивает:

- улучшение восприятия видео, особенно при наблюдении с большим увеличением, когда эффект дрожания камеры особенно заметен;

- снижение требований к качеству аппаратной стабилизации камеры или полный отказ от применения аппаратной стабилизации, снижая вес и стоимость системы наблюдения;

- увеличение степени сжатия изображений, что позволяет передавать данные на большее расстояние с лучшим качеством.

Телеавтомат сопровождения

Телеавтомат сопровождения предназначен для захвата и сопровождения цели. Телеавтомат обеспечивает автоматическое сопровождение цели в любых реальных условиях: при изменении масштаба, угла обзора объекта, изменении освещенности и контрастности объекта, при периодическом исчезновении объекта из поля зрения.

Точность определения координат объекта

Погрешность определения координат идентифицированного или указанного оператором объекта на изображении определяется совокупностью инструментальных и методических погрешностей.

К инструментальным погрешностям относятся:

- погрешность определения координат и высоты БЛА;

- точность определения углов курса, крена, тангажа БЛА;

- точность синхронизации момента срабатывания затвора камеры с данными навигационной системы БЛА;

- погрешностью определения положения камеры относительно датчиков навигационной системы (центра масс БЛА);

- погрешность определения дисторсии камеры.

На величину методических погрешностей влияют:

- высота полета БЛА над рельефом местности;

- расстояния от позиционируемого объекта (цели) до точки надира (удаление цели);

- сложность рельефа местности.

С учетом приведенных факторов в современной конфигурации БЛА «Дозор»:

Точность определения углов ориентации 0,1є

Точность определения курсового угла 1є

Точность синхронизации 0,1 сек

Дискретность информации ЦКРМ1 угл. сек. (на широте Москвы эквивалентно 80 м)

Паспортная точность приемника ГНСС:

в плановых координатах 10 м

по высоте 20 м

При высоте полета над рельефом 1000 м со скоростью 100 км/ч суммарная ошибка определения координат объекта, расположенного под углом 30є от линии визирования камеры, составит около 200 м (СКО).

Повышение точности может быть достигнуто путем снижения инструментальных погрешностей (применения в составе навигационной системы датчиков более высокой точности), либо за счет использования точной заранее привязанной фотокарты местности, например, космического снимка.

Мы располагаем технологиями привязки, как к 2D-фотокарте, так и к 3D-фотокарте. Средняя точность наложения составит 2-3 пикселя исходной карты, или порядка 5 м.

Склейка и коррекция мозаичного фотоизображения

В результате площадной или протяженной съемки образуется массив фотоснимков высокого разрешения. Каждый фотоснимок имеет координатную привязку по данным навигационной системы БЛА и данные по углам ориентации БЛА в момент производства снимка. Оригинальное ПО позволяет в кратчайший срок после поступления массива снимков в компьютер НПУ произвести в автоматическом режиме:

- коррекцию цвета и яркости снимков;

- одновременную сшивку кадров;

- ортотрансформирование;

- нарезку карты в мозаику.

Производительность работы ПО позволяет обработать 1000 снимков, сделанных фотокамерой 12 Мпикс за 1 час.

Рисунок 4: Склейка съемки протяженного объекта.

Варианты применения

Изложенные выше тактико-технические характеристики БЛА серии «Дозор» и характеристики их бортовых систем позволяют применять БЛА для целей воздушной разведки в качестве авиационной составляющей, обеспечивающей:

- круглосуточное наблюдение поля боя;

- скрытность разведки;

- возможность ведения разведки в условиях низкой облачности;

- безопасность личного состава.

Патрулирование

Регулярное патрулирование выполняется по заданному маршруту.

В качестве иллюстрации применения БЛА в пределах радиовидимости построен маршрут патрулирования БЛА вдоль государственной границы РФ с базированием в районе г. Орск (Рисунок 5). При проектировании маршрута учитывалась паспортная дальность командной радиолинии БЛА Дозор-85 (до 100 км). Таким образом, начальный и конечный ППМ удалены от точки взлета (НПУ) соответственно на 65 км и 61 км. Протяженность маршрута патрулирования составляет 135 км, и время в полете при скорости патрулирования 100 км составляет 1ч 30 мин (с учетом кривизны траектории). Учитывая подлетное время со скоростью 150 км/ч, суммарное время на маршруте составит 2 ч 20 мин (общая протяженность маршрута 235 км).

