Gaisa izlūkošanas kompleksa bezpilota lidaparātu vadība. Īsa rokasgrāmata par moderniem bezpilota lidaparātiem

Kapteinis 2. pakāpe V. Evgrafovs uz t n

Plašā nozīmē elektroniskā karadarbība (EW) vadošajās ārvalstīs nozīmē visu elektromagnētiskā spektra daļu izmantošanu, lai palielinātu savu spēku un līdzekļu kaujas izmantošanas efektivitāti, kā arī samazinātu ienaidnieka kontroles spēju. savus spēkus un līdzekļus. Attīstīto ārvalstu bruņoto spēku militārā vadība elektronisko karu uzskata par neatņemamu karadarbības norises sastāvdaļu. EW darbības ir aizsardzības, aizskaroša un atbalstoša rakstura, un tās tiek veiktas gan bruņotas konfrontācijas, gan ar karadarbības veikšanu nesaistītu operāciju laikā.

Pamatojoties uz to funkcionālo mērķi un risināmajiem uzdevumiem, elektroniskās kara sistēmas un līdzekļus iedala trīs lielās grupās:
- elektroniskās slāpēšanas sistēmas un līdzekļi (elektroniskais uzbrukums);
- elektroniskās aizsardzības sistēmas un līdzekļi;
- elektroniskā atbalsta sistēmas un līdzekļi.

Šajā rakstā tiks aplūkotas elektroniskās slāpēšanas (REW) un elektroniskā atbalsta (REO) sistēmas un līdzekļi.
REP attiecas uz pasākumiem, kas ietver īpašu sistēmu un līdzekļu, tostarp virzītas enerģijas ieroču un pretradaru raķešu izmantošanu, lai ietekmētu ienaidnieka personālu, ieročus un militāro aprīkojumu. REP pasākumu izmantošanas efektivitātes ziņā tos var salīdzināt ar uguns ietekmi.

REO ietver izlūkošanas darbību veikšanu, lai atklātu, pārtvertu, identificētu tīšus un netīšus signālus no ienaidnieka radioelektroniskajām sistēmām (RES), noteiktu to avotu atrašanās vietu, lai savlaicīgi atklātu draudus, veiktu pretpasākumus, kā arī turpmākai izmantošanai. militāro operāciju plānošanas procesā. Galvenā daļa no elektroniskā kara veikšanas uzdevumiem ārvalstu bruņotajos spēkos ir uz gaisa bāzes bāzētām sistēmām un līdzekļiem, savukārt bezpilota lidaparātiem (UAV) ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar pilotējamiem transportlīdzekļiem, pirmkārt, tas ir riska neesamība cilvēkiem. Turklāt, veidojot bezpilota lidaparātus, ir vienkāršāk izmantot zemas redzamības tehnoloģijas, kas ļauj tiem pietuvoties mērķim tuvākā attālumā un uzturēties noteiktā apgabalā nepieciešamo laiku. REB objekta tuvums savukārt samazina enerģijas izmaksas traucēšanai, kā arī nodrošina mazjaudas signālu pārtveršanu, ko izstaro interesējošie objekti, veicot radio un elektronisko izlūkošanu (RRTR).

Pašlaik bezpilota lidaparātus galvenokārt izmanto izlūkošanai, novērošanai un sakariem. Stratēģiskā vadības līmenī UAV galvenā funkcija var būt RRTR, kuras laikā tiem ir jāpārtver signāli, tie jāanalizē un jāveido elektroniskās situācijas karte. Vienlaikus tiek papildinātas patrulēšanas zonā esošās RES datu bāzes/bibliotēkas. Operatīvā līmenī tiek risināti izlūkošanas, tostarp specifiskās izlūkošanas, veikšanas uzdevumi, ieroču sistēmu mērķu apzīmējumu veidošana un elektronisko uzbrukumu īstenošana ienaidnieka REM. Taktiskā līmenī ar RRTR sistēmu un līdzekļu palīdzību viņi var savākt un nosūtīt lietotājiem kritiskus datus par elektronisko situāciju un veidot mērķa apzīmējumus to apspiešanai saskaņā ar komandas plānu. Nākotnē uz bezpilota lidaparātiem izvietotās EW sistēmas un līdzekļi visplašāk būtu jāizmanto tieši taktiskā līmenī, kur tos var izmantot ar maksimālu efektivitāti, papildinot to sistēmu un izlūkošanas un elektroniskās karadarbības līdzekļu iespējas, kas atrodas tālāk no mērķa. .

Šobrīd tiek izstrādāti un ražoti vairāk nekā 250 bezpilota lidaparāti dažādi veidi un tikšanās tiek veiktas 49 valstīs. Šobrīd šo aviācijas un kosmosa biznesa nozari var uzskatīt par vienu no dinamiskāk augošajām. Amerikas Savienotās Valstis ir līderis šajā jomā (1. att.).

Visi esošie un izstrādātie UAV ir iedalīti trīs galvenajās klasēs: stratēģiskajā, taktiskajā un īpašs mērķis. Katrā klasē ir detalizētāka gradācija: pēc izmēra, diapazona, lidojuma ilguma un augstuma, kā arī pēc izmantošanas veida (1. tabula).

Attiecībā uz mazajiem bezpilota lidaparātiem, risinot īpašas problēmas, EW iekārtas traucēšanai var novietot uz atsevišķiem paraugiem. Uzskatīts par nepraktisku uz tiem uzstādīt elektroniskos aizsardzības līdzekļus ierīču mazā izmēra un salīdzinoši zemo izmaksu dēļ. Vidēja izmēra bezpilota lidaparāti tiek uzskatīti par daudzsološākajiem aprīkojumā ar elektroniskām kara sistēmām un līdzekļiem. To salīdzinoši mazie izmēri un augstā manevrētspēja, kā arī pietiekama kravnesība padara tos par efektīvu līdzekli, lai iekļūtu aizsargājamās teritorijās un veiktu elektroniskus uzbrukumus ienaidnieka REM. Tajā pašā laikā, lai palielinātu izdzīvošanas pakāpi, tos var aprīkot arī ar personīgo elektronisko aizsardzības aprīkojumu. Uz lieliem bezpilota lidaparātiem to augsto izmaksu dēļ tiek uzskatīts par lietderīgu uzstādīt personīgos elektroniskos aizsardzības līdzekļus, un dažos gadījumos šādas ierīces var traucēt no salīdzinoši drošām vietām.

Atsevišķu vietu aizņem manevrēšanas autonomie viltus gaisa mērķi (ALVT). Tie ir gaisa kuģi, kas radara ekrānā parāda atzīmi, kas ir identiska uzbrūkošā gaisa kuģa atzīmei. ALVC korpuss ir izgatavots no kompozītmateriāliem. Tajā ir iekļauta miniatūra elektroniskā kara stacija, kas ģenerē ienaidnieka radara traucējošos signālus, kā arī apgrūtina uzbrūkošo lidmašīnu notveršanu un pavadīšanu. Nākotnē manevrēšanas ALVC būtu plaši jāizmanto (3. tabula).

Ievērojama skaita dažādu bezpilota lidaparātu parādīšanās, sākot no mikro-UAV līdz stratēģiskām ierīcēm, piemēram, Global Hawk, stimulē jaunu elektronisko sistēmu un līdzekļu izstrādi. Amerikas Savienotās Valstis un Izraēla, kā arī Francija un Vācija, kas ražo paraugus, kas salīdzināmi ar pirmajām divām valstīm, ir vienas no vadošajām valstīm, kas ražo elektroniskās kara iekārtas izvietošanai uz bezpilota lidaparātiem. Daudzas valstis vēl nav īpaši aktīvas, jo gaida, kad beidzot tiks pabeigta radioelektronisko sistēmu un bezpilota lidaparātu līdzekļu tirgus attīstības galveno jomu veidošana.

Galvenie ierobežojumi elektroniskās karadarbības sistēmu un līdzekļu izstrādē ir to izmērs, masa un jaudas patēriņš. Tā kā ar šķidrumu dzesējamām EW iekārtām ir nepieciešama papildu telpa un tā palielina masu, pašlaik bezpilota lidaparātiem tiek izstrādātas gaisa dzesēšanas iekārtas. Neskatoties uz to, turpinās pētījumi par iespēju šajās ierīcēs izmantot šķidruma dzesēšanas sistēmas. Jo īpaši daudzsološa ar šķidrumu dzesējama PPTP ASIP sistēma tiek testēta ar Global Hawk stratēģisko UAV bloka 30 modifikācijā. 2012.gadā ar to ieviešanu plānots iegādāties 24 šādas sistēmas.

Liela ietekme Bezpilota lidaparātu izmantošanas izredzes elektroniskā kara veikšanai ietekmē tāds rādītājs kā “izmaksas / efektivitāte”. EW aprīkojums ir salīdzinoši dārgs. Tā kā mašīnām bieži ir jāpilda savas funkcijas augsta riska apstākļos, visi uzņēmumi strādā, lai samazinātu aprīkojuma izmaksas. Dzīves cikla izmaksas galu galā var būt izšķirošais faktors, kas nosaka to uzņēmumu sarakstu, kuri paliks pasaules bezpilota lidaparātu aviācijas elektronikas tirgū.

Liela nozīme tiek piešķirta datu apmaiņas ātrumam starp zemes staciju un UAV, kā arī jautājumiem par pēdējo iekļaušanu vienotajā informācijas tīklā (2. att.). Parasti sakaru iekārtas ir paredzētas noteiktai platformai. Taču, ņemot vērā pielietojuma universāluma principu, tiek veikti pētījumi, kuru mērķis ir izveidot vienotu sakaru iekārtu, kas izgatavota, ievērojot modularitātes un darbības plug-and-play savienojuma principus.

Galīgais mērķis ir izveidot struktūru, kurā mijiedarbība tiktu veikta nevis UAV līmenī, bet tieši elektroniskās karadarbības sistēmu un līdzekļu līmenī, kas atrodas uz vairākiem nesējiem. Tajā pašā laikā ierīču iespējām jābūt pieejamām abiem lietotājiem dažāda veida Vienas valsts bruņotie spēki un sabiedrotie kā daļa no apvienotajiem spēkiem ar atbilstošām atšķirībām.

Galvenā UAV īpašība, kas to definē kā atsevišķu ieroču un militārā aprīkojuma veidu, ir autonomija. Šobrīd sasniegumi datortehnoloģiju jomā ļauj šīm ierīcēm atrisināt savus uzdevumus ar minimālu cilvēka iejaukšanos.

Bezpilota lidaparātos izmantotie skaitļošanas rīki galvenokārt ir paredzēti, lai veiktu šādas funkcijas:
- pārtverto signālu analīze pēc daudziem parametriem (frekvence, virziens uz signāla avotu, signāla reģistrācijas laiks utt.);
- pārtverto signālu konvertēšana un šķirošana elektroniskās situācijas novērtēšanai, signālu grupēšana un ierakstīšana atmiņas ierīcēs;
- identifikācija, kuras pamatā ir datubāzu izmantošana ar standarta struktūru, kas izstrādāta izmantošanai elektroniskās karadarbības sistēmās.
Šajās jomās liels darba apjoms ārpus ASV tiek veikts Apvienotajā Karalistē un Francijā.

Rīsi. 2. Konceptuālā shēma bezpilota lidaparātu iekļaušanai globālajā informācijas tīklā
Rīsi. 3. att. Skaitļošanas ierīču veiktspējas attīstības dinamika (a) un procesora veiktspējas un atmiņas ietilpības attiecība (b)

Pēc ārvalstu ekspertu aprēķiniem, ja mērķis ir izveidot autonomu bezpilota lidaparātu ar tādām pašām iespējām novērtēt situāciju un pieņemt lēmumus kā cilvēkam, tad tās skaitļošanas ierīces veiktspējai jābūt vismaz 10 operācijām/s, un atmiņas ietilpībai jābūt 108 MB. Uz att. 3. attēlā parādīti grafiki, kas parāda progresu tādu skaitļošanas un atmiņas ierīču izstrādē, kuras var izmantot kā aparāta elektronisko ieroču daļu.

Saskaņā ar prognozēm lielajām skaitļošanas sistēmām cilvēka līmeni apstrādes ātrumā un uzglabāšanas ietilpībā var sasniegt ap 2015. gadu. Jāpiebilst, ka šāda superdatora izmaksas norādītajā laikā būs ļoti augstas. Pēc ārvalstu ekspertu domām, līdz 2030. gadam procesora izmaksas ar jaudu 108 miljoni operāciju sekundē būs aptuveni 10 000 USD. Kas attiecas uz maza izmēra skaitļošanas ierīcēm, un tieši tās ir nepieciešamas bezpilota lidaparātiem, vēlamo līmeni, ja datortehnoloģiju attīstībā nav kvalitatīvu lēcienu, var sasniegt ne agrāk kā 2025.–2030.

Mūsdienu pusvadītāju silīcija procesoriem, kas izveidoti ar ultravioletās litogrāfijas palīdzību, ierobežojošais elementa izmērs ir 1 mikrons. Tiek uzskatīts, ka līdz 2015.-2020.gadam ir iespējama pāreja uz jaunām tehnoloģijām, piemēram, optisko, bioķīmisko, molekulāro un kombinēto procesoru izveidi, kā arī kvantu traucējumu slēdžu izmantošanu. Kvantu traucējumu slēdžu potenciāla atraisīšana var palielināt skaitļošanas sistēmu veiktspēju par trim kārtām un molekulāro procesoru veiktspēju līdz pat deviņām kārtām salīdzinājumā ar mūsdienu skaitļošanas ierīcēm.

Kopumā, izstrādājot jaunas tehnoloģijas skaitļošanas ierīču ražošanā to izmantošanai UAV radioelektronisko iekārtu sastāvā, lielā mērā plānots ņemt vērā komerciālajā sfērā gūto pieredzi. Tajā pašā laikā atsevišķa problēma paliks visu radioelektronisko komponentu papildu uzticamības nodrošināšana, tostarp augsta pretestības pakāpe pret radiācijas iedarbību.

Pašlaik bezpilota lidaparātu EW sistēmu un līdzekļu izstrādātāji saskaras ar šādiem galvenajiem tehniskajiem un taktiskajiem uzdevumiem, kas jāatrisina:
- Optimāla attāluma noteikšana efektīvai elektroniska uzbrukuma veikšanai un atbilstošas ​​UAV izdzīvošanas pakāpes nodrošināšana.
- UAV aprīkošana ar radioelektroniskām iekārtām atbilstoši sliktas paraksta redzamības prasībām. Pašemisija ir spēcīgas atmaskošanas pazīmes, kas palielina bezpilota lidaparātu (piemēram, pret radiāciju mērķētām raķetēm) trieciena iespējamību.
- Nodrošināt stabilu saziņu ar attāliem abonentiem elektroniskā uzbrukuma laikā (pašu iejaukšanās var izraisīt neiespējamību nekavējoties pielāgot UAV uzdevumus un traucēt izlūkošanas informācijas pārraidi citiem patērētājiem). Viens no iespējamiem pasākumiem ir palielināt ierīces autonomijas pakāpi. Sakaru līnijas arī jāaizsargā no ienaidnieka elektroniskās kara tehnikas ietekmes.
- Liela apjoma informācijas pārraides nodrošināšana reāllaikā. Ir praktiski neiespējami ieprogrammēt UAV visām tām izmaiņām kaujas situācijā, kas var rasties misijas gaitā. Lēmumu par uzdevumu labošanu var pieņemt cilvēks vadības stacijā, taču šim nolūkam viņam jāsaņem visaptveroša informācija par situāciju.
- Nodrošinājums augsta pakāpe borta sistēmu uzticamība, jo pilotējamo platformu drošība ir atkarīga no UAV panākumiem. Turklāt bezpilota lidaparātiem lielā mērā ir jāpiemīt autonomijas īpašībām, lai tie darbotos īslaicīgi zaudēta vai nestabila
saziņa ar vadības staciju.
- Iespēja radīt vajadzīgās jaudas traucējumus. Interferences signālu jaudas palielināšanās palielina UAV izmēru un tā izmaksas.
- Panākt darbību koordināciju ar apkalpēm lidmašīna.
- Minimālā laika intervāla nodrošināšana starp mērķa noteikšanu un tā elektronisko slāpēšanu.

Krievijas Federācijas federālā izglītības aģentūra

Valsts izglītības iestāde augstākā profesionālā izglītība

"Dienvidu Urālas Valsts universitāte"

Aviācijas un kosmosa fakultāte

Gaisa kuģu un kontroles departaments

aviācijas un kosmosa inženierijas vēsturē

Bezpilota lidaparātu vadības sistēmu apraksts

Čeļabinska 2009

Ievads

Pats par sevi UAV ir tikai daļa no sarežģīta daudzfunkcionāla kompleksa. Parasti galvenais bezpilota lidaparātu kompleksu uzdevums ir izlūkošana grūti sasniedzamās vietās, kur informācijas iegūšana ar parastajiem līdzekļiem, tostarp izlūkošanu no gaisa, ir apgrūtināta vai apdraud cilvēku veselību un pat dzīvību. Papildus militārajai izmantošanai bezpilota lidaparātu kompleksu izmantošana paver iespēju ātri un lēti apsekot grūti sasniedzamas reljefa vietas, periodiski uzraudzīt noteiktas vietas un digitāli fotografēt izmantošanai ģeodēziskajos darbos un gadījumos ārkārtas. Informācija, ko saņem borta uzraudzības līdzekļi, reāllaikā jāpārsūta uz kontrolpunktu apstrādei un adekvātu lēmumu pieņemšanai. Šobrīd visplašāk tiek izmantoti taktiskie mikro un mini-UAV kompleksi. Tā kā mini-UAV ir lielāks pacelšanās svars, to kravnesība funkcionālā sastāva ziņā vispilnīgāk atspoguļo borta aprīkojuma sastāvu, kas atbilst mūsdienu prasībām daudzfunkcionālam izlūkošanas UAV. Tāpēc mēs turpmāk apsvērsim mini-UAV kravas sastāvu.

