Малые беспилотные летательные аппараты. Обзор существующих беспилотных летательных аппаратов

Разработка беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) – одно из наиболее перспективных направлений развития современной военной авиации . Беспилотники или дроны уже привели к значительным изменениям в тактике ведения боевых действий, ожидается, что уже в ближайшем будущем их значение возрастет еще больше. Прогресс беспилотных летательных аппаратов – это, вероятно, самое важное достижение авиации за последние десятилетия.

Сегодня БПЛА используют не только военные, они активно применяются и на «гражданке». Их применяют для аэрофотосъемки, патрулирования, геодезических изысканий, мониторинга объектов и даже для доставки покупок на дом. Однако тон в разработках новых беспилотных воздушных систем все же задают именно военные.

Военные БПЛА выполняют множество задач. Прежде всего, это разведка — большинство современных дронов созданы именно для этой цели. Однако в последние годы появляется все больше ударных беспилотных аппаратов. В отдельную группу можно выделить дронов-камикадзе. БПЛА могут вести радиоэлектронную борьбу с противником, служить ретранслятором радиосигнала, давать целеуказания артиллерии . Используют дронов и в качестве воздушных мишеней.

Первые проекты летательных аппаратов без человека на борту были созданы сразу после появления самолетов, но реализовать эту идею на практике смогли только в конце 70-х годов прошлого столетия. Но зато вслед за этим начался настоящий «беспилотный бум».

В наши дни разрабатываются БПЛА с большой продолжительностью полета, а также способные решать разнообразные задачи в самых тяжелых условиях. Испытываются БПЛА, предназначенные для уничтожения баллистических ракет , беспилотных истребителей, микродронов, способные действовать большими группами (роями).

Работы над БПЛА идут в десятках странах мира, над этой задачей трудятся тысячи частных компаний, и самые «вкусные» их разработки попадают в руки военных.

Некоторые из современных БПЛА уже обладают высокой степенью автономности, и вероятно, что уже в ближайшем будущем дроны получат способность выбирать цель и принимать решение о ее уничтожении автономно. В связи с этим возникает непростая этическая проблема: насколько гуманно доверять судьбу живых людей равнодушному и безжалостному боевому роботу.

Преимущества и недостатки БПЛА

Какими преимуществами обладают беспилотные летательные аппараты по сравнению с пилотируемыми самолетами и вертолетами? Их немало:

Значительное снижение габаритных характеристик по сравнению с традиционными ЛА, что уменьшает стоимость, повышает живучесть дронов
Возможность создания недорогих специализированных БПЛА, способных выполнять конкретные задачи на поле боя
Беспилотные аппараты способны проводить разведку и передавать информацию в режиме реального времени
У БПЛА нет никаких ограничений для применения в тяжелых боевых условиях, связанных с большим риском уничтожения аппарата. Для решения особо важных задач вполне можно пожертвовать несколькими беспилотниками
Высокая боеготовность и мобильность
Возможность создания небольших, простых и мобильных беспилотных комплексов для неавиационных формирований.

Кроме несомненных преимуществ, современные БПЛА имеют и ряд недостатков:

Недостаточная гибкость применения по сравнению с традиционной авиацией
Пока не до конца решены многие вопросы связи, посадки, спасения аппарата
Уровень надежность дронов пока еще уступает традиционным ЛА
Полеты дронов в мирное время во многих районах ограничены по разным причинам.

История развития военных БПЛА

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

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

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

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

Начиная с середины 20 века беспилотные разведывательные системы разрабатывались и в СССР, и в США. Советские конструкторы создали целый ряд беспилотных самолетов-разведчиков, американцы активно использовали БПЛА во Вьетнаме. Дроны проводили аэрофотосъемку, обеспечивали радиоэлектронную разведку, использовались в качестве ретрансляторов.

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

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

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

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

Американцы с помощью дронов устроили настоящее «сафари» на верхушку Аль-Каиды в Афганистане и в других странах Ближнего Востока. Нередко они добивались поставленных целей, но бывали и трагические промахи, когда вместо боевиков погибал свадебный кортеж или похоронная процессия. В последние годы на Западе некоторые общественные организации призывают отказаться от использования дронов в военных целях, поскольку они приводят к жертвам среди мирного населения.

Россия пока заметно отстает в области создания беспилотных боевых систем, и этот факт неоднократно признавали сотрудники МО РФ. Особенно очевидным это стало после грузино-южноосетинского конфликта в 2008 году.

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

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

Какими бывают беспилотники

В наше время существует множество беспилотных летательных аппаратов, отличающихся по своим размерам, внешнему виду, дальности полета и функционалу. Кроме того, БПЛА можно разделить по способу управления и степени их автономности. Они бывают:

неуправляемые;
дистанционно управляемые;
автоматические.

По своему размеру, который обуславливает большинство других характеристик, дроны условно делятся на классы:

микро (до 10 кг);
мини (до 50 кг);
миди (до 1 тонны);
тяжелые (с весом больше тонны).

Аппараты, которые входят в группу мини, способны находиться в воздухе не более одного часа, миди – от трех до пяти часов, а средние – до пятнадцати часов. Если говорить о тяжелых БПЛА, то самые совершенные из них могут находиться в небе более суток и совершать межконтинентальные перелеты.

Зарубежные беспилотные летательные аппараты

Одной из основных тенденций развития современных БПЛА является их дальнейшее уменьшение. Ярким примером этого служит дрон PD-100 Black Hornet, разработанный норвежской компанией Prox Dynamics.

Этот дрон вертолетного типа имеет длину 100 мм и вес 120 гр. Дальность его полета не превышает 1 км, а продолжительность – 25 минут. Каждый PD-100 Black Hornet оснащен тремя видеокамерами.

Серийный выпуск этих беспилотников начался в 2012 году, военное ведомство Англии закупило 160 комплектов PD-100 Black Hornet за 31 млн долларов. Дроны этого типа применялись в Афганистане.

Работают над созданием микродронов и в США. У американцев существует специальная программа Soldier Borne Sensors, направленная на разработку и внедрение разведывательных БПЛА, которые могли бы снабжать информацией каждый взвод или роту. Появилась новость о желании армейского руководства США в недалекой перспективе снабдить индивидуальным дроном каждого бойца.

Сегодня наиболее массовым дроном в американской армии является RQ-11 Raven, который весит 1,7 кг, имеет размах крыла 1,5 м и может подниматься на высоту до 5 км. Электрический двигатель обеспечивает ему скорость до 95 км/ч, в воздухе RQ-11 Raven может находиться от 45 минут до одного часа.

На беспилотнике установлена цифровая видеокамера дневного или ночного видения, аппарат запускается с руки, не нуждается в специальной площадке для приземления. Аппарат может летать по заданному маршруту автоматически, ориентируясь на сигналы GPS, или под управлением.

Этот беспилотник находится на вооружении более чем десяти стран мира.