Рисунок 6 воспроизводит маршрут патрулирования, построенный исходя из ограничения максимальной продолжительности полета БЛА. Общая протяженность маршрута составит 615 км (5 ч 30 мин), в том числе протяженность зоны патрулирования 355 км (3 ч 30 мин). Следует подчеркнуть, что, выполняя полетное задание на маршруте предельной эксплуатационной протяженности, БЛА не имеет возможности совершить облет какой-либо точки по команде оператора, находясь вне зоны радиовидимости, и завершить выполнение ПЗ. В зависимости от времени «задержки», маршрут должен быть сокращен, а в конечных ППМ облет района невозможен.

Концентрические окружности радиусами:

· 50 км от точки старта примерно соответствуют зоне достижимости в пределах 1 часа с момента поступления боевого распоряжения на применение БЛА

· 100 км соответствует 1 ч 15 мин

· 200 км - предельный оперативный радиус действия

Рекогносцировка местности

Рисунок 7 иллюстрирует применение БЛА для разведки местности в течение 1 часа на предельной операционной дальности. Предельная удаленность района разведки составляет 350 км. При скорости полета 150 км/ч БЛА достигнет зоны патрулирования за 2 ч 20 мин, может оставаться в зоне в течение 1 часа и вернуться к точке старта. Общая продолжительность полета составит 5 ч. 30 мин.

Рисунок 7

Разведка в горной местности . Учет особенностей рельефа местности

Планирование полета БЛА в горных условиях проводится с использованием цифровых карт рельефа местности (ЦКРМ). Имеющиеся в свободном доступе коммерческие ЦКРМ, полученные по результатам космической съемки, обеспечивают достаточную точность определения высоты рельефа местности в сочетании с точной координатной привязкой.

Опыт применения БЛА «Дозор- 90 Э » в горной местности

В 2008 году была проведена опытная эксплуатация комплекса с БЛА «Дозор-90 Э» в интересах Пограничной службы ФСБ РФ (Рисунок 8). В период с 15 по 19 октября совершено 11 полетов БЛА суммарной продолжительностью 5 ч 30 мин. Полеты проводились в дневное время в простых и сложных метеоусловиях, при скорости ветра у поверхности земли: встречный - 15 м/с, боковой - 10 м/с, попутный - 5 м/с. Взлет осуществлялся с площадки, расположенной на высоте 1000 м над уровнем моря, максимальная высота полета БЛА -- 3000 м.

В работе БЛА «Дозор-90 Э» показал высокие летные и эксплуатационные качества, все системы комплекса работали штатно.

По результатам полетов составлена фотографическая карта территории полета, вдоль границы РФ (Рисунок 8).

Рисунок 8: посадка БЛА на не подготовленную площадку в районе заставы

Применения БЛА в береговой зоне

Рассматривается сценарий наземного базирования комплекса с БЛА и ведение разведки над морской акваторией на оперативной дальности БЛА.

Штатные оптические средства целевого оборудования БЛА могут применяться для ближней доразведки и идентификации цели.

В настоящее время главной технической составляющей мониторинга обстановки на морских границах являются посты технического наблюдения (ПТН), представляющие собой сеть береговых радиолокационных станций. Дальность обнаружения цели РЛС ПТН составляет до 25 км. Такова же примерно удаленность ПТН одного от другого. Применение БЛА совместно с ПТН позволит:

1) существенно повысить дальность обнаружение цели;

2) сократить время идентификации цели.

Патрулирование прибрежной зоны

При патрулировании в прибрежной зоне маршрут БЛА прокладывается вдоль береговой линии за пределами дальности действия РЛС ПТН. В дополнение к штатному оборудованию ПТН оснащаются аппаратурой связи с БЛА. Таким образом, при облете маршрута БЛА постоянно находится в контакте с ближайшим ПТН, передавая на него видео и фото информацию.

Одновременно, БЛА способны проводить идентификацию обнаруженной цели с помощью оптических средств наблюдения, приблизившись к цели на близкое расстояние. При этом цель может быть обнаружена, как непосредственно БЛА, так и любым из ПТН данной сети. Во втором случае БЛА по команде оператора осуществляет перелет в заданный район, прервав выполнение маршрута, либо, поднявшись с места базирования.

Разведка удаленных целей

Для ведения разведки удаленных целей, БЛА «Дозор» могут применяться автономно, аналогично применению на предельной оперативной дальности (Рисунок 8).

Работая вне зоны радиовидимости своего НПУ, аппаратура БЛА регистрирует всю информацию целевой аппаратуры в бортовых накопителях. Анализ данных производится после возвращения на базу. В другом варианте информация в реальном времени передается на корабль, находящийся в зоне прямой радиовидимости с БЛА. Таким образом, обнаружение цели и идентификация производится с помощью бортовых оптико-электронных систем наблюдения.

Применение БЛА совместно с дистанционно управляемым катером

Нами прорабатывался вопросы взаимодействия морских и воздушных дистанционных средств для ведения разведки над акваторией морей.