Stāsts

1898. gadā Nikola Tesla izstrādāja un demonstrēja miniatūru radiovadāmu kuģi. 1910. gadā, iedvesmojoties no brāļu Raitu panākumiem, jauns amerikāņu militārais inženieris no Ohaio Čārlzs Keterings ierosināja izmantot bezpilota lidaparātus. Saskaņā ar viņa plānu, ierīcei, kuru noteiktā vietā kontrolē pulksteņa mehānisms, vajadzēja nomest spārnus un kā bumbai nokrist ienaidniekam. Saņēmis finansējumu no ASV armijas, viņš uzbūvēja un ar mainīgiem panākumiem testēja vairākas ierīces, ko sauca par The Kattering Aerial Torpedo, Kettering Bug (vai vienkārši Bug), taču tās nekad netika izmantotas kaujā. 1933. gadā Lielbritānijā tika izstrādāts pirmais atkārtoti lietojamais UAV Queen Bee. Tika izmantoti trīs atjaunoti Fairy Queen divplākšņi, kurus no kuģa vadīja attālināti pa radio. Divi no tiem avarēja, bet trešais lidoja veiksmīgi, padarot Apvienoto Karalisti par pirmo valsti, kas guvusi labumu no bezpilota lidaparātiem. Šo radiovadāmo bezpilota mērķi, ko sauca par DH82A Tiger Moth, Karaliskā flote izmantoja no 1934. gada līdz 1943. gadam. ASV armija un flote radioplānu OQ-2 RPV izmantoja kā mērķa lidmašīnu kopš 1940. gada. Vairākas desmitgades vācu zinātnieku pētījumi, kuri 40. gados deva pasaulei reaktīvo dzinēju un spārnotās raķetes, bija priekšā savam laikam. Gandrīz līdz astoņdesmito gadu beigām katrs veiksmīgs UAV dizains “no spārnotās raķetes” bija izstrāde, pamatojoties uz V-1, un “no lidmašīnas” bija Focke-Wulf Fw 189. V-1 raķete bija pirmā. izmantot reālos kaujas operāciju bezpilota lidaparātos. Otrā pasaules kara laikā vācu zinātnieki izstrādāja vairāku veidu radiovadāmus ieročus, tostarp Henschel Hs 293 un Fritz X vadāmās bumbas, Enzian raķeti un radiovadāmu lidmašīnu, kas piepildīta ar sprāgstvielām. Neskatoties uz projektu nepabeigtību, Fritz X un Hs 293 tika izmantoti Vidusjūrā pret bruņotiem karakuģiem. V1 Buzz Bomb bija mazāk sarežģīta un vairāk politiska nekā militāra. Tā bija ar impulsa strūklu darbināma V1, ko varēja palaist no zemes vai gaisa. PSRS 1930.-1940. lidmašīnu konstruktors Ņikitins izstrādāja īpašas nozīmes “lidojošā spārna” tipa torpēdu planieri (PSN-1 un PSN-2) divās versijās: apmācību un novērošanas pilotu un bezpilota lidaparātu ar pilnu automātiku. Līdz 1940. gada sākumam tika prezentēts projekts bezpilota lidojošai torpēdai ar lidojuma diapazonu 100 km un vairāk (ar lidojuma ātrumu 700 km/h). Tomēr šiem notikumiem nebija lemts pārvērsties reālos dizainos. 1941. gadā TB-3 smagie bumbvedēji tika veiksmīgi izmantoti kā bezpilota lidaparāti, lai iznīcinātu tiltus. Otrā pasaules kara laikā ASV flote mēģināja izmantot attālināti pilotētas uz pārvadātāju balstītas sistēmas, kuru pamatā ir B-17 lidmašīna, lai veiktu triecienus Vācijas zemūdeņu bāzēm. Pēc Otrā pasaules kara ASV turpinājās dažu veidu bezpilota lidaparātu attīstība. Korejas kara laikā Tarzon radiovadāmā bumba tika veiksmīgi izmantota tiltu iznīcināšanai. 1957. gada 23. septembrī Tupoļeva konstruktoru birojs saņēma valsts pasūtījumu mobilas kodolvirsskaņas vidēja darbības rādiusa spārnotās raķetes izstrādei. Pirmā modeļa Tu-121 pacelšanās tika veikta 1960. gada 25. augustā, taču programma tika slēgta par labu ballistiskās raķetes KB Koroļovs. Izveidotais dizains tika izmantots kā mērķis, kā arī bezpilota izlūkošanas lidmašīnu Tu-123 "Hawk", Tu-143 "Flight" un Tu-141 "Strizh" izveidē, kas atradās PSRS gaisa spēku dienestā no plkst. No 1964. līdz 1979. gadam. 143 "Lidojums" 70. gados tika piegādāts Āfrikas un Tuvo Austrumu valstīm, tostarp Irākai. Tu-141 "Swift" atrodas Ukrainas gaisa spēku dienestā līdz šai dienai. Reis kompleksi ar Tu-143 BRLA joprojām darbojas, tie tika nogādāti Čehoslovākijā (1984), Rumānijā, Irākā un Sīrijā (1982), tie tika izmantoti kaujas operācijās Libānas kara laikā. Čehoslovākijā 1984. gadā tika izveidotas divas eskadras, no kurām viena šobrīd atrodas Čehijā, otra Slovākijā. Sešdesmito gadu sākumā ASV izsekošanai izmantoja tālvadības lidmašīnas raķešu attīstība Padomju Savienībā un Kubā. Pēc RB-47 un divu U-2 notriekšanas tika uzsākta Red Wadon (modelis 136) augstkalnu bezpilota izlūkošanas lidmašīnas izstrāde, lai veiktu izlūkošanas darbus. UAV bija augsti spārni un zema radara un infrasarkanā redzamība. Vjetnamas kara laikā, palielinoties amerikāņu lidmašīnu zaudējumiem no Vjetnamas pretgaisa aizsardzības raķetēm, pieauga bezpilota lidaparātu izmantošana. Tos galvenokārt izmantoja fotogrāfiskai izlūkošanai, dažkārt elektroniskā kara vajadzībām. Jo īpaši elektroniskās izlūkošanas veikšanai tika izmantoti 147E bezpilota lidaparāti. Neskatoties uz to, ka galu galā viņš tika notriekts, drons visa lidojuma laikā uz zemes staciju pārraidīja Vjetnamas C75 pretgaisa aizsardzības sistēmas raksturlielumus. Šīs informācijas vērtība bija samērojama ar bezpilota lidaparātu izstrādes programmas kopējām izmaksām. Tas izglāba arī daudzu amerikāņu pilotu dzīvības, kā arī lidmašīnu dzīvības nākamajos 15 gados, līdz 1973. gadam. Kara laikā amerikāņu bezpilota lidaparāti veica gandrīz 3500 lidojumu, ar zaudējumiem aptuveni četru procentu apmērā. Ierīces tika izmantotas foto izlūkošanai, signālu retranslācijai, elektronisko līdzekļu izlūkošanai, elektroniskajai karadarbībai un kā mānekļi gaisa situācijas sarežģīšanai. Taču visa bezpilota lidaparātu programma ir bijusi noslēpumā tīta tādā mērā, ka tās panākumi, kam vajadzēja veicināt bezpilota lidaparātu attīstību pēc karadarbības beigām, lielākoties ir palikuši nepamanīti. Arābu un Izraēlas konflikta laikā 1973. gadā Izraēla izmantoja bezpilota lidaparātus. Tos izmantoja novērošanai un izlūkošanai, kā arī mānekļiem. 1982. gadā bezpilota lidaparāti tika izmantoti kauju laikā Bekaa ielejā Libānā. Izraēlas AI Scout UAV un Mastiff maza izmēra tālvadības lidmašīnas veica Sīrijas lidlauku, pretgaisa aizsardzības sistēmu pozīciju un karaspēka kustību izlūkošanu un novērošanu. Saskaņā ar informāciju, kas saņemta no UAV, Izraēlas aviācijas uzmanības novēršanas grupa pirms galveno spēku trieciena izraisīja Sīrijas pretgaisa aizsardzības sistēmu radiolokācijas staciju iekļaušanu, kuras tika trāpītas ar pretradaru raķetēm, un tās, kuras netika iznīcināti, tika apspiesti ar traucējumiem. Izraēlas aviācijas panākumi bija iespaidīgi – Sīrija zaudēja 18 SAM baterijas. Vēl 70.-80.gados PSRS bija līderis bezpilota lidaparātu ražošanā, tika saražoti tikai aptuveni 950 Tu-143. Kara laikā abas puses izmantoja tālvadības lidmašīnas un autonomos bezpilota lidaparātus Persijas līcis 1991 galvenokārt kā novērošanas un izlūkošanas platformas. ASV, Anglija un Francija izvietoja un efektīvi izmantoja tādas sistēmas kā Pioneer, Pointer, Exdrone, Midge, Alpilles Mart, CL-89. Irāka izmantoja Al Yamamah, Makareb-1000, Sahreb-1 un Sahreb-2. Operācijas Desert Storm laikā koalīcijas taktiskās izlūkošanas bezpilota lidaparāti veica vairāk nekā 530 lidojumus, reids bija aptuveni 1700 stundas. Tajā pašā laikā bojāti 28 transportlīdzekļi, tostarp 12 notriekti. No 40 ASV izmantotajiem Pioneer bezpilota lidaparātiem 60 procenti bija bojāti, bet 75 procenti tika konstatēti kā labojami. No visiem pazaudētajiem bezpilota lidaparātiem tikai 2 bija kaujas zaudējumi. Zemais upuru skaits, visticamāk, ir saistīts ar bezpilota lidaparātu mazo izmēru, tāpēc Irākas armija uzskatīja, ka tie nerada lielus draudus. Bezpilota lidaparāti ir izmantoti arī ANO miera uzturēšanas operācijās bijušajā Dienvidslāvijā. 1992. gadā Apvienoto Nāciju Organizācija atļāva izmantot NATO gaisa spēkus, lai nodrošinātu Bosnijas gaisa segumu, atbalstot sauszemes karaspēku, kas izvietots visā valstī. Lai veiktu šo uzdevumu, bija nepieciešama diennakts izlūkošana.

2008. gada augustā ASV gaisa spēki pabeidza pirmās kaujas gaisa vienības – Nacionālās gvardes 174. iznīcinātāja spārna – pārbruņošanu ar bezpilota lidaparātiem MQ-9 Reaper.Pārbruņošanās notika trīs gadu laikā. Uzbrukuma bezpilota lidaparāti ir pierādījuši augstu efektivitāti Afganistānā un Irākā. Galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar nomainītajiem F-16: zemākas iegādes un ekspluatācijas izmaksas, ilgāks lidojuma ilgums, operatora drošība.

Mūsdienu bezpilota lidaparātu borta aprīkojuma sastāvs

Lai nodrošinātu zemūdens novērošanas uzdevumus reāllaikā lidojuma laikā un izvēlēto reljefa apgabalu digitālo fotografēšanu, tai skaitā grūti sasniedzamus apgabalus, kā arī apvidus pētāmo apgabalu koordinātu noteikšanu, lietderīgā slodze UAV jāiekļauj:

Ierīces skata informācijas iegūšanai:

Satelītu navigācijas sistēma (GLONASS/GPS);

Radiosakaru ierīces vizuālai un telemetriskai informācijai;

Vadības un navigācijas radiosakaru ierīces ar antenas padeves ierīci;

Komandu informācijas apmaiņas ierīce;

Informācijas apmaiņas ierīce;

Borta digitālais dators (BTsVM);

Skatīt informācijas glabāšanas ierīci.

Mūsdienu televīzijas (TV) kameras nodrošina operatoram reāllaika attēlu par novēroto apgabalu tādā formātā, kas ir vistuvākais cilvēka vizuālā aparāta īpašībām, kas ļauj viņam brīvi orientēties reljefā un, ja nepieciešams, pilotēt UAV. Objektu noteikšanas un atpazīšanas iespējas nosaka fotodetektora īpašības un televīzijas kameras optiskā sistēma. Mūsdienu televīzijas kameru galvenais trūkums ir to ierobežotā jutība, kas nenodrošina 24 stundu lietošanu. Termoattēlveidošanas (TPV) kameru izmantošana ļauj nodrošināt bezpilota lidaparātu izmantošanu visu diennakti. Visdaudzsološākā ir kombinēto televīzijas-termiskās attēlveidošanas sistēmu izmantošana. Šajā gadījumā operatoram tiek parādīts sintezēts attēls, kas satur visinformatīvākās redzamā un infrasarkanā viļņa garuma diapazona daļas, kas var ievērojami uzlabot novērošanas sistēmas veiktspējas raksturlielumus. Tomēr šādas sistēmas ir tehniski sarežģītas un diezgan dārgas. Radara izmantošana ļauj saņemt informāciju visu diennakti un nelabvēlīgos laikapstākļos, kad TV un TV kanāli nesniedz informāciju. Nomaināmu moduļu izmantošana ļauj samazināt izmaksas un pārkonfigurēt borta aprīkojuma sastāvu, lai atrisinātu problēmu īpašos lietošanas apstākļos. Apsveriet mini-UAV borta aprīkojuma sastāvu.

▪ Uzmērīšanas kursa iekārta ir fiksēta noteiktā leņķī pret lidmašīnas kaujas asi, nodrošinot nepieciešamo uztveršanas zonu uz zemes. Aptaujas kursa ierīcē var būt iekļauta televīzijas kamera (TK) ar plata lauka objektīvu (SHPZ). Atkarībā no risināmajiem uzdevumiem to var ātri nomainīt vai papildināt ar termofotokameru (TPV), digitālo kameru (DFA) vai radaru.

▪ Detalizēta skata ierīce ar PTZ ierīci sastāv no šaura lauka objektīva (NFI) un trīs koordinātu PTZ ierīces, kas nodrošina kameras pagriešanu pa kursu, gājienu un slīpumu saskaņā ar operatora komandām, lai detalizēti analizētu konkrētu apgabalu. no reljefa. Lai nodrošinātu darbību vāja apgaismojuma apstākļos, TC var papildināt ar termoattēlveidošanas kameru (TPV) uz mikrobolometriskās matricas ar šaura lauka objektīvu. Ir iespējams arī aizstāt TC ar CFA. Šāds risinājums ļaus izmantot bezpilota lidaparātus aerofotografēšanai, kad DFA optiskā ass ir pagriezta zemākajā virzienā.

▪ Vizuālās un telemetriskās informācijas radiosaites ierīcēm (raidītāja un antenas padeves ierīcei) jānodrošina vizuālās un telemetriskās informācijas pārraide reāllaikā uz palaišanas ierīci radio redzamības ietvaros.

▪ Vadības un navigācijas radiosaites ierīcēm (uztvērējs un antenas padeves ierīce) jānodrošina bezpilota lidaparātu pilotēšanas komandu uztveršana radio redzamības ietvaros un tā aprīkojuma vadība.

▪ Komandu informācijas apmaiņas ierīce nodrošina komandu un navigācijas informācijas izplatīšanu patērētājiem uz UAV.

▪ Informācijas apmaiņas iekārta nodrošina vizuālās informācijas izplatīšanu starp iebūvētajiem vizuālās informācijas avotiem, radiosaites vizuālās informācijas raidītāju un borta vizuālās informācijas glabāšanas ierīci. Šī ierīce nodrošina arī informācijas apmaiņu starp visām funkcionālajām ierīcēm, kas ir daļa no UAV mērķa slodzes, izmantojot izvēlēto interfeisu (piemēram, RS-232). Caur šīs ierīces ārējo portu pirms UAV pacelšanās tiek ievadīts lidojuma uzdevums un tiek veikta pirms palaišanas automatizēta iebūvēta UAV galveno komponentu un sistēmu darbības kontrole.

▪ Satelītu navigācijas sistēma nodrošina bezpilota lidaparātu un novēroto objektu koordinātu (topogrāfisko) piesaisti atbilstoši globālās satelītnavigācijas sistēmas GLONASS (GPS) signāliem. Satelītu navigācijas sistēma sastāv no viena vai diviem uztvērējiem (GLONASS/GPS) ar antenu sistēmām. Divu uztvērēju izmantošana, kuru antenas ir izvietotas gar UAV konstrukcijas asi, ļauj papildus UAV koordinātām noteikt tā virziena leņķa vērtību.

▪ Borta digitālais dators (OCVM) nodrošina UAV borta kompleksa vadību.

▪ Skatu informācijas glabāšanas ierīce nodrošina operatora (vai atbilstoši lidojuma uzdevumam) izvēlētās skata informācijas uzkrāšanu līdz bezpilota lidaparātu nosēšanās brīdim. Šī ierīce var būt noņemama vai fiksēta. Pēdējā gadījumā ir jānodrošina kanāls uzkrātās informācijas izgūšanai ārējās ierīcēs pēc UAV nolaišanās. Informācija, kas nolasīta no skata informācijas glabāšanas ierīces, ļauj veikt detalizētāku analīzi, atšifrējot UAV lidojuma laikā iegūto skata informāciju.

▪ Iebūvētais barošanas bloks nodrošina borta barošanas avota un lietderīgās slodzes ierīču sprieguma un strāvas saskaņošanu, kā arī darbības aizsardzību pret īssavienojumiem un pārslodzēm elektrotīklā. Atkarībā no UAV klases kravnesību var papildināt ar dažāda veida radariem, vides, radiācijas un ķīmiskās uzraudzības sensoriem. UAV vadības komplekss ir sarežģīta, daudzlīmeņu struktūra, kuras galvenais uzdevums ir nodrošināt UAV izvešanu uz noteiktu zonu un operāciju veikšanu atbilstoši lidojuma uzdevumam, kā arī nodrošināt UAV piegādi. informāciju, ko saņem bezpilota lidaparāts borta līdzekļos, uz kontroles punktu.

