Управление дпла через ретранслятор

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 ЧС (лесные пожары, горение торфяников) 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, землетрясений 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.

Формула изобретения

Устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА), состоящее из дистанционно пилотируемого летательного аппарата (ДПЛА), системы наведения с земли в виде радиолокатора, отличающееся тем, что на летательном аппарате (ДПЛА) установлены видеокамеры обзора и датчик перемещения в хвостовой части летательного аппарата (ДПЛА) для заднего сектора, а также взаимосвязанный с датчиком перемещения контейнер, причем контейнер содержит крышку, автоматический замок для открытия контейнера, пружину, парашют и устройство для отделения парашюта.

Преимущества и недостатки беспилотников

Беспилотные летательные аппараты помогают специалистам инспектировать, контролировать, мониторить, замещают людей в опасной для здоровья и жизни деятельности.

По сравнению с пилотируемыми летательными аппаратами, у дронов есть существенные преимущества:

• они мобильны, способны выполнять работу на сверхмалых высотах, практически в любую погоду, даже при низкой облачности;
• их перемещают наземным транспортом или регулярным авиарейсом;
• квадрокоптеры позволяют потребителям самостоятельно выполнять любую работу;
• разработка и эксплуатация беспилотников обходится дешевле пилотируемых аппаратов.

К недостаткам БПЛА относят сложность пилотирования: управлять ими, за исключением простейших моделей, удастся только специалисту.

Многие модели чувствительны к ветру из-за малого веса. Для подъема на большую высоту требуется разрешение органа управления воздушным движением.

Беспилотные аппараты в России

В 1960–80 в СССР были созданы Ла-17Р (разработка началась в 1959), Ту-123 «Ястреб» (сверхзвуковой дальний беспилотный разведчик), Ту-141 «Стриж» (1979–89), Ту-300 «Коршун». Разработка и испытания разведывательного БПЛА Ла-17Р завершились в 1963. Они показали, что машина, летая на высоте до 900 м, способна осуществлять фоторазведку объектов, находящихся на удалении 50–60 км от стартовой позиции, а с высоты 7000 м – объектов на удалении до 200 км. Скорость полёта составляла 680–885 км/ч. В 1960 началось разработка Ту-123 – цельнометаллического моноплана нормальной аэродинамической схемы с треугольным крылом. Хвостовое оперение состояло из трёх цельноповоротных рулевых поверхностей, ориентированных под углом 120° друг к другу и установленных на специальных наплывах, в которых размещались электрические рулевые машинки с водяным охлаждением. Фюзеляж состоял из шести секций. В носовой части размещалась разведывательная аппаратура массой 2800 кг. Носовая часть выполнялась спасаемой (на парашюте). Она соединялась с хвостовой частью четырьмя пневмозамками. Перед пуском БПЛА в автопилот вводилась заранее рассчитанная программа полёта. После старта разведчик летел в автоматическом режиме. На завершающем этапе полёта самолёт управлялся, как правило, в ручном режиме. Это позволяло точнее вывести аппарат в район посадки. Над выбранным местом подавались радиокоманды на выключение маршевого двигателя и выпуск тормозного парашюта. В 1964 система ДБР-1 «Ястреб» принята на вооружение ВВС Советской Армии (размах крыла – 8,41 м, длина – 27,84 м, высота – 4,78 м, максимальная взлётная масса – 35 610 кг, крейсерская скорость – 2700 км/ч, потолок – 22 800 м, максимальный радиус действия – 1400 км). Серийное производство БПЛА Ту-123 и других элементов системы продолжалось в Воронеже до 1972, всего было построено 52 экземпляра беспилотного самолёта-разведчика. В начале 1990-х построен оперативно-тактический многоцелевой дистанционнопилотируемый аппарат Ту-300, который проектировался уже не просто как разведывательный БПЛА, но и как носитель ракетного или бомбового вооружения. В ОКБ Яковлева разработан тактический БПЛА «Пчела-1Т» (первый полёт в 1986). Одна из последних разработок – тактический разведывательный комплекс «Типчак» (прошёл государственные испытания, но не принят на вооружение).

