Første drone. Ubemannede luftfartøyer i Russland. Ubemannede kjøretøy fra Russland

Sammendrag: i løpet av de siste ti årene har ubemannede luftfartøyer fått enorm popularitet, spesielt i de mest utviklede landene i verden. Omfanget av droner er ganske bredt.

Denne artikkelen analyserer omfanget av droner med deres fordeler og ulemper, samt utsiktene for utviklingen av dette området i Russland og spesielt i Ulyanovsk-regionen.

Stikkord: ubemannet luftfartøy, drone, drone, sikte. Et ubemannet luftfartøy er et fly uten mannskap om bord. UAV-er kan ha ulik grad av autonomi – fra fjernstyrt til helautomatisk, og også variere i design, formål og mange andre parametere.

I løpet av de siste ti årene har ubemannede luftfartøyer fått enorm popularitet, spesielt i de mest utviklede landene i verden.

Omfanget av droner er ganske bredt. De kan overvåke trafikksituasjonen, både urbane og avsidesliggende områder, kontrollere brannsituasjonen i skog eller flomvann i regionene, og mye mer. På vakt overfører dronene opptak til en bærbar PC, som kan brukes til å kontrollere dronen.

Vi presenterer for din oppmerksomhet bruksområdene til UAVer:

1) Spektrosonal undersøkelse

En type fotografering, der samtidig innhenting av fotografiske bilder av et objekt i forskjellige deler (soner) av spekteret av elektromagnetiske bølger finner sted. For eksempel i jordbruk Bruken av en UAV gjør det mulig å få en terrengmodell med en oppløsning på opptil 3 cm. Bildene er tatt i det synlige og infrarøde området. En slik undersøkelse gir et omfattende bilde av jordsmonnets tilstand, og detaljene lar deg kontrollere avlinger med en nøyaktighet på 5 cm. Et bredt spekter av innhentede data lar deg evaluere feltproblemer ved frøplanter og identifisere årsakene til en bred en rekke problemer

2) Flyfoto av området

Dette er et kompleks av verk som inkluderer ulike prosesser fra å fotografere jordoverflaten fra et flygende fly til å skaffe flyfoto, fotografiske skjemaer eller fotografiske planer av området tatt. Alt luftfotomateriale brukes til å løse en rekke problemstillinger innen skogbruk og skogindustri.

Ved planfotografering er kameraet rettet vertikalt nedover, i rett vinkel mot bakken. På bildene ser vi et flatt bilde (ortogonal projeksjon), som minner om et bilde på geografiske kart.

Ved perspektivfotografering (oversikts) er kameraet rettet i en vinkel mot horisonten. Med perspektivflyfotografering i bildene ser vi et tredimensjonalt bilde (aksonometrisk projeksjon): ikke bare takene på strukturer, men også sideflatene (veggene).

Dermed kan vi bedømme ikke bare det gjensidige arrangementet av objekter på flyet, men også deres form. 3) Regnskap for dyr fra luften ved hjelp av UAV Med en betydelig reduksjon i midlene brukt på å tiltrekke seg bemannede fly, har bruk av ubemannede luftfartøyer for registrering av dyr blitt lønnsomt.

En slik "lufttelling" lar deg nøyaktig bestemme antall dyr i jaktområdet og identifisere stedene for deres konsentrasjon. 4) Fjernovervåking av tilstanden til olje- og gassrørledninger Til dags dato er bruk av ubemannede luftfartøyer den mest effektive og kostnadseffektive metoden for å inspisere olje- og gassrørledninger.

Bilder av høy kvalitet oppnås i sanntid, som gjør det mulig å oppdage oljesøl, identifisere handlinger av uautorisert aktivitet (deponier, bindinger, arbeid i beskyttede områder, etc.).

Luftfoto hentet fra UAV-styret gjør det mulig å analysere og evaluere den tekniske tilstanden til rørledninger og røret nær-rommet.

5) Luft- og romundersøkelse av området Den brukes både til kontinuerlig, samtidig overvåking av forurensning av naturmiljøet (jordoverflaten, vannområder og overflateatmosfæren), og til overvåking av den tekniske tilstanden til objekter i hele det tusenkilometer lange vannet. og olje- og gassruter på land.

I tillegg gjør fjernovervåkingsdata det mulig å raskt identifisere og nøyaktig bestemme koordinatene til soner med farlig manifestasjon av naturlige prosesser som kan føre til ulykker, samt å spore og forutsi langsomme ensrettede geodynamiske deformasjoner av jordoverflaten som er fulle av brudd på hovedrørledninger.

Blant hovedoppgavene som løses ved hjelp av luft- og romfotografering, kan følgende skilles: identifisering av brudd på den tekniske tilstanden til objektet: hull, sprekker, korrosjonssoner, skade på hydro- og termisk isolasjon, etc.;  utarbeide kart over jordsmonn, flomsoner, oversvømte områder, områder med forsalting, frysing og tining av jord, etc.;  studie av moderne eksogene prosesser (slamstrømmer, jordskred, jordskred, etc.).

6) Luftfoto og geodesi

Leverer flyfotomateriell som kan brukes i følgende aktivitetsområder:  vedlikehold av statens eiendomsmatrikkel og kontroll av byplanleggingsaktiviteter i bosetninger;  nødberedskap;  kontroll av snø- og isdekke, isdekke, prognose for elveavrenning og overvåking av elveflom;  oppdatering av topografiske kart;  overvåking forskjellige typer gjenstander;  overvåking av tilstanden til landbruksarealer, inkludert tiltenkt bruk av land, driftsvurdering av tilstanden og graden av landforringelse, avkastningsprognose;  Oppretting av geografiske informasjonssystemer.

7) Overvåking og identifisering av objekter i bevegelse

Overvåking utføres i verneområder på dag- og nattestid.

Overvåking av skogressurser

Det inkluderer en vurdering av graden av avskoging, identifisering av treslag, forebygging av skogbranner (tørket skog, ulmende torvmyrer, påvisning av småbranner), vurdering av skade på skogressurser etter brann eller naturkatastrofer, påvisning av uautoriserte deponier, med identifikasjon av overtreders ansikter og bilnummer. Droner med infrarøde sensorer brukes til å oppdage skogbranner på et tidlig tidspunkt.

9) Overvåking av reparasjons- og anleggsarbeider

Det øker hastigheten og reduserer arbeidskostnadene mange ganger sammenlignet med tradisjonelle metoder. Det lar deg vurdere graden av beredskap til objektet; identifisere og analysere skader, ulykker; å planlegge reparasjonsarbeid; forutsi og modellere naturlige påvirkninger.

10) Ubemannet sikkerhet

Øker sikkerhetsnivået ved å kontrollere gjenstander og personer i visse områder. Mesteparten av tiden bruker sikkerhetsvakten på å patruljere virksomhetens territorium, og dronen gjør det mye raskere og bedre.

Det er mange eksempler på dette: for å unngå uautoriserte inntrengninger, patruljerer droner olje- og gassrørledninger, mineralforekomster, kraftledninger fra fjerning av isolatorer, byer og intercity-motorveier under storstilte arrangementer. For å sikre sikkerheten til fasilitetene, vokter droner Baikonur Cosmodrome og FIFA 2018-fasilitetene som er under bygging for verdensmesterskapet.

11) Ubemannede grensevakter

De observerer grensen ved hjelp av infrarøde og konvensjonelle videokameraer fra en høyde på opptil 6 km med en oversikt på 50 km. Bildet fra videokameraet er så detaljert at man fra en høyde kan se hva som er bak skuldrene til krenkemennene.

12) Politi SWAT

Dette er ubemannede mikrodroner som kan skytes opp direkte fra hendene. De flyr i en høyde på opptil 75 m, deres elektriske motor er praktisk talt uhørbar fra bakken og er i stand til å holde enheten i luften i mer enn en time.

Slike droner er forløperne til utviklingen av en gren av subminiatyrenheter – så små at selve konseptet med et fly i forhold til dem vil kreve en viss avklaring. Droner som bare veier 10 gram er nå utviklet. 13) UAV for levering av varer til kunder Droneleveringssystemet er lansert i testmodus i den amerikanske nettbutikken Amazon, samt i postvesen Sveits. Disse dronene er i stand til å transportere laster som veier opptil 1 kg over en avstand på over 10 km uten å lade batteriet. Prosjekter begynte også å jobbe med levering av medisiner, dagligvarer døgnet rundt, samt retur av varer som ikke passet.

14) Hjelp i nødstilfeller

Drone for å finne savnede barn - som hunder, kan spore lukten av et barn. Droner med temperatursensorer brukes til å søke etter folk som er forsøplet med et snøskred.