UAV borta navigācijas un vadības sistēma

Borta komplekss "Aist" ir gaisa kuģa shēmas bezpilota lidaparāta (UAV) navigācijas un vadības pilna funkcionalitāte. Komplekss nodrošina: navigācijas parametru, orientācijas leņķu un UAV kustības parametru (leņķisko ātrumu un paātrinājumu) noteikšanu; UAV navigācija un vadība lidojuma laikā pa noteiktu trajektoriju; UAV orientācijas leņķu stabilizācija lidojuma laikā; izvadīt uz pārraides kanālu telemetrisko informāciju par navigācijas parametriem, UAV orientācijas leņķiem. BC "Aist" centrālais elements ir maza izmēra inerciālā navigācijas sistēma (INS), kas integrēta ar satelītu navigācijas sistēmas uztvērēju. Izveidota uz mikroelektromehānisko sensoru (MEMS žiroskopu un akselerometru) bāzes pēc strapdown INS principa, sistēma ir unikāls augsto tehnoloģiju produkts, kas garantē augstu navigācijas precizitāti, stabilizāciju un jebkuras klases lidmašīnu kontroli. Iebūvētais statiskā spiediena sensors nodrošina dinamisku augstuma un vertikālā ātruma noteikšanu. Borta kompleksa sastāvs: inerciālās navigācijas sistēmas bloks; SNS uztvērējs; autopilota bloks; lidojuma datu glabāšana; gaisa ātruma sensors Pamatkonfigurācijā vadība tiek veikta pa šādiem kanāliem: eleroni; lifts; stūre; motora kontrolieris. Komplekss ir savietojams ar PCM radio kanālu (impulsa koda modulācija) un ļauj vadīt UAV gan manuālā režīmā no standarta tālvadības pults, gan automātiskajā režīmā atbilstoši autopilota komandām. Autopilota vadības komandas tiek ģenerētas standarta impulsa platuma modulētu (PWM) signālu veidā, kas piemēroti lielākajai daļai izpildmehānismu veidu. Fiziskās īpašības:

izmēri, mm: autopilota bloks - 80 x 47 x 10; INS — 98 x 70 x 21; SNS uztvērējs - 30 x 30 x 10; svars, kg: autopilota vienība - 0,120; INS - 0,160; SNS uztvērējs - 0,03. Elektriskie raksturlielumi: barošanas spriegums, V - 10...27; elektroenerģijas patēriņš (maks.), W - 5. Vide: temperatūra, grādi C - no -40 līdz +70; vibrācija / trieciens, g - 20.

Vadība: RS-232 porti (2) - datu saņemšana/pārsūtīšana; RS-422 porti (5) – komunikācija ar ārējām ierīcēm; PWM kanāli (12) - vadības ierīces; programmējamie pieturas punkti (255) - maršruta pagrieziena punkti. Darbības diapazoni: roll - ±180°; slīpums - ±90°; virziens (trases leņķis) - 0...360; paātrinājums - ±10 g; leņķiskais ātrums - ±150°/s

Telpiskās pozīcijas kontroles sistēma ļoti virziena antenu sistēmām UAV kompleksos

Pats par sevi bezpilota lidaparāts (UAV) ir tikai daļa no kompleksa kompleksa, kura viens no galvenajiem uzdevumiem ir operatīva saņemtās informācijas piegāde vadības centra (CP) operatīvajam personālam. Spēja nodrošināt stabilu komunikāciju ir viena no svarīgākās īpašības, kas nosaka UAV vadības kompleksa darbības iespējas un nodrošina, ka UAV saņemtā informācija tiek paziņota "reālā laika" režīmā palaišanas iekārtas apkalpojošajam personālam. Lai nodrošinātu sakarus lielos attālumos un palielinātu trokšņu noturību, ko rada telpiskā atlase UAV vadības kompleksos, ļoti virziena antenu sistēmas (AS) tiek plaši izmantotas gan nesējraķetēs, gan UAV. Augsti virzītas AS telpiskās pozīcijas kontroles sistēmas funkcionālā diagramma, kas nodrošina sakaru ieslēgšanas procesa optimizāciju UAV vadības kompleksos, ir parādīta attēlā. viens.

Augsti virzītas AS vadības sistēma (sk. 1. att.) ietver:

Faktiski ļoti virziena AS, kuras radioinženierijas parametri tiek izvēlēti, pamatojoties uz prasībām nepieciešamā sakaru diapazona nodrošināšanai pa radio saiti.

AS servo piedziņa, kas nodrošina AS DN telpisko orientāciju komunikācijas objekta paredzamā starojuma parādīšanās virzienā.

Automātiska virziena izsekošanas sistēma (ASN), kas nodrošina stabilu sakaru objekta automātisko izsekošanu ASN sistēmas virziena noteikšanas raksturlielumu pārliecinošas uztveršanas zonā.

Radio uztvērējs, kas nodrošina "Saziņas" signāla veidošanos, norādot uz informācijas uztveršanu noteiktā kvalitātē.

Antenas sistēmas vadības procesors, kas analizē AU vadības sistēmas pašreizējo stāvokli, ģenerē servo vadības signālus, lai nodrošinātu AU telpisko orientāciju atbilstoši lidojuma uzdevumam un telpiskās skenēšanas algoritmam, analizē sakaru esamību, analizē iespēju AU servo pārslēgšana no režīma "Ārējā vadība" uz " Automātiskā izsekošana", signāla veidošana maiņstrāvas servo pārsūtīšanai uz režīmu "Ārējā vadība".

Rīsi. 1. att. Augstas virziena AS telpiskās pozīcijas kontroles sistēmas funkcionālā diagramma UAV vadības kompleksos

Augsti virzītas AS attieksmes kontroles sistēmas galvenais uzdevums ir nodrošināt stabilu saziņu ar lidojuma uzdevumā norādīto objektu.

Šis uzdevums ir sadalīts vairākos apakšuzdevumos:

AP DN telpiskās orientācijas nodrošināšana komunikācijas objekta starojuma paredzamā parādīšanās virzienā un tā telpiskā stabilizācija gadījumā, ja AU atrašanās vieta gaisa kuģī.

Komunikācijas objekta starojuma stabilas uztveršanas zonas paplašināšana, izmantojot diskrētu telpiskās skenēšanas algoritmu ar deterministisku telpisku un laika struktūru.

Pārslēgšanās uz sakaru objekta stabilas automātiskās izsekošanas režīmu, ko veic ASN sistēma, kad sakaru objekts tiek atklāts.

Nodrošināt iespēju atgriezties komunikācijā tās neveiksmes gadījumā. Diskrētam telpiskās skenēšanas algoritmam ar deterministisku telpisko un laika struktūru var atšķirt šādas pazīmes:

AS DN skenēšana tiek veikta diskrēti laikā un telpā. AS DN telpiskās nobīdes skenēšanas laikā tiek veiktas tā, lai visā skenēšanas ciklā nepaliktu telpiskās zonas, kuras nepārklājas ar ASN sistēmas pārliecinošās uztveršanas zonu (sk. 2. att.).

2. att. Piemērs diskrētās telpiskās skenēšanas organizēšanai azimuta un pacēluma plaknēs

Katrai konkrētai telpiskajai pozīcijai, ko nosaka skenēšanas algoritms, var izdalīt divas fāzes: "Automātiskā izsekošana" un "Ārējā vadība".

Fāzē "Automātiskā izsekošana" ACH sistēma izvērtē iespēju uztvert saziņas objekta starojumu izvēlētajai RCH telpiskajai pozīcijai.

Pozitīva novērtējuma rezultāta gadījumā: Telpiskā skenēšana tiek pārtraukta. ASN sistēma turpina automātiski izsekot komunikācijas objekta starojumam saskaņā ar savu iekšējo algoritmu. Maiņstrāvas servopiedziņas ieejā tiek saņemti maiņstrāvas telpiskās orientācijas signāli atbilstoši komunikācijas objekta strāvas virzienam no ACH X ACH (t) sistēmas. Novērtējuma negatīva rezultāta gadījumā: RSN SS tiek telpiski pārvietots uz nākamo skenēšanas algoritma noteikto telpisko pozīciju.

Fāzē "Ārējā vadība" antenas sistēmas vadības procesora izeja ģenerē maiņstrāvas servo piedziņas vadības signālus. Servo vadības signāla komponenti nodrošina:

X 0 - AP AP sākotnējā telpiskā orientācija komunikācijas objekta virzienā; ∆X LA (t) - gaisa kuģa telpiskās attīstības kompensēšana; X ALG (t) – ASN sistēmas komunikācijas objekta starojuma stabilas uztveršanas zonas paplašināšana saskaņā ar diskrēto telpiskās skenēšanas algoritmu ar deterministisku telpisku un laika struktūru.

Komunikācijas atteices gadījumā, sākot ar brīdi T CB=0 (signāla "SAKARU" zudums), signāls X ASN (T CB=0) tiek saglabāts ierīcē "Aprēķins un uzglabāšana", un tiek izmantots maiņstrāvas vadības procesors kā komunikācijas objekta paredzamā gultņa vērtība. Iesaistīšanās process tiek atkārtots, kā aprakstīts iepriekš. Režīmā "Ārējā vadība" var ierakstīt signālu augsti virzīta skaļruņa servo piedziņas vadīšanai pa kanāliem "virziens", "piķis" un "ripojums"

(1)

Režīmā "Autotracking" var ierakstīt ļoti virziena skaļruņa servo vadības signālu

(2)

Konkrēto vadības signālu veidu nosaka antenas sistēmas servopiedziņas konstrukcijas īpatnības.

UAV inerciālā sistēma

Minētajā ķēdē galvenais punkts ir "sistēmas stāvokļa mērīšana", tas ir, atrašanās vietas koordinātas, ātrums, augstums, vertikālais ātrums, orientācijas leņķi, kā arī leņķiskie ātrumi un paātrinājumi. Borta navigācijas un vadības kompleksā, ko izstrādājis un ražo TeKnol LLC, sistēmas stāvokļa mērīšanas funkciju veic maza izmēra inerciālā integrētā sistēma (MINS). Tā sastāvā ir inerciālo sensoru triāde (mikromehāniskie žiroskopi un akselerometri), kā arī barometriskais altimetrs un trīs asu magnetometrs, un apvienojot šo sensoru datus ar GPS uztvērēja datiem, sistēma izstrādā pilnīgu navigāciju. risinājums koordinātu un orientācijas leņķu izteiksmē. TeKnola izstrādātā MINS ir pilnīga inerciāla sistēma, kas ievieš strapdown INS algoritmu, kas ir integrēts ar satelītu navigācijas sistēmas uztvērēju. Tieši šajā sistēmā ir ietverts visa UAV vadības kompleksa darbības “noslēpums”. Faktiski trīs navigācijas sistēmas vienlaikus darbojas vienā datorā, izmantojot vienus un tos pašus datus. Mēs tos saucam par "platformām". Katra no platformām ievieš savus vadības principus, kam ir savas "pareizās" frekvences (zemas vai augstas). Galvenais filtrs izvēlas optimālo risinājumu no jebkuras no trim platformām atkarībā no kustības veida. Tas nodrošina sistēmas stabilitāti ne tikai taisnvirziena kustībā, bet arī pagriezienos, nesaskaņotos pagriezienos un brāzmainā sānu vējā. Sistēma nekad nezaudē horizontu, kas nodrošina pareizu autopilota reakciju uz ārējiem traucējumiem un adekvātu ietekmju sadalījumu starp UAV vadības ierīcēm.

UAV gaisa kontroles sistēma

UAV borta navigācijas un vadības sistēma ietver trīs sastāvdaļas (1. attēls).

1. Integrētā navigācijas sistēma;

2. Satelītu navigācijas sistēmas uztvērējs

3. Autopilota modulis.__

Autopilota modulis ģenerē vadības komandas PWM (pulse-width modulated) signālu veidā saskaņā ar tā kalkulatorā iestrādātajiem vadības likumiem. Papildus UAV vadībai autopilots ir ieprogrammēts, lai kontrolētu borta aprīkojumu:

Videokameras stabilizācija

Laika un koordinātu sinhronizēta aizvara atbrīvošana

kamera,

izpletņa atbrīvošana,

Kravas izmešana vai paraugu ņemšana noteiktā vietā

un citas funkcijas. Autopilota atmiņā var saglabāt līdz 255 maršruta punktiem. Katru punktu raksturo koordinātas, garāmbraucošais augstums un lidojuma ātrums.

Lidojuma laikā autopilots nodrošina arī telemetrijas informācijas izsniegšanu pārraides kanālam UAV lidojuma izsekošanai (2. attēls).

Un kas tad ir "kvazi-autopilots"? Tagad daudzas firmas paziņo, ka nodrošina savām sistēmām automātisku lidojumu, izmantojot "pasaulē mazāko autopilotu".

Ilustratīvākais šāda risinājuma piemērs ir Kanādas kompānijas Micropilot produkcija. Vadības signālu ģenerēšanai šeit tiek izmantoti "neapstrādāti" dati - žiroskopu un akselerometru signāli. Pēc definīcijas šāds risinājums nav robusts (izturīgs pret ārējām ietekmēm un jutīgs pret lidojuma apstākļiem) un vienā vai otrā pakāpē ir izmantojams tikai lidojot stabilā atmosfērā.

Jebkurš nozīmīgs ārējs traucējums (vēja brāzma, augšupejoša padeve vai gaisa kabata) ir pilns ar gaisa kuģa orientācijas zudumu un avāriju. Tāpēc ikviens, kurš kādreiz ir saskāries ar šādiem produktiem, agrāk vai vēlāk saprata šādu autopilotu ierobežojumus, kurus nevar izmantot komerciālās sērijveida UAV sistēmās.

Atbildīgāki izstrādātāji, saprotot, ka ir nepieciešams īsts navigācijas risinājums, mēģina ieviest navigācijas algoritmu, izmantojot labi zināmās Kalman filtrēšanas pieejas.

Diemžēl arī šeit viss nav tik vienkārši. Kalmana filtrēšana ir tikai matemātiska palīgierīce, nevis problēmas risinājums. Tāpēc nav iespējams izveidot stabilu, stabilu sistēmu, vienkārši pārnesot standarta matemātisko aparātu uz MEMS integrētajām sistēmām. Nepieciešama precīza un precīza regulēšana noteiktai lietojumprogrammai. Šajā gadījumā manevrējamam spārnotas shēmas objektam. Mūsu sistēma īsteno vairāk nekā 15 gadu pieredzi inerciālo sistēmu un algoritmu izstrādē INS un GPS integrēšanai. Starp citu, tikai dažās pasaules valstīs ir zināšanas par inerciālajām sistēmām. to

Krievija, ASV, Vācija, Francija un Lielbritānija. Aiz šīs know-how ir zinātnes, dizaina un tehnoloģiju skolas, un vismaz

ir naivi domāt, ka šādu sistēmu var izstrādāt un ražot “uz ceļiem” institūta laboratorijā vai lidlauka angārā. Amatieru pieeja šeit, tāpat kā visos citos gadījumos, galu galā ir saistīta ar finansiāliem zaudējumiem un laika zudumu. Kāpēc automātiskais lidojums ir tik svarīgs saistībā ar degvielas un enerģijas kompleksa uzņēmumu risināmajiem uzdevumiem? Ir skaidrs, ka pašam gaisa monitoringam nav alternatīvas. Cauruļvadu un citu objektu stāvokļa uzraudzību, drošības, uzraudzības un videonovērošanas uzdevumus vislabāk var atrisināt, izmantojot gaisa kuģus. Bet izmaksu samazināšana, lidojumu regularitātes nodrošināšana, informācijas vākšanas un apstrādes automatizēšana – šeit pilnīgi pamatoti uzmanība tiek pievērsta bezpilota transportlīdzekļiem, kas apliecina speciālistu augsto interesi par notiekošo izstādi un forumu. Tomēr, kā mēs redzējām izstādē, bezpilota sistēmas var būt arī sarežģītas un dārgas sistēmas, kurām nepieciešams atbalsts, apkope, zemes infrastruktūra un operatīvie pakalpojumi. Lielākoties tas attiecas uz kompleksiem, kas sākotnēji tika radīti militāru problēmu risināšanai un tagad steidzīgi pielāgoti ekonomiskiem lietojumiem. Sīkāk aplūkosim darbības jautājumus. UAV kontrole ir uzdevums labi apmācītam profesionālim. ASV armijā bezpilota lidaparātu operatori kļūst par aktīviem gaisa spēku pilotiem pēc gadu ilgas apmācības un apmācības. Daudzos veidos tas ir grūtāk nekā lidmašīnas vadīšana, un, kā zināms, lielāko daļu bezpilota lidaparātu negadījumu izraisa pilota un operatora kļūda. Automātiskajām UAV sistēmām, kas aprīkotas ar pilnvērtīgu automātiskās vadības sistēmu, nepieciešama minimāla zemes personāla apmācība, vienlaikus risinot uzdevumus lielā attālumā no bāzes, ārpus saskares ar zemes staciju, jebkuros laika apstākļos. Tie ir viegli lietojami, mobili, ātri izvietojami un tiem nav nepieciešama zemes infrastruktūra. Var apgalvot, ka ar pilnvērtīgu ACS aprīkotu UAV sistēmu augstie raksturlielumi samazina ekspluatācijas izmaksas un personāla prasības.