Более тяжелым БПЛА, находящимся на вооружении армии США, является RQ-7 Shadow. Он предназначен для ведения разведки на уровне бригады. Серийное производство комплекса началось в 2004 году. Дрон имеет двухкилевое оперение и толкающий винт. Этот БПЛА оснащается обычной или инфракрасной видеокамерой, радиолокатором, аппаратурой подсветки целей, лазерным дальномером и мультиспектральной камерой. На аппарат можно подвесить управляемую бомбу массой 5,4 кг. Существует несколько модификаций этого дрона.

Еще одним американским БПЛА среднего размера является RQ-5 Hunter. Вес пустого аппарата составляет 540 кг. Это совместная американо-израильская разработка. БПЛА оснащается телевизионной камерой, тепловизором третьего поколения, лазерным дальномером и другим оборудованием. Дрон запускается со специальной платформы с помощью ракетного ускорителя, радиус его действия – 267 км, в воздухе он может находиться до 12 часов. Созданы несколько модификаций Hunter, на некоторые из них можно подвешивать небольшие бомбы.

Самым известным американским БПЛА является MQ-1 Predator. Этот дрон начинал свою карьеру в качестве разведывательного, но затем был «переквалифицирован» в ударный аппарат. Существует несколько модификаций этого БПЛА.

MQ-1 Predator предназначен для ведения разведки и нанесения высокоточных наземных ударов. Максимальная взлетная масса MQ-1 Predator превышает тонну. На аппарате установлена станция РЛС, несколько видеокамер (в том числе и ИК-система) и другое оборудование. Существует несколько модификаций этого беспилотника.

В 2001 году для этого дрона была создана высокоточная ракета с лазерным наведением Hellfire-C, в следующем году ее использовали в Афганистане.

Стандартный комплекс состоит из четырех беспилотников, станции управления и терминала спутниковой связи.

В 2011 году один БПЛА MQ-1 Predator стоил 4,03 млн долларов. Наиболее продвинутой модификаций этого дрона является MQ-1C Grey Eagle. Этот аппарат имеет больший размах крыла и более совершенный двигатель.

Дальнейшим развитием американских ударных БПЛА стал MQ-9 Reaper, эксплуатация которого началась в 2007 году. Этот БПЛА имел большую продолжительность полета по сравнению с MQ-1 Predator, мог нести управляемые авиабомбы, обладал более совершенным радиоэлектронным оборудованием. Эти беспилотники отлично показали себя в Ираке и Афганистане. Основными преимуществами дрона перед многоцелевым самолетом F-16 является меньшая стоимость закупки и эксплуатации, большая продолжительность полета, возможность не подвергать риску жизнь пилотов.

Создано несколько модификаций MQ-9 Reaper.

В 1998 году свой первый полет совершил американский стратегический беспилотный разведчик RQ-4 Global Hawk, который на сегодняшний день является самым большим БПЛА. Этот летательный аппарат имеет взлетную массу в 14,5 т, несет полезную нагрузку в 1,3 т и может оставаться в воздухе 36 часов, покрывая за это время до 22 тыс. км.

По замыслу американских военных, этот дрон должен заменить самолет-разведчик U-2S.

Российские БПЛА

В области создания беспилотников Россия отстает от нынешних лидеров – США и Израиля. Чем же сегодня располагает российская армия, и какие аппараты могут быть появятся в ближайшие годы?

«Пчела-1Т». Это советский и российский беспилотник, первый полет которого произошел еще в 1990 году. Он предназначен для корректировки огня систем залпового огня «Смерч» и «Ураган». Масса БПЛА – 138 кг, радиус действия – 60 км. Старт аппарата происходит со специальной установки с помощью ракетных ускорителей, посадка – с помощью парашюта.

Этот БПЛА применялся в Чечне для корректировки артиллерийского огня (10 вылетов), при этом чеченские боевики сумели сбить два аппарата. Дрон является морально устаревшим и не соответствует требованиям времени.

«Дозор-85». Этот разведывательный беспилотник прошел испытания в 2007 году, годом позже была заказана первая партия из 12 машин. БПЛА разработан специально для пограничной службы. Он имеет массу 85 кг, может находиться в воздухе 8 часов.

На вооружении российской армии находится БПЛА «Форпост». Это лицензионная копия израильского Searcher 2. Данные аппараты были разработаны в середине 90-х, так что их сложно назвать современными. «Форпост» имеет взлетную массу около 400 кг, дальность полета 250 км, оснащен системой спутниковой навигации и телевизионными камерами.

Разведывательно-ударный БПЛА «Скат». Это перспективная машина, работы над которой ведутся в АКБ «Сухой» и РСК «МиГ». Нынешняя ситуация с этим комплексом не совсем понятна: была информация, что финансирование работ приостановлено.

«Скат» имеет форму фюзеляжа «бесхвостка», изготовлен с использованием технологий малозаметности, его взлетная масса – около 20 т. Боевая нагрузка – 6 т, четыре точки подвески.

«Дозор-600». Это многоцелевой аппарат, разрабатываемый компанией «Транзас», показан широкой общественности на выставке МАКС-2009. БПЛА считается аналогом американского MQ-1B Predator, хотя его точные характеристики неизвестны. «Дозор» планируют оснастить РЛС переднего и бокового обзора, видеокамерой и тепловизором, системой целеуказания. Данный БПЛА предназначен для разведки и наблюдения в прифронтовой зоне. Об ударных возможностях дрона информация отсутствует. В 2013 году Шойгу потребовал ускорить работы над «Дозором-600».

«Орлан-3М» и «Орлан-10». Эти БПЛА разработаны для ведения разведки, проведения поисковых работ, целеуказания. Аппараты очень схожи своим внешним видом, незначительно отличается их взлетная масса и дальность полета. Старт происходит за счет катапульты, а приземляется аппарат на парашюте.

Что ждет БПЛА?

Существует несколько наиболее перспективных направлений развития беспилотных летательных аппаратов.

Одним из них является создание комбинированных аппаратов (Optionally Piloted Vehicles), которые можно использовать как в пилотируемой модификации, так и в беспилотной.

Другой тенденцией является уменьшение размеров ударных БПЛА и создания для них более миниатюрных видов управляемого вооружения. Такие аппараты дешевле и в изготовлении, и в эксплуатации. Отдельно следует упомянуть о дронах-камикадзе, способных барражировать над полем боя, а после обнаружения цели по команде оператора пикировать на нее. Подобные системы разрабатывают и для нелетального оружия, которое должно мощным электромагнитным импульсом выводить из строя вражескую электронику.

Интересной идеей является создание большой группы (роя) боевых дронов, которые бы совместно выполняли какую-либо миссию. Беспилотники, входящие в подобную группу, должны уметь обмениваться информацией и распределять задачи между собою. Функции могут быть абсолютно разными: от сбора информации, до атаки на объект или подавления вражеских РЛС.