15) Servitørdroner

Det har dukket opp spisesteder i Europa og Asia som har blitt kjent for å bruke droner til å levere bestillinger til bord: et flatt quadcopter kontrollert av en kelner med en iPad kan bringe mat og drikke til kundene i en hastighet på 40 km/t. Men hva som gjøres i Storbritannia for å tiltrekke oppmerksomhet, i Singapore - en alvorlig nødvendighet.

Det er mange restauranter her, og personalet for dem er i ferd med å bli en knapp arbeidsstyrke, så lokale restauratører jobber hardt med å eksperimentere med teknologier som kan løse problemet – fra risstekemaskiner til minitog for å levere bestillinger. Droner var et logisk neste skritt, og siden februar i år har restaurantkjeden Timbre introdusert dem for personalet: spisegjester bestiller ved hjelp av en nettbrett montert på bordet, og mat og drikke kommer fra kjøkkenet på et quadcopter.

16) Internett-delingsdrone

To giganter i IT-bransjen, Google og Facebook, annonserte nesten samtidig sine planer om å lage et nettverk av satellitter og droner som danner internettdekning over hele jordens overflate.

17) Strandbadevakt

En drone er en flott analog av en badevakt som sitter på et tårn. Dette ble bevist i Australia: den lokale tjenesten testet vellykket et multikopter konfigurert til å overvåke kystsonen. Enheten kan ikke bare advare badende om haier som nærmer seg - om nødvendig kan den kaste en livbøye til en druknende person. Etter å ha analysert alt det ovennevnte kan vi konkludere med at ubemannede fly i nær fremtid vil ta den første og viktigste plassen sammenlignet med bemannede fly.

Dette kan forklares med at bruk av droner ikke krever menneskelige ressurser, og derfor ingen setter livet i fare, og også med at droner har et svært bredt spekter av bruksområder innen forsvarsindustrien, sikkerhet, helsevesen, underholdning. og mange andre områder. Ulyanovsk-regionen kan godt bli en pioner i å lage droner, ved å bruke all kompetansen utviklet av regionen.

Kommunikasjon og kommunikasjon, fjernmåling av jorden og overvåking, søk og redning av mennesker, landbruk og transport regnes som prioriterte segmenter av dette markedet.

Ubemannede flysystemer i disse nisjene er etterspurt og har gode utsikter. I følge den offisielle ressursen til den regionale regjeringen er det allerede skissert planer for å skape en struktur i regionen som vil skape de nyeste flyene og integrere egenskapene som nanosenteret og det største industrikompleks Russland "Aviastar-SP". I Ulyanovsk-regionen er det planlagt å utvikle et "Road Map", som vil foreskrive omfanget av ubemannede luftfartøyer.

Dermed kan vi si at ubemannede kjøretøy (både flygende og ikke-flygende) er fremtiden.

Referanser 1. Ubemannede luftfartøyer / Hjelpeveiledning. Voronezh, Publishing House Polygraphic Center "Scientific Book", 2015. 616 s. s. 43-56. 2. Vasilin N.Ya. Ubemannede luftfartøyer // N.Ya. Vasilin. Minsk. Potpourri, 2017. 272 s. C. 5-7, 98-105. ISBN: 9854389839. 3. Bodrova A.S., Bezdenezhnykh S.I. // Utsikter for utvikling og bruk av komplekser med ubemannede luftfartøyer: konf. Kolomna, 2016. 274 s. s. 106-113. 4. Boyko A. // Bruksområder for droner. [ Elektronisk ressurs]. Tilgangsmodus: http://robotrends.ru/robopedia/oblasti-primeneniya-bespilotniko/ (dato for tilgang: 25/10/2017).

Fedoseeva N.A. , Zagvozkin M.V.

MERK FØLGENDE: Du ser på tekstdelen av innholdet i abstraktet, materialet er tilgjengelig ved å klikke på Last ned-knappen

Taktiske og tekniske egenskaper til ubemannede luftfartøyer i bruk med enheter fra den russiske føderasjonens konstituerende enhet

For det tekniske utstyret til departementet for nødsituasjoner i Russland med ubemannede luftfartøyer, russiske bedrifter Flere alternativer er utviklet, vurder noen av dem:

UAV ZALA 421-16E

- dette er et langtrekkende ubemannet fly (fig. 1.) med et automatisk kontrollsystem (autopilot), et navigasjonssystem med treghetskorrigering (GPS / GLONASS), et integrert digitalt telemetrisystem, navigasjonslys, en innebygd tre -aksemagnetometer, en målretensjon og aktiv sporingsmodul ("AC-modul"), et digitalt innebygd kamera, en digital bredbåndsvideosender med C-OFDM-modulasjon, et radiomodem med en mottaker for satellittnavigasjonssystem (SNS) "Diagonal AIR" med muligheten til å fungere uten et SNS-signal (radioavstandsmåler) et selvdiagnostisk system, en fuktighetssensor, en temperatursensor, en strømsensor, en, en fallskjermutløser, en luftpute for å beskytte målbelastning under landing, og en søkesender.

Dette komplekset er designet for å utføre luftovervåking når som helst på dagen i en avstand på opptil 50 km med sanntids videooverføring. Det ubemannede flyet løser vellykket oppgavene med å sikre sikkerheten og kontrollen av strategisk viktige objekter, lar deg bestemme koordinatene til målet og raskt ta beslutninger om å justere handlingene til bakketjenester. Takket være den innebygde AS-modulen overvåker UAV automatisk statiske og bevegelige objekter. I fravær av et SNS-signal, vil UAV autonomt fortsette oppgaven

Figur 1 – UAV ZALA 421-16E

UAV ZALA 421-08M

(Fig. 2.) Laget i henhold til "flying wing"-skjemaet - dette er et ubemannet fly med taktisk rekkevidde med en autopilot, det har et lignende sett med funksjoner og moduler som ZALA 421-16E. Dette komplekset er designet for operativ rekognosering av området i en avstand på opptil 15 km med sanntids videooverføring. UAV ZALA 421-08M kan sammenlignes med ultrapålitelighet, brukervennlighet, lav akustisk, visuell synlighet og de beste mållastene i sin klasse. Dette flyet krever ikke en spesialpreparert rullebane på grunn av det faktum at avgangen gjøres ved hjelp av en elastisk katapult, det utfører luftrekognosering under forskjellige værforhold når som helst på dagen.

Transport av komplekset med UAV ZALA 421-08M til operasjonsstedet kan utføres av en person. Lettheten til enheten gjør det mulig (med passende opplæring) å starte "for hånd", uten å bruke en katapult, noe som gjør den uunnværlig for å løse problemer. Den innebygde AS-modulen lar det ubemannede flyet automatisk overvåke statiske og bevegelige objekter, både på land og til vanns.

Figur 2 – UAV ZALA 421-08M

UAV ZALA 421-22

er et ubemannet helikopter med åtte rotorer, middels rekkevidde, med integrert autopilotsystem (fig. 3). Utformingen av apparatet er sammenleggbar, laget av komposittmaterialer, noe som sikrer bekvemmeligheten av levering av komplekset til driftsstedet av ethvert kjøretøy. Denne enheten krever ikke en spesielt forberedt rullebane på grunn av vertikal automatisk oppskyting og landing, noe som gjør den uunnværlig for luftrekognosering i vanskelig tilgjengelige områder.

ZALA 421-22 er vellykket brukt til å utføre operasjoner når som helst på dagen: for å søke og oppdage objekter, for å sikre sikkerheten til omkretsene innenfor en radius på opptil 5 km. Takket være den innebygde AS-modulen overvåker enheten automatisk statiske og bevegelige objekter.

Phantom 3 Professional

Den representerer neste generasjon av DJI quadcoptre. Den er i stand til å ta opp 4K-video og overføre HD-video rett ut av esken. Kameraet er integrert i gimbalen for maksimal stabilitet og vekteffektivitet når minste størrelse. I fravær av et GPS-signal sørger Visual Positioning-teknologien for svevende nøyaktighet.

Hovedfunksjoner

Kamera og Gimbal: Phantom 3 Professional tar 4K-video med opptil 30 bilder per sekund og tar bilder på 12 megapiksler som ser skarpere og renere ut enn noen gang. Den forbedrede kamerasensoren gir deg større klarhet, lavere støy og bedre bilder enn noe tidligere flygende kamera.

HD Video Link: Lav latens, HD-videooverføring basert på DJI Lightbridge-systemet.

DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery har nye elementer og bruksområder intellektuelt system batteristyring.

Flight Controller: Neste generasjons flykontroller for mer pålitelig ytelse. Den nye opptakeren lagrer dataene for hver flytur, og visuell posisjonering lar deg sveve nøyaktig på ett punkt i fravær av GPS.