Automātiskās UAV sistēmas

Kādi ir praktiskie rezultāti, izmantojot borta kompleksu ar reālu inerciālo sistēmu? Uzņēmums TeKnol ir izstrādājis un piedāvā klientiem automātiskas ātrās izvietošanas UAV sistēmas monitoringa un gaisa novērošanas uzdevumu risināšanai. Šīs sistēmas ir prezentētas mūsu stendā izstādē.

Autopilots kā daļa no borta navigācijas un vadības kompleksa nodrošina

Automātisks lidojums noteiktā maršrutā;

Automātiska pacelšanās un nosēšanās;

Noteiktā augstuma un lidojuma ātruma saglabāšana;

Orientācijas leņķu stabilizācija;

Borta sistēmu programmatūras vadība.

Operatīvais UAV.

Daudzfunkcionālo UAV sistēmu izstrādā Transas, un tā ir aprīkota ar TeKnola navigācijas un vadības sistēmu.

Tā kā maza izmēra UAV vadība ir visgrūtākais uzdevums, mēs sniegsim piemērus par borta navigācijas un vadības kompleksa darbību operatīvam mini-UAV ar pacelšanās svaru 3,5 kg.

Veicot reljefa izpēti no gaisa, UAV lido pa līnijām ar intervālu 50–70 metri. Autopilots nodrošina sekošanu maršrutam ar novirzi, kas nepārsniedz 10-15 metrus pie vēja ātruma 7 m/s (5. attēls).

Skaidrs, ka pieredzējušākais pilots-operators nespēj nodrošināt tādu vadības precizitāti.

Rīsi. 5: mini UAV maršruts un lidojuma trajektorija, apsekojot teritoriju

Dotā lidojuma augstuma uzturēšanu nodrošina arī MINS, kas izstrādā integrētu risinājumu, kura pamatā ir GPS dati, barometriskais altimetrs un inerciālie sensori. Automātiskā lidojuma laikā maršrutā gaisa desanta komplekss nodrošina augstuma uzturēšanas precizitāti 5 metru robežās (6. attēls), kas ļauj droši lidot zemā augstumā un izvairoties no reljefa.

7. attēlā parādīts, kā ACS izceļ bezpilota lidaparātu no kritiskā 65º leņķa sānvēja brāzmu trieciena rezultātā manevra laikā. Tikai īsts INS kā daļa no borta vadības kompleksa spēj nodrošināt dinamisku UAV orientācijas leņķu mērījumus, “nezaudējot horizontu”. Tāpēc mūsu bezpilota lidaparātu testēšanas un ekspluatācijas laikā, lidojot ar autopilota vadību, netika pazaudēta neviena lidmašīna.

Vēl viena svarīga UAV funkcija ir videokameras vadība. Lidojumā priekšējā skata kameras stabilizācija tiek nodrošināta, praktizējot UAV ripošanas svārstības atbilstoši autopilota signāliem un MINS datiem. Tādējādi video attēla attēls ir stabils, neskatoties uz gaisa kuģa ripojuma svārstībām. Aerofotografēšanas uzdevumos (piemēram, sastādot aerofotoattēlu par piedāvāto darba apgabalu), precīza informācija par UAV orientācijas leņķiem, koordinātām un augstumu ir absolūti nepieciešama aerofotogrāfiju labošanai un kadru sašūšanas automatizēšanai.

Bezpilota aerofotografēšanas kompleksu izstrādā arī TeKnol LLC. Lai to izdarītu, digitālā kamera tiek pabeigta un iekļauta autopilota vadības cilpā. Pirmie lidojumi ir paredzēti 2007. gada pavasarī. Papildus minētajām ātrās izvietošanas UAV sistēmām UAV navigācijas un vadības sistēmu darbina SKB Topaz (Voron UAV), kas uzstādīta uz jauna bezpilota lidaparāta, ko izstrādājusi Transas (Dozor daudzfunkcionālais UAV komplekss), un tiek testēts uz Global Teknik mini. Bezpilota lidaparāti (Turcija). Notiek pārrunas ar citiem Krievijas un ārvalstu klientiem. Iepriekš minētā informācija un, pats galvenais, lidojumu pārbaužu rezultāti skaidri norāda, ka bez pilnvērtīga borta vadības kompleksa, kas aprīkots ar reālu inerciālo sistēmu, nav iespējams izveidot modernas komerciālas bezpilota lidaparātu sistēmas, kas varētu droši, ātri atrisināt problēmas. jebkuros laikapstākļos ar minimālām ekspluatācijas izmaksām. Šādus kompleksus masveidā ražo TeKnol.

secinājumus

Pārdomātais bezpilota lidaparāta borta aprīkojuma sastāvs ļauj atrisināt plašu uzdevumu klāstu, lai uzraudzītu reljefu un apgabalus, kas cilvēkiem ir grūti pieejami. Tautsaimniecība. Televīzijas kameru izmantošana borta aprīkojumā ļauj nodrošināt augstu izšķirtspēju un detalizētu pamata virsmas uzraudzību reāllaikā labas redzamības un apgaismojuma apstākļos. DFA izmantošana ļauj izmantot bezpilota lidaparātus aerofotografēšanai noteiktā apgabalā ar turpmāku detalizētu interpretāciju. TPV aprīkojuma izmantošana ļauj nodrošināt bezpilota lidaparātu izmantošanu visu diennakti, lai gan ar zemāku izšķirtspēju nekā izmantojot televīzijas kameras. Visērtāk ir izmantot sarežģītas sistēmas, piemēram, TV-TVS, veidojot sintezētu attēlu. Tomēr šādas sistēmas joprojām ir diezgan dārgas. Radara klātbūtne uz kuģa ļauj saņemt informāciju ar zemāku izšķirtspēju nekā TV un TVW, taču visu diennakti un nelabvēlīgos laikapstākļos. Nomaināmu ierīču moduļu izmantošana vizuālās informācijas iegūšanai ļauj samazināt izmaksas un pārkonfigurēt borta iekārtu sastāvu, lai atrisinātu problēmu īpašos lietošanas apstākļos. Spēja nodrošināt stabilu komunikāciju ir viens no svarīgākajiem raksturlielumiem, kas nosaka UAV vadības kompleksa darbības iespējas. Piedāvātā sistēma ļoti virzītas AS telpiskās pozīcijas kontrolei UAV vadības kompleksos nodrošina komunikācijas iestāšanās procesa optimizāciju un iespēju atjaunot sakarus zuduma gadījumā. Sistēma ir piemērota izmantošanai bezpilota lidaparātos, kā arī uz zemes un gaisā izvietotos kontroles punktos.

Lietotas Grāmatas

1. http://www.airwar.ru/bpla.html

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/UAV

3. http://www.ispl.ru/Sistemy_upravleniya-BLA.html

4. http://teknol.ru/products/aviation/uav/

5. Orlovs B.V., Mazings G.Ju., Reidels A.L., Stepanovs M.N., Topčejevs Ju.I. - Bezpilota lidaparātu reaktīvo dzinēju projektēšanas pamati.

UZMANĪBU: Jūs skatāties kopsavilkuma satura teksta daļu, materiāls ir pieejams, noklikšķinot uz pogas Lejupielādēt

To bezpilota lidaparātu taktiskie un tehniskie parametri, kas tiek izmantoti Krievijas Federācijas veidojošās vienības vienībās

Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas tehniskajam aprīkojumam ar bezpilota lidaparātiem Krievijas uzņēmumi ir izstrādājuši vairākas iespējas, apsveriet dažas no tām:

UAV ZALA 421-16E

- tas ir liela attāluma bezpilota lidaparāts (1. att.) ar automātisko vadības sistēmu (autopilotu), navigācijas sistēmu ar inerciālo korekciju (GPS / GLONASS), integrētu digitālās telemetrijas sistēmu, navigācijas gaismas, iebūvētu trīs -ass magnetometrs, modulis mērķa noturēšanai un aktīvai izsekošanas ("AC Module"), iebūvēta digitālā kamera, C-OFDM modulācijas digitālais platjoslas video raidītājs, radio modems ar satelītu navigācijas sistēmas (SNS) uztvērēju " Diagonal AIR" ar iespēju strādāt bez SNS signāla (radio diapazona meklētājs) pašdiagnostikas sistēma, mitruma sensors, temperatūras sensors, strāvas sensors, piedziņas sistēmas temperatūras sensors, izpletņa atbrīvošana, gaisa spilvens aizsardzībai mērķa slodze nosēšanās laikā un meklēšanas raidītājs.

Šis komplekss ir paredzēts gaisa novērošanai jebkurā diennakts laikā līdz 50 km attālumā ar reāllaika video pārraidi. Bezpilota lidaparāts veiksmīgi risina stratēģiski svarīgu objektu drošības un kontroles nodrošināšanas uzdevumus, ļauj noteikt mērķa koordinātas un ātri pieņemt lēmumus par zemes dienestu darbības koriģēšanu. Pateicoties iebūvētajam AS modulim, UAV automātiski uzrauga statiskus un kustīgus objektus. Ja nav SNS signāla, UAV autonomi turpinās uzdevumu

1. attēls – UAV ZALA 421-16E

UAV ZALA 421-08M

(2. att.) Izgatavots pēc "lidojošo spārnu" shēmas - tas ir taktiskā diapazona bezpilota lidaparāts ar autopilotu, tam ir līdzīgs funkciju un moduļu komplekts kā ZALA 421-16E. Šis komplekss paredzēts teritorijas operatīvai izlūkošanai līdz 15 km attālumā ar reāllaika video pārraidi. UAV ZALA 421-08M ir izdevīgi salīdzinājumā ar īpaši uzticamu, ērtu lietošanu, zemu akustisko, vizuālo redzamību un labāko mērķa slodzi savā klasē. Šai lidmašīnai nav nepieciešams īpaši sagatavots skrejceļš, jo pacelšanās notiek ar elastīgas katapultas palīdzību, tā veic gaisa izlūkošanu dažādos laikapstākļos jebkurā diennakts laikā.

Kompleksa transportēšanu ar UAV ZALA 421-08M uz ekspluatācijas vietu var veikt viena persona. Ierīces vieglums ļauj (ar atbilstošu apmācību) palaist "ar roku", neizmantojot katapultu, kas padara to par neaizstājamu problēmu risināšanā. Iebūvētais AS modulis ļauj bezpilota lidaparātam automātiski uzraudzīt statiskus un kustīgus objektus gan uz zemes, gan uz ūdens.

2. attēls – UAV ZALA 421-08M

UAV ZALA 421-22

ir bezpilota helikopters ar astoņiem rotoriem, vidējs diapazons darbības, ar iebūvētu autopilota sistēmu (3. att.). Aparāta dizains ir salokāms, izgatavots no kompozītmateriāliem, kas nodrošina kompleksa nogādāšanas ērtību uz darbības vietu ar jebkuru transportlīdzeklis. Šai ierīcei nav nepieciešams īpaši sagatavots skrejceļš vertikālās automātiskās palaišanas un nosēšanās dēļ, kas padara to par neaizstājamu izlūkošanai no gaisa grūti sasniedzamās vietās.

ZALA 421-22 veiksmīgi tiek izmantots operāciju veikšanai jebkurā diennakts laikā: objektu meklēšanai un noteikšanai, perimetru drošības nodrošināšanai līdz 5 km rādiusā. Pateicoties iebūvētajam “AS modulim”, ierīce automātiski uzrauga statiskus un kustīgus objektus.

Phantom 3 Professional

Tas pārstāv nākamās paaudzes DJI kvadrokopterus. Tas spēj ierakstīt 4K video un pārraidīt augstas izšķirtspējas video tieši no kastes. Kamera ir integrēta kardānā, lai nodrošinātu maksimālu stabilitāti un svara efektivitāti, kad minimālais izmērs. Ja nav GPS signāla, vizuālās pozicionēšanas tehnoloģija nodrošina lidojuma precizitāti.

Galvenās funkcijas

Kamera un Gimbal: Phantom 3 Professional uzņem 4K video ar ātrumu līdz 30 kadriem sekundē un uzņem 12 megapikseļu fotoattēlus, kas izskatās asāki un tīrāki nekā jebkad agrāk. Uzlabots kameras sensors nodrošina lielāku skaidrību, zems līmenis troksnis un labāki kadri nekā jebkura iepriekšējā lidojošā kamera.

HD video saite: zems latentums, HD video pārraide, pamatojoties uz DJI Lightbridge sistēmu.

DJI Intelligent Flight Battery: 4480 mAh DJI Intelligent Flight Battery ir jaunas šūnas un izmanto viedo akumulatora pārvaldības sistēmu.

Lidojuma kontrolieris: nākamās paaudzes lidojuma kontrolieris uzticamākai veiktspējai. Jaunais ierakstītājs saglabā katra lidojuma datus, un vizuālā pozicionēšana ļauj precīzi novietot kursoru vienā punktā, ja nav GPS.

4. attēls - Phantom 3 Professional UAV

UAV Inspire 1

Inspire 1 ir jauns vairāku rotoru, kas spēj ierakstīt 4K video un pārraidīt HD video (līdz 2 km) uz vairākām ierīcēm tieši no kastes. Aprīkota ar ievelkamu šasiju, kamera var netraucēti griezties par 360 grādiem. Kamera ir integrēta kardānā, lai nodrošinātu maksimālu stabilitāti un svara efektivitāti ar minimālu nospiedumu. Ja nav GPS signāla, vizuālās pozicionēšanas tehnoloģija nodrošina lidojuma precizitāti.

Galvenās funkcijas

Kamera & Gimbal: ieraksta līdz pat 4K video un 12 megapikseļu fotoattēlus. Labākai ekspozīcijas kontrolei ir paredzēti neitrālā blīvuma (ND) filtri. Jaunais kardāna mehānisms ļauj ātri izņemt kameru.

HD video saite: zems latentums, HD video pārraide, šī ir uzlabota DJI Lightbridge sistēmas versija. Ir arī iespēja vadīt no divām tālvadības pultīm.

Šasija: izvelkama šasija, ļauj kamerai netraucēti uzņemt panorāmas.

DJI inteliģentais lidojuma akumulators: 4500 mAh izmanto viedo akumulatora pārvaldības sistēmu.

Lidojuma kontrolieris: nākamās paaudzes lidojuma kontrolieris uzticamākai veiktspējai. Jaunais ierakstītājs saglabā katra lidojuma datus, un vizuālā pozicionēšana ļauj, ja nav GPS, precīzi lidot vienā punktā.

5. attēls — UAV Inspire 1

Visas iepriekš uzskaitītās bezpilota lidaparātu īpašības ir parādītas 1. tabulā (izņemot Phantom 3 Professional un Inspire 1, kā norādīts tekstā)

1. tabula. UAV raksturojums

Nodarbība par problēmu risināšanu, ņemot vērā bezpilota lidaparātu iespējas, kas atrodas Krievijas Federācijas subjekta vienībās.

– ārkārtas situāciju atklāšana;

- dalība ārkārtas situāciju likvidēšanā;

– ārkārtas situāciju radīto zaudējumu novērtējums.

Ņemot vērā bezpilota lidaparātu izmantošanas pieredzi Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas interesēs, var izdarīt šādus vispārinājumus: - bezpilota lidaparātu izmantošanas ekonomiskā iespējamība ir saistīta ar lietošanas ērtumu, pacelšanās un nosēšanās iespējamību. jebkura izvēlētā teritorija; - operatīvais štābs saņem uzticamu video un foto informāciju, kas ļauj efektīvi vadīt ārkārtas situāciju lokalizācijas un likvidācijas spēkus un līdzekļus; - iespēja pārraidīt video un foto informāciju reāllaikā uz kontroles punktiem ļauj ātri ietekmēt situāciju un pieņemt pareizo vadības lēmumu; – iespēja manuāli un automātiski izmantot bezpilota lidaparātus. Saskaņā ar noteikumiem "Par Krievijas Federācijas civilās aizsardzības, ārkārtas situāciju un dabas katastrofu seku likvidēšanas ministriju" Krievijas Ārkārtas situāciju ministrija pārvalda Vienoto valsts sistēmu ārkārtas situāciju novēršanai un likvidēšanai federālā līmenī. Šādas sistēmas efektivitāti lielā mērā nosaka tās tehniskā aprīkojuma līmenis un visu to veidojošo elementu mijiedarbības pareiza organizācija. Risināt informācijas vākšanas un apstrādes problēmu civilās aizsardzības jomā, aizsargājot iedzīvotājus un teritorijas no ārkārtas situācijām, nodrošinot uguns drošība, cilvēku drošību ūdens ķermeņi, kā arī šīs informācijas apmaiņā ir lietderīgi izmantot kompleksus kosmosa, gaisa, zemes vai virsmas tehniskos līdzekļus. Laika faktors ir ārkārtīgi svarīgs, plānojot un veicot pasākumus iedzīvotāju un teritoriju aizsardzībai no ārkārtas situācijām, kā arī ugunsdrošības nodrošināšanai. No savlaicīgas informācijas saņemšanas par ārkārtas situācijām līdz vadībai

Bezpilota lidaparātu izmantošana Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas interesēs ir ļoti aktuāla. Bezpilota lidaparāti piedzīvo īstu uzplaukumu. Dažādu mērķu, dažādu aerodinamisko shēmu un dažādu taktisko un tehnisko raksturojumu bezpilota lidaparāti paceļas dažādu valstu gaisa telpā. To pielietošanas panākumi ir saistīti, pirmkārt, ar mikroprocesoru skaitļošanas tehnoloģiju, vadības sistēmu, navigācijas, informācijas pārraides straujo attīstību, mākslīgais intelekts. Sasniegumi šajā jomā ļauj lidot automātiskajā režīmā no pacelšanās līdz nolaišanās brīdim, risināt zemes (ūdens) virsmas novērošanas problēmas un militārajiem bezpilota lidaparātiem nodrošināt izlūkošanu, meklēšanu, atlasi un mērķu iznīcināšanu. grūti apstākļi. Tāpēc lielākajā daļā rūpnieciski attīstīto valstu gan paši lidaparāti, gan tiem paredzētās spēkstacijas tiek izstrādātas plašā frontē.