Предлагается следующий алгоритм комплексного применения средств (Рисунок 9):

Рисунок 9: Комплексное применение дистанционных средств разведки.

· совершающий разведывательный полет БЛА обнаруживает цель и по каналу связи с ПТН передает ее координаты на пост управления;

· принимается решение об оказании воздействия;

· в район с заданными координатами направляется дистанционно управляемый катер;

· во время движения катера БЛА продолжает слежение за целью, осуществляя наведение катера;

· достигнув цели, катер осуществляет воздействие на цель с фиксацией координат и времени. Данные в реальном времени транслируются с помощью БЛА на ПТН и на НПУ.

Актуально и использование таких комплексов в борьбе с браконьерами, к примеру, в Астраханских плавнях и в борьбе с наркотрафиком в определенных районах нашей страны.

Наземное оборудование таких комплексов позволяет оператору-дешифровщику производить распознавание целей и выдачу координат найденных объектов с высокой степенью точности. Как использовать полученные координаты решает сам потребитель такой системы.

Покажем на примере комплекса дешифратора, разработанного фирмой «Транзас Вижн», как может происходить этот процесс:

Интеллектуальный комплекс дешифровки изображений

Комплекс предназначен для подключения БЛА, как источника информации, к потребителю.

Комплекс позволяет подключать к потребителю один или несколько БЛА одновременно.

Функции комплекса

Комплекс автоматически выполняет следующие функции:

- обработка информации с целью ее визуализации (фото, видео, РСА, телеметрия)

- обработка информации с целью получения точного целеуказания

- дешифровка изображений

- подготовка вариантов формализованных сообщений

- выдача потребителю сообщения, выбранного оператором

- сохранение поступающей информации в базе данных

- запись действий оператора

- выдача обработанной информации на любой выбранный потребителем уровень иерархии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Описание работы комплекса

Визуализация

Комплекс отображает всю информацию в геоинформационной среде Transas Globe, позволяющей просматривать растровые и векторные карты, рельеф, 3D и движущиеся объекты в единой 3D форме в произвольном масштабе (до всей Земли включительно).

Телеметрия

Телеметрические данные отображаются в виде трека БЛА и 3D-модели БЛА (с учетом ее ориентации). Одновременно может отображаться полетное задание БЛА.

Фото

Одиночные фотографии

Одиночные фотографии могут отображаться:

- в ракурсе съемки (просмотр в Transas Globe с точки съемки)

- в произвольном ракурсе

Фотография отображается в ортотрасформированном виде, с учетом рельефа.

При указании пикселя фотографии автоматически вычисляются координаты указанной точки поверхности Земли

На фотографию могут автоматически налагаться выбранные оператором слои векторной карты.

Группы фотографии

Группы фотографий могут отображаться:

- с наложением по исходным или уточненным телеметрическим данным

- в мозаике изображений (сшитая карта)

- в виде 3D-карт (через восстановление 3D)

Видео

Видео может отображаться:

- в ракурсе съемки (просмотр на Глобусе с точки съемки)

- в произвольном ракурсе

Видео отображается в ортотрасформированном виде, с учетом рельефа.

При указании пикселя видео автоматически вычисляются координаты указанной точки поверхности Земли , с учетом телеметрии, дисторсии камеры и рельефа.

На видео могут автоматически налагаться выбранные оператором слои векторной карты а также телеметрическая информация.

Точное целеуказание

Для точного целеуказания применяются следующие методы:

- сшивка последовательных кадров

- подшивка кадра к фотооснове

- сшивка карты

Дешифровка изображений

Для дешифровки изображений применяются следующие методы:

Дешифровка фото и отдельных кадров видео

- распознавание с самообучением

- фрактальный анализ

- спектральный анализ

- поиск по особым точкам

Дешифровка видео

- селекция движущихся целей

- сопровождение целей

Дешифровка 3 D -карт

- распознавание 3D-форм

Подготовка, выбор и выдача формализованных сообщений

При обнаружении искомого объекта на мониторе оператора выводится изображение объекта, информация о нем (тип объекта, координаты, скорость и т.д.) и варианты действий для найденного типа объекта.

При выборе оператором одного из предложенных системой действий автоматически генерируется формализованное сообщение.

Оператор может также сам инициировать выдачу формализованного сообщения, указав на изображении положение и тип объекта.

Документирование

Вся поступающая информация автоматически архивируется в виде, удобном для быстрого просмотра.

ПО комплекса также автоматически фиксирует в БД все действия оператора и все выданные системой формализованные сообщения.