Figur 4 - Phantom 3 Professional UAV

UAV Inspire 1

Inspire 1 er en ny multirotor som kan ta opp 4K-video og overføre HD-video (opptil 2 km) til flere enheter rett ut av esken. Utstyrt med et uttrekkbart landingsutstyr, kan kameraet rotere 360 grader uhindret. Kameraet er integrert i gimbalen for maksimal stabilitet og vekteffektivitet i et minimalt fotavtrykk. I fravær av et GPS-signal sørger Visual Positioning-teknologien for svevende nøyaktighet.

Hovedfunksjoner

Kamera & Gimbal: Tar opp opptil 4K-video og 12 megapikslers bilder. Nøytral tetthet (ND)-filtre er gitt for bedre eksponeringskontroll. Den nye gimbalmekanismen lar deg raskt fjerne kameraet.

HD Video Link: Lav ventetid, HD-videooverføring, dette er en oppgradert versjon av DJI Lightbridge-systemet. Det er også mulighet for styring fra to fjernkontroller.

Chassis: Uttrekkbart landingsutstyr, lar kameraet ta panoramaer uhindret.

DJI Intelligent Flight Battery: 4500mAh bruker et intelligent batteristyringssystem.

Flight Controller: Neste generasjons flykontroller for mer pålitelig ytelse. Den nye opptakeren lagrer dataene for hver flytur, og visuell posisjonering gjør det mulig, i mangel av GPS, å sveve nøyaktig på ett punkt.

Figur 5 - UAV Inspire 1

Alle egenskapene til UAV-ene oppført ovenfor er presentert i tabell 1 (bortsett fra Phantom 3 Professional og Inspire 1 som angitt i teksten)

Tabell 1. Kjennetegn ved UAV

UAV	ZALA 421-16E	ZALA 421-16EM	ZALA 421-08M	ZALA 421-08F	ZALA 421-16	ZALA 421-04M
UAV vingespenn, mm	2815	1810	810	425	1680	1615
Flyvarighet, t (min)	>4	2,5	(80)	(80)	4-8	1,5
UAV-lengde, mm	1020	900	425	–	–	635
Hastighet, km/t	65-110	65-110	65-130	65-120	130-200	65-100
Maksimal flyhøyde, m	3600	3600	3600	3000	3000	–
Mållastmasse, kg (g)	Opp til 1,5	Opptil 1	(300)	(300)	–	Opptil 1

Leksjon om å løse problemer, under hensyntagen til evnene til ubemannede luftfartøyer som er i tjeneste med enhetene til emnet i Den russiske føderasjonen.

– oppdagelse av nødsituasjoner;

- deltakelse i avvikling av nødsituasjoner;

– vurdering av skader fra nødssituasjoner.

Bruken av ubemannede luftfartøyer i det russiske nøddepartementets interesse er svært relevant. Ubemannede luftfartøyer opplever en skikkelig boom. Ubemannede luftfartøyer med forskjellige formål, forskjellige aerodynamiske ordninger og med en rekke taktiske og tekniske egenskaper stiger inn i luftrommet til forskjellige land. Suksessen til applikasjonen deres er først og fremst assosiert med den raske utviklingen av mikroprosessordatabehandling, kontrollsystemer, navigasjon, informasjonsoverføring og kunstig intelligens. Prestasjoner på dette området gjør det mulig å fly i automatisk modus fra start til landing, for å løse problemene med å overvåke jordens (vann)overflate, og for militære ubemannede luftfartøyer å sørge for rekognosering, søk, utvalg og ødeleggelse av mål under vanskelige forhold . Derfor utvikles både selve flyene og kraftverkene for dem i de fleste industriland på bred front.

For tiden er ubemannede luftfartøyer mye brukt av den russiske medisinske enheten for å håndtere krisesituasjoner og innhente operativ informasjon.

De er i stand til å erstatte fly og helikoptre i løpet av å utføre oppdrag som risikerer livene til mannskapene deres og mulig tap dyre bemannede fly. De første ubemannede luftfartøyene ble levert til EMERCOM i Russland i 2009. Sommeren 2010 ble ubemannede luftfartøyer brukt til å overvåke brannsituasjonen i Moskva-regionen, spesielt i distriktene Shatursky og Egoryevsky. I samsvar med dekret fra regjeringen i den russiske føderasjonen av 11. mars 2010 nr. 138 "Om godkjenning av de føderale regler for bruk av luftrommet til den russiske føderasjonen", forstås et ubemannet luftfartøy som et fly som flyr uten pilot (mannskap) om bord og kontrolleres automatisk under flyging av en operatør fra kontrollpunktet eller en kombinasjon av disse metodene

Det ubemannede luftfartøyet er designet for å løse følgende oppgaver:

– ubemannet fjernovervåking av skogområder for å oppdage skogbranner;

– overvåking og overføring av data om radioaktiv og kjemisk forurensning av terreng og luftrom i et gitt område;

teknisk rekognosering av områder med flom, jordskjelv og andre naturkatastrofer;

– påvisning og overvåking av isstopp og elveflom;

– overvåking av tilstanden til motorveier, olje- og gassrørledninger, kraftledninger og andre anlegg;

– økologisk overvåking av vannområder og kystlinje;

- fastsettelse av de nøyaktige koordinatene til beredskapsområder og berørte objekter.

Overvåking utføres dag og natt, under gunstige og begrensede værforhold.

Sammen med dette sørger det ubemannede luftfartøyet for søk etter de havarerte (ulykken) tekniske midlene og savnede grupper av mennesker. Søket utføres i henhold til en forhåndsinnstilt flyoppgave eller langs en flyrute som raskt endres av operatøren. Den er utstyrt med ledesystemer, luftbåren radarsystemer, sensorer og kameraer.

Under flyvningen utføres som regel kontrollen av et ubemannet luftfartøy automatisk ved hjelp av et navigasjons- og kontrollkompleks ombord, som inkluderer:

- en satellittnavigasjonsmottaker som gir mottak av navigasjonsinformasjon fra GLONASS- og GPS-systemer;

- et system med treghetssensorer som bestemmer orienterings- og bevegelsesparametrene til et ubemannet luftfartøy;

- et system av sensorer som gir måling av høyde og lufthastighet;

– forskjellige typer antenner. Kommunikasjonssystemet ombord opererer i det autoriserte radiofrekvensområdet og gir dataoverføring fra bord til bakke og fra bakke til bord.

Oppgaver for bruk av ubemannede luftfartøyer kan klassifiseres i fire hovedgrupper:

– oppdagelse av nødsituasjoner;

- deltakelse i avvikling av nødsituasjoner;

– søk og redning av ofre;

– vurdering av skader fra nødssituasjoner.

Oppdagelsen av en nødssituasjon forstås som en pålitelig bekreftelse av en nødsituasjon, samt tid og nøyaktige koordinater for observasjonsstedet. Luftovervåking av territorier ved bruk av ubemannede luftfartøyer utføres på grunnlag av prognoser om økt sannsynlighet for en nødsituasjon eller etter signaler fra andre uavhengige kilder. Dette kan være en flytur over skogområder i brannfarlige værforhold. Avhengig av hastigheten på nødsituasjonen, overføres data i sanntid eller behandles etter retur av det ubemannede luftfartøyet. De mottatte dataene kan overføres via kommunikasjonskanaler (inkludert satellitt) til hovedkvarteret for søke- og redningsoperasjonen, det regionale senteret til EMERCOM i Russland eller sentralkontoret til EMERCOM i Russland. Ubemannede luftfartøyer kan inkluderes i styrkene og midlene for å eliminere nødssituasjoner, og kan også være svært nyttige, og noen ganger uunnværlige, når de skal utføre søke- og redningsaksjoner på land og til sjøs. Ubemannede luftfartøyer brukes også til å vurdere skader fra nødsituasjoner i tilfeller hvor dette må gjøres raskt og nøyaktig, samt uten risiko for helse og liv til bakkeredningsteam. I 2013 ble ubemannede luftfartøyer brukt av ansatte i det russiske nøddepartementet for å overvåke flomsituasjonen i Khabarovsk-territoriet. Ved hjelp av data som ble overført i sanntid, ble tilstanden til beskyttelsesstrukturer overvåket for å forhindre dambrudd, samt søket etter mennesker i oversvømmede områder med påfølgende justering av handlingene til ansatte i det russiske nøddepartementet.