Pašlaik bezpilota lidaparātus plaši izmanto Krievijas Medicīnas vienība krīzes situāciju pārvarēšanai un operatīvās informācijas iegūšanai.

Viņi spēj nomainīt lidmašīnas un helikopterus, pildot uzdevumus, kas saistīti ar risku viņu apkalpju dzīvībām un iespējamu dārgu pilotējamu lidmašīnu zaudēšanu. Pirmie bezpilota lidaparāti tika piegādāti Krievijas EMERCOM 2009. gadā. 2010. gada vasarā bezpilota lidaparāti tika izmantoti, lai uzraudzītu ugunsgrēku situāciju Maskavas reģionā, jo īpaši Šaturska un Jegorjevskas rajonos. Saskaņā ar Krievijas Federācijas valdības 2010. gada 11. marta dekrētu Nr. 138 “Par Krievijas Federācijas gaisa telpas izmantošanas federālo noteikumu apstiprināšanu” ar bezpilota lidaparātu saprot gaisa kuģi, kas lido. bez pilota (apkalpes) uz klāja, un to lidojuma laikā automātiski kontrolē operators no vadības punkta vai šo metožu kombinācijas

Bezpilota lidaparāts ir paredzēts šādu uzdevumu risināšanai:

– bezpilota tālvadības uzraudzība mežu platības atklāt meža ugunsgrēkus;

– uzraudzīt un pārraidīt datus par radioaktīvo un ķīmisko piesārņojumu reljefā un gaisa telpā noteiktā teritorijā;

plūdu, zemestrīču un citu dabas katastrofu vietu inženiertehniskā izlūkošana;

– ledus sastrēgumu un upju plūdu atklāšana un uzraudzība;

– transporta maģistrāļu, naftas un gāzes vadu, elektropārvades līniju un citu objektu stāvokļa uzraudzība;

– ūdens apgabalu un piekrastes līnijas ekoloģiskais monitorings;

- avārijas zonu un skarto objektu precīzu koordinātu noteikšana.

Monitorings tiek veikts dienu un nakti, labvēlīgos un ierobežotos laikapstākļos.

Līdztekus tam bezpilota lidaparāts nodrošina avarējušo (avārijas) tehnisko līdzekļu un pazudušo cilvēku grupu meklēšanu. Meklēšana tiek veikta saskaņā ar iepriekš iestatītu lidojuma uzdevumu vai pa lidojuma maršrutu, kuru operators ātri maina. Tas ir aprīkots ar vadības sistēmām, gaisa radaru sistēmām, sensoriem un videokamerām.

Lidojuma laikā bezpilota lidaparāta vadība parasti tiek veikta automātiski, izmantojot borta navigācijas un vadības kompleksu, kas ietver:

- satelītnavigācijas uztvērējs, kas nodrošina navigācijas informācijas uztveršanu no GLONASS un GPS sistēmām;

- inerciālo sensoru sistēma, kas nosaka bezpilota lidaparāta orientāciju un kustības parametrus;

- sensoru sistēma, kas nodrošina augstuma un gaisa ātruma mērīšanu;

- dažāda veida antenas. Borta sakaru sistēma darbojas autorizētajā radiofrekvenču diapazonā un nodrošina datu pārraidi no borta uz zemi un no zemes uz bortu.

Bezpilota lidaparātu izmantošanas uzdevumus var iedalīt četrās galvenajās grupās:

– ārkārtas situāciju atklāšana;

- dalība ārkārtas situāciju likvidēšanā;

– upuru meklēšana un glābšana;

– ārkārtas situāciju radīto zaudējumu novērtējums.

Ar ārkārtējās situācijas konstatēšanu saprot ticamu avārijas fakta konstatāciju, kā arī tās novērošanas vietas laiku un precīzas koordinātas. Teritoriju novērošana no gaisa, izmantojot bezpilota lidaparātus, tiek veikta, pamatojoties uz prognozēm par paaugstinātu avārijas iespējamību vai saskaņā ar signāliem no citiem neatkarīgiem avotiem. Tas var būt lidojums virs meža teritorijām ugunsbīstamos laikapstākļos. Atkarībā no avārijas ātruma dati tiek pārraidīti reāllaikā vai apstrādāti pēc bezpilota lidaparāta atgriešanās. Saņemtos datus pa sakaru kanāliem (ieskaitot satelītu) var pārsūtīt uz meklēšanas un glābšanas operācijas štābu, Krievijas NMN reģionālo centru vai Krievijas NMN centrālo biroju. Bezpilota lidaparātus var iekļaut spēkos un līdzekļos, lai novērstu ārkārtas situācijas, un tie var būt arī ārkārtīgi noderīgi un dažreiz neaizstājami meklēšanas un glābšanas operācijās uz sauszemes un jūrā. Bezpilota lidaparāti tiek izmantoti arī ārkārtas situāciju radīto bojājumu novērtēšanai gadījumos, kad tas jādara operatīvi un precīzi, kā arī neapdraudot sauszemes glābšanas komandu veselību un dzīvību. Tādējādi 2013. gadā bezpilota lidaparātus izmantoja Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas darbinieki, lai uzraudzītu plūdu situāciju Habarovskas apgabalā. Ar reāllaikā pārraidīto datu palīdzību tika uzraudzīts aizsargkonstrukciju stāvoklis, lai novērstu dambju pārrāvumus, kā arī cilvēku meklēšana applūdušajās teritorijās, pēc tam koriģējot Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas darbinieku rīcību.

Ņemot vērā bezpilota lidaparātu izmantošanas pieredzi Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas interesēs, var izdarīt šādus vispārinājumus: - bezpilota lidaparātu izmantošanas ekonomiskā iespējamība ir saistīta ar lietošanas ērtumu, pacelšanās un nosēšanās iespējamību. jebkura izvēlētā teritorija; - operatīvais štābs saņem uzticamu video un foto informāciju, kas ļauj efektīvi vadīt spēkus un līdzekļus ārkārtas situāciju lokalizācijai un likvidācijai; - iespēja pārraidīt video un foto informāciju reāllaikā uz kontroles punktiem ļauj ātri ietekmēt situāciju un pieņemt pareizo vadības lēmumu; – iespēja manuāli un automātiski izmantot bezpilota lidaparātus. Saskaņā ar noteikumiem "Par Krievijas Federācijas civilās aizsardzības, ārkārtas situāciju un dabas katastrofu seku likvidēšanas ministriju" Krievijas Ārkārtas situāciju ministrija pārvalda Vienoto valsts sistēmu ārkārtas situāciju novēršanai un likvidēšanai federālā līmenī. Šādas sistēmas efektivitāti lielā mērā nosaka tās tehniskā aprīkojuma līmenis un visu to veidojošo elementu mijiedarbības pareiza organizācija. Lai atrisinātu informācijas vākšanas un apstrādes problēmu civilās aizsardzības jomā, iedzīvotāju un teritoriju aizsargāšanu no ārkārtas situācijām, ugunsdrošības, cilvēku drošības ūdenstilpēs nodrošināšanu, kā arī šīs informācijas apmaiņu, vēlams izmantot komplekso telpu. , gaisa, zemes vai virsmas tehniskie līdzekļi. Laika faktors ir ārkārtīgi svarīgs, plānojot un veicot pasākumus iedzīvotāju un teritoriju aizsardzībai no ārkārtas situācijām, kā arī ugunsdrošības nodrošināšanai. Ārkārtas situāciju radītā ekonomiskā kaitējuma līmenis un cietušo iedzīvotāju skaits lielā mērā ir atkarīgs no tā, vai Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas vadība dažādos līmeņos savlaicīgi saņem informāciju par ārkārtas situācijām un no operatīvas reaģēšanas uz notiekošo. Vienlaikus, lai pieņemtu atbilstošus operatīvās vadības lēmumus, nepieciešams nodrošināt pilnīgu, objektīvu un uzticamu informāciju, kas netiek sagrozīta vai nemodificēta subjektīvu faktoru ietekmē. Tādējādi bezpilota lidaparātu turpmāka ieviešana būtiski veicinās informācijas robu aizpildīšanu par ārkārtas situāciju attīstības dinamiku. Ārkārtīgi svarīgs uzdevums ir atklāt ārkārtas situāciju rašanos. Bezpilota lidaparātu izmantošana vien var būt ļoti efektīva lēnām ārkārtas situācijām vai ārkārtas situācijām, kas atrodas relatīvā tuvumā izvietotajiem spēkiem un līdzekļiem, lai tos novērstu. Tajā pašā laikā, apvienojumā ar datiem, kas iegūti no citiem tehniskajiem kosmosa līdzekļiem, uz zemes vai virsmas, var detalizēti atspoguļot gaidāmo notikumu reālo ainu, kā arī to attīstības raksturu un tempu. Krievijas EMERCOM tehniskais aprīkojums ar daudzsološām robotu sistēmām ir steidzams un ārkārtīgi svarīgs uzdevums. Šādu rīku izstrāde, ražošana un ieviešana ir diezgan sarežģīts un kapitālietilpīgs process. Tomēr valdības izdevumus par šādu aprīkojumu segs ekonomiskais efekts, ko rada ārkārtas situāciju novēršana un novēršana, izmantojot šo aprīkojumu. Tikai no ikgadējiem mežu ugunsgrēkiem Krievijas Federācija cieš milzīgus ekonomiskos zaudējumus. Tādējādi, lai modernizētu Krievijas EMERCOM tehnisko bāzi, tika izstrādāta Programma Krievijas NMN struktūrvienību aprīkošanai ar moderniem tehnikas un aprīkojuma modeļiem 2011.–2015. Analīze par varas iestāžu un spēku reakciju uz federālajām ārkārtas situācijām, kas saistītas ar 2013. gada vasaras-rudens plūdiem Tālo Austrumu federālajā apgabalā, uzsvēra bezpilota lidaparātu izmantošanas nozīmīgumu Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas interesēs. Saistībā ar to tika nolemts izveidot bezpilota lidaparātu nodaļu. Līdztekus tam ir vairākas problēmas, kas jārisina, pirms bezpilota lidaparāti kļūst plaši izplatīti. Starp tiem var izcelt bezpilota lidaparātu integrāciju gaisa satiksmes sistēmā tā, lai tie neradītu sadursmes draudus ar pilotējamiem gaisa kuģiem – gan civilajiem, gan militārajiem. Veicot konkrētus glābšanas darbus, Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas spēkiem ir tiesības izmantot savus tehniskos līdzekļus nepieciešamo darbu veikšanai. Šajā sakarā pašlaik nav stingru normatīvo ierobežojumu un vēl jo vairāk aizliegumu bezpilota lidaparātu izmantošanai Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas interesēs. Vienlaikus vēl nav atrisināti bezpilota lidaparātu izstrādes, ražošanas un izmantošanas civilām vajadzībām tiesiskā regulējuma jautājumi kopumā.

– pirmais maršruta pagrieziena punkts (maršruta sākumpunkts (IPM) ir iestatīts netālu no sākuma punkta).

- darba zonas dziļumam jābūt stabilas video signāla un telemetrijas informācijas uztveršanas robežās no UAV. (Darba zonas dziļums

– attālums no NSS antenas atrašanās vietas līdz attālākajam pagrieziena punktam. Darba zona - teritorija, kurā bezpilota lidaparāts veic noteiktu lidojuma programmu.).

– Sliežu ceļa līnijai, ja iespējams, nevajadzētu iet garām lielas jaudas elektropārvades līnijām (elektrības līnijām) un citiem objektiem ar augstu līmeni elektromagnētiskā radiācija(radara stacijas, raiduztvērēju antenas utt.).

— Paredzamais lidojuma ilgums nedrīkst pārsniegt 2/3 no ražotāja deklarētā maksimālā ilguma.

- Nepieciešams nodrošināt vismaz 10 minūšu lidojuma laiku pacelšanās un nosēšanās laikā. Teritorijas vispārējai apskatei vispiemērotākais ir apļveida slēgtais maršruts. Šīs metodes galvenās priekšrocības ir lielas teritorijas pārklājums, monitoringa efektivitāte un ātrums, iespēja uzmērīt grūti sasniedzamas reljefa vietas, salīdzinoši vienkārša lidojuma uzdevuma plānošana un operatīva iegūto rezultātu apstrāde. . Lidojuma maršrutā jānodrošina visas darba zonas pārbaude.

Lai racionāli izmantotu UAV energoresursus, lidojuma maršrutu vēlams izveidot tā, lai pirmā UAV lidojuma puse notiktu pret vēju.

2. attēls. Taisna paralēla maršruta lidojuma veidošana.

Paralēlo maršrutu ieteicams izmantot reljefa aerofotografēšanai. Sagatavojot maršrutu, operatoram jāņem vērā UAV kameras redzamības lauka maksimālais platums noteiktā tās lidojuma augstumā. Maršruts ir izveidots tā, lai kameras redzes lauka malas pārklātu blakus esošos laukus par aptuveni 15% -20%.

3. attēls – paralēlais maršruts.

Lidojums pāri noteiktam objektam tiek izmantots, veicot konkrētu objektu pārbaudes. To plaši izmanto gadījumos, kad ir zināmas objekta koordinātas un nepieciešams noskaidrot tā stāvokli.

4. attēls. Dotā objekta lidojums

Aktīvo meža ugunsgrēku pārbaudes laikā operators nosaka galveno uguns izplatīšanās virzienu, uguns izplatīšanās draudu esamību uz saimnieciskajiem objektiem un apmetnes, atsevišķu degšanas centru esamība, uguns ziņā īpaši bīstamās zonas, vieta, kur uguns iziet cauri mineralizētajām joslām, un, ja iespējams, identificē ugunsgrēka dzēšanā iesaistīto cilvēku un iekārtu atrašanās vietu, lai noteiktu pareiza to novietošana uz uguns malas. Vienlaikus ar video informācijas saņemšanu meža dienesta pārstāvji pieņem lēmumus par taktiskajām dzēšanas metodēm, cilvēku un tehnisko resursu manevrēšanu. Ugunsgrēka apturēšanai iezīmētas dabiskās robežas, uguns piebraucamie ceļi (pieejas), malas posms (ceļi, takas, ezeri, strauti, upes, tilti).

UAV lietojumprogrammas piemērs

2011. gada aprīlī tika izmantoti trīs bezpilota helikopteri HE300, lai vizuāli uzraudzītu cietušo atomelektrostaciju Fukušimā. Šie bezpilota lidaparāti ir aprīkoti ar profesionālu videokameru, termoattēlu kameru, dažādiem sensoriem mērīšanai un fotografēšanai un tvertni dažādu šķidrumu izsmidzināšanai. Video filmēšanas rezultāti no UAV ir parādīti 5.6. attēlā.

5.6. attēls - Japānas atomelektrostacija pēc avārijas ar UAV.

2014. gada februārī ZALA bezpilota lidaparāti ļāva NMPD komandām Kirovas apgabalā kontrolēt situāciju ugunsgrēka laikā dzelzceļa stacijā (vilciens ar gāzes kondensātu nobrauca no sliedēm un aizdegās), kompetenti koncentrēt spēkus drošai iedzīvotāju evakuācijai un incidenta seku likvidēšana. Avārijas zonas gaisa monitorings tika veikts gan dienā, gan naktī, pilnībā novēršot risku iedzīvotāju un avārijas glābšanas brigādes dzīvībai. Fotogrāfijas no vietas. bezpilota lidaparāta nofilmētās avārijas ir parādītas 7. attēlā.

7. attēlā - ugunsgrēks dzelzceļa stacijā, filmēts ar UAV kameru.

UAV komplekss ZALA tika izmantots, lai uzraudzītu plūdus Tālajos Austrumos 2013. gadā. Maskavas vienība "Centrospas" nosūtīja uz Habarovsku kompleksu ar bezpilota lidaparātiem, kas veica lidojumus gan dienā, gan naktī, informējot zemes vienības par applūdušajām teritorijām un nelaimē nonākušo cilvēku atrašanās vietu. 8. att.

8. attēls – plūdu zonas pārskats

Noslēdzoties kārtējai izstādei "Bezpilota daudzfunkcionālās sistēmas" - UVS-TECH 2009, visiem interesentiem lasītājiem tiek piedāvāts pārskats par Krievijas gaisa kuģu tipa bezpilota gaisa sistēmām. Tas, iespējams, ir vispilnīgākais bezpilota lidaparātu projektu saraksts gan iepriekš īstenotajiem, gan tiem, pie kuriem pašlaik notiek darbs. UAV ir sistematizēti pēc masas un diapazona.

Krievijā pusotra desmita lielu un mazu firmu strādā kompleksu ar UAV radīšanas jomā. Visi izstrādātāji, kā likums, dodas uz plašu daudzfunkcionālu kompleksu klāstu, kas spēj veikt dažādus uzdevumus. Rezultātā potenciālajiem klientiem tiek piedāvāti daudzi faktiski tāda paša veida UAV, kas atrisina līdzīgas problēmas.

Diemžēl Krievijā nav pieņemta UAV klasifikācija. Klasificējiet pieejamos Šis brīdis vietējā tirgū bezpilota lidaparātu paraugi un projekti, izmantojot bezpilota sistēmu asociācijas UVS International kategorijas, nav pilnībā iespējami. Turklāt ir problēmas ar Krievijas izstrādātāju interpretāciju par noteiktiem raksturlielumiem, piemēram, bezpilota lidaparātu klāstu. Lai sistematizētu pašlaik Krievijā pieejamās bezpilota lidaparātu sistēmas, tiek piedāvāta šāda klasifikācija, pamatojoties uz pacelšanās svaru un/vai diapazonu.