Ныне к основным задачам БПЛА относятся разведка, наблюдение и сбор информации, а также нанесение высокоточных ударов. Однако набор задач, которые могут решать военные БПЛА, гораздо шире, не говоря уже о гражданских применениях. Несмотря на достижения советского периода, сейчас развитие БПЛА в России значительно отстаёт от аналогичных программ стран НАТО. Практически не развивались специфичные технологии, применяемые при создании БПЛА (особенно в области систем управления). В то же время потребности в развитии беспилотной авиации стали ощущаться всё острее. В 2007 ОКБ «МиГ» и «Климов» представили ударный беспилотник «Скат», создаваемый с применением технологии малозаметности. В 2011 сообщалось, что на базе ОАО «Горизонт» (Ростов-на-Дону) совместно с австрийской фирмой Schiebel налажено производство беспилотных вертолётов Schiebel Camcopter S-100 (российское наименование комплекса – БАК «Горизонт Эйр S-100»). Поступление в Вооружённые силы РФ первых разведкомплексов с БПЛА малой дальности российского производства «Орлан-10» началось в 2013. В 2014 сформирован первый отряд БПЛА «Форпост» на Тихоокеанском флоте. В 2012 завершились войсковые испытания малогабаритного разведкомплекса «Искатель» с беспилотными летательными аппаратами Т-4 российского производства. Комплекс «Искатель» состоит из базовой станции, которая размещается в рюкзаке, планшетного компьютера (на него транслируется изображение с камер беспилотников, он же служит консолью управления беспилотным летательным аппаратом) и двух аппаратов Т-4 массой 1,3 кг каждый. Беспилотники запускаются «с руки», продолжительность полёта аппарата – 40 мин. Оптимальную картинку местности аппарат передаёт с высоты 200 м, но способен подняться на высоту до 4 тыс. м, то есть работать в условиях горной местности. Беспилотник оснащён электрическим двигателем, размах крыла аппарата – 0,6 м. В 2015 в России был разработан для БПЛА свой собственный поршневой двигатель АПД-500, который может обеспечить полёт беспилотной машины на высоте более 6000 м, мощностью около 37 кВт, а его масса составляет 30 кг. Серийное производство двигателя планируется к концу 2017 – началу 2018.

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, с учетом
телеметрии, дисторсии камеры и рельефа.

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 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.

Прототип системы мониторинга на базе БПЛА с наземной платформой, разработанный в Университете Иннополис

Прототип наземной посадочной платформы для беспилотного летательного аппарата, разработанный в Университете Иннополис. Конструкция — Муса Галимов, электроника — Айдар Мингалеев, Максим Михайлов, дрон и автоматическая посадка — Дмитрий Девитт, видео by deluuusi0n

Особенностями нашего прототипа являются расчет на большой диапазон температур и возможность применения на подвижном объекте.

Сейчас мы занимаемся доработкой прототипа, прежде всего для задач автоматического мониторинга по расписанию, но и задача доставки грузов также интересна. Эта статья является поводом подумать о требованиях к продукту на базе посадочной платформы с БПЛА и, возможно, получить рекомендации и пожелания. Будем рады обратной связи.

Исходная научная статья написана во многом на основе патентного поиска (так что подготовьтесь к сканированным рисункам из заявок на патенты) а также обзора коммерческих проектов. Её первый автор — Муса Галимов, наш мудрый ведущий инженер-конструктор.

Иран

aviationweek.com БПЛА Shahed-129

Со времен Исламской революции Иран оставался одним из ключевых соперников Саудовской Аравии за влияние на Ближнем Востоке, в частности, распространяя свое влияние, как через поддержку шиитских вооруженных формирований, так и через проведение операций с непосредственным участием КСИР.