Tatt i betraktning erfaringen med å bruke ubemannede luftfartøyer i det russiske nøddepartementets interesse, kan følgende generaliseringer gjøres: - Den økonomiske gjennomførbarheten av å bruke ubemannede luftfartøyer skyldes brukervennlighet, muligheten for start og landing på et hvilket som helst valgt territorium ; - det operative hovedkvarteret mottar pålitelig video- og fotoinformasjon, som lar deg effektivt administrere styrkene og midlene for lokalisering og avvikling av nødsituasjoner; - muligheten for å overføre video- og fotoinformasjon i sanntid til kontrollpunkter lar deg raskt påvirke en endring i situasjonen og ta den riktige ledelsesbeslutningen; – muligheten for manuell og automatisk bruk av ubemannede luftfartøyer. I samsvar med forskriftene "Om departementet for den russiske føderasjonen for sivilforsvar, nødsituasjoner og eliminering av konsekvenser av naturkatastrofer", administrerer det russiske nøddepartementet det enhetlige statlige systemet for forebygging og eliminering av nødsituasjoner på føderalt nivå. Effektiviteten til et slikt system bestemmes i stor grad av nivået på dets tekniske utstyr og den riktige organiseringen av samspillet mellom alle dets bestanddeler. For å løse problemet med å samle inn og behandle informasjon innen sivilforsvar, beskytte befolkningen og territoriene mot nødsituasjoner, sikre brannsikkerhet, sikkerheten til mennesker i vannforekomster, samt utveksle denne informasjonen, er det tilrådelig å bruke kompleks plass , luft, bakke eller overflatebaserte tekniske midler. Tidsfaktoren er ekstremt viktig når man planlegger og gjennomfører tiltak for å beskytte befolkningen og territoriene mot nødsituasjoner, samt sikre brannsikkerhet. Nivået på økonomisk skade fra nødssituasjoner og antall berørte borgere avhenger i stor grad av rettidig mottak av informasjon om nødsituasjoner fra ledelsen av departementet for krisesituasjoner i Russland på ulike nivåer og av den raske responsen på det som skjer. På samme tid, for å vedta hensiktsmessige operasjonelle ledelsesbeslutninger det er nødvendig å gi fullstendig, objektiv og pålitelig informasjon, ikke forvrengt eller modifisert på grunn av subjektive faktorer. Dermed vil videre introduksjon av ubemannede luftfartøyer i betydelig grad bidra til å fylle informasjonshull angående dynamikken i utviklingen av nødsituasjoner. Ekstremt viktig oppgave er å oppdage forekomsten av en nødsituasjon. Bruken av ubemannede luftfartøyer alene kan være svært effektiv for en sakte utviklende nødsituasjon eller nødsituasjon i relativ nærhet til de utplasserte styrkene og midler for å eliminere den. Samtidig, i kombinasjon med data hentet fra andre tekniske rommidler, bakke- eller overflatebaserte, kan det virkelige bildet av kommende hendelser, så vel som arten og tempoet i utviklingen deres, presenteres i detalj. Det tekniske utstyret til EMERCOM of Russia med lovende robotsystemer er en presserende og ekstremt viktig oppgave. Utvikling, produksjon og implementering av slike verktøy er en ganske kompleks og kapitalkrevende prosess. Imidlertid vil offentlige utgifter til slikt utstyr dekkes av den økonomiske effekten av forebygging og eliminering av nødsituasjoner ved bruk av dette utstyret. Bare fra de årlige skogbrannene lider den russiske føderasjonen kolossale økonomiske tap. For å modernisere den tekniske basen til EMERCOM of Russia, ble det derfor utviklet et program for å utstyre enhetene til EMERCOM of Russia med moderne modeller av maskiner og utstyr for 2011–2015. Analyse av responsen fra myndigheter og styrker på føderale nødsituasjoner knyttet til passeringen av sommer-høstflommen 2013 i Fjernøsten føderalt distrikt, understreket relevansen av bruk av ubemannede luftfartøyer i det russiske nøddepartementets interesse. I forbindelse med dette ble det besluttet å opprette en avdeling av ubemannede luftfartøyer. Sammen med dette er det hele linjen problemer som må løses før ubemannede fly blir utbredt. Blant dem kan man skille ut integrering av ubemannede luftfartøyer i lufttrafikksystemet på en slik måte at de ikke utgjør en trussel om kollisjoner med bemannede fly, både sivile og militære. Når de utfører spesifikke redningsoperasjoner, har styrkene til det russiske nøddepartementet rett til å bruke sine tekniske midler for å utføre det nødvendige arbeidet. I denne forbindelse er det for tiden ingen strenge regulatoriske begrensninger, og enda mer, forbud mot bruk av ubemannede luftfartøyer i det russiske nøddepartementets interesse. Men regulatoriske spørsmål juridisk regulering Utvikling, produksjon og bruk av ubemannede luftfartøyer til sivil bruk som helhet er ennå ikke løst.

– det første vendepunktet på ruten (startpunktet for ruten (IPM) er satt nær startpunktet.

- dybden av arbeidsområdet bør være innenfor grensene for stabilt mottak av videosignalet og telemetriinformasjon fra UAV. (Dybde på arbeidsområdet

– avstand fra plasseringen av NSS-antennen til det fjerneste vendepunktet. Arbeidsområde - territoriet der UAVen utfører et gitt flyprogram.).

– Sporlinjen bør om mulig ikke passere i nærheten av kraftlinjer (kraftlinjer) med høy effekt og andre objekter med høyt nivå av elektromagnetisk stråling (radarstasjoner, sender/mottakerantenner osv.).

— Den estimerte flyvarigheten må ikke overstige 2/3 av den maksimale varigheten oppgitt av produsenten.

– Det er nødvendig å sørge for minst 10 minutters flytid for start og landing. Til generell inspeksjon territorium, er det mest hensiktsmessige en sirkulær lukket rute. Hovedfordelene med denne metoden er dekningen av et stort område, effektiviteten og hastigheten til overvåking, muligheten for å kartlegge vanskelig tilgjengelige områder i terrenget, relativt enkel planlegging av en flyoppgave og rask behandling av de oppnådde resultatene . Flyruten skal gi en inspeksjon av hele arbeidsområdet.

For rasjonell bruk av UAV-energiressursene er det tilrådelig å legge flyruten slik at første halvdel av UAV-flygingen skjer mot vinden.

Figur 1 - Bygge en flyrute, med tanke på vinden.

For en detaljert inspeksjon av enkeltdeler av terrenget innenfor arbeidsområdet benyttes rettlinjede innbyrdes parallelle ruter.

Figur 2 - Bygge en flytur av en rett parallell rute.

Parallellruten anbefales brukt ved flyfotografering av terreng. Når du forbereder en rute, må operatøren ta hensyn til den maksimale bredden på synsfeltet til UAV-kameraet i en gitt høyde av flygningen. Ruten er lagt slik at kantene på kameraets synsfelt overlapper nabofelt med ca 15 % -20 %.

Figur 3 - Parallell rute.

Flyging over et gitt objekt brukes ved inspeksjoner av spesifikke objekter. Det er mye brukt i tilfeller der koordinatene til et objekt er kjent og dets tilstand må avklares.

Figur 4 - Flyby for et gitt objekt

Under inspeksjon av aktive skogbranner bestemmer operatøren hovedretningen for spredning av brann, tilstedeværelsen av en trussel om brannspredning til økonomiske anlegg og bosetninger, tilstedeværelsen av separate forbrenningssentre, områder som er spesielt farlige med tanke på brann , stedet der brannen passerer gjennom de mineraliserte strimlene, og om mulig identifiserer plasseringen av personer og utstyr som brukes til å slukke en brann for å fastslå riktigheten av deres plassering på kanten av brannen. Samtidig med mottak av videoinformasjon tar representanter for skogbrukstjenesten beslutninger om taktiske metoder for slokking, manøvrering av mennesker og tekniske ressurser. Naturlige grenser er skissert for å stoppe brannen, adkomstveier (tilnærminger) til brannen, en del av kanten (veier, stier, innsjøer, bekker, elver, broer).

Eksempel på UAV-applikasjon

I april 2011 ble tre ubemannede HE300 helikoptre brukt til å visuelt overvåke det rammede atomanlegget i Fukushima. Disse UAV-ene er utstyrt med et profesjonelt videokamera, et termisk bildekamera, ulike sensorer for måling og opptak, og en tank for spraying av ulike væsker. Resultatene av videofilming fra UAV er vist i figur 5.6.

Figur 5.6 - Japansk atomkraftverk etter en ulykke med en UAV.

I februar 2014 tillot ZALA UAV-er departementet for nødsituasjoner i Kirov-regionen å kontrollere situasjonen under en brann på jernbanestasjon(avsporet og sammensetningen med gasskondensat tok fyr), konsentrer krefter kompetent for sikker evakuering av beboere og avvikling av konsekvensene av hendelsen. Luftovervåking av nødsonen ble utført på dagtid og om natten, noe som helt eliminerte risikoen for livet til befolkningen og nødredningsteamet. Bilder fra stedet. krasj filmet av UAV er vist i figur 7.