Довольно пугающей выглядит перспектива появления полностью автономных беспилотных аппаратов, которые будут самостоятельно находить цели, идентифицировать их и принимать решение об их уничтожении. Подобные разработки ведутся в несколько странах и находятся на завершающих этапах. Кроме того, идут исследования возможности дозаправки БПЛА в воздухе.

Видео о дронах-беспилотниках

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

В последние годы появилось большое количество публикаций по использованию для решения топографических задач беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), или беспилотных авиационных систем (БАС). Такой интерес в немалой степени вызван простотой их эксплуатации, экономичностью, относительно невысокой стоимостью, оперативностью и т.д. Перечисленные качества и наличие эффективных программных средств автоматической обработки материалов аэрофотосъемки (включая выбор необходимых точек) открывают возможности широкого использования программно-технических средств беспилотной авиации в практике инженерно-геодезических изысканий.

В этом номере обзором технических средств беспилотной авиации мы открываем серию публикаций о возможностях БПЛА и опыте их использования при полевых и камеральных работах.

Д.П. ИНОЗЕМЦЕВ,руководитель проекта ООО«ПЛАЗ»,г. Санкт-Петербург

БЕСПИЛОТНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Часть 1. Обзор технических средств

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Беспилотные летательные аппараты появились в связи с необходимостью эффективного решения военных задач - тактической разведки, доставки к месту назначения боевого оружия (бомб, торпед и др.), управления боевыми действиями и пр. И не случайно первым их применением считается доставка австрийскими войсками бомб к осажденной Венеции с помощью воздушных шаров в 1849 году . Мощным импульсом к развитию БПЛА послужило появление радиотелеграфа и авиации, что позволило существенно улучшить их автономность и управляемость.

Так, в 1898 году Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно, а уже в 1910 году американский военный инженер Чарльз Кеттеринг предложил, построил и испытал несколько моделей беспилотных летательных аппаратов . В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА

многократного использования, а созданная на его основе радиоуправляемая мишень использовалась в королевском флоте Великобритании до 1943 года.

На несколько десятков лет опередили свое время исследования немецких ученых, давших миру в 1940-х годах реактивный двигатель и крылатую ракету «Фау-1» как первый применявшийся в реальных боевых действиях беспилотный летательный аппарат.

В СССР в 1930–1940 годы авиаконструктором Никитиным был разработан торпедоносец-планер типа «летающее крыло», а к началу 40-х был подготовлен проект беспилотной летающей торпеды с дальностью полета от 100 километров и выше, однако в реальные конструкции эти разработки не превратились.

После окончания Великой Отечественной войны интерес к БПЛА существенно возрос, а начиная с 1960-х годов отмечается их широкое внедрение для решения задач невоенного характера.

В целом историю БПЛА можно условно разделить на четыре временных этапа :

1.1849 год–начало ХХ века - попытки и экспериментальные опыты по созданию БПЛА, формирование теоретических основ аэродинамики, теории полета и расчета самолета в работах ученых.

2.Начало ХХ века - 1945 год - разработка БПЛА военного назначения (самолетов-снарядов с небольшой дальностью и продолжительностью полета).

3.1945–1960 годы - период расширения классификации БПЛА по назначению и создание их преимущественно для разведывательных операций.

4.1960 годы - наши дни - расширение классификации и усовершенствование БПЛА, начало массового использования для решения задач невоенного характера.

КЛАССИФИКАЦИЯ БПЛА

Общеизвестно, что аэрофотосъемка, как вид дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), - это наиболее производительный метод сбора пространственной информации, основа для создания топографических планов и карт, создания трехмерных моделей рельефа и местности. Аэрофотосъемка выполняется как с пилотируемых летательных аппаратов - самолетов, дирижаблей мотодельтапланов и аэростатов, так и с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Беспилотные летательные аппараты, как и пилотируемые, бывают самолетного, а также вертолетного типа (вертолеты и мультикоптеры - летательные аппараты с четырьмя и более роторами с несущими винтами). В настоящее время в России не существует общепринятой классификации БПЛА самолетного типа. Missiles.

Ru совместно с порталом UAV.RU предлагает современную классификацию БПЛА самолетного типа , разработанную на основе подходов организации UAV International, но с учетом специфики и ситуации именно отечественного рынка (классы) (табл. 1):

Микро- и мини-БПЛА ближнего радиуса действия. Класс миниатюрных сверхлегких и легких аппаратов и комплексов на их основе с взлетной массой до 5 килограммов начал появляться в России относительно недавно, но уже довольно

широко представлен. Такие БПЛА предназначены для индивидуального оперативного использования на коротких дальностях на удалении до 25–40 километров. Они просты в эксплуатации и транспортировке, вы полняются складными и позиционируются как «носимые», запуск осуществляется, с помощью катапульты или с руки. Сюда относятся: Geoscan 101 , Geoscan 201 , 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, Т23 «Элерон», Т25, «Элерон-3», «Гамаюн-3», «Иркут-2М», «Истра-10»,

«БРАТ», «Локон», «Инспектор 101», «Инспектор 201», «Инспектор 301» и др.

Легкие БПЛА малого радиусадействия. К этому классу относятся несколько более крупные аппараты - взлетной массой от 5 до 50 килограммов. Дальность их действия - в пределах 10–120 километров.

Среди них: Geoscan 300, «ГрАНТ», ZALA 421-04, Орлан-10, ПтероСМ , ПтероЕ5 , Т10, «Эле рон-10», «Гамаюн-10», «Иркут-10»,

Т92 «Лотос», Т90 (Т90-11), Т21, Т24, «Типчак» БПЛА-05, БПЛА-07, БПЛА-08.

Легкие БПЛА среднего радиуса действия. Ряд отечественных образцов можно отнести к этому классу БПЛА. Их масса варьируется в пределах 50–100 килограммов. К ним относится: Т92М «Чибис», ZALA 421-09,

«Дозор-2», «Дозор-4», «Пчела-1Т».

Средние БПЛА. Взлетная масса средних БПЛА лежит в диапазоне от 100 до 300 килограммов. Они предназначены для применения на дальностях 150–1000 километров. В этом классе: М850 «Астра», «Бином», Ла-225 «Комар», Т04, Е22М «Берта», «Беркут», «Иркут-200».

Среднетяжелые БПЛА. Этот класс имеют схожую с БПЛА предыдущего класса дальность применения, но обладают несколько большей взлетной массой - от 300 до 500 килограммов.

К этому классу следует отнести: «Колибри», «Данэм», «Дань-Барук», «Аист» («Юлия»), «Дозор-3».

Тяжелые БПЛА среднего радиуса действия. Данный класс включает БПЛА полетной массой от 500 и более килограммов, предназначены для применения на средних дальностях 70–300 километров. В классе тяжлых следующие: Ту-243 «Рейс-Д», Ту-300, «Иркут-850», «Нарт» (А-03).