Практически на протяжении всего времени присутствия в Сирии подразделения КСИР использовали беспилотные авиационные системы

Стоит отметить, что Иран уделяет особое внимание вопросам развития систем БПЛА в стране. Местные промышленные предприятия предлагают заказчикам множество моделей БПЛА различного класса, некоторые из которых были замечены и в ходе военных действий на территории Сирии

Одним из них является БПЛА Oghab-1, созданный иранской авиакосмической компанией Farnas Pasargad. Портативная система с легким БПЛА предназначена для разведки и наблюдения. Беспилотники эксплуатируются Ираном и Ираком. Один БПЛА в Сирии был сбит антиправительственными силами в декабре 2020 г. над Алеппо.

Также в Сирии применялся еще один легкий иранский БПЛА — Yasir, который является в некотором роде переосмысленным иранскими инженерами вариантом американского БПЛА легкого класса Scan Eagle, попавшего в руки иранских специалистов в 2013 г. Полет БПЛА над сирийской территорией попал на видео в ноябре 2013 г. В декабре того же года появилось еще одно видео, на котором демонстрировался сбитый над районом Каламун БПЛА Yasir.

Тактические иранские БПЛА в Сирии были представлены, в частности, аппаратом Mohajer-4. Это разведывательный аппарат, созданный компанией Qods Aviation Industries. Помимо отмеченного выше предположительного применения Вооруженными силами Сирии, он, по имеющимся данным, также применялся здесь подразделениями КСИР. В Сирии он был замечен неоднократно, в частности, в полетах в районе Дамаска.

Более тяжелый тактический аппарат Shahed-123, созданный Iran Aircraft Manufacturing Industrial Company, также применялся на территории Сирии. В мае 2020 г. БПЛА был сбит самолетом ВВС Турции вблизи государственной турецко-сирийской границы. Это в некотором роде уменьшенная версия БПЛА Shahed-129, который, в свою очередь, близок как по размерности, так и по своему внешнему виду к таким БПЛА, как турецкий Anka и израильский Hermes 900. Как сообщалось, беспилотник может выполнять полеты продолжительностью до 24 ч. на удалениях до 2000 км.

Впервые средневысотный БПЛА большой продолжительности полета Shahed-129 был снят на видео в Сирии во время полета над Восточной Гутой в апреле 2014 г. БПЛА применялся как в разведывательной, так и в разведывательно-ударной версиях. Последняя, в частности, может оснащаться 4-мя противотанковыми ракетами, такими как Sadid-1. В феврале 2020 г. Иран распространил видео, на котором БПЛА Shahed-129 наносит удар по целям в северной части Сирии.

Можно предположить, что, как и в случае с российскими легкими БПЛА, портативные беспилотные системы, эксплуатируемые иранскими военными в Сирии, были рассредоточены по территории страны. Для использования же более тяжелых беспилотников, требующих наличия взлетно-посадочной полосы, была задействована авиабаза T4 на юге Сирии, неподалеку от Пальмиры.

Нестандартные устройства посадки БПЛА

Посадочной платформой для БПЛА могут служить различные, порой невероятные на первый взгляд устройства. Например, в устройстве на рисунке ниже в качестве платформы для приземления выбран провод линии электропередачи. 

Зарядка от линии электропередач. 100 БПЛА; 202 – магнитный сердечник; 212 – обмотка; 204 – подвижная часть сердечника; 216 – поверхность сопряжения частей сердечника

Источник (патент принадлежит US Air Force)

БПЛА 100 зацепляется за провод линии электропередачи с помощью магнитного сердечника 202 с обмоткой 212. Для этого сердечник 202 выполнен раскрывающимся с подвижной частью 204. После захвата провода линии электропередачи крюк замыкается в кольцо. Получившийся замкнутый сердечник имеет первичную катушку трансформатора в виде провода линии электропередачи, и вторичную обмотку 212 которая питает зарядное устройство аккумулятора.

Аналогичную задачу решает другое устройство, которое захватывает провод линии электропередачи сверху. 