Støtt prosjektet

Det er en oppfatning at de kun har et militært formål. I Russland, inntil nylig, var det bare hæren som hadde muligheten til å bruke UAV. Dronene utførte oppgavene flyfotografering (foto, video), radiorekognosering, gjenstandsdeteksjon osv.

Imidlertid har i dag feltet for utvikling og opprettelse av ubemannede systemer gått langt utover disse grensene. For tiden brukes russiske UAV-er i fem sivile områder i tillegg til det militærindustrielle komplekset. Nemlig: nødsituasjoner (søk etter personer, nødforebygging, redningsaksjoner osv.); sikkerhet (beskyttelse av gjenstander og mennesker, samt deteksjon av dem); overvåking (NPP, kraftledninger, land, skogbruk, olje og gass, vannressurser, landbruk, etc.); flyfotografering (geodesi, kartografi, luftundersøkelse); vitenskap (arktisk forskning, utstyrsforskning, FoU).

Typer droner

Nå i produksjon ubemannede luftfartøyer mer enn 20 innenlandske bedrifter er engasjert i, og produserer rundt 50 modeller for ulike formål. Det er sant at ikke alle disse selskapene gjennomfører en hel syklus: fra utvikling til produksjon. De fleste utfører kun skrutrekkermontering av importerte enheter.

Alle UAV er delt inn i 3 hovedtyper etter type og oppgaveomfang: ubemannede fly, ubemannede helikoptre og ubemannede ballonger.

Ubemannet fly

Droner av denne typen brukes primært til overvåking av areal og lineære områder i terrenget. De er i stand til å overvinne lange avstander, og utføre de vanskeligste flyfotograferingene online når som helst på dagen og under alle værforhold. Maksimal kvalitet på arbeidet og effektiviteten til oppgavene som utføres er mulig i en avstand på ikke mer enn 70 km fra bakkekontrollstasjonen. Hastighet - opptil 400 km / t. Tid brukt under flyturen: fra 30 minutter til 8 timer.

Ubemannede helikoptre

Maskiner av denne typen brukes til driftsovervåking av lokale områder i terrenget. De er små og enkle å administrere. De krever ikke en spesiell rullebane. I likhet med fly kan ubemannede helikoptre operere når som helst på dagen eller natten og under alle værforhold. Flytid: 30 minutter til 3 timer.

Ubemannede ballonger

Moderne svært effektive enheter designet for rekognosering og overvåking av terreng i en høyde på opptil 400 m. Lette, pålitelige, mobile kjøretøy som kan operere i sanntid i lang tid.

Oversikt over produsenter og modeller av droner

Som nevnt ovenfor, UAV-utviklingsselskaper i totalt antall det er ikke mange innenlandske produsenter. Det er imidlertid bedre å bestille enheten fra denne minoriteten. Tross alt vil de ikke bare designe en bil spesifikt for dine behov, men også utstyre den med alt nødvendig utstyr, samt velge det beste alternativet for administrasjonen.

I dag inkluderer slike selskaper: Yakovlev Design Bureau, MiG Design Bureau, Sukhoi Design Bureau, Sokol Design Bureau, Transas (alle for militærindustrielle formål); ZALA AERO GROUP, BLASKOR, Unmanned, Aerocon (alle sivile formål), etc.

Pris drone et gjennomsnitt på rundt 500 tusen rubler. Riktignok er dette bare prisen på selve dronemodellen. Det endelige beløpet avhenger av hva forvaltningskomplekset blir. Og de, avhengig av oppgavene, er basert på biler, båter, samt bakke, bærbare og mobile. Derfor kan den totale kostnaden nå flere titalls millioner rubler.

For øyeblikket er en av de mest ettertraktede dronene radiostyrt "Seraphim", skapt av ledende russisk selskap innen ZALA AERO UAV-er. Dette er et «six-copter», det vil si et 6-rotors helikopter. Mye brukt av trafikkpolitiet i Russland for å søke etter stjålne biler. Styres av datamaskin og GPS-systemer. Veier kun 1,2 kg og er lett å starte med hånden. Den elektriske ladningen er nok for en halvtimes flytur, men dette er nok til at den kraftigste optikken til enheten lett gjenkjenner ønsket objekt i en avstand på opptil 5 km og fra en høyde på opptil 500 m.

En annen ubemannet kompleks Supercam 100, utviklet av det innenlandske selskapet Unmanned, kalles et superplan. Dette er en allsidig maskin i liten størrelse, alltid klar til å starte under alle klimatiske forhold. Hovedformålet er fjernovervåking, flyfotografering av relieffet, vannoverflate, søk og deteksjon av objekter. På forespørsel fra kunden er den utstyrt med et videokamera, et fotokamera, et termisk kamera. Starter fra
ved hjelp av en elastisk katapult. Landing skjer med fallskjerm. Takket være en spesiell fjernkontroll er det mulig å kombinere opptil 4 droner til ett kontrollsystem. I tillegg er det beskyttelse mot tap av kontroll. Flyrekkevidde - 100 km, høyde - 3600 m, hastighet - 125 km / t.

I trange byforhold er det upraktisk å bruke store høyhastighets ubemannede luftfartøyer. Derfor har Aerocon utviklet en av de letteste i verden (0,25 kg) mini-UAV "Inspector-101" for luft
intelligens. Denne modellen er liten på alle måter. Den er utstyrt med et lite fargevideokamera, en liten skrue som driver en bitteliten elektrisk motor, og styres fra bakken av en bærbar datamaskin. Lanseringen er laget av en katapult som lander - på "magen". Kan arbeide i et meget bredt temperaturområde: fra -30 til +50 °C. Flyrekkevidde - 44 km, hastighet - 72 km / t.

Og igjen går vi tilbake til den ledende innenlandske utvikleren og produsenten av UAV-er ZARA AERO GROUP. I tillegg til mobile enheter av helikopter- og flytype, er selskapet engasjert i produksjon av de beste ubemannede luftfartøyene i Russland.
ballonger. For eksempel en multifunksjonell, men enkel å administrere enhet. Den er designet for å utføre et svært bredt spekter av oppgaver: overvåking av overfylte steder, rekognosering, miljømålinger, beredskapsledelse osv. Den jobber autonomt i opptil 72 timer ved vindhastigheter på opptil 15 m/s. Observasjonsområdedekning - 360°. Maksimal utplasseringshøyde er 300 m.

I i fjor det er kommet et stort antall publikasjoner om bruk av ubemannede luftfartøyer (UAV) eller ubemannede luftsystemer (UAS) for å løse topografiske problemer. Slik interesse skyldes i stor grad deres brukervennlighet, effektivitet, relativt lave kostnader, effektivitet osv. De oppførte kvaliteter og tilgjengeligheten av effektive programvareverktøy automatisk behandling av flyfotomateriale (inkludert valg av nødvendige poeng) åpner for muligheter for bred bruk av ubemannet flyprogramvare og maskinvare i utøvelse av tekniske og geodetiske undersøkelser.

I denne utgaven, med en oversikt over de tekniske midlene til ubemannede fly, åpner vi en serie publikasjoner om egenskapene til UAV-er og opplevelsen av deres bruk i felt- og kameraarbeid.

D.P. INOZEMTSEV, prosjektleder, PLAZ LLC, Moskva Saint Petersburg

UBEMANNEDE LUFTKJØRETØY: TEORI OG PRAKSIS

Del 1. Oversikt over tekniske virkemidler

HISTORISK REFERANSE

Ubemannede luftfartøyer dukket opp i forbindelse med behovet for å effektivt løse militære oppgaver - taktisk rekognosering, levering av militære våpen (bomber, torpedoer, etc.) til bestemmelsesstedet, kampkontroll osv. Og det er ingen tilfeldighet at deres første bruk vurderes å være levering av bomber av de østerrikske troppene til det beleirede Venezia med ballonger i 1849. En kraftig drivkraft til utviklingen av UAV-er var fremveksten av radiotelegrafi og luftfart, som gjorde det mulig å forbedre deres autonomi og kontrollerbarhet betydelig.

Så i 1898 utviklet og demonstrerte Nikola Tesla et radiostyrt miniatyrskip, og allerede i 1910 foreslo, bygget og testet den amerikanske militæringeniøren Charles Kettering flere modeller av ubemannede luftfartøyer. I 1933 ble den første UAV-en utviklet i Storbritannia.

gjenbrukbare, og det radiostyrte målet opprettet på grunnlag av det ble brukt i Royal Navy of Great Britain frem til 1943.

I flere tiår forut for sin tid, forskning av tyske forskere, som ga verden på 1940-tallet jetmotor og V-1 kryssermissil som det første ubemannede luftfartøyet brukt i ekte kampoperasjoner.