Тяжелые БПЛА большой продолжительности полета. Достаточно востребованная за рубежом категория беспилотных аппаратов, к которой относятся американские БПЛА Predator, Reaper, GlobalHawk, израильские Heron, Heron TP. В России образцы практически отсутствуют: «Зонд-3M», «Зонд-2», «Зонд-1», беспилотные авиационные системы Сухого («БасС»), в рамках которой создается роботизированный авиационный комплекс (РАК).

Беспилотные боевые самолеты (ББС). В настоящее время в мире активно ведутся работы по созданию перспективных БПЛА, имеющих возможность нести на борту оружие и предназначенных для ударов по наземным и надводным стационарным и подвижным целям в условиях сильного противодействия сил ПВО противника. Они характеризуются дальностью действия около 1500 километров и массой от 1500 килограммов.

На сегодняшний день в России в классе ББС представлено два проекта: «Прорыв-У», «Скат» .

На практике для аэрофотосъемки, как правило, применяются БПЛА весом до 10–15 килограммов (микро-, мини-БПЛА и легкие БПЛА). Это связано с тем, что при увеличении взлетного веса БПЛА растет сложность его разработки и, cоответственно, стоимость, но снижается надежность и безопасность эксплуатации. Дело в том, что при посадке БПЛА выделяется энергия E = mv2 / 2, а чем больше масса аппарата m, тем больше его посадочная скорость v, то есть выделяемая при посадке энергия очень быстро растет с ростом массы. А эта энергия может повредить как сам БПЛА, так и находящееся на земле имущество.

Беспилотный вертолет и мультикоптер лишены этого недостатка. Теоретически, такой аппарат можно посадить со сколь угодно малой скоростью сближения с Землей. Однако беспилотные вертолеты слишком дороги, а коптеры пока не способны летать на большие расстояния, и применяются только для съемки локальных объектов (отдельных зданий и сооружений).

Рис. 1. БПЛА Mavinci SIRIUS Рис. 2. БПЛА Geoscan 101

ПРЕИМУЩЕСТВА БПЛА

Превосходством БПЛА перед пилотируемыми воздушными судами является, прежде всего, стоимость производства работ, а также значительное уменьшение количества регламентных операций. Само отсутствие человека на борту самолета значительно упрощает подготовительные мероприятия для проведения аэрофотосъемочных работ.

Во-первых, не нужен аэродром, даже самый примитивный. Беспилотные летательные аппараты запускаются или с руки, или с помощью специального взлетного устройства - катапульты.

Во-вторых, особенно при использовании электрической двигательной схемы, отсутствует необходимость в квалифицированной технической помощи для обслуживания летательного аппарата, не так сложны мероприятия по обеспечению безопасности на объекте работ.

В-третьих, отсутствует или намного увеличен межрегламентный период эксплуатации БПЛА по сравнению с пилотируемым воздушным судном.

Данное обстоятельство имеет большое значение при эксплуатации аэрофотосъемочного комплекса в удаленных районах нашей страны. Как правило, полевой сезон аэрофотосъемочных работ короток, каждый погожий день необходимо использовать для производства съемки.

УСТРОЙСТВО БПЛА

две основные схемы компоновки БПЛА: классическая (по схеме «фюзеляж+крылья+хвост»), к которой относится, например БПЛА «Орлан-10», Mavinci SIRIUS (рис. 1) и др., и «летающее крыло», к которой относятся Geoscan101 (рис. 2), Gatewing X100 , Trimble UX5 и др.

Основными частями беспилотного аэрофотосъемочного комплекса являются: корпус, двигатель, бортовая система управления (автопилот), наземная система управления (НСУ) и аэрофотосъемочное оборудование.

Корпус БПЛА изготавливают излегкого пластика (например, углепластика или кевлара), чтобы защитить дорогостоящую фотоаппаратуру и средства управления и навигации, а его крылья - из пластика или экструдированного пенополистирола (EPP). Этот материал легок, достаточно прочен и не ломается при ударе. Деформированную деталь из ЕРР зачастую можно восстановить подручными средствами.

Легкий БПЛА с посадкой на парашюте может выдержать несколько сотен полетов без ремонта, который, как правило, включает замену крыльев, элементов фюзеляжа и др. Производители стараются удешевить части корпуса, подверженные износу, чтобы расходы пользователя на поддержа-БПЛА в рабочем состоянии были минимальными.

Надо отметить, что наиболее дорогостоящие элементы аэрофотосъемочного комплекса, наземная система управления, авионика, программное обеспечение, - вообще не подвержены износу.

Силовая установка БПЛА можетбыть бензиновой или электрической. Причем, бензиновый двигатель обеспечит намного более продолжительный полет, так как в бензине, в расчете на килограмм, запасено в 10–15 раз больше энергии, чем мож-но сохранить в самом лучшем аккумуляторе. Однако такая силовая установка сложна, менее надежна и требует значительного времени для подготовки БПЛА к старту. Кроме того, беспилотный летательный аппарат с бензиновым двигателем крайне сложно перевозить к месту работ на самолете. Наконец, он требует от оператора высокой квалификации. Поэтому бензиновый БПЛА имеет смысл применять только в тех случаях, когда необходима очень большая продолжительность полета - для непрерывного мониторинга, для обследования особо удаленных объектов.

Электрическая двигательная установка, напротив, очень нетребовательна к уровню квалификации обслу-живающего персонала. Современные аккумуляторные батареи могут обеспечить длительность непрерывного полета свыше четырех часов. Обслуживание электрического двигателя совсем несложно. Преимущественно это только защита от влаги и грязи, а также проверка напряжения бортовой сети, что осуществляется с наземной системы управления. Зарядка аккумуляторов производится от бортовой сети сопровождающего автомобиля или от автономного электрогенератора. Бесколлекторный электрический двигатель БПЛА практически не изнашивается.

Автопилот -с инерциальной системой (рис. 3) - наиболее важный элемент управления БПЛА.

Автопилот весит всего 20–30 граммов. Но это очень сложное изделие. В автопилоте, кроме мощного процессора, установлено множество датчиков - трехосевые гироскоп и акселерометр (а иногда и магнитометр), ГЛО-НАСС/GPS-приемник, датчик давления, датчик воздушной скорости. С этими приборами беспилотный летательный аппарат сможет летать строго по заданному курсу.

Рис. 3. АвтопилотMicropilot

В БПЛА имеется радиомодем, необходимый для загрузки полетного задания, передачи в наземную систему управления телеметрических данных о полете и текущем местоположении на участке работ.

Наземная система управления

(НСУ) -это планшетный компьютерили ноутбук, оснащенный модемом для связи с БПЛА. Важная часть НСУ - программное обеспечение для планирования полетного задания и отображения хода его выполнения.

Как правило, полетное задание составляется автоматически, по заданному контуру площадного объекта или узловым точкам линейного объекта. Кроме того, существует возможность проектирования полетных маршрутов, исходя из необходимой высоты полета и требуемого разрешения фотоснимков на местности. Для автоматического выдерживания заданной высоты полета есть возможность учесть в полетном задании цифровую модель местности в распространенных форматах.