ПО комплекса может также выдавать все или любую часть поступающей или обработанной информации на вышестоящий уровень системы управления для ее отображения и анализа.

Наземное оборудование таких комплексов позволяет оператору-дешифровщику производить распознавание целей и выдачу координат найденных объектов с высокой степенью точности. Как использовать полученные координаты, решает сам потребитель такой системы .

БЛА «Дозор-100» является развитием БЛА «Дозор-85» в направлении увеличения продолжительности и дальности полета.

Удлинённое крыло позволило повысить летное качество планера и, следовательно, уменьшить расход топлива в крейсерском полете. Таким образом, продолжительность полета БЛА «Дозор-100» увеличилась до 10 часов с большим весом полезной нагрузки.

Система выпуска выхлопных газов скрыта внутри фюзеляжа, чем обеспечивается снижение тепловой заметности в полете и уменьшение шума выхлопных газов. Размещение силовой установки в кормовой части планера позволяет рационально компоновать полезную нагрузку БЛА, высвобождает пространство для размещения антенных устройств различных типов. Применение V-образного хвостового оперения обеспечивает правильную центровку планера при размещение двигателя в хвосте фюзеляжа БЛА.

Управление БЛА «Дозор»

Управление БЛА осуществляется из мобильного пункта управления (МПУ ) с АРМ пилота-оператора или передвижного временного пункта управления (ПВПУ ). БЛА «Дозор » оснащены современным пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) с системой автоматического управления. В состав ПНК входят:

- инерциальная система, комплексированная с приемником глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) ГЛОНАСС/GPS, обеспечивающие определение координат, высоты полета, углов курса и ориентации БЛА;

- система воздушных сигналов, обеспечивающая определение воздушной скорости и барометрической высоты;

- радиовысотомер малых высот;

- модуль автопилота, обеспечивающий выдачу управляющих команд на органы управления полетом БЛА.

АРМ пилота-оператора БЛА

Реализованы 3 режима управления БЛА:

Прямое ручное управление по видовой информации, поступающей с видеокамеры переднего обзора. В этом режиме пилот-оператор управляет БЛА, непосредственно воздействует на органы управления, как если бы он находился в кабине самолета. Режим применяется в ближней зоне для вывода БЛА на посадочную глиссаду и при посадке в режиме ручного управления. Применяется технология индикации на лобовом стекле информации, получаемой по каналам телеметрии с навигационно-пилотажной системы БЛА (HUD - head-up display).

Векторное управление позволяет пилоту-оператору воздействовать на БЛА через автопилот: изменять высоту и скорость полета, выполнять поворот в заданном направлении, совершать облет точки и другие стандартные летные процедуры.

Автоматический полет является основным способом управления БЛА и совершается под управлением автопилота по маршруту, определенному заданной последовательностью поворотных пунктов (ППМ). В процессе полета пилот-оператор может вмешаться в работу автопилота, выдав следующие команды:

- ввод новых ППМ;

- загрузка нового маршрута полета;

- отмена полетного задания и команда на возвращение БЛА;

- команда облета заданной точки или барражирования над определенным районом.

Перед полетом составляется полетное задание (ПЗ) в виде маршрута, определенного координатами поворотных пунктов. В качестве картографической подложки может использоваться сканированная карта, аэрофотоснимки, космический снимок. Для полетов в горной местности со сложным рельефом необходимо учитывать особенности рельефа, как при планировании маршрута полета, так и при размещении наземной станции слежения. Полетное задание сохраняется в памяти компьютера МПУ и формируется база маршрутов. По завершении составления ПЗ программа автоматически проверяет его на «выполнимость», учитывая заложенные характеристики БЛА.

Экран планирования ПЗ.

По завершению прохождения маршрута БЛА пребывает на конечный пункт маршрута, где совершает автоматический заход на посадку и приземляется по-самолетному под управлением пилота-оператора.

Стандартная комплектация МПУ состоит из двух АРМ: пилота и оператора полезной нагрузки. Возможно мобильное исполнение АРМ на планшетном компьютере, позволяющее передавать информацию с БЛА непосредственно потребителю:

Портативный компьютер управления БЛА.

Вспомогательные способы навигации

В качестве вспомогательных средств навигации БЛА в случае невозможности использования информации ГНСС рассматриваются следующие способы:

Курсо-воздушное счисление координат позволяет определять длину пройденного пути и направление по данным датчика воздушной скорости и инерциальной системы (либо магнитного компаса) в качестве датчика курса.

Системы связи

Бортовая аппаратура связи БЛА «Дозор » (линии передачи данных -- ЛПД) обеспечивает двустороннюю передачу данных и команд управления, а также передачу в реальном времени видеоинформации с борта на базовую станцию.