I USSR, på 1930-1940-tallet, utviklet flydesigner Nikitin en torpedobombefly av typen "flying wing", og på begynnelsen av 40-tallet, et prosjekt for en ubemannet flygende torpedo med en rekkevidde på 100 kilometer og mer ble forberedt, men disse utviklingene ble ikke til ekte design.

Etter slutten av den store Patriotisk krig Interessen for UAV-er har økt betydelig, og siden 1960-tallet har de vært mye brukt til å løse ikke-militære oppgaver.

Generelt kan historien til UAV deles inn i fire tidsperioder:

1.1849 - begynnelsen av det tjuende århundre - forsøk og eksperimentelle eksperimenter for å lage en UAV, formasjonen teoretiske grunnlag aerodynamikk, flyteori og flyberegning i forskeres verk.

2. Begynnelsen av det tjuende århundre - 1945 - utviklingen av UAV-er for militære formål (fly-prosjektiler med kort rekkevidde og flyvarighet).

3.1945–1960 - perioden for å utvide klassifiseringen av UAV-er for deres tiltenkte formål og opprette dem hovedsakelig for rekognoseringsoperasjoner.

4.1960 år - i dag - utvidelsen av klassifiseringen og forbedringen av UAV, begynnelsen på massebruk for å løse ikke-militære problemer.

UAV-KLASSIFISERING

Det er velkjent at flyfotografering, som en type fjernmåling av jorden (ERS), er den mest produktive metoden for å samle inn romlig informasjon, grunnlaget for å lage topografiske planer og kart, lage tredimensjonalt relieff og terrengmodeller. Flyfotografering utføres både fra bemannede fly – fly, luftskip, motorhengeglidere og ballonger, og fra ubemannede luftfartøyer (UAV).

Ubemannede luftfartøyer, i likhet med bemannede, er av fly- og helikoptertype (helikoptre og multikoptre er fly med fire eller flere rotorer med rotorer). For tiden er det ingen generelt akseptert klassifisering av UAV-er av flytype i Russland. Missiler.

Ru sammen med portalen UAV.RU tilbyr moderne klassifisering UAV av flytype utviklet basert på tilnærmingene til UAV International, men tar hensyn til spesifikasjonene og situasjonen til hjemmemarkedet (klasser) (tabell 1):

Mikro- og mini-UAV-er med kort rekkevidde. Klassen av miniatyr ultralette og lette kjøretøy og komplekser basert på dem med en startvekt på opptil 5 kilo begynte å dukke opp i Russland relativt nylig, men allerede ganske

bredt presentert. Slike UAV-er er designet for individuell operativ bruk på korte avstander i en avstand på opptil 25–40 kilometer. De er enkle å betjene og transportere, er sammenleggbare og er plassert som "bærbare", utskytingen utføres ved hjelp av en katapult eller for hånd. Disse inkluderer: Geoscan 101, Geoscan 201, 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, T23 Eleron, T25, Eleron-3, Gamayun-3, Irkut-2M, "Istra-10",

"BRAT", "Lokon", "Inspector 101", "Inspector 201", "Inspector 301", etc.

Lette UAV-er med kort rekkevidde. Denne klassen inkluderer noe større kjøretøy - med en startvekt på 5 til 50 kilo. Rekkevidden for handlingen deres er innenfor 10–120 kilometer.

Blant dem: Geoscan 300, Grant, ZALA 421-04, Orlan-10, PteroSM, PteroE5, T10, Ele ron-10, Gamayun-10, Irkut-10,

T92 "Lotos", T90 (T90-11), T21, T24, "Tipchak" UAV-05, UAV-07, UAV-08.

Lette mellomdistanse UAV-er. En rekke innenlandske prøver kan tilskrives denne klassen av UAV-er. Massen deres varierer mellom 50-100 kilo. Disse inkluderer: T92M "Chibis", ZALA 421-09,

"Dozor-2", "Dozor-4", "Bee-1T".

Middels UAV. Startvekten til mellomstore UAV-er varierer fra 100 til 300 kilo. De er designet for bruk i områder på 150-1000 kilometer. I denne klassen: M850 Astra, Binom, La-225 Komar, T04, E22M Berta, Berkut, Irkut-200.

Middels UAV. Denne klassen har en rekkevidde som ligner på UAV-ene i forrige klasse, men de har en litt høyere startvekt - fra 300 til 500 kilo.

Denne klassen bør inkludere: Hummingbird, Dunham, Dan-Baruk, Stork (Julia), Dozor-3.

Tunge mellomdistanse UAV-er. Denne klassen inkluderer UAV-er med en flyvekt på 500 eller mer kilogram, designet for bruk på middels avstander på 70–300 kilometer. I tungklassen er følgende: Tu-243 "Reis-D", Tu-300, "Irkut-850", "Nart" (A-03).

Tunge UAV-er med lang flytur. Kategorien ubemannede kjøretøy, som er ganske etterspurt i utlandet, inkluderer American Predator, Reaper, GlobalHawk UAVs, Israeli Heron, Heron TP. Det er praktisk talt ingen prøver i Russland: Zond-3M, Zond-2, Zond-1, Sukhoi ubemannede luftsystemer (BasS), der en robot luftfartskompleks(KREFT).

Ubemannede kampfly (UBS). For tiden jobber verden aktivt med å skape lovende UAV-er som kan bære våpen om bord og er designet for å treffe land- og overflatestasjonære og mobile mål i møte med sterk motstand fra fiendtlige luftforsvarsstyrker. De er preget av en rekkevidde på rundt 1500 kilometer og en masse på 1500 kilo.

Til dags dato presenteres to prosjekter i Russland i BBS-klassen: Breakthrough-U, Skat.

I praksis, for flyfotografering, brukes som regel UAV-er som veier opptil 10–15 kilo (mikro-, mini-UAV og lette UAV). Dette skyldes det faktum at med en økning i startvekten til UAV, øker kompleksiteten i utviklingen og følgelig kostnadene, men driftssikkerheten og sikkerheten reduseres. Faktum er at når du lander en UAV, frigjøres energi E = mv2 / 2, og jo større massen til enheten m er, desto større er landingshastigheten v, det vil si at energien som frigjøres under landing vokser veldig raskt med økende masse. Og denne energien kan skade både selve UAVen og eiendommen på bakken.

Et ubemannet helikopter og et multikopter har ikke denne ulempen. Teoretisk sett kan en slik enhet landes med en vilkårlig lav hastighet for tilnærming til jorden. Imidlertid er ubemannede helikoptre for dyre, og coptre er ennå ikke i stand til å fly over lange avstander, og brukes kun til å skyte lokale objekter (enkelte bygninger og strukturer).

Ris. 1. UAV Mavinci SIRIUS Fig. 2. UAV Geoscan 101

UAV FORDELER

UAV-enes overlegenhet over bemannede fly er først og fremst kostnadene ved arbeid, samt en betydelig reduksjon i antall rutineoperasjoner. Selve fraværet av en person om bord i flyet forenkler i stor grad forberedelsene til flyfotografering.

For det første trenger du ikke en flyplass, selv den mest primitive. Ubemannede luftfartøyer lanseres enten for hånd eller ved hjelp av en spesiell startanordning - en katapult.

For det andre, spesielt ved bruk av en elektrisk fremdriftskrets, er det ikke behov for kvalifisert teknisk assistanse for å vedlikeholde flyet, og tiltak for å ivareta sikkerheten på arbeidsstedet er ikke så kompliserte.

For det tredje er det ingen eller mye lengre interregulatorisk driftsperiode for UAV sammenlignet med et bemannet fly.

Denne omstendigheten er av stor betydning i driften av et flyfotokompleks i avsidesliggende områder av landet vårt. Som regel er feltsesongen for flyfotografering kort, hver fine dag skal brukes til fotografering.

UAV-ENHET

to hovedoppsettskjemaer for UAV: klassisk (i henhold til "flykroppen + vinger + hale"), som inkluderer for eksempel Orlan-10 UAV, Mavinci SIRIUS (fig. 1) og andre, og "flyvingen", som inkluderer Geoscan101 (fig. 2), Gatewing X100, Trimble UX5, etc.

Hoveddelene av et ubemannet flyfotokompleks er: kropp, motor, kontrollsystem ombord (autopilot), bakkekontrollsystem (GCS) og flyfotoutstyr.

Kroppen til UAV-en er laget av lettvektsplast (som karbonfiber eller Kevlar) for å beskytte kostbart fotografisk utstyr og kontroller og navigasjon, og vingene er laget av plast eller ekstrudert polystyrenskum (EPP). Dette materialet er lett, sterkt nok og går ikke i stykker ved støt. En deformert EPP-del kan ofte repareres med improviserte midler.

En lett UAV med fallskjermlanding tåler flere hundre flyvninger uten reparasjon, som som regel inkluderer utskifting av vinger, flykroppselementer osv. Produsenter prøver å redusere kostnadene for deler av skroget som er utsatt for slitasje slik at kostnaden for brukeren for å opprettholde UAV-en i fungerende stand er minimal.