Во время полета на картографической подложке монитора НСУ отображается положение БПЛА и контуры снимаемых фотографий. Оператор имеет возможность во время выполнения полета оперативно перенацелить БПЛА на другой район посадки и даже оперативно посадить беспилотник с «красной» кнопки наземной системы управления. По команде с НСУ могут быть запланированы и другие вспомогательные операции, например - выброс парашюта.

Кроме обеспечения навигации и обеспечения полета автопилот должен управлять фотоаппаратом, чтобы получать снимки с заданным межкадровым интервалом (как только БПЛА пролетит нужное расстояние от предыдущего центра фотографирования). Если заранее рассчитанный межкадровый интервал не выдерживается стабильно, приходится настраивать время срабатывания затвора с таким расчетом, чтобы даже при попутном ветре продольное перекрытие было достаточным.

Автопилот должен регистрировать координаты центров фотографирования геодезического спутникового приемника ГЛОНАСС/GPS, чтобы программа автоматической обработки снимков смогла построить модель быстро и привязать ее к местности. Требуемая точность определения координат центров фотографирования зависит от технического задания к выполнению аэрофотосъемочных работ.

Аэрофотосъемочное оборудование на БПЛА устанавливается в зависимости от его класса и цели использования.

На микро- и мини-БПЛА устанавливаются компактные цифровые фотокамеры, комплектуемые сменными объективами с постоянным фокусным расстоянием (без трансфокатора или zoom-устройства) весом 300–500 граммов. В качестве таких камер в настоящее время используются фотоаппараты SONY NEX-7

с матрицей 24,3 МП, CANON600D матрицей 18,5 МП и подобные им. Управление срабатыванием затвора и передача сигнала от затвора в спутниковый приемник производится с помощью штатных или незначительно доработанных электрических разъемов фотоаппарата.

На легкие БПЛА малого радиуса действия устанавливаются зеркальные фотокамеры с большим размером светочувствительного элемента, например CanonEOS5D(размер сенсора 36×24 мм) , NikonD800 (матрица 36,8 МП (размер сенсора 35,9×24 мм)), Pentax645D(CCD-сенсор 44×33 мм, матрица 40 МП) и им подобные, весом 1,0–1,5 килограмма.

Рис. 4. Схема размещения аэроснимков (голубые прямоугольники с подписями номеров)

ВОЗМОЖНОСТИ БПЛА

Согласно требованиям документа «Основные положения по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов» ГКИНП-09-32-80 носитель аэрофотосъемочной аппаратуры должен предельно точно следовать проектному положению маршрутов аэрофотосъемки, выдерживать заданный эшелон (высоту фотографирования), обеспечивать требования по соблюдению предельных отклонений по углам ориентирования фотокамеры - наклон, крен, тангаж. Кроме того, навигационная аппаратура должна обеспечивать точное время срабатывания фотозатвора и определять координаты центров фотографирования.

Выше указывалась аппаратура, интегрированная в автопилот: это микробарометр, датчик воздушной скорости, инерциальная система, навигационная спутниковая аппаратура. По проведен-ным испытаниям (в частности, БПЛА Geoscan101) были установлены следующие отклонения реальных параметров съемки от заданных:

Уклонения БПЛА от оси маршрута - в диапазоне 5–10 метров;

Уклонения высот фотографирования - в диапазоне 5–10 метров;

Колебание высот фотографирования смежных снимков - не более

Возникающие в полете «елочки» (развороты снимков в горизонтальной плоскости) обрабатываются автоматизированной системой фотограмметрической обработки без заметных негативных последствий.

Фотоаппаратура, устанавливаемая на БПЛА, позволяет получить цифровые изображения местности с разрешением лучше 3 сантиметров на один пиксель. Применение коротко-, средне-, и длиннофокусных фотообъективов определяется ха-рактером получаемых готовых мате-риалов: будь это модель рельефа или ортофотоплан. Все расчеты производятся так же, как и в «большой» аэрофотосъемке.

Применение двухчастотной ГЛО-НАСС/GPSспутниковой геодезической системы для определения координат центров снимков позволяет в процессе постобработки получить координаты центров фотографирования с точностью лучше 5 сантиметров, а применение метода PPP(PrecisePointPositioning) - позволяет определять координаты центров снимков без использования базовых станций или на значительном удалении от них.

Конечная обработка материалов аэрофотосъемки может служить объективным критерием оценки качества выполненной работы. Для иллюстрации можно рассмотреть данные об оценке точности фотограмметрической обработки материалов аэрофотосъемки с БПЛА, выполненной в ПО «PhotoScan» (производства фирмы Agisoﬅ, г. СанктПетербург) по контрольным точкам (табл. 2).

Номера точек	Ошибки по осям координат, м	Абс, пикс	Проекции
Номера точек			Проекции





(ΔD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

ПРИМЕНЕНИЕ БПЛА

В мире, а в последнее время и в России, беспилотные летательные аппараты применяются в геодезических изысканиях при строительстве , для составления кадастровых планов промышленных объектов, транспортной инфраструктуры, поселков, дачных массивов, в маркшейдерском деле для определения объемов горных выработок и отвалов, при учете движения сыпучих грузов в карьерах, портах, горнообогатительных комбинатах, для создания карт, планов и 3D-моделей городов и предприятий.

3. Цепляева Т.П., Морозова О.В. Этапы развития беспилотных летательных аппаратов. М., «Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии», № 42, 2009.

В последние годы из-за активизации террористических организаций проблема эффективности охраны границ между государствами, контроля территории выходит на первый план. С развитием беспилотных средств воздушного мониторинга развертывание вдоль границ беспилотных летательных аппаратов (БЛА) для задач патрулирования становится достаточно распространенным явлением.

США обладают уже семилетним опытом использования беспилотников на двух границах. Это северная граница, отделяющая Соединенные Штаты от Канады, протяженностью в 4121 милю и южная граница, разделяющая США и Мексику, 2062 мили в длину. Обе границы имеют сотни официальных и неофициальных пунктов въезда и «бесчисленные неофициальные переходы». В Таможенной и пограничной службе США задействовано более 10 тысяч сотрудников, однако в виду того, что часть границ проходит через незаселенные регионы и труднодоступные места, проблемы с контролем наземными средствами остаются. Несмотря на всемерную охрану с использованием видеокамер, наземных датчиков, физических барьеров, наземных транспортных средств и авиации, случаи незаконного пересечения границ и контрабанды наркотиков происходят часто. Одной из немаловажных задач является обнаружение террористов и фактов незаконного ввоза оружия.

Все эти обстоятельства побудили в 2003 году Конгресс США в дополнение к имеющимся средствам призвать Департамент внутренней безопасности США (ДВБ) изучить возможности использования БЛА на границах. В том же году впервые беспилотники были проверены на возможность применения на американо-мексиканской границе в ходе операции «Защита», и вскоре ДВБ заявил, что БЛА Predator B в наибольшей степень подходит для этих целей.