Mikro un mini maza darbības rādiusa bezpilota lidaparāti

Miniatūru īpaši vieglo un vieglo transportlīdzekļu klase un uz tiem balstīti kompleksi ar pacelšanās svaru līdz 5 kg Krievijā sāka parādīties salīdzinoši nesen, taču jau ir diezgan plaši pārstāvēti. UAV ir paredzēti individuālai operatīvai lietošanai nelielos attālumos līdz 25 ... 40 km attālumā. Tos ir viegli darbināt un transportēt, tie ir salokāmi un novietoti kā “valkājami”, kā likums, palaižami no rokas.

Iževskas uzņēmums "Unmanned Systems" aktīvi strādā šāda veida bezpilota lidaparātu radīšanas jomā. To skaitā ir ultravieglās novērošanas UAV ZALA 421-11, kura pirmais lidojums tika veikts 2007. gadā. Viss komplekss ir ievietots standarta izmēra korpusā. Saskaņā ar mērķa slodzes komplektu ierīce ir identiska citam modelim - . Šajā pārnēsājamajā maza izmēra kompleksā ietilpst divi UAV, vadības stacija un mugursomas konteiners transportēšanai. Kopējais kompleksa svars ir tikai 8 kg. Uzraudzībai tiek izmantots nomaināms bloks (TV, IR kameras, kamera). 2008. gada vasarā no ledlauža tika veikti kuģa modifikācijas testa lidojumi, lai veiktu izlūkošanu un objektu meklēšanu uz ūdens. Atbilstoši Robežsardzes dienesta prasībām uzņēmums nesen izstrādājis vieglo UAV ZALA 421-12 ar palielinātu lidojuma ilgumu. Ierīce ļauj uzraudzīt, izmantojot pilnvērtīgu žiroskopa stabilizētu kameru uz divām asīm ar iespēju apskatīt apakšējo puslodi un ar optisko palielinājumu 26 reizes. UAV spēj uzraudzīt dienu un nakti. Navigācijas pamatā ir GPS/GLONASS signāli.

Kazaņas uzņēmums "ENIKS" šajā klasē pārstāv veselu ierīču un kompleksu saimi, par kuru bāze ir kļuvusi. Šis ir UAV objektu attālinātai novērošanai un zemes situācijas uzraudzībai. Ierīce izgatavota pēc “lidojošā spārna” shēmas ar salokāmām konsolēm, astes daļā atrodas elektromotors ar stūmējdzenskrūvi. UAV var būt aprīkots ar plašu novērošanas iekārtu klāstu, ieskaitot stabilizētu TV sistēmu, kameru utt.). Visu kompleksu var transportēt plecu konteineros vai pa autoceļiem. Pamatversijas izstrāde tika pabeigta 2003. gadā, un tās ražošana sākās 2004. gadā. 2008. gadā kopā ar Krievijas Federācijas Valsts zinātnisko centru AARI tika veikta kompleksa izmēģinājuma darbība polārstacijā SP-35. Eleron civilo versiju sauc par T25. Kravnesība ir stabilizēta TV sistēma (T25D modifikācijā), IR kamera (T25N) vai kamera. T23 izstrāde ir Eleron-3 un Gamayun-3 UAV saime. Par to izveidi tika paziņots 2008. gadā. UAV "Eleron-3" plānots izveidot vismaz septiņās modifikācijās, kas atšķiras galvenokārt ar mērķa slodzi, kas var ietvert TV, IR kameru, kameru, retranslatoru, RTR staciju un traucēšanu. Simulējot gaisa mērķus, var uzstādīt Luneberg lēcas un IR izstarotājus. Navigācijas pamatā ir GPS/GLONASS signāli. Vadības stacija ir apvienota ar Eleron-10 (T10) kompleksu. Pamatojoties uz Eleron tipa aparātu, Irkut OJSC izveidoja aviācijas attālās izpētes kompleksu "". 2007. gadā bezpilota lidaparātu piegādei pieņēma Krievijas Ārkārtas situāciju ministrija.

SKB "Topaz" piedāvā savu portatīvo attālinātās uzraudzības sistēmu. Tajā ietilpst maza izmēra bezpilota lidaparāts "Lokon". Kravnesība ietver TV, IR kameras un kameru. Kompleksa zemes sastāvdaļa ietver vadības centru, informācijas saņemšanu un apstrādi un konteinerus bezpilota lidaparātu pārvadāšanai. Ražošana tiek veikta Istras eksperimentālajā mehāniskajā rūpnīcā (IEMZ).

Vairāki paša IEMZ izstrādātie darbi pieder arī mikro- un mini-UAV. Īpaši rūpnīcas speciālisti aerofoto izlūkošanai ir izstrādājuši pamata UAV "Istra-010", kas sver 4 kg. Uzņēmums izgatavoja piecus šādu bezpilota lidaparātu komplektus eksperimentālai militārai darbībai un nodeva tos RF Aizsardzības ministrijai. Kompleksā ietilpst zemes stacija un divas lidmašīnas. 2008. gadā uzņēmums veidoja 2,5...3 kg smagu fotoizlūkošanas transportlīdzekli, kas ir iepriekš izgatavotā bezpilota lidaparāta vieglā versija, kas sver 4 kg.

Pētniecības un ražošanas un projektēšanas centrs "Novik-XXI gadsimts" jau sen ir pazīstams ar savu attīstību bezpilota sistēmu jomā. Viena no uzņēmuma izstrādātajām sistēmām ir BRAT UAV komplekss. Tajā ietilpst neliels bezpilota transportlīdzeklis, kas sver 3 kg. Standarta mērķa slodze ir divas TV kameras vai viena digitālā kamera.

Līdz šim Krievijas novatoriskā uzņēmuma Aerocon bezpilota sistēmu sērijā ir iekļautas trīs Inspector sērijas ierīces. Divi no tiem pieder mini-UAV klasei, un “jaunākais” tuvojas “mikro” klasei. Kompleksi paredzēti dažādu novērošanas uzdevumu risināšanai, tostarp sarežģītos un šauros apstākļos, pilsētvidē.

Viens no "svaigajiem" sasniegumiem mini klases sistēmu jomā ir kompānijas Rissa radītais komplekss ar UAV T-3. T-3 UAV ir paredzēts izmantošanai videonovērošanas uzdevumos dienā un naktī, aerofotografēšanai, izmantošanai kā radiosignāla atkārtotāja nesējs. Pašlaik kompleksā notiek pirmssērijas paraugu pārbaudes un zemes iekārtu precizēšanas posms.

Vieglie maza darbības rādiusa bezpilota lidaparāti

Vieglo maza darbības rādiusa UAV klasē ietilpst nedaudz lielākas ierīces - masas diapazonā no 5 līdz 50 kg. Viņu darbības diapazons ir 10–70 km.

Uzņēmums "Novik-XXI gadsimts" šajā klasē piedāvā bezpilota kompleksu "Grant". Tajā ietilpst pamata automatizēta darbstacija uz UAZ-3741 šasijas, transportēšanas un palaišanas iekārta uz UAZ-3303 šasijas un divi Grant UAV. Bezpilota transportlīdzekļu masa ir 20 kg.

Bezpilota lidaparāti ZALA 421-04 piedāvā "Bezpilota sistēmas". Ierīce ir izgatavota pēc "lidojošā spārna" shēmas ar stūmējdzenskrūvi. UAV ir aprīkots ar automātisko vadības sistēmu, kas ļauj iestatīt maršrutu, kontrolēt un koriģēt lidojumu reāllaikā. Kravnesība ir krāsu videokamera uz žiroskopa stabilizētas platformas. Kopš 2006. gada komplekss apgādā Krievijas Federācijas Iekšlietu ministriju.

Izstādē UVS-TECH 2008 CJSC ENIKS pirmo reizi paziņoja par divu monitoringa sistēmu izveidi uz T10 drona bāzes, kas pielāgotas konkrētiem uzdevumiem - Eleron-10 un Gamayun-10. Eleron-10 kompleksā ir iespējams izmantot bezpilota lidaparātus vairākās mērķa slodzes opcijās, tostarp ar televizoru, IR kameru, kameru, atkārtotāju, RTR staciju un traucēšanu. 2007.-2008.gadā komplekss "Eleron-10" ir izturējis lidojumu testu ciklu. Līdzīga ierīce ir arī uzņēmuma Irkut bezpilota lidaparātu līnijā. Irkut-10 komplekss sastāv no diviem bezpilota lidaparātiem, zemes iekārtas kontrole un apkope, aprīkota ar sakaru līniju ar diviem digitāliem drošiem kanāliem kontrolei un datu pārraidei. Tiek gatavota sērijveida ražošana.

Vēl viens ENIKS CJSC "prāta bērns" ir T92 Lotos UAV. Tas ir paredzēts mērķa slodzes nogādāšanai noteiktā apgabalā vai monitoringa veikšanai. Televizoru un/vai IR kameras var izmantot kā lietderīgās slodzes. UAV piedalījās Sauszemes spēku izpētes mācībās Maskavas militārā apgabala Alabinskas poligonā un Tatarstānas Republikas Ārkārtas situāciju ministrijas mācībās 1998. gadā. Šobrīd komplekss darbojas. Šis UAV aerodinamiski ir līdzīgs maza izmēra UAV T90 (T90-11), kas paredzēts teritorijas uzraudzībai, operatīvai meklēšanai un zemes objektu noteikšanai. Tās unikalitāte slēpjas faktā, ka to izmanto kā daļu no Smerch MLRS. Ierīces veiktā MLRS uguns regulēšana līdz 70 km attālumā samazina šaušanas kļūdas un samazina šāviņu patēriņu. Kravnesība - TV kamera. Salocīts UAV tiek ievietots speciālā konteinerā un izšauts, izmantojot standarta 300 mm raķetes šāviņu. Kā ziņots, šobrīd komplekss tiek testēts KF Aizsardzības ministrijas interesēs.

Turklāt šajā klasē ENIKS izstrādā attālinātās apskates kompleksu ar vieglu UAV T21. Krava ir TV kamera. UAV dizains ļauj to transportēt nelielā konteinerā. Ir T24 UAV projekts, kas paredzēts teritorijas attālinātai uzraudzībai un foto un video attēlu pārraidei uz zemes komandpunktu. Tās izkārtojums ir līdzīgs Eleron UAV. Kravnesība ir standarta - TV / IR sistēma.

Rybinskas dizaina birojs "Luch" izveidoja vairākus bezpilota lidaparātus "Tipchak" gaisa izlūkošanas kompleksam. Vismodernākais no tiem ir BLA-05. Tā valsts pārbaudes tika pabeigtas 2007. gadā, 2008. gadā sākās tā sērijveida ražošana. UAV spēj meklēt objektus un reāllaikā pārsūtīt datus uz zemes komandpunktu jebkurā diennakts laikā. Kravnesība ir kombinēta divu spektru TV / IR kamera, kuru var aizstāt ar fototehniku. Papildus BLA-05 uzņēmums pirms kāda laika paziņoja par vēl divām ierīcēm, kas paredzētas lietošanai kompleksā. Viens no tiem ir BLA-07, maza izmēra taktiskais UAV. Kā mērķa slodze tajā ir apvienota divu spektru TV / IR kamera vai kamera. Tā projektēšana sākās 2005. gadā. Nākamais transportlīdzeklis ir BLA-08. Šis ir zema ātruma UAV ar ilgu lidojuma ilgumu. Tas ir paredzēts lietošanai izlūkošanas sistēmas dažādu bruņoto spēku nozaru un dienesta nozaru interesēs.

Vieglie vidēja darbības rādiusa bezpilota lidaparāti

Vairākus vietējos paraugus var attiecināt uz vieglo vidēja darbības rādiusa bezpilota lidaparātu klasi. To masa ir robežās no 50 līdz 100 kg.

Tie jo īpaši ietver daudzfunkcionālo UAV T92M "Chibis", ko radījusi AS "ENIKS". Ierīce ir aerodinamiski gandrīz pilnībā apvienota ar komerciāli pieejamiem E95M un E2T gaisa mērķiem. TV un IR kameras var izmantot kā lietderīgās kravas. Piedziņas sistēma ir virzuļdzinējs, nevis M135 PuVRD. Komplekss ir sagatavošanas stadijā ekspluatācijai.

Nesen uzņēmums "Unmanned Systems" izveidoja jaunu UAV ZALA 421-09, kas paredzēts monitorēšanai zemes virsma un tam ir garš lidojuma laiks - 10,5 stundas. Tas tiek piegādāts ar slēpju vai riteņu šasiju. Mērķa slodze - TV, IR kamera, kamera uz žiroskopa stabilizētas platformas.

Uzņēmuma "Transas" attīstība - bezpilota lidaparāti "Dozor-2" un "Dozor-4" ir ļoti interesanti. Abām ierīcēm ir līdzīgs izkārtojums. UAV "Dozor-2" tiek izmantots valsts ekonomisko un militāro mērķu objektu uzraudzībai, nepieciešamo kravu piegādei, robežu patrulēšanai, digitālajai kartogrāfijai. Tās kravnesība ir automātiska digitālā kamera, augstas izšķirtspējas priekšējā un sānu skata kameras, kā arī tuvu un tālu infrasarkano staru sistēma. Viss komplekss atrodas uz apvidus transportlīdzekļa bāzes. Kompleksa izveide tika uzsākta 2005. gadā. Šis gads tas tika pārbaudīts Robeždienesta interesēs, vairākus komplektus viena no Krievijas naftas kompānijām pasūtīja cauruļvadu uzraudzībai. "Dozor-4" - bezpilota lidaparāta "Dozor-2" modifikācija. Šo bezpilota lidaparātu partija jau ir nodota ražošanā 12 ierīču apjomā militāro testu veikšanai Krievijas Federācijas FSB Robežapsardzības dienesta interesēs.

Apskatāmajai klasei pieder arī diezgan vecais komplekss Stroy-P, ko izstrādājis Maskavas pētniecības institūts Kulon ar UAV Pchela-1T. Šobrīd komplekss ir modernizēts ("Stroy-PD") diennakts izmantošanas ziņā. Turklāt nākotnē ir paredzēts savā sastāvā ieviest arī citus bezpilota lidaparātus.

Vidēji bezpilota lidaparāti

Vidēja izmēra bezpilota lidaparātu pacelšanās svars svārstās no 100 līdz 300 kg. Tie ir paredzēti lietošanai 150 - 1000 km diapazonā.

CJSC "ENIKS" šajā klasē izveidoja daudzfunkcionālu UAV M850 "Astra". Tās galvenais mērķis ir izmantot kā atkārtoti lietojamu gaisa mērķi gaisa aizsardzības aprēķinu apmācībai. Tomēr to var izmantot arī, lai veiktu darbus, kas saistīti ar zemes virsmas operatīvo uzraudzību. Lai to izdarītu, ir iespējams uzstādīt papildu mērķa aprīkojumu. Ierīce ir interesanta ar to, ka tai ir gaisa palaišana, ko var veikt no lidmašīnas vai helikoptera ārējās balstiekārtas. Izkārtojums ir līdzīgs E22 / E22M “Berta” atkārtoti lietojamajam gaisa mērķim, jaunajam tāldarbības dronam T04. Multispektrālajam monitoringam paredzētas aparāta izstrāde tika uzsākta 2006. gadā.

Pirmo reizi izstādē UVS-TECH-2007 tika demonstrēts jauns Berkut UAV teritoriju un objektu operatīvai uzraudzībai. Izstrādātājs ir OAO Tupolev. Ierīcei ir ilgs lidojuma laiks. Mērķa slodze - TV un IR kameras, novērošanas sensori, radio datu pārraides līnija un telemetrijas iekārtas. 2007. gadā tika izstrādāts šī UAV tehniskais piedāvājums.

Aplūkojamā diapazona sistēmās ietilpst arī Irkut-200 attālās uzrādes komplekss. Kompleksā ietilpst divi UAV, zemes kontroles stacija un apkopes telpas. Lietderīgā krava ir TV kamera, termokamera, radara stacija un digitālā kamera. Pašlaik komplekss ir izstrādes un testēšanas stadijā.

Nesen NPO viņiem. S.A. Lavočkina iepazīstināja ar vienu no saviem bezpilota lidaparātu projektiem attālās izpētes veikšanai - La-225 Komar. Ilgā lidojuma laikā lielā attālumā tas spēj pārraidīt video informāciju reāllaikā uz zemes staciju. Starts, nosēšanās un vadība tiek veikta no mobilā zemes kompleksa. UAV tiek izstrādāts un sagatavots testēšanai. Prototips pirmo reizi tika demonstrēts MAKS-2007.

Firma "Istra-Aero" ir izstrādājusi vismaz divas bezpilota lidaparātu versijas ar masu 120-130 kg. Šis ir daudzfunkcionāls UAV un UAV EW ("Binom"). Pēdējais no tiem, pēc kompānijas domām, tiek pakļauts lidojumu testiem elektroniskās karadarbības kompleksa ietvaros. Tas ir paredzēts, lai traucētu pretraķešu aizsardzības radariem vai satelītu navigācijas sistēmām. Traucējumu stacijas nodrošina Aviaconversion. Navigācija tiek veikta, neizmantojot GPS/GLONASS satelītu sistēmas. Projekts attīstās, tā izveide ir paredzēta uz ilgu laiku.

Vidēji smagie UAV

Vidēji smagajiem bezpilota lidaparātiem darbības rādiuss ir līdzīgs iepriekšējās klases UAV, taču tiem ir nedaudz lielāks pacelšanās svars - no 300 līdz 500 kg.