Det skal bemerkes at de dyreste elementene i flyfotograferingskomplekset, bakkekontrollsystemet, flyelektronikk, programvare, ikke er utsatt for slitasje i det hele tatt.

Kraftverket til UAV kan være bensin eller elektrisk. Dessuten vil en bensinmotor gi en mye lengre flytur, siden bensin, per kilo, har 10–15 ganger mer energi lagret enn det som kan lagres i selve det beste batteriet. Et slikt kraftverk er imidlertid komplekst, mindre pålitelig og krever en betydelig mengde tid for å klargjøre UAV-en for utskyting. I tillegg er et bensindrevet ubemannet luftfartøy ekstremt vanskelig å transportere til arbeidsstedet med fly. Til slutt krever det en svært dyktig operatør. Derfor er det fornuftig å bruke en bensindrevet UAV bare i tilfeller der det er behov for svært lang flytid - for kontinuerlig overvåking, for å undersøke spesielt avsidesliggende objekter.

Det elektriske fremdriftssystemet er derimot svært lite krevende for ferdighetsnivået til driftspersonellet. Moderne oppladbare batterier kan gi en sammenhengende flytur på mer enn fire timer. Service på en elektrisk motor er veldig enkelt. For det meste er dette kun beskyttelse mot fuktighet og smuss, samt sjekk av spenningen til ombordnettverket, som utføres fra bakkekontrollsystemet. Batteriene lades fra nettverket ombord til kjøretøyet som følger med eller fra en autonom strømgenerator. Den børsteløse elektriske motoren til UAV-en slites praktisk talt ikke ut.

Autopiloten - med treghetssystem (fig. 3) er det viktigste kontrollelementet til UAV.

Autopiloten veier kun 20-30 gram. Men dette er et veldig komplekst produkt. I autopiloten, i tillegg til en kraftig prosessor, er mange sensorer installert - et treakset gyroskop og akselerometer (og noen ganger et magnetometer), en GLO-NASS / GPS-mottaker, en trykksensor, en lufthastighetssensor. Med disse enhetene vil et ubemannet luftfartøy kunne fly strengt tatt på en gitt kurs.

Ris. 3. AutopilotMikropilot

UAVen har et radiomodem som er nødvendig for å laste ned en flyoppgave, overføre telemetridata om flygingen og gjeldende plassering på arbeidsstedet til bakkekontrollsystemet.

Bakkekontrollsystem

(NSU) er en nettbrett eller bærbar datamaskin utstyrt med et modem for kommunikasjon med UAV. En viktig del av NSU er programvare for å planlegge en flyoppgave og vise fremdriften i implementeringen.

Som regel blir en flyoppgave kompilert automatisk, i henhold til en gitt kontur av et områdeobjekt eller knutepunkter til et lineært objekt. I tillegg er det mulig å designe flyruter basert på nødvendig flyhøyde og nødvendig oppløsning av fotografier på bakken. For automatisk å opprettholde en gitt flyhøyde er det mulig å ta hensyn til en digital terrengmodell i vanlige formater i en flyoppgave.

Under flyturen vises posisjonen til UAV og konturene til bildene som tas på det kartografiske underlaget til NSU-monitoren. Under flyturen har operatøren muligheten til raskt å omdirigere UAVen til et annet landingsområde og til og med raskt lande UAVen fra den "røde" knappen på bakkekontrollsystemet. På kommando fra NSU kan andre hjelpeoperasjoner planlegges, for eksempel fallskjermutløsning.

I tillegg til å sørge for navigasjon og flyging, må autopiloten styre kameraet for å motta bilder med et gitt bildeintervall (så snart UAV-en flyr den nødvendige avstanden fra forrige fotografiske senter). Hvis det forhåndsberegnet mellombildeintervallet ikke er stabilt, må du justere lukkertiden slik at selv med medvind er den langsgående overlappingen tilstrekkelig.

Autopiloten må registrere koordinatene til fotograferingssentrene til den geodetiske satellittmottakeren GLONASS/GPS slik at det automatiske bildebehandlingsprogrammet raskt kan bygge en modell og binde den til terrenget. Den nødvendige nøyaktigheten for å bestemme koordinatene til fotograferingssentrene avhenger av mandat for flyfotografering.

Luftfotoutstyr er installert på UAV-en avhengig av dens klasse og bruksformål.

Mikro- og mini-UAV er utstyrt med kompakte digitale kameraer utstyrt med utskiftbare linser med konstant brennvidde(uten zoom eller zoomenhet) som veier 300-500 gram. SONY NEX-7-kameraer brukes for tiden som slike kameraer.

med en 24,3 MP sensor, CANON600D 18,5 MP sensor og lignende. Lukkerkontroll og signaloverføring fra lukkeren til satellittmottakeren utføres ved hjelp av standard eller lett modifiserte elektriske kontakter på kameraet.

Lette UAV-er med kort rekkevidde er utstyrt med speilreflekskameraer med et stort lysfølsomt element, for eksempel Canon EOS5D (sensorstørrelse 36 × 24 mm), Nikon D800 (36,8 MP matrise (sensorstørrelse 35,9 × 24 mm)), Pentax645D (CCD-sensor 44 × 33 mm, 40 MP matrise) og lignende, som veier 1,0–1,5 kilo.

Ris. 4. Plan for plassering av flyfoto (blå rektangler med etiketter med tall)

UAV KAPABILITETER

I henhold til kravene i dokumentet "Grunnleggende bestemmelser for flyfotografering utført for å lage og oppdatere topografiske kart og planer" GKINP-09-32-80, må transportøren av flyfotograferingsutstyr følge designposisjonen til flyfotoruter så nøyaktig som mulig , opprettholde et gitt flynivå (fotograferingshøyde), sikre overholdelse av grenseavvik for kameraorienteringsvinkler - tilt, roll, pitch. I tillegg skal navigasjonsutstyr gi eksakt tidspunkt lukkerdrift og bestemme koordinatene til fotograferingssentrene.

Utstyret integrert i autopiloten ble nevnt ovenfor: disse er et mikrobarometer, en lufthastighetssensor, et treghetssystem og satellittnavigasjonsutstyr. I henhold til testene som ble utført (spesielt Geoscan101 UAV), ble følgende avvik fra de virkelige skyteparametrene fra de gitte etablert:

UAV-avvik fra ruteaksen - i området 5–10 meter;

Avvik fra fotograferingshøyder - i området 5–10 meter;

Høydefluktuasjoner ved fotografering av tilstøtende bilder - ikke mer

Oppstår i flukt "juletrær" (svinger av bilder i horisontalplanet) behandles automatisert system fotogrammetrisk behandling uten merkbare negative konsekvenser.

Det fotografiske utstyret installert på UAVen gjør det mulig å få digitale bilder av terrenget med en oppløsning på bedre enn 3 centimeter per piksel. Bruken av fotografiske linser med kort, middels og langt fokus bestemmes av arten av de ferdige materialene som oppnås: enten det er en relieffmodell eller et ortofotokart. Alle beregninger gjøres på samme måte som i den "store" flyfotograferingen.

Bruken av et dobbeltfrekvens GLO-NASS/GPS satellittgeodetisk system for å bestemme koordinatene til bildesentre gjør det mulig, i prosessen med etterbehandling, å oppnå koordinatene til fotograferingssentre med en nøyaktighet bedre enn 5 centimeter, og bruken av PPP-metoden (PrecisePointPositioning) gjør det mulig å bestemme koordinatene til bildesentre uten å bruke basestasjoner eller i betydelig avstand fra dem.

Sluttbehandlingen av flyfotomateriale kan tjene som et objektivt kriterium for å vurdere kvaliteten på utført arbeid. For illustrasjon kan vi vurdere dataene om vurderingen av nøyaktigheten av fotogrammetrisk prosessering av luftfotomateriale fra UAV, utført i PhotoScan-programvaren (produsert av Agisoﬅ, St. Petersburg) ved kontrollpunkter (tabell 2).

Poengtall	Feil langs koordinataksene, m	Abs, pix	projeksjoner
Poengtall			projeksjoner





(ΔD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

UAV-SØKNAD

i verden, og i I det siste og i Russland brukes ubemannede luftfartøyer i geodetiske undersøkelser under bygging, for å utarbeide matrikkelplaner for industrianlegg, transportinfrastruktur, landsbyer, sommerhus, i gruveundersøkelser for å bestemme volumet av gruvearbeid og deponier, med tanke på bevegelsen av bulklast i steinbrudd, havner, gruve- og prosessanlegg, for å lage kart, planer og 3D-modeller av byer og bedrifter.