Рисунок 1. БЛА Predator B (Reaper)

В сравнении с традиционными пилотируемыми средствами наблюдения, такими как легкие самолеты и вертолеты, применение БЛА имеет как сильные, так и слабые стороны. Одной из выгодных сторон использования беспилотных аппаратов является то, что они обладают несомненными техническими возможностями по улучшению контроля удаленных и труднодоступных участков. С помощью бортовых оптикоэлектронных и ИК-средств оператор может в режиме реального времени получать информацию и обеспечивать обнаружение и распознавание «потенциально враждебных объектов». Еще одно преимущество систем с БЛА Predator B - возможность летать более тридцати часов без дозаправки. Традиционно беспилотники являются менее дорогостоящими, чем пилотируемые летательные аппараты. Конечно, стоимость БЛА колеблется в широких пределах. В ценах 2003 года БЛА Shadow стоил 350 тыс. долл., а Predator - 4,5 млн. долл. (в 2009 году стоимость одного такого БЛА уже равнялась 10 млн. долл.). Но расходы на самолеты еще выше. Патрульный самолет P-3, эксплуатируемый Бюро по исполнению иммиграционных и таможенных законов, стоит 36 млн. долл., а каждый вертолет Blackhawk, которые часто применяется на границе, стоит 8,6 млн. долл.

Рисунок 2. БЛА Predator

Несмотря на выгоды от использования БЛА, выявлены и различные проблемы, которые могут препятствовать их широкому применению в пограничной службе. В частности, к сожалению, пока применение БЛА сопряжено с высоким уровнем аварийности. Официально сделан вывод о том, что частота аварий БЛА в 100 раз выше, чем пилотируемых самолетов. В 2006 году произошел один из случаев крушения БЛА Predator при полете вдоль мексиканской границы. Причиной тому является значительно меньшая надежность и резервируемость основных систем, чем это принято в пилотируемых самолетах. При сбоях в работе систем летчик в ряде случаев в состоянии диагностировать и исправить аварийную ситуацию на борту, взять на себя ручное управление при посадке, но в случае с БЛА то же самое невозможно. Другим слабым местом БЛА является погодное ограничение работы оптико-электронных и ИК- систем. Особенно заметно влияют нередкая облачность и высокая влажность климата на мексиканской границе. Для минимизации этого влияния планируется оснастить Predator B дополнительно бортовой РЛС с синтезированной апертурой, работающей с высоким разрешением. Но такая РЛС имеет низкую способность отслеживать движущиеся цели и требуется использование так называемой технологии индикации движения (MTI). Однако такое функциональное расширение значительно увеличивает стоимость БЛА и затраты на эксплуатацию. Кроме того, для интеграции комплексов с БЛА в гражданское воздушное пространство должно быть решено несколько нормативных вопросов по безопасности полетов на уровне Федерального авиационного управления США.

Программа внедрения БЛА продолжалась в 2004 году. В частности, для патрулирования в пограничных районах вдоль Туссон и Юма, известных массовым явлением перехода границы нелегальными иммигрантами, были использованы два БЛА Hermes 450S израильского производства, взятых в лизинг пограничной службой. Аппараты оснащены оптическими датчиками и видеокамерами, которые обеспечивают круглосуточное наблюдение, и могут оставаться в воздухе в течение 20 часов. Аппаратура беспилотников способна засечь нарушителей на расстоянии до 24 км. Опытное использование Hermes 450S планировалось завершить в сентябре 2004 года.

Рисунок 3. БЛА Hermes 450

В феврале 2009 года, в соответствии с программой по использованию БЛА в интересах охраны границ объявлено о том, что БЛА Predator B, которые стоят на вооружении авиабазы ВВС США Grand Forks в Северной Дакоте, будут привлечены к патрулированию границы с Канадой в помощь Управлению таможенного и пограничного контроля США. В зоне ответственности находятся приграничные регионы на 400-километровом участке между канадской провинцией Манитоба и американскими штатами Дакота и Миннесота. Надо сказать, что в настоящее время Управление таможенного и пограничного контроля США уже располагает собственными БЛА Predator B, количество которых не называется. Беспилотник способен обнаружить нарушителя на удалении более 10 километров, и информация может передаваться оператору на наземный пункт управления и, далее, представителям Управления таможенного и пограничного контроля.

Согласно официальной статистике, каждый год на американо-канадской границе производится около 4000 арестов нарушителей и конфискуется до 18 тонн наркотиков. В Манитобе действует 12 пограничных пунктов. На большей части территории между пунктами находятся болота, озера, посевные поля и индейские резервации. Американские власти намерены улучшить контроль этого участка, который «потенциально может быть использован для перевозки наркотиков, незаконными мигрантами и террористами».

Для того, чтобы границы США были «на замке», предпринимаются дальнейшие меры. В частности, недавно был анонсирован проект беспилотного авианесущего крыла, который представляет собой БЛА-носитель, следящий за линией границы и выпускающий миниатюрные БЛА для «подробной доразведки подозрительных мест». Концепцию такого специального пограничного БЛА разработала американская компания AVID. БЛА-носитель будет снабжен восемью небольшими БЛА-разведчиками. Высота патрулирования составит около 6 километров.

Пограничный контроль является весьма актуальной задачей и для Израиля. Недавно в Военно-воздушных силах Израиля начало действовать первое подразделение, оснащенное новыми многоцелевыми БЛА Eitan (Heron ТР). Как сообщается, три таких БЛА способны в реальном масштабе времени обеспечить непрерывный сбор разведывательной информации о ситуации на границе с Южным Ливаном. В соответствии с планами командования израильских ВВС, к 2012 году намечено ввести в эксплуатацию около 10 таких БЛА, способных брать на борт более тонны полезной нагрузки и в автоматическом режиме выполнять патрулирование на высотах до 12000 метров в течение 60 часов непрерывно.

Рисунок 4. БЛА Eitan

Heron TP (Eitan) - разведывательной БПЛА, разработан компанией IAI. Оборудован системами спутниковой навигации, аппаратурой слежения и обнаружения целей в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах. Возможно, новые модификации имеют вооружения. Размах крыльев различных модификаций достигает от 26 до 35 метров (действительно, сравнимо с Boeing 737). Может пролететь до 15.000 км. Высотный потолок - 4,5 км. Может нести до 1,8 тонн "полезного груза".

В Евросоюзе еще в 2006 году было принято решение об использовании для патрулирования границ в районе пролива Ла-Манш и побережья Средиземного моря беспилотных летательных аппаратов. Сообщалось, что БЛА будут применяться и для патрулирования границы в районе Балканского полуострова. Применение беспилотных летательных аппаратов является частью плана правительства Евросоюза по оснащению таможенных и пограничных служб современными системами слежения, и на эту программу выделено всего 1,6 млрд. долл. Пока типы БЛА не назывались, но ясно, что они должны оснащаться приборами видеонаблюдения и обеспечивать предотвращение незаконной иммиграции, контрабанды и террористических актов.