Šajā klasē jāiekļauj Kazaņas dizaina biroja "Sokol" izveidotā gaisa mērķa "Dan" "pēcnācēji". Šis ir Dunham vides monitoringa komplekss, kas paredzēts, lai atrisinātu lielas platības un garuma objektu pārskatīšanas, kontroles un aizsardzības problēmas virs zemes un ūdens virsmas. Tas sastāv no bezpilota lidaparātiem (viena vai vairākiem), mobilās zemes vadības stacijas, kā arī zemes atbalsta iekārtām. Vadības sistēma - kombinēta (programmatūra un radio komanda). Mērķa aprīkojums ir optiski elektroniska sistēma ar TV un termiskās attēlveidošanas kanāliem. Šobrīd projekts atrodas sistēmas izstrādes fāzē. Tas pats uzņēmums piedāvā bezpilota lidaparātu kompleksu "Dan-Baruk", kas paredzēts gaisa izlūkošanas veikšanai. Tas ir interesants ar to, ka tam ir iespēja sist pa atsevišķiem mērķiem. UAV ir ilgs lidojuma ilgums un augstums. Kompleksā ietilpst arī viens vai vairāki bezpilota transportlīdzekļi, mobilā zemes vadības stacija, kā arī zemes atbalsta telpas. Krava ir novērošanas sistēma, iebūvēti ieroči (divi konteineri ar pašmērķīgām un kumulatīvām sadrumstalotām kaujas galviņām). Projekta īstenošana ir pētniecības un attīstības stadijā.

Aviācijas tālvadības un pārbaudes sistēmu ar izlūkošanas UAV "Hummingbird" izstrādāja M.A.K. Tas ir paredzēts, lai veiktu izlūkošanu dažāda veida karaspēka interesēs taktiskā un operatīvi taktiskā dziļumā. Kompleksā ietilpst UAV-O (novērošana) un UAV-R (retranslators), zemes tālvadības stacija, mērķa informācijas saņemšana un apstrāde, UAV piedziņas un nosēšanās stacija uz skrejceļa. UAV paredzēts aprīkot ar dažādu izlūkošanas aprīkojumu - televīzijas kameru vai termoattēlveidošanas aprīkojumu, kas novietots uz stabilizētas platformas. Informācija tiek pārraidīta reāllaikā. Tiek apgalvots, ka bezpilota lidaparātu projektēšanā izmantoti radioaktīvās vielas absorbējoši pārklājumi. Pirmais lidojums tika veikts 2005.

Pētniecības institūta "Kulon" jaunums ir gaisa novērošanas komplekss ar UAV "Aist". Ierīcei atšķirībā no citiem bezpilota lidaparātiem ir divi virzuļdzinēji ar vilkšanas dzenskrūvēm uz spārna kā spēkstacijas daļa. Kompleksa zemes stacija var ne tikai apstrādāt informāciju, kas nāk no UAV, bet arī nodrošināt informācijas apmaiņu ar ārējiem patērētājiem. Lietderīgā krava ir platleņķa divu spektru (TV / IR) līnijas aprīkojums, iebūvēts sintētiskās apertūras radars, borta informācijas ierakstītājs, radio saite. Detalizētai novērošanai var izmantot žiroskopiski stabilizētu optiski elektronisku sistēmu, kas sastāv no kombinētām TV un IR kamerām un lāzera tālmēra. Militārajai versijai ir apzīmējums "Jūlija". Bezpilota lidaparātus var integrēt citos kompleksos kopā ar cita veida bezpilota lidaparātiem.

Pēdējā laikā Transas un R.E.T. Kronštate" paziņoja par savu daudzsološa attīstība- komplekss ar smagu vidēja augstuma UAV ar ilgu lidojumu "Dozor-3". Tas ir paredzēts, lai apkopotu informāciju par paplašinātiem un platību objektiem, kas atrodas ievērojamā attālumā no lidlauka, vienkāršos un sarežģītos laika apstākļos, dienā un naktī. UAV kravnesība var ietvert dažādus aprīkojuma komplektus, tostarp priekšējā un sānu skata videokameras, termovizoru, priekšējo un sānu skata sintētisko apertūras radaru, automātisko digitālā kamera augstas izšķirtspējas. Kvalitatīvas informācijas pārsūtīšana notiks reāllaikā. Komplekss tiks aprīkots ar kombinētu vadības sistēmu ar autonomās vadības un attālinātās pilotēšanas režīmiem.

Smagie vidēja darbības rādiusa bezpilota lidaparāti

Šajā klasē ietilpst bezpilota lidaparāti, kuru lidojuma svars ir 500 kg vai vairāk un kas paredzēti lietošanai vidējos diapazonos no 70 līdz 300 km.

"Smagajā" klasē Irkut OJSC attīsta Irkut-850 attālās izpētes aviācijas kompleksu. Tas ir paredzēts gan uzraudzībai, gan kravu piegādei. Tā oriģinalitāte slēpjas spējā veikt gan bezpilota, gan pilotējamus lidojumus, jo tas ir radīts uz Stemme S10VT motorplāna bāzes. Bezpilota lidaparāta kravnesība ir TV kamera, termoattēlu kamera, radara stacija un digitālā kamera. Pāreja no apkalpes uz tālvadības versiju neprasa īpašu darbu. Atšķirīgās iezīmes - daudzuzdevumu veikšana, dažādu lietderīgās slodzes izmantošana, zemas ekspluatācijas un dzīves cikla izmaksas, autonomija. Testi pabeigti, sērijveida ražošana sagatavota.

Vēl viens šīs klases pārstāvis ir Nart daudzfunkcionālais aviācijas monitoringa komplekss (A-03). Izstrādātājs ir Zinātniskais un ražošanas centrs Antigrad-Avia LLC. Tas izceļas arī ar spēju piegādāt preces. Izpildes iespējas - stacionāra vai mobila. Novērošanas aprīkojuma komplekts var būt atšķirīgs. Komplekss paredzēts izmantošanai Roshydromet, Ārkārtas situāciju ministrijas, Dabas resursu ministrijas, tiesībsargājošo iestāžu u.c.

Tai pašai klasei var attiecināt UAV Tu-243, kas ir daļa no Reis-D foto un TV izlūkošanas kompleksa. Tā ir modernizēta UAV Tu-143 "Reis" versija un atšķiras no tās ar pilnībā atjauninātu izlūkošanas aprīkojuma sastāvu, jaunu lidojumu un navigācijas sistēmu, palielinātu degvielas ietilpību un dažām citām funkcijām. Kompleksu apkalpo Krievijas gaisa spēki. Šobrīd bezpilota lidaparāta turpmāka modernizācija tiek piedāvāta izlūklidmašīnas Reis-D-R un triecienlidmašīnas Reis-D-U variantos. Strike versijā to var aprīkot ar novērošanas sistēmu un FCS. Bruņojums var sastāvēt no diviem KMGU blokiem kravas nodalījuma iekšpusē. 2007. gadā tika paziņots par nodomu "reanimēt" daudzfunkcionāla operatīvi taktiskā bezpilota kompleksa projektu ar Tu-300 Korshun bezpilota lidaparātiem, kas paredzēts dažādu izlūkošanas uzdevumu risināšanai, zemes mērķu iznīcināšanai un signālu pārraidīšanai. Kravnesība - elektroniskās izlūkošanas iekārtas, sānskata radars, kameras, infrasarkanās kameras vai lidmašīnas ieroči uz ārējās stropes un iekšējā nodalījumā. Precizēšanai vajadzētu skart veiktspējas uzlabošanu un jaunu iekārtu izmantošanu. Tiek plānots paplašināt izmantoto ieroču klāstu, iekļaujot parastās un vadāmās bumbas, dziļuma lādiņu un vadāmās gaiss-zeme raķetes.

Smagie bezpilota lidaparāti ar ilgu lidojumu

Ārzemēs diezgan pieprasītā ilgmūžības bezpilota lidaparātu kategorija, kurā ietilpst amerikāņu bezpilota lidaparāti Predator, Reaper, Global Hawk, Izraēlas UAV Heron, Heron TP, mūsu valstī ir pilnīgi tukša. AS Sukhoi Design Bureau periodiski ziņo par darba turpināšanu pie vairākiem Zond sērijas tāldarbības kompleksiem. Tos bija paredzēts izmantot monitoringam radara un optoelektroniskajā diapazonā, kā arī ATC problēmu risināšanai un sakaru kanālu pārsūtīšanai. Taču acīmredzot šie projekti tiek īstenoti gausi un to īstenošanas perspektīvas ir visai miglainas.

Bezpilota kaujas lidmašīna (UBS)

Pašlaik pasaule aktīvi strādā pie daudzsološu bezpilota lidaparātu izveides, kuriem ir iespēja pārvadāt ieročus un kas paredzēti triecieniem uz zemes un virszemes stacionāriem un mobiliem mērķiem, saskaroties ar spēcīgu pretinieka pretgaisa aizsardzības spēku pretestību. Tos raksturo aptuveni 1500 km diapazons un 1500 kg masa. Līdz šim Krievijā tiek prezentēti divi projekti BBS klasē.

Tātad, AS "OKB im. A.S. Jakovļeva" strādā pie vienotas smago bezpilota lidaparātu ģimenes "Izrāviens". Tas plaši izmanto kaujas apmācības lidmašīnu Yak-130 vienības un sistēmas. Veidojamās ģimenes ietvaros plānots izveidot streiku bezpilota lidaparātu "Breakthrough-U". Ierīci plānots izgatavot pēc neuzkrītošās “lidojošā spārna” shēmas ar kaujas slodzes iekšējo izvietojumu.

Vēl viens projekts šajā kategorijā ir Krievijas MiG Aircraft Corporation Skat BBS. 2007. gadā tika demonstrēts šī BBS pilna izmēra makets. Arī šis daudzsološais smagais kaujas UAV ir izgatavots pēc neuzkrītošās "lidojošo spārnu" shēmas bez astes vienības ar gaisa ieplūdi augšpusē. Ierocis ir ievietots aparāta iekšējos nodalījumos.

Secinājums

Aptuveni puse no esošajām un plānotajām UAV sistēmām Krievijā pieder pie pirmajām kategorijām, tas ir, pie vieglākajām. Tas ir saistīts ar faktu, ka šo ierīču izstrāde prasa vismazākos finanšu ieguldījumus.

Pēdējo divu kategoriju aizpildīšana ir diezgan nosacīta. Kā minēts iepriekš, smago ilgstošas ​​lietošanas bezpilota lidaparātu niša ir praktiski tukša. Varbūt šis apstāklis ​​pamudināja mūsu militārpersonas pievērst uzmanību ārvalstu uzņēmumu attīstībai. Kas attiecas uz kaujas bezpilota lidaparātiem, to izveide ir vēl tālākas nākotnes jautājums.

Daudzfunkcionāls bezpilota lidaparāts(UAV) attiecas uz aviācijas tehnoloģijām, jo ​​īpaši uz bezpilota lidaparātu vertikālo pacelšanos un nolaišanos. Lietderīgā modeļa mērķis ir palielināt stabilitātes rezervi un paplašināt tehniskos parametrus. Tehniskais rezultāts, ko var iegūt, izmantojot lietderības modeli, ir paplašināt daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta pielietojuma diapazonu, novietojot uz virsmas īpašu aprīkojumu, tostarp upuru evakuācijai no militāro vai dabas katastrofu zonas. no nesēja spārna. Uzdevums tiek sasniegts ar to, ka daudzfunkcionālais bezpilota lidaparāts ir konsoles spārns, kas ietver vadības sistēmu, piedziņas sistēmu, kas sastāv no četriem rotējošiem dzinējiem, kas atrodas ārpus korpusa, kā arī lietderīgo kravu. Tajā pašā laikā papildus tiek ieviestas rotācijas dzinēju darbības izlīdzināšanas, koordinācijas mērīšanas un avārijas manuālās vadības sistēmas, kas sastāv no vadības blokiem un pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm, kas saistītas ar rotācijas dzinējiem un kas vienmērīgi aizņem visu konsoles spārna tilpumu. daudzfunkcionālajā bezpilota lidaparātā, un uz tā virsmas ir novietoti avārijas manuālās vadības sistēmas orgāni. Galvenās bezpilota lidaparāta priekšrocības ar četriem rotējošiem dzinējiem ir: iespēja novietot jebkuru speciālu aprīkojumu uz daudzfunkcionāla UAV spārna ārējās virsmas, iespēja ieviest sešus daudzfunkcionāla UAV darbības režīmus, iespēja pacelties un nolaist daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu uz jebkura cieta seguma, nodrošinot lidojuma režīmu pār jebkuru grūti sasniedzamu reljefu (ūdens, purvs, smiltis, kalni, mežs, grava utt.), iespēja automātiski saglabāt noteiktu pozīciju ar daudzfunkcionālu UAV trajektorijā un darba veikšanas procesā “Hover” režīmā, kā arī palielināta uzticamība, pateicoties četru dzinēju klātbūtnei vienlaikus. 3 slim.

Lietderīgais modelis attiecas uz aviācijas tehnoloģijām, jo ​​īpaši ar bezpilota lidaparātiem (UAV) vertikālo pacelšanos un nolaišanos.

AT pēdējie laiki pieaugusi interese par bezpilota lidaparātu izmantošanu dažādu uzdevumu risināšanai, kuru izpilde ar pilotējamiem lidaparātiem dažādu iemeslu dēļ ir neatbilstoša.

Galvenās UAV izmantošanas jomas ir:

Vides attālināta uzraudzība ar vides elementu automātisku paraugu ņemšanu no grūti sasniedzamām vietām ar mērījumu un paraugu ņemšanas vietu vizuālu kontroli, kā arī to nogādāšanu analīzes vietā;

Meklēšanas un glābšanas operāciju augsta efektivitāte un efektivitāte (objektu stāvoklis un iznīcināšanas apmēri, bīstamās zonas un ugunsgrēki, avārijas, dabas katastrofas, cilvēka izraisītas katastrofas un tajās cietušo identificēšana);

Jūras un upju maģistrāļu un ūdenskrātuvju uzraudzība (malumedniecības noteikšana uz tiem), elektroenerģijas, dabasgāzes, jēlnaftas un tās pārstrādes produktu, bīstamo ķīmisko vielu un citu ražošanas, ieguves un transportēšanas iekārtu un maršrutu uzraudzība un kontrole. vielas;

Nepārtraukta un slēpta izlūkošana (militārā, radiācijas, ķīmiskā, bioloģiskā) reāllaikā un vizuāla datu pārraide uz operatora monitoru;

terora aktu mēģinājumu novēršana atomelektrostacijās, hidroelektrostacijās, termoelektrostacijās, radiācijas, ķīmiskos un bioloģiskos un citos bīstamos objektos (kuru sekas var pielīdzināt masu iznīcināšanas ieroču izmantošanai), kā arī kā dabasgāzes, jēlnaftas, naftas produktu zagšanas mēģinājumu atklāšana un novēršana;

Patruļas (sauszemes un ūdens) robežas, militārās, administratīvās, saimnieciskie objekti, lielie rūpniecības uzņēmumi ar bīstamu ražošanu, stratēģisko (dzelzceļa un autoceļu) transporta maršrutu uzraudzība, mobilo objektu un iedzīvotāju grupu uzraudzība, kontrole un apsardze masu pasākumu laikā (stadionos, laukumos, virsotnēs, olimpiādēs u.c.), izmantojot (saskaņā ar mērķa noteikšana vai tieši no bezpilota lidaparātiem) nenāvējoši preventīvie līdzekļi;

Tieša līdzdalība cīņā pret teroristiem, kā arī dalība karadarbībā un militāros konfliktos;

Slēpta patrulēšana un svarīgu militāro objektu teritorijas aizsardzība, mērķu iegūšana un/vai mērķa noteikšana, datu vākšana, saziņa un datu pārraide, mānekļu palaišana, militāro un bīstamo preču pavadīšana, kā arī raķešu, vadāmu kaujas galviņu un raķešu mērķēšana finālā. lidojuma trajektorijas posms;

Ģeoloģiskā izpēte, vulkāniskās vai seismiskās aktivitātes attālinātā uzraudzība;

Paziņošana par negadījumu, dabas katastrofu vai bīstamu situāciju rašanos un attīstību kontrolētajās teritorijās, operatīvās situācijas un cietušo atrašanas apzināšana kriminogēnās vietās (piekļuvei slēgtās zonās, noziegumu izdarīšanas vietās), kā arī no kriminogēnās vietās. ķīmiskais piesārņojums utt.

Helikopteru UAV konstrukcijas tiek plaši izmantotas.

Piemēram, patents 2021165, datēts ar 15.10.1994., "Tālvadības transportlīdzekļa vadības metode un vadības sistēma tās ieviešanai", IPC B64C 29/00, B64C 15/00. Tomēr lielākajai daļai no tiem ir šādi trūkumi:

Ar lielu īpatnējo slodzi plūsma no dzenskrūves būs tik spēcīga, ka neļaus strādāt zem galvenā rotora;

Augsts degvielas patēriņš;

Lēns kustības ātrums horizontālā virzienā.

Daļēji šie trūkumi tiek novērsti shēmā "skrūve gredzenā". Tomēr šāda veida UAV raksturīgs trūkums ir liela aerodinamiskā pretestība, kas saistīta ar liela daudzuma speciālā aprīkojuma izvietošanu, kā rezultātā samazinās UAV lidojuma ātrums. Piemēram, "Vertikāla pacelšanās un nosēšanās lidmašīna" saskaņā ar patentu 2089458, datēts ar 1997. gada 10. septembri, IPC V64C 29/00.