3. Tseplyaeva T.P., Morozova O.V. Stadier av utvikling av ubemannede luftfartøyer. M., "Åpen informasjon og datamaskinintegrerte teknologier", nr. 42, 2009.

Droner har blitt mer og mer populære de siste årene. De begynner å bli brukt overalt: i luften, på vannet og på land. Forskere over hele verden har store forhåpninger til ubemannede enheter og forventer at det i fremtiden ikke vil være noe område hvor de ikke vil bli brukt. I dag er disse enhetene en av de mest lovende retninger i utviklingen av militærteknologi. Bruken av dem har allerede ført til en betydelig endring i krigføringstaktikken.

Det forventes at det vil skje betydelige endringer også i sivil sektor. Innen 2025 vil det globale droneteknologimarkedet vokse flere hundre ganger, og fortrenge mange eksisterende operasjonelle prosesser. Kostnadene for enheter synker gradvis, og med deres introduksjon i storskala produksjon vil de koste svært lite, noe som vil føre til utbredt bruk.

Slags

Iluft . UAV-er brukes i økende grad, da det er mye lettere å kontrollere en luftdrone, fordi det praktisk talt ikke er noen hindringer i luften. Dette er ulike flygende militærroboter, droner for foto- og videofilming, underholdningsenheter, luftskip, inkludert enheter som leverer varer og pakker.

UAV etter formål:

Kommersiell eller sivil . De er designet for transport av varer, konstruksjon, gjødsling av åkre, Vitenskapelig forskning etc.

Forbruker . I de fleste tilfeller brukes de til underholdning, for eksempel racing, filming av høyhøydevideoer og så videre.

Kamp. De har en kompleks design, de brukes til militære formål.

Ved design kan luftdroner være av følgende typer:

Droner med faste vinger . Fordelene deres inkluderer større rekkevidde og flyhastighet.
Multikoptre . De kan ha et annet antall propeller: fra 2 til 8. Propeller på enkelte modeller kan foldes sammen.
Droner type helikopter.
tiltrotor . Det særegne ved slike modeller er at de tar av "med helikopter", og under flukt beveger de seg som et fly, avhengig av vinger.
Seilfly eller seilfly . Disse enhetene kan være motoriserte eller ikke-motoriserte. I de fleste tilfeller brukes de til rekognoseringsoperasjoner.
Tailsitters . UAVen roterer strukturen sin i vertikalplanet for å endre flymodus.
eksotisk . Disse enhetene har en atypisk design, for eksempel enheter som kan lande på vann, ta av fra det og dykke ned i det. De kan også være enheter som lander på en vertikal overflate og kan klatre på den.
Bundet droner . Deres særegenhet er at energien tilføres en slik drone gjennom en ledning.
miniatyr .
Modulær .

Bakkedroner . Designet deres er laget under hensyntagen til tilstedeværelsen av en rekke hindringer og gjenstander som kan være under hjulene. Også her er det nødvendig å ta hensyn til typen jord. I denne saken militær utvikling har store utsikter.

På flate underlag er situasjonen noe annerledes. Mange selskaper som utvikler den sivile bilsektoren jobber i denne retningen. Gjeldende lover begrenser bruken av slike enheter. Men i dag er det allerede visse fremskritt som vil gjøre det mulig å introdusere disse bilene i de kommende årene.

Vanndroner. Dette er tankskip, ubåter, robo-fisk og så videre. Oppfinnere forbedrer stadig enheter, og lager robotiske vannstridere, maneter og fisk.

Romdroner. Deres særegenhet er at de er utrolig komplekse og nøyaktige enheter som ikke tåler feil. Det bevilges mye penger til produksjonen deres, men det lages stort sett enkeltkopier.

Enhet

Ubemannede luftfartøyer består i de fleste tilfeller av følgende hovedelementer:

Skruehastighetskontrollenhet.
Propell.
Motor.
flykontroller.
Ramme.

Grunnlaget for den flygende maskinen er rammen. Det er på den at alle elementene er installert. I de fleste tilfeller er det laget av polymerer og forskjellige metallegeringer. Flykontrolleren styrer dronen. Den mottar signaler fra kontrollpanelet. Kontrolleren inkluderer en prosessor, et barometer, som bestemmer høyden, et akselerometer, et gyroskop, en GPS-navigator, et tilfeldig tilgangsminne, en signalmottaksenhet.

Motorene, guvernørene og propellene er ansvarlige for dronens flyvning. Kontrolleren kontrollerer hastigheten til flyet. Batteriet er energikilden for motoren, så vel som andre elementer i dronen. Kommersielle og forbrukerdroner styres av en fjernkontroll. Militære enheter styres både av fjernkontroll og satellittsystemer.

Enheten til bakkebaserte droner er noe forskjellig fra flygende. De fleste utviklere bruker eksisterende kjøretøy der den integrerer kontroller, kameraer, sensorer og sensorer. I henhold til graden av automatisering kan dette være helt autonome enheter eller enheter som styres delvis eller fullstendig av en person, men på avstand. Militære bakkedroner kan variere fra miniatyr som ormer og slanger til enorme som stridsvogner, minerydding, amfibie- og infanterikjøretøyer.

Enheten til sivile kjøretøy er laget under hensyntagen til følgende elementer:

Laser, lyd, infrarød og andre sensorer.
Navigasjon som kombinerer elektroniske kart og et GPS-system.
Server med batterier og programvare.
Automatiserte kontroller, som inkluderer motorkontrollsystem, styring, bremsesystem.
Overføring.
Et trådløst nettverk der kontroll kan foregå, programmer, kart og annen data kan lastes ned.

Driftsprinsipp

Kommersielle og forbrukerdroner styres i de fleste tilfeller av en fjernkontroll. Det kan imidlertid være helautomatiske enheter. Fjernkontroll fjernkontroll sender signaler til kontrolleren.

Kontrolleren behandler de mottatte signalene og sender deretter kommandoer til ulike elementer i dronen. For eksempel fører en økning i hastighetssignalet til at propellen spinner raskere, noe som fører til en økning i hastigheten og bevegelsen til dronen.

Helautomatiske bakkekjøretøyer mangler de typiske kontrollene som finnes i standardkjøretøyer. Det er ingen pedaler, ikke noe ratt. Passasjeren trenger bare å aktivere, det vil si angi destinasjonen hvor han skal, eller deaktivere systemet.

Ubemannede kjøretøy har vanligvis en rekke sensorer og sensorer som hjelper dem med å navigere i verdensrommet. Grunnlaget deres kan for eksempel være en 64-stråle lysavstandsmåler, som er installert på taket av bilen. Ved hjelp av denne enheten genereres et detaljert kart over plassen rundt bilen. Deretter kombinerer bilen den mottatte informasjonen med høypresisjonskart og behandler dem.

Som et resultat kan han bevege seg rundt og unngå eventuelle hindringer som oppstår. Det er også andre sensorer og enheter på bilen, inkludert støtfangerradarer, front- og ryggekameraer, treghetsmålere, hjulsensorer, som lar deg bestemme posisjonen og spore bilens bevegelse.

applikasjon

Sivile brukes i industri, landbruk, sikkerhet og logistikk.
Systemer som bruker droner og spesielle programvare kan autonomt utforske det nødvendige området ved å lage to- eller tredimensjonale kart. I tillegg kan de motta visuelle data som vil hjelpe byggherrer og arkitekter til å ta de riktige avgjørelsene innen konstruksjon, strømforsyning og så videre.
Taxi og flytaxi uten sjåfør. En person trenger bare å ringe en taxi på gadgeten sin slik at den kommer til ham og leverer ham til ønsket sted. For øyeblikket blir slike muligheter bare testet, men i fremtiden er det slik flertallet av innbyggerne vil bevege seg i virksomheten sin.
Ubemannede luftfartøyer åpner for enorme muligheter for militæret. Det er ikke lenger nødvendig å risikere livet til mennesker for å fullføre oppgaven. Militært utstyr kan kontrolleres av en operatør tusenvis av miles fra aksjonsstedet. Tanker og fly kan til og med bli helautomatiserte. Det vil være nok for dem å laste ned programmet slik at de fullfører oppgaven. Droner har allerede dukket opp i dag som kan avfyre missiler og slippe bomber.

Forsvaret lager også mindre enheter i form av insekter, ormer og slanger. De kan brukes diskret til rekognosering og til og med til å ødelegge mål. For eksempel kan en drone i form av en veps angripe en fiende, stikke ham med en stikker og slippe ut en dødelig gift.

Ubemannede kjøretøy kan brukes til å levere varer, pizza, post eller medisiner.
UAV-er hjelper til med å bekjempe krypskyttere, oppdage branner og søppelfyllinger, plante skog, inspisere lysninger, føre oversikt over dyr i flokken.