Министерство обороны Италии также использует БЛА. Так, в 2009 году было заказано дополнительно два американских беспилотных летательных аппарата MQ-9 Reaper с мобильной наземной станцией управления. Стоимость сделки оценивается в 63 млн. долл. Эта сделка выполнена в дополнение к заказанным ранее в августе 2008 года четырем беспилотникам MQ-9 Reaper. Тогда стоимость сделки составила 330 млн. долл. Планировалось, что БЛА будут использоваться для обеспечения войск и патрулирования государственной границы.

Турецкое военное ведомство также намерено использовать БЛА как над территорией страны, так и для задач охраны границ. Для этого в 2008 году планировалось получить три израильских аппарата типа Aerostar компании Aeronautics. Такими беспилотниками уже оснащены ВВС США, Израиля и Анголы. БЛА Aerostar способны зафиксировать месторасположение объекта и передать данные на наземный пункт. БЛА должны значительно упростить сбор разведывательной информации о месторасположении и передвижении боевиков Курдской рабочей партии.

Рисунок 5. БЛА Aerostar

Вооруженные силы Индии планируют в ближайшие годы значительно увеличить парк БЛА для ведения, в первую очередь, разведки и патрулирования. По сообщениям издания Jane`s, в настоящее время Индия уже имеет на вооружении 70 разведывательных БЛА израильского производства типа Searcher Mk 1, Searcher Mk 2 и Heron. Наряду с этим, Индия собирается приобрести боевые БЛА типа General Atomics RQ-1 Predator, на борту которых могут быть установлены ракеты HellFire с лазерной головкой самонаведения. Их планируется разместить вдоль границ с Пакистаном и Китаем в районе спорных участков для обеспечения обнаружения различных целей, в т.ч. средств ядерного, биологического и химического нападения.

Министр обороны Бразилии в 2008 году во время масштабных приграничных учений армии и полиции в южном штате Парана сообщил, что разрабатываются беспилотные аппараты для охраны границ страны. На первом этапе планируется производство трех образцов силами авиастроительного комплекса в штате Сан-Паулу. Общая стоимость проекта должна составить 1,3 млн. бразильских реалов (616 тысяч долларов США).

Как сообщалось в 2009 году, Бразилия, рассматривающая возможность использовать беспилотники для контроля государственной границы, заключила контракт с израильской компанией IAI на поставку БЛА. Стоимость контракта тогда составила 350 млн. долл. Ожидается, что контракт будет реализован в два этапа. На первом этапе планировалось поставить 3 БЛА с необходимым оборудованием. В ходе второго этапа израильская компания поставит еще 11. Тип заказанных БЛА не называется.

Кроме того, эти БЛА будут задействованы для обеспечения безопасности проведения Кубка мира 2014 и Олимпийских игр 2016 года. Известно, что торговые отношения с IAI предусматривают продажу БЛА типа Heron для применения в бразильской полиции.

В 2009 году сообщалось о договоренности США и Ливана о поставках БЛА типа Raven для усиления контроля границы и борьбы с терроризмом. Поставки являются частью военного сотрудничества с целью обеспечить охрану границы и всей территории страны, включая южную часть Ливана, которую пока реально контролирует Хезболла.

В Грузии испытали беспилотный летательный аппарат местного производства.

По данным минобороны Грузии, представленный летательный аппарат может использоваться при выполнении сложных боевых миссий, а также для пограничного патрулирования, радиотехнической разведки, воздушной фотосъемки, мониторинга стихийных бедствий, контроля и проверки радиации.

Управление полетом осуществляется с помощью компьютера, а взлет летательного аппарата производится посредством пневматической катапульты.

Технические характеристики:

Длительность полета - 8 часов

Высота полета -100-3000 метров

Скорость - 60-160 км/час

Полезный груз - двухкамерная видеоплатформа, фотокамера, термическая камера и инфракрасная камера

Предположительно беспилотник может взлететь с любого места и приземлиться на любом рельефе.

Как сообщалось в СМИ летом 2010 года, пограничные войска Туркмении также получили на вооружение беспилотную технику. Кроме того, в 2009 году российская компания «Беспилотные системы» поставила МВД Туркмении комплекс беспилотных летательных аппаратов ZALA 421-04М (421-12), которые также имеются в опытной эксплуатации МВД и ФСБ России.

В ближайшее время значительную роль в охране границ Казахстана должны получить беспилотные средства. Как предполагается, именно беспилотники смогут обеспечить патрулирование протяженных малозаселенных пограничных территорий. Начало процессу было положено в 2009 году, когда стартовала целевая программа по развитию в Казахстане научно-технического и промышленного потенциала и, в частности, созданию беспилотных авиационных комплексов на период 2009-2020 годов. Главными сферами применения комплексов с БЛА станут охрана границ и поддержание правопорядка, антитеррористические мероприятия, обнаружение чрезвычайных ситуаций и ликвидация их последствий, экологический мониторинг и охрана природных ресурсов, мониторинг объектов промышленности, транспортной и энергетической инфраструктуры. Для реализации программы организовано партнерское объединение, в которое входят компании «Як Алакон», «Net Style», «Astel» и корпорация «Иркут». Сообщается, что уже определен и отчасти испытан ряд многоцелевых комплексов. Пока доля казахской составляющей равна 30-50%, но в дальнейшем планируется ее довести до 80-90%.

Все вышеперечисленные страны, несмотря на их «разношерстность», объединяет одно - они обладают весьма протяженными границами, проходящими часто вдоль малонаселенных или труднодоступных районов. Именно такие страны первыми обратили внимание на возможности, которые открывает использование БЛА. Можно с уверенностью говорить, что примеру этих стран вскоре последуют и другие государства, так как при постепенном урегулировании соответствующих нормативных, юридических, страховых и, отчасти технических вопросов, использование БЛА для решения задач по охране границ будет расширяться в силу экономической целесообразности и эффективности, в сравнении с другими средствами.

ТОП 10 БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

БПЛА, летательный аппарат, Боинг, Fire Scout, Sea Scout, Pioneer, Scan Eagle, Global Hawk, Reaper, AeroVironment Raven, Bombardier, RMAX, Desert Hawk, Predator

Данный вид летательных аппаратов с каждым годом становится всё совершеннее и мобильнее. Более того, некоторые образцы уже позволяют нам серьёзно говорить о развитии беспилотной гражданской авиации. И вот, интернет-ресурс Aviation.com определил 10 самых передовых, функциональных и надёжных БПЛА, существующих на данный момент.