По каналу данных передаются:

С «борта» на «землю»

· Телеметрическая информация (координаты, скорость, высота полета);

· Информация о состоянии бортовых систем.

С «земли» на «борт»:

· Команды управления полетом: изменение маршрута, возврат, изменение параметров полета (скорости, высоты и т.п.);

· Команды управления аппаратурой обеспечения полета (выпуск закрылков, выброс парашюта, выпуск шасси, если предусмотрено);

· Команды управления целевой нагрузкой: положение видеокамеры, включение фотоаппарата, сброс груза.

ЛПД разрабатываются и производятся производителем систем БЛА «Дозор », обеспечивая, таким образом, технологическую независимость изделия. Согласно ТЗ на разработку, ЛПД обеспечивает дальность передачи видео и телеметрической информации не менее 100 км в прямой видимости приемо-передающей антенны НПУ.

Рисунок: Схема обмена данными

Целевая аппаратура и программное обеспечение

Целевая разведывательная аппаратура

Целевая разведывательная аппаратура («полезная нагрузка») БЛА «Дозор-85 » и «Дозор-100 » имеет сменную конфигурацию и может быть установлена на борту в различных комплектациях:

· Оптико-тепловизорная головка (оптический и тепловизорный канал расположены на одной оси) с 2-мя степенями свободы.

· Видео камера 520 линий для целей взлета и посадки в ручном режиме

· Фотографический комплекс высокого разрешения 21 МгПик

· Дуплексный канал радиосвязи для передачи сигналов управления и телеметрии

· Широкополосный цифровой канал с самонастраивающей поворотной антеной для передачи потокового видео на расстояние не менее 100 км

· Системаспутниковой связи (в разработке)

· Радиолокационнаястанция переднего обзора в мм диапазоне

· Боковая РЛС с синтезированной апертурой (в разработке)

· Лазерная подсветка цели

Следующим типом в линейке БЛА должны стать средневысотные БЛА с большой продолжительностью полета. В таких БЛА, в первую очередь должны быть заинтересованы военные из М.О.. Эта группа «беспилотников» очень близка по своим функциональным возможностям, к таким общеизвестным БЛА, как «Predator» из США. Одной из особенностей этих «беспилотников» является наличие ударной функции.

Анализ целевого применения космических аппаратов и боевых тактических комплексов с беспилотными летательными аппаратами (БЛА) в ходе проведения операции по принуждению Грузии к миру в 2008 году показал, что в существующем виде ни одно из этих средств не является единственно достаточным для удовлетворения требований войск в георазведывательной информации.

Для функционирования систем высокоточного оружия (ВТО) требуются не только технические средства с высокочувствительными датчиками и высокоскоростными средствами обработки сигналов, но и соответствующее информационное обеспечение, а также развитая телекоммуникационная сеть, отвечающая современным требованиям.

Создаваемая информационно-разведывательная инфраструктура должна обеспечивать в масштабе времени, близком к реальному:

Поиск, обнаружение, распознавание, идентификацию и определение местоположения целей;

Формирование необходимых электронных информационных документов (формуляров целей) для индивидуальных полетных заданий средствам поражения;

Оценку результатов ударов.

Быстрое изменение оперативной обстановки требует немедленн о го реагирования и своевременной корректировки задач привлекаемым силам и средствам, особенно при работе с подвижными целями.

Кроме того, в интересах ВТО необходимо обеспечить точность определения координат объектов поражения: не хуже 5 - 7 м - для стратегического и 3 - 5 м - для оперативно-тактического звеньев управления ВС РФ.

Если в интересах разведки необходимо максимально высокое разрешение снимка, то в интересах ВТО приемлемо использование также снимков среднего разрешения (3 - 5 м).

В целях непрерывного информационного обеспечения (ИО) применения ВТО ВС США активно используются стратегические разведывательные беспилотные летательные аппараты, главным образом, большой (более 24 часов ) продолжительности полета - высотный БЛА RQ-4A "Глобал Хок " и средневысотный MQ-1B "Предатор ".

Эти аппараты, предназначенные для ведения воздушной радиолокационной и оптикоэлектронной разведки в целях обеспечения действий ВВС и других видов вооруженных сил на различных ТВД, способны передавать данные в реальном масштабе времени на наземные командные пункты.

Для оперативного получения геопространственной информации совместно с КА разведки предлагается применять комплексы с БЛА.

При использовании космических снимков высокого разрешения в качестве топоосоновы для наложения актуальной разведывательной информации, достигается существенное повышение точности определения координат объектов. ЗАО «Р.Е.Т.Кронштадт» располагает технологиями привязки, как к 2 D -фотокарте, так и к 3 D -фотокарте .