Daļēji šie trūkumi ir novērsti bezpilota lidaparātā saskaņā ar patentu 2288140, datēts ar 2006. gada 27. novembri, IPC V64C 39/00. Tajā ir konsoles spārns, kas aprīkots ar aerodinamisko vadību, vertikāla aste, dzinēja gondola un viens dzinējs ar dzenskrūvi. Dzinējs ir uzstādīts dzinēja gondolā. Bezpilota lidaparāts ir izgatavots pēc bezfizelāžas aerodinamiskās shēmas "lidojošais spārns".

Tomēr viens no šī dzinēja trūkumiem ir zemā statiskās stabilitātes robeža, kas noved pie tā nestabilās pozīcijas pacelšanās laikā, kad stabilizators joprojām ir neefektīvs. Turklāt ne visus bezpilota lidaparātus var izmantot.

Šos trūkumus var novērst bezpilota lidaparātā ar diviem rotācijas dzinējiem (RF patents PM 69839, 2008).

UAV trūkums ir nestabilā pozīcija pacelšanās laikā un traucējošu faktoru ietekmes gadījumā.

Darbības principa un tehniskās būtības ziņā vistuvākais pieprasītajai ierīcei ir bezpilota lidaparāts ar četriem rotācijas dzinējiem (RF patents PM 71960, 2008).

Tomēr šis patents pilnībā nenovērš UAV nestabilo stāvokli gan pacelšanās laikā, gan traucējošu faktoru iedarbības gadījumā. Sinhronisma trūkums dzinēju darbībā var izraisīt UAV nestabilitāti, un tas, savukārt, var zaudēt tā veiktspēju.

Lietderīgā modeļa mērķis ir palielināt UAV stabilitātes rezervi dzinēja darbības laikā un paplašināt tā tehnisko īpašību diapazonu.

Tehniskais rezultāts, ko var iegūt, izmantojot lietderības modeli, ir paplašināt bezpilota lidaparātu klāstu, izvietojot speciālu aprīkojumu, tostarp upuru evakuācijai no militāro vai dabas katastrofu zonas uz konsoles spārna virsmas.

Uzdevums tiek sasniegts ar to, ka daudzfunkcionāls bezpilota lidaparāts ir konsoles spārns, kas ietver vadības sistēmu, piedziņas sistēmu, kas sastāv no četriem rotējošiem dzinējiem, kas atrodas ārpus korpusa, kā arī lietderīgo kravu. Turklāt tajā papildus tiek ieviestas rotācijas dzinēju darbības izlīdzināšanas, koordinātu mērīšanas un avārijas manuālās vadības sistēmas, kas sastāv no vadības blokiem un pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm, kas saistītas ar rotējošiem dzinējiem un kas vienmērīgi aizņem visu konsoles spārna tilpumu, un uz tās virsmas ir novietoti avārijas manuālās vadības sistēmas orgāni. , savukārt priekšējie rotējošie motori atrodas tuvāk aparāta ģeometriskajai asij nekā aizmugurējie vismaz viena motora ārējā diametra attālumā.

1. attēlā parādīts daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta skats no augšas, 2. attēls ir sānskats un 3. attēlā ir bloka vadības ierīce rotācijas dzinēju darbībai, kur:

1 - konsoles spārns;

2 - rotācijas dzinēji;

3 - deguna konuss;

4 - pacelšanas skrūve;

6 - cilindrisks apvalks;

7 - dzinēja stiprinājuma stieņi;

8 - riteņi;

9 - vadības sistēma;

10 - avārijas manuālās vadības sistēmas bloks;

11 - izlīdzināšanas sistēma;

12 - ierīce izlīdzināšanas sistēmas ieejas signālu salīdzināšanai;

13 - vienība izlīdzināšanas sistēmas pārveidošanai;

14 - koordinātu mērīšanas sistēma;

15 - ierīce koordinātu mērīšanas sistēmas ieejas signālu salīdzināšanai;

16 - koordinātu mērīšanas sistēmas pārveidošanas vienība;

17 - pastiprināšanas-pārveidošanas ierīces nivelēšanas un koordinātu mērīšanas sistēmām;

18 - ierīce avārijas manuālās vadības sistēmas ieejas signālu salīdzināšanai;

19 - avārijas manuālās vadības sistēmas signālu pārveidošanas bloks;

20 - avārijas manuālās vadības sistēmas bloka pastiprināšanas-pārveidošanas ierīce.

Daudzfunkcionālais bezpilota lidaparāts ir izgatavots saskaņā ar "lidojošo spārnu" bez fizelāžas aerodinamisko konfigurāciju. Tas sastāv no šādiem galvenajiem elementiem: konsoles spārns 1, rotācijas dzinēji 2.

Konsoles spārns 1 ir paredzēts, lai ievietotu un nostiprinātu visas aparāta sastāvdaļas. Aparāta priekšējā daļā ir uzstādīts deguna konuss 3, kura iekšpusē ievietoti funkcionāli savstarpēji savienotu elektroniskās novērošanas iekārtu elementi, raiduztvērēja bloks, raiduztvērēja antena, lidojuma navigācijas sistēma u.c.

Konsoles spārna 1 priekšējā daļa ir veidota tā, lai nodrošinātu minimālu aerodinamisko pretestību. Konsoles spārna 1 iekšpusē ir fiksēts borta aprīkojums (vadības sistēma, izlīdzināšanas sistēma, koordinātu mērīšanas sistēma, barošanas avoti). Speciālais aprīkojums atkarībā no daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta mērķa var būt atšķirīgs un ir uzstādīts uz ārējās virsmas. Piemēram, vides nolūkos iekārtas var attēlot ar paraugu ņemšanas ierīcēm, gāzes analizatoriem utt.

Piedziņas sistēma sastāv no četriem grozāmiem motoriem 2, kas atrodas simetriski ap aparāta asi un ārpus korpusa. Rotācijas motori 2 darbojas neatkarīgi no vienas vadības sistēmas un tiem ir 3 rotācijas brīvības pakāpes. Katrs dzinējs 2 sastāv no dzenskrūves 4, kas ar šķautni 5 piestiprināta pie cilindriskā apvalka 6, kas ar stieņu 7 palīdzību ir savienots ar daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta korpusu.

Rotējošie motori 2 ir paredzēti, lai radītu vilci, kas nepieciešama, lai pārvietotu daudzfunkcionālo UAV pa noteiktu lidojuma trajektoriju, kā arī transportlīdzekļa vertikālai pacelšanās un nolaišanās.

Šajā gadījumā visa krava pilnībā aizņem visu konsoles spārna 1 brīvo tilpumu.

Daudzfunkcionālo bezpilota lidaparātu sākotnējā stāvoklī var uzstādīt vai virzīties uz priekšu uz cietas virsmas ar riteņu palīdzību 8. Sākuma pozīcijā ir izvietots bezpilota lidaparāta zemes tālvadības punkts. Turklāt tiek veikta daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta sagatavošana pirms lidojuma.

Daudzfunkcionālais UAV var darboties šādos režīmos: palaišana, nolaišanās, lidojums, lidojums, darbības režīms un manuālais režīms.

Režīms - "Start". Daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu palaišanu var veikt gan no mobilā, gan no stacionāra palaišanas iekārtas. Turklāt to var veikt gan ar operatora komandām, kas atrodas vadības punkta zonā, gan saglabāt vadības sistēmas 9 atmiņā, kā arī no daudzfunkcionāla UAV dēļa. . Pirmajā gadījumā palaišana tiek veikta no palaišanas ierīces, bet otrajā gadījumā tā tiek palaista autonomi no traģēdijas, katastrofas, infekcijas utt.

Iedarbinot daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu, dzinēji 2 sāk savu darbu. Tiklīdz dzinēju 2 radītā kopējā vilce pārsniedz daudzfunkcionālā UAV sākuma svaru, tas atraujas no virsmas un sāk kāpt vēlamajā augstumā. Tā kā daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta masas centrs atrodas starp pacelšanas dzinēju 2 vārpstu ģeometriskajām asīm, ierīce pacelšanas procesā ir statiski stabila. Jāpiebilst, ka šajā gadījumā bezpilota lidaparāta palaišanai nav nepieciešama skrejceļa klātbūtne.

Režīms - "Nosēšanās". Daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta nosēšanās tiek veikta, kad pacelšanas dzinēji 2 ir ieslēgti pacelšanās un nosēšanās režīmā. Šajā gadījumā UAV nolaižas gludi. Jāņem vērā, ka daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta nosēšanās gadījumā nav nepieciešams skrejceļš (1. un 2. attēls).

Režīms - "Hover". Ja nepieciešams, daudzfunkcionāls UAV var lidot gaisā virs noteiktā punkta, piemēram, novērošanai, izlūkošanai utt. Lai to izdarītu, rotējošie dzinēji 2 darbojas tā, lai universālais bezpilota lidaparāts atrastos virs noteiktā telpas punkta. Paralēli darbojas vadības sistēma un koordinātu mērīšanas sistēma, un, ja nepieciešams, nivelēšanas sistēma. Turklāt, lai sasniegtu noteiktu trajektorijas punktu, var izmantot ārkārtas situāciju. manuālā sistēma vadība. Pēc tam pēc komandas rotācijas motori 2 tiek pārsūtīti uz lidojuma režīmu, t.i. izveidot tikai vertikāli virzītu vilci. Šajā gadījumā kopējai dzinēju 2 radītajai vilcei jābūt vienādai ar daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta sākuma svaru (1. attēls, 2. attēls).

Režīms - "Darba režīms". Šis režīms tiek izmantots iekraušanas un izkraušanas operāciju gadījumā, kas tiek veiktas ar daudzfunkcionāla UAV palīdzību un kad tas ir stāvoklī "Hovering". Šim nolūkam daudzfunkcionālais UAV saskaņā ar koordinātu mērīšanas sistēmas komandām aizņem nepieciešamās veiktā darba vietas koordinātas: x, y noteiktā augstumā.

Taču darbu veikšana, piemēram, iekraujot daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu, ir saistīta ar tā atrašanās vietas koordinātu un augstuma pārkāpumiem, kā arī nolīdzināšanu (3. attēls). Piemēram, veicot jebkuru darbu, izmantojot UAV vai ārējo traucējošo faktoru ietekmi uz to, notiek novirze no tā horizontālā stāvokļa. Šajā gadījumā pašreizējās vērtības parādītajiem noviržu leņķiem no horizontālā stāvokļa dažādās plaknēs tiek saņemtas no atbilstošajiem izlīdzināšanas sensoriem garenvirzienā un šķērsvirzienā. Šīs vērtības nivelēšanas sistēmas 11 ieejas signālu 12 salīdzināšanas ierīcē tiek salīdzinātas ar dotajām parametru vērtībām x, y, H, kas ģenerē kļūdas signālu. Šis signāls pēc tam nonāk izlīdzināšanas sistēmas 13 vadības blokā un pēc tam caur pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm 17 nonāk visos rotācijas motoros 2. Šajā gadījumā motori griežas un maina apgriezienu skaitu, un līdz ar to vilce tādā veidā, ka universālais bezpilota lidaparāts saņem horizontālu stāvokli telpā.

Piemēram, veicot jebkuru darbu, izmantojot daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu vai ārējo traucējošo faktoru ietekmi uz to, no attiecīgajiem augstuma un koordinātu sensoriem tiek saņemtas parametru x, y, H pašreizējās vērtības. vērtības tiek salīdzinātas ar norādītajām parametru vērtībām x, y, H, kas ģenerē kļūdas signālu. Šis signāls pēc tam nonāk koordinātu mērīšanas sistēmas 16 vadības blokā, pēc tam caur pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm 17 nonāk visos rotācijas motoros 2. Šajā gadījumā motori griežas un maina apgriezienu skaitu, un līdz ar to vilce tā, lai līdz nullei samazinātu radušos neatbilstību starp pašreizējo un parametru x, y, H iestatītajām vērtībām. Tas atbilst bezpilota lidaparātam, kas ieņem iepriekšējo pozīciju kosmosā. Turklāt rotācijas dzinēju 2 radītā vilce pastāvīgi līdzsvaro daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta mainīgo svaru, ko izraisa tā iekraušana (izkraušana). Tas atbilst daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta pastāvīgajam novietojumam telpā neatkarīgi no veiktā darba rakstura, kā arī traucējošo faktoru ietekmes.

Režīms - "Lidojums". Pēc vadības sistēmas pavēles rotējošie dzinēji 2 tiek pārsūtīti horizontālā lidojuma režīmā.

Daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta lidojums var notikt atbilstoši lidojuma uzdevumam gan saskaņā ar doto programmu, gan saskaņā ar radio komandām, ko operators pārraida no zemes tālvadības stacijas. Šajā gadījumā zemes tālvadības pults ģenerē komandas, kas tiek pārraidītas pa radio kanālu borta radioelektroniskajam aprīkojumam, kas uzstādīts uz daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta. Šīs komandas ir paredzētas, lai kontrolētu gan gaisa kuģa lidojumu, gan teritorijas attālo uzmērīšanu un video un telemetrijas informācijas pārraidi caur raiduztvērēja antenu uz zemes tālvadības staciju.

Lai pagrieztu daudzfunkcionālo UAV, no vadības sistēmas tiek nosūtīta komanda rotācijas motoriem 2, kas tieši veic tā rotāciju. Šajā gadījumā daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta pozīcijas maiņa notiek visos leņķos: slīpumā, leņķī un rotācijā (ripā).

Lidojuma ātruma V maiņa tiek veikta, mainot dzinēja vārpstu apgriezienu skaitu 2. Daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta lidojuma ātruma samazināšanās vai vilces reversa ieviešanas gadījumā ir nepieciešams vai nu samazināt motora vārpstas apgriezienu skaitu vai pagriezt to pretējā virzienā ar doto leņķiskais ātrums. Ja nepieciešams iestatīt noteiktu augstumu H rotācijas dzinēji 2, mainiet slīpuma leņķi.

Tā kā priekšējie rotējošie dzinēji atrodas tuvāk transportlīdzekļa ģeometriskajai asij nekā aizmugurējie vismaz viena dzinēja ārējā diametra attālumā, to darbība neietekmēs aizmugurējo dzinēju darbību UAV lidojuma laikā.

Izstrādātais daudzfunkcionālais UAV ir ekonomisks. Tas tiek panākts ar tā formu, kas samazina tā aerodinamisko pretestību. Konsoles spārns 1 ļauj bezpilota lidaparātam slīdēt.

Manuālais režīms ir ārkārtas gadījums un tiek izmantots ārkārtas gadījumos, piemēram, upura evakuācijas procesā no militāro vai dabas katastrofu zonas. Šajā gadījumā cietušais var daļēji vai pilnībā izmantot manuālās vadības ierīces 10, kas atrodas konsoles spārna augšējā plaknē, vai izmantot iespēju uzturēt automātisku darbību. Pēdējā gadījumā rotācijas motora vadības ierīču darbība būs līdzīga iepriekš aprakstītajiem režīmiem.

Tajā pašā laikā avārijas manuālās vadības sistēmas 10 ieejas signālu 18 salīdzināšanas ierīcē tiek salīdzinātas pašreizējās koordinātu vērtības x, y, lidojuma augstums H, lidojuma ātrums V un UAV leņķiskās novirzes , , , kas rada neatbilstības signālu. Šis signāls pēc tam nonāk avārijas manuālās vadības sistēmas 19 vadības blokā, pēc tam caur pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm 20 nonāk visos rotācijas motoros 2. Šajā gadījumā motori griežas un maina apgriezienu skaitu un līdz ar to arī vilci. tādā veidā, lai līdz nullei samazinātu iegūto neatbilstību starp iepriekšminēto parametru pašreizējo un iestatīto vērtību. Tas atbilst daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta ieņemšanai vajadzīgajā vietā kosmosā.

Bezpilota lidaparātus ar četriem rotējošiem dzinējiem var izgatavot dažādos izmēros un dažādām federālajām aģentūrām un departamentiem, kas ļauj to saukt par daudzfunkcionālu.

Daudzfunkcionālā 4 dzinēju bezpilota lidaparāta galvenās priekšrocības ir:

Iespēja novietot dažādu speciālu aprīkojumu uz daudzfunkcionāla bezpilota lidaparāta spārna ārējās virsmas;

Iespēja ieviest sešus daudzfunkcionāla UAV darbības režīmus;

Iespēja pacelties un nolaist daudzfunkcionālu bezpilota lidaparātu uz jebkura cieta seguma, kā arī nodrošināt lidojuma režīmu pār jebkuru grūti sasniedzamu reljefu (ūdens, purvs, smiltis, kalni, mežs, grava utt.);

Iespēja automātiski uzturēt iepriekš noteiktu daudzfunkcionālā bezpilota lidaparāta pozīciju trajektorijā un darba veikšanas procesā “Hover” režīmā, kā arī tā izlīdzināšana;

Iespēja evakuēt upurus no militāro operāciju, ugunsgrēku, plūdu un citām grūti sasniedzamām vietām;

Paaugstināta uzticamība, pateicoties četru dzinēju klātbūtnei vienlaikus.

Daudzfunkcionāls bezpilota lidaparāts, kas sastāv no konsoles spārna, vadības sistēmas, piedziņas sistēmas, kas sastāv no četriem rotējošiem motoriem, kas atrodas ārpus tā korpusa, un lietderīgās kravas, kas raksturīgs ar to, ka tajā papildus ir iekļautas līmeņošanas, koordinātu mērīšanas un avārijas manuālās vadības sistēmas rotācijas motori, kas sastāv no vadības blokiem un pastiprināšanas-pārveidošanas ierīcēm, kas saistītas ar rotējošiem dzinējiem un vienmērīgi aizņem visu konsoles spārna tilpumu, un avārijas manuālās vadības sistēmas orgāni atrodas uz tā virsmas, bet priekšējie rotējošie dzinēji atrodas tuvāk līdz aparāta ģeometriskajai asij nekā aizmugurējām, vismaz viena motora ārējā diametra attālumā.