Система посадки и зарядки дрона на линии электропередач

И здесь нельзя не вспомнить про «Канатоход». Круто, что его сделали в России. Это дрон, который перемещается по проводам за счет колесиков, и летает как коптер, когда нужно переместиться между столбами. Применяется для инспекции ЛЭП на предмет дефектов.

Дрон «Канатоход» для инспекции ЛЭП

Лучшие в эксплуатации БАС

С увеличением количества беспилотных летательных аппаратов, повышением их возможностей и масштабов применения на первый план выходят вопросы, связанные с подготовкой квалифицированных специалистов по эксплуатации БАС. Обеспечивается ежегодное проведение курсов повышения квалификации личного состава расчетов БАС на базе высших учебных заведений МЧС России, в том числе с использованием технологий дистанционного обучения. Аналогичная работа организуется в учебных центрах ФПС МЧС России после оснащения их беспилотными летательными аппаратами. К 2021 г. уже обучены 1050 внешних пилотов.

В свете вышесказанного в качестве одной из форм организации и проведения группового вида профессиональной подготовки летного состава, эксплуатирующего БАС, в июне 2021 г. на базе ФГКУ «Ногинский СЦ МЧС России» были проведены I Всероссийские соревнования среди лучших команд МЧС России по мастерству управления беспилотными воздушными судами на звание «Лучший расчет беспилотных авиационных систем МЧС России». Соревнования проводились на тактическом фоне и в следующих целях:

• совершенствование профессиональных навыков пилотирования и организации производства полетов беспилотных воздушных судов, определения и проверки уровня подготовки внешних пилотов;
• обмен опытом, пропаганда знаний, приемов и способов проведения авиационных работ при решении задач по предназначению с применением БАС.

Подобные соревнования планируется проводить ежегодно.

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 доступен по кнопке «Скачать» после статьи

Беспилотные аппараты США

EQ-4

Разработка компании Northrop Grumman. В 2017 год в армию Соединенных Штатов поступило три машины. Они были направлены в ОАЭ.

EQ-4

«Fury»

Беспилотник компании Lockheed Martin, предназначенный не только для наблюдения и рекогносцировки, но и для радиоэлектронной борьбы. Способен продолжать полет до 15 часов.

«Fury»

«LightingStrike»

Детище компании Aurora Flight Sciences, которое разрабатывается как боевая машина с вертикальным взлетом. Развивает скорость более 700 км/ч, может нести до 1800 кг полезной нагрузки.

MQ-1B «Predator»

Разработка General Atomics – средневысотная машина, которая изначально создавалась как разведывательная. Позже ее модифицировали в многоцелевую технику.

MQ-1B «Predator»

История развития военных беспилотных летательных аппаратов

Проекты по созданию летательных аппаратов, которые бы управлялись дистанционно или автоматически, появились еще на заре прошлого столетия, но существующий уровень техники не позволил воплотить их в жизнь.

Первым БПЛА считается дистанционно управляемый самолет Fairy Queen, который был построен в Англии в 1933 году. Его использовали в качестве самолета-мишени для тренировок истребителей и зенитчиков.

Первым беспилотным летательным аппаратом, который выпускался серийно и принимал участие в боевых действиях, стала немецкая крылатая ракета Фау-1. Немцы называли этот БПЛА «чудо-оружием», успели изготовить около 25 тыс. штук и активно применяли для обстрелов Англии.

Ракета Фау-1 имела импульсный реактивный двигатель и автопилот, в который вводились данные о маршруте. За годы войны Фау-1 убила более 6 тыс. англичан.

В послевоенные годы беспилотные разведывательные системы разрабатывались и в СССР, и в США. Советские конструкторы создали целый ряд беспилотных самолетов-разведчиков, а американцы активно использовали БПЛА во Вьетнаме. Они проводили аэрофотосъемку, вели радиоэлектронную разведку, использовались в качестве ретрансляторов.