Для повышения точности целеуказания в компании «Транзас-Вижн» разработана программа TopoTarget . Программа автоматически сшивает полученную фотографию с фотокартой.

В случае невыраженного (плоского) рельефа программа обеспечивает субпиксельную точность сшивки, при этом точность целеуказания соответствует точности фотокарты.

Принцип работы программы

Перед выполнением полета программа TopoTarget обрабатывает фотокарту области полета, автоматически выявляя на ней характерные точки. Выявленные характерные точки заносятся в базу данных, затем базы данных упорядочивается. Фотокарта может быть снята с любого ЛА или со спутника. Требования к базовой фотокарте:

Фотокарта должна быть снята примерно в то же время года, что и время проведения полетов

Разрешение фотокарты должно быть таким, чтобы сшиваемый кадр занимал на ней область не менее 800х600 пикселей

При получении фотографии программа автоматически находит на фотографии характерные точки, соответствующие им точки в базе данных, составленной при обработке фотокарты, выделяет в множестве соответствий самосогласованный набор и сшивает полученную фотографию с фотокартой.

Интерфейс программы

Ниже показан результат работы программы: фотокарта составлена по результатам аэрофотосъемки из 25 кадров. К карте подшит кадр, не вошедший в число 25, из которых она была составлена.

На следующем примере виден танк, находящийся на подшитом кадре.

Быстродействие

Для ускорения работы программы и исключения ошибок, при подшивке кадра используются телеметрические данные: соответствия ищутся на фотокарте в пределах заданного радиуса от центра кадра.

Комплексы с БЛА типа «Дозор» обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с отечественными аналогами.

На предприятиях ЗАО «Транзас » создан технический задел, имеются летающие прототипы и развернута производственная база для создания опытных образцов таких комплексов.

Наряду с этим ЗАО «Транзас» обладает опытом создания тренажерных комплексов, что позволит в дальнейшем организовать обучение личного состава управлению комплексами с БЛА.

БЛА «Дозор-85» и «Дозор-100» по своим техническим характеристикам относятся к летательным аппаратам средней дальности. В разработке использованы технические решения, аналогичные БЛА « Shadow -200» и «Predator ». По характеристикам целевой нагрузки БЛА «Дозор-85» и «Дозор-100» способны выполнять те же задачи, что и упомянутые зарубежные системы за исключением ударных. Меньшие массо-габаритные характеристики достигнуты за счет использования современных технологий, в то время как зарубежные аналоги разработаны в 90-е годы прошлого века.

В базовой комплектации комплекс с БЛА «Дозор» может поставляться в составе трех летательных аппаратов и мобильного пункта управления, размещенного на шасси автомобиля повышенной проходимости.

Комплекс БЛА «Дозор » может быть оперативно доставлен в район применения с использованием средств транспортной авиации, железнодорожного транспорта, водным путем. Комплекс является мобильным , и для его операций требуется минимально подготовленная площадка: грунтовая полоса, газон, утрамбованный снег. Перемещение комплекса производится на автомобиле повышенной проходимости с прицепом.

Периодическое техническое обслуживание осуществляется подготовленным персоналом непосредственно на месте базирования. ЗИП и необходимые инструменты поставляются в комплекте.

Эксплуатация комплекса осуществляется экипажем в составе четырех - пяти человек.

Комплекс с БЛА «Дозор» является полностью автономным . Все агрегаты и системы размещены на одном шасси. Электропитание систем базовой станции осуществляется от мотора-генератора, подзарядка батарей БЛА проводится зарядным устройством, входящим в комплект поставки БЛА от бортовой сети электропитания автомобиля.

Учитывая возрастающий интерес компаний топливно-энергетического комплекса, РЖД, МЧС и других ведомств к информации, которую можно получать с использованием комплексов с БЛА, необходимо предусмотреть вариант частно-государственного партнерства.

Данные комплексы с БЛА должны преимущественно создаваться по принципу, учитывающему двойное применение БЛА. При этом заказчиком таких БЛА могут являться финансово-промышленные группы, заинтересованные в использовании ресурса этих комплексов в мирное время совместно с ВС РФ. В процессе реализации подобных проектов на основе частно-государственного партнерства консолидируются, объединяются ресурсы и вклады сторон, а также финансовые риски и затраты. Достигнутые результаты распределяются между сторонами в заранее определённых пропорциях.

Не так давно в открытой прессе появилась информация о планах США на постройку БЛА до 2047 года . Анализируя данный материал, можно еще раз констатировать тот факт, что мы, пока, значительно отстаем от современного уровня развития БЛА.

Так в этой программе отмечено, что основной упор в развитии БЛА будет сделан на аппараты типа PREDATOR и аналогичные аппараты более поздних модификаций. Все БЛА разбиты на несколько групп и в каждой группе прописано какое оборудование должны нести БЛА и каких ТТД они должны достигнуть.

В нашей стране, пока еще вообще не создан аппарат аналогичный БЛА PREDATOR . Первые попытки создать такой аппарат концерном «Вега» по программе «Проходчик» оказались неудачными. Да, если честно, то проектируемый аппарат с трудом можно назвать аналогом БЛА PREDATOR . Ни по дальности, ни по грузоподъемности, ни по продолжительности полета этот проект существенно не дотягивает до БЛА PREDATOR , я уже не говорю об отсутствии системы подготовки кадров для управления такими БЛА и об отсутствии тренажеров для подготовки операторов для них.

В сложившейся ситуации нам нужен БЛА функционально равный БЛА PREDATOR и такой БЛА не обязательно должен быть близок по размерам к нему.

Давайте посчитаем вес той нагрузки, которую нужно поднять в воздух для того, чтобы выполнить функции БЛА PREDATOR (исключим пока ударную фукцию).

ОТГ (оптико-тепловизорная головка) - 5 кг,

Фотокомплекс - 4 кг,

АВОВП (аналоговая видеосистема обеспечения взлета/посадки) -1 кг,

ЛПД (линия передачи данных) - 0.7 кг,

КРЛ (командная радио линия) - 0.3 кг,

АП (автопилот) - 0.4 кг,

БИНС (бортовая инерциальная система) - 0.6кг,

РЛС (радиолокационная станция) - 4 кг.

Итого: 16 кг .

Много это или мало? Конечно, не много . Это реальный вес, который на сегодняшний день способен поднимать БЛА с максимальным взлетным весом 100 - 150 кг и это при условии, что у него на борту lдолжно быть топлива на 10 часов полета.

Для того чтобы выполнить это условие КБ ЗАО «Р.Е.Т.Кронштадт» был сконструирован БЛА «Дозор-100 » в основе которого лежит конструкция крыла с центропланом.

«Дозор-600» и его прототип «Дозор-100» на выставке МАКС-2009.

В БЛА «Дозор100» используется двигатель немецкой фирмы «3 W » марки«210 TS » . Номинальная мощность такого двигателя 21.2 л.с . При использовании вального генератора, вращающегося от двигателя, мы теряем до 10% мощности двигателя. Т.о., располагаемая мощность нашей энергетической установки, составляет 19 л.с . Из теории конструирования известно, что приемлемая нагрузка на единицу л.с. для маломаневрнных самолетов лежит в пределах 6-7 кг на л.с. Следовательно, если взять нагрузку в 6 кг на л.с., то max. взлетный вес составит 114 кг , а при 7 кг на л.с. эта цифра будет равна 133 кг .

Учитывая тот факт, что мощность двигателя мы учитываем исходя из паспортных данных изготовителя двигателя, то в расчетах решили ограничиться взлетным весом в 1 1 0 кг , в тоже время прочностной расчет был выполнен на вес 130 кг . Т.о. мы по прочности БЛА имеем запас.

При взлетном весе в 110 кг мы можем взять на борт 40 кг топлива, в нашем случае это 54 литра. Максимальный расход топлива, полученный при эксплуатации предыдущих БЛА «Дозор» с этими двигателями составлял 5 л/час. Следовательно, мы имеем запас топлива позволяющий летать не менее 10 часов на крейсерской скорости 120-140 км/час. Соответственно при безветрии мы способны пролететь 1200-1400 км. Такие цифры дают нам возможность проводить разведку в течении 4-5 часов на удалении от аэродрома взлета/посадки в 400 км.

Т.о. задача, которая возлагалась на БЛА в теме «Проходчик» достигается применением БЛА «Дозор-100».

Теперь вспомним о том, что БЛА PREDATOR выполняет еще и ударную функцию, т.к. способен нести 300 фунтов нагрузки на внешней подвеске на крыле. Вот эта функция для БЛА «Дозор-100 » не выполнима. 300 футов это 120 кг и это абсолютно не возможно. Следовательно для БЛА с ударной функцией необходимо конструировать другой БЛА.

Планер БЛА «Дозор -100», изготавливается почти полностью из композитных материалов. Размах крыла - 6.0 м; полная взлетная масса - 110 кг; силовая установка - двухтактный двигатель мощностью 21.2 л.с.; продолжительность полета - до 10 часов; крейсерская высота 300-1500 м, потолок 4000 м.