Огромный вклад в развитие беспилотных летательных аппаратов внес Израиль. В 1978 году израильтяне продемонстрировали свой первый боевой беспилотник IAI Scout на авиавыставке в Париже.

В ходе ливанской войны 1982 года армия Израиля с помощью беспилотников полностью разгромили систему ПВО Сирии, которая была создана советскими специалистами. В результате тех боев сирийцы потеряли 18 батарей ПВО и 86 самолетов. Эти события заставили военных многих стран мира по-новому посмотреть на беспилотные летательные аппараты.

Дроны активно применялись американцами в ходе операции «Буря в пустыне». Использовали разведывательные БПЛА и в ходе нескольких военных кампаний в бывшей Югославии. Примерно с 90-х годов лидерство в разработке беспилотных боевых систем перешло к США, в 2012 году на вооружении ВС США находилось почти 7,5 тыс. единиц БПЛА различных модификаций. По большей части это были небольшие разведывательные дроны для сухопутных подразделений.

Первым ударным дроном стал американский БПЛА MQ-1 Predator. В 2002 году он нанес ракетный удар по автомобилю, в котором находился один из лидеров Аль-Каиды. С тех пор использование дронов для уничтожения объектов противника или его живой силы стало привычным явлением для ведения боевых действий.

Американцы с помощью дронов устроили настоящее «сафари» на верхушку Аль-Каиды в Афганистане и в других странах Ближнего Востока. Часто они добивались поставленных целей, но бывали и трагические промахи, когда вместо боевиков беспилотник уничтожал свадебный кортеж или похоронную процессию. Подобные инциденты обычно получают широкую огласку. В последние годы на Западе даже появились общественные организации, которые призывают отказаться от использования дронов в военных целях. Дескать, они часто промахиваются, что приводит к жертвам среди мирного населения.

Россия пока серьезно отстает в области создания беспилотных боевых систем, этот факт неоднократно признавали представители МО РФ. Особенно очевидным это стало после грузинского конфликта в 2008 году.

В 2010 году российское военное ведомство подписало контракт с израильской компанией IAI, который предусматривал создание на территории РФ завода по лицензионной сборке израильских беспилотников Searcher (у нас они называются «Форпост»). Этот БПЛА трудно назвать современным, он был создан еще в 1992 году.

Существует и несколько других проектов, которые находятся в разной степени реализации. Однако в целом российский ВПК пока не способен предложить вооруженным силам беспилотные системы, сравнимые по характеристикам с зарубежными аналогами.

Что может беспилотник

Задачи применения беспилотных летательных аппаратов в МЧС можно классифицировать по четырем основным группам:

• обнаружение чрезвычайной ситуации;
• участие в ее ликвидации;
• поиск и спасение пострадавших;
• оценка ущерба.

Таким образом, с помощью беспилотной авиации МЧС России выполняет ряд важных задач, в том числе таких, как:

• контроль зон ЧС, поиск объектов заинтересованности;
• мониторинг пожароопасной, паводковой и ледовой обстановки, разведка путей движения;
• обеспечение связи и ретрансляция данных (команд);
• мониторинг районов химических и радиационных аварий;
• аэрофотосъемка заданных районов;
• доставка малогабаритных грузов в назначенные районы.

Использование тепловизора, входящего в комплектацию беспилотных воздушных судов, способствует выявлению скрытых очагов возгорания, прогнозирует обрушение конструкций и сооружений путем определения температуры поверхности, что позволяет эффективно осуществлять меры по профилактике и ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера.

В конструкторском бюро Маслова разработан перспективный многоцелевой российский противопожарный вертолет RUMAS-10. На вертолете установлена струйная система пожаротушения барабанного типа. Кроме того, есть пневматическая баллистическая система (пушка) для высокоточного метания порошковых зарядов (снарядов) пожаротушения на расстояние в 25–30 м, что позволяет вести «стрельбу» по очагам огня в горящих помещениях. Конструкцией вертолета RUMAS-10 предусматривается вариант его использования в качестве беспилотного аппарата