БЛА «Дозор-100» в 2009 году участвовал в учениях «Запад-2009» в Калининграде, где выполнял задачу по поиску кораблей радиотехнического дозора стран НАТО, находящихся в нейтральных водах во время проведения учений. В задачу входила передача изображения найденных кораблей и координаты этих целей на командный пункт управления учениями.

Карта района учений с секторами поиска кораблей.

БЛА «Дозор-100» стартовал с аэродрома «Донское» , расположенном в 20 км от командного пункта, где находилась автомашина управления с НПУ и перелетел в нейтральные воды. В режиме поиска пролетел в нейтральных водах 200 км, передавая изображения на расстояние в 55 км в режиме реального времени. По полученным изображениям и координатам оператор-дешифровщик составил и передал развед. донесение командующему флотом. Т.о. БЛА впервые передавал видео изображение на расстояние более 50 км.

Совместно с представителями ОАО «НИИ ТП» была продемонстрирована возможность получения координат цели в реальном масштабе времени и передача их на расстояние более 50 км.

Управление БЛА на режимах взлета и посадки проводилось с передвижного временного пункта управления (ПВПУ), располагавшегося в 20 км от машины управления и это подтвердило правильность выбранной концепции - удаленного от театра военных действий аэродрома взлета и посадки.

Для выполнения поставленной задачи, БЛА «Дозор-100» в общей сложности пролетел в реальных условиях более 300 км в каждом полете, при этом полеты производились в условиях интенсивного использования боевой авиации флота, в сложных метеоусловиях (высота облачности 500 м, видимость 2-3 км, ветер боковой - до 11 м/сек).

Просто вскрыть цели сегодня недостаточно. Надо определить их координаты («привязать» к геоинформационной подоснове ) с точностью, необходимой для применения высокоточного оружия. Ракеты и бомбы со спутниковой коррекцией обеспечивают точность попадания 5-7 м с перспективой улучшения до метра . Соответствующим должно быть и целеуказание . Вся система мониторинга с БЛА нацелена на такую точную привязку.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Разработка и внедрение программы моделирования системы автоматического управления взлетом самолетного типа для беспилотного летательного аппарата. Обзор и анализ существующих БЛА среднего класса аэродромного базирования, выбор оптимального способа взлета.

    дипломная работа , добавлен 07.02.2013

    Типы беспилотных летательных аппаратов. Применение инерциальных методов в навигации. Движение материальной точки в неинерциальной системе координат. Принцип силовой гироскопической стабилизации. Разработка новых гироскопических чувствительных элементов.

    реферат , добавлен 23.05.2014

    Понятие эргономичности пользовательского интерфейса. Подсистема создания, редактирования и визуализации маршрута беспилотного летательного аппарата на цифровой карте местности. Требования к программной архитектуре подсистемы. Средства и порядок испытаний.

    дипломная работа , добавлен 06.07.2012

    Обеспечение безопасности полетов. Анализ опасных сближений самолетов. Цифровой метод определения временного критерия опасности. Определение взаимного расположения летательных аппаратов в горизонтальной плоскости. Модуль динамической экспертной системы.

    дипломная работа , добавлен 16.04.2012

    Особенности построения теоретического профиля НЕЖ с помощью конформного отображения Н.Е. Жуковского. Геометрические параметры и сопротивление летательного аппарата. Методика определения сквозных и аэродинамических характеристик летательного аппарата.

    курсовая работа , добавлен 19.04.2010

    Рассмотрение летательного авиадвигателя как объекта технической эксплуатации. Характеристика контролепригодности и надежности. Система технического обслуживания и ремонта транспортных средств. Заправка летательных аппаратов горюче-смазочными материалами.

    дипломная работа , добавлен 30.07.2015

    Определение габаритов корпуса летательного аппарата, площади и габариты крыла, габаритов двигательной установки и топливного заряда, удельной нагрузки на оперение. Компоновка и центровка летательного аппарата. Расчет нагрузок, действующих на корпус.

    дипломная работа , добавлен 16.06.2017

    Управляемый полет летательного аппарата. Математическое описание продольного движения. Линеаризация движений продольного движения летательного аппарата. Имитационная модель для линеаризованной системы дифференциальных уравнений продольного движения.

    курсовая работа , добавлен 04.04.2015

    Классификация воздушных судов. Специфика чрезвычайных происшествий на авиационном транспорте, перечень поражающих факторов. Предупреждение обледенения самолёта. Системы бортового оборудования летательных аппаратов и обеспечение безопасности полётов.

    реферат , добавлен 02.04.2014

    Структурный анализ механизма управления рулем летательного аппарата, его размеры. Расчет зависимости для кинематического исследования механизма. Исследование движения механизма под действием сил. Расчет геометрических параметров смещенного зацепления.