10. - Fire Scout/Sea Scout откорпорацииNorthrop Grumman

Беспилотный летательный аппарат RQ-8A Fire Scout, построенный на базе лёгкого пилотируемого вертолёта Schweizer Model 330SP, способен проводить разведку и следить за целью, неподвижно оставаясь в воздухе на протяжении более чем 4 часов на расстоянии почти 200 километров от места запуска. Взлёт-посадка производится вертикально, а контроль над аппаратом осуществляется через навигационную систему GPS, что позволяет Fire Scout работать в автономном режиме и управляться через наземную станцию, которая может контролировать 3 БПЛА одновременно. Улучшенная версия, Sea Scout, способна нести высокоточные ракеты класса «земля-воздух». Для армии Соединённых Штатов разработана ещё более усовершенствованная модель, MQ-8, полностью соответствующая критериям боевой автоматизированной системы следующего поколения. США планирует закупить до 192 таких аппаратов для армии и флота.

9. - RQ-2B Pioneer

Проверенный временем аппарат RQ-2B Pioneer (производства совместного, американо-израильского предприятия Pioneer UAV) состоит на вооружении морской пехоты, военно-морского флота и армии Соединённых Штатов с 1986 года. Pioneer способен днём и ночью на протяжении 5 часов проводить разведку и наблюдение, захватывать цель на автоматическое сопровождение, обеспечивать поддержку корабельного огня и производить оценку разрушений в ходе всей военной операции. Аппарат может взлетать как с корабля (с помощью ракеты или катапульты), так и с наземной взлётно-посадочной полосы. В обоих случаях посадка производиться с помощью специального тормозного механизма. Длина его составляет 4 лишним метра, размах крыла - 5 м. Высотный потолок достигает отметки 4,5 км. Взлётный вес аппарата составляет 205 кг. К тому же, Pioneer может нести 34-килограмовую полезную нагрузку либо из оптических и инфракрасных сенсоров, либо оборудования для обнаружения мин и химического оружия

8. - Scan Eagle от Боинга

18-килограмовый Scan Eagle, cпроектированный на базе БПЛА Insight от компании Insitu, может патрулировать обозначенную область более 15 часов на скорости чуть ниже 100 км/ч на высоте около 5 км. Аппарат с полезной нагрузкой до 5,9 кг может быть запущен с любой местности, в том числе и с кораблей. Как заявляет корпус морской пехоты США, Scan Eagle, размах крыла которого составляет 3 м, невидим для вражеских радаров и едва слышен на расстоянии более чем 15 метров. Контроль над аппаратом осуществляется через GPS, а максимальная скорость достигает 130 км/ч. Вмонтированная в носовую часть универсальная турель в карданном подвесе оснащается либо оптической камерой с запоминающим устройством, либо инфракрасным сенсором

7.- Global Hawk от Northrop Grumman

Самый большой в мире беспилотный летательный аппарат RQ-4 Global Hawk стал первым БПЛА, сертифицированным Федеральным авиационным агентством США, что позволяет Global Hawk летать по составленным специально для него планам полётов и использовать гражданские воздушные коридоры в Соединённых Штатах без предварительного уведомления. Вероятно, благодаря этой разработке развитие беспилотной гражданской авиации значительно ускорится. RQ-4 с успехом долетел из США в Австралию, выполнив по пути разведывательное задание, и вернулся обратно через Тихий океан. Как видно, дистанция полёта данного БПЛА впечатляет. Цена одного Global Hawk, включая затраты на освоение, составляет 123 млн долларов. Аппарат способен взбираться на высоту 20 км и оттуда проводить разведку и наблюдение, почти в реальном времени обеспечивая командование высококачественными снимками.

6. - MQ-9 Reaper от General Atomics

Специально для ВВС США был разработан беспилотный летательный аппарат класса MQ, где “M” означает многофункциональность, а “Q” - автономность. Reaper был спроектирован на основе ранней и крайне успешной разработки, Predator, компании General Atomics. Кстати, сначала Reaper был назван “Predator B”. ВВС США используют этот аппарат в Афганистане и Ираке преимущественно для поисково-ударных действий. MQ-9 Reaper способен нести ракеты AGM-114 Hellfire и бомбы лазерного наведения. Максимальный взлётный вес аппарата составляет 5 т. На высоте до 15 км скорость достигает 370 км/ч. Максимальная дальность полёта - 6000 км. В качестве полезной нагрузки 1,7 т может быть современный комплекс видео и инфракрасных сенсоров, радиометр (совмещённый с РЛС с синтезированной аппаратурой), лазерный дальномер и целеуказатель. MQ-9 может быть разобран и загружен в контейнер для доставки на любую авиабазу США. Каждая система Reaper, в которую входит 4 аппарата, оснащённых сенсорами, стоит 53,5 млн долларов.

5. - AeroVironment Raven и Raven B

RQ-11A Raven, разработанный в 2002-2003 гг, является главным образом полуразмерной версией AeroVironment Pointer 1999 года, но благодаря более совершенному техническому оснащению аппарат теперь несёт на борту управляющее оборудование, полезную нагрузку и такой же модуль системы навигации GPS. Сделанный из кевлара каждый 1,8-килограмовый Raven стоит порядка 25000-35000 долларов. Рабочая дистанция RQ-11A составляет 9,5 км. Аппарат может оставаться в воздухе на протяжении 80 минут после взлёта на крейсерской скорости 45-95 км/ч. Версия Raven B весит немногим больше, но имеет более высокие ТТХ, более совершенные сенсоры и способен нести лазерный целеуказатель. Однако Raven и Raven B часто при посадке разбиваются на части, но после ремонта они снова готовы к «бою».

4. - Bombardier CL-327

Если посмотреть на Bombardier CL-327 VTOL, то становится ясно, почему его часто зовут «летающим орехом», однако, несмотря на столь смешное прозвище, CL-327 является крайне функциональным БПЛА. Он оснащён турбовальным двигателем WTS-125, мощность по валу которого - 100 л.с. CL-327, максимальный вес которого при взлёте составляет 350 кг, может проводить обследование местности, патрулировать границы, а также применяться как ретранслятор и принимать участие в военно-разведовательных миссиях и операция по борьбе с наркотиками. Аппарат может неподвижно оставаться в воздухе почти 5 часов на расстоянии более 100 км от места запуска. Полезная нагрузка составляет 100 кг, а высотный потолок - 5,5 км. На борту могут находиться различные сенсоры и системы передачи данных. Управление аппаратом осуществляется с помощью GPS или инерционной системой навигации

3. - Yamaha RMAX

Минивертолёт Yamaha RMAX, чуть ли не самый распространённый гражданский БПЛА (около 2000 единиц), способен выполнить самые различные задачи, начиная от орошения полей и заканчивая исследовательскими миссиями. Аппарат оснащается двухтактным поршневым двигателем Yamaha, но потолок высоты программно ограничен и достигает всего 140-150 м. В качестве полезной нагрузки RMAX может нести как обычные, так и видеодиакамеры для проведения исследований, однако действительно большую популярность он заработал среди фермеров за эффективное распыление веществ для борьбы с вредителями на рисовых и других плантациях в Японии. Кроме того, RMAX отлично проявил себя в апреле 2000 года, позволив близко рассмотреть процесс извержения горы Усу на о. Хоккайдо. Эта операция стала также первым опытом автономного удалённого контроля за вертолётом вне зоны видимости.

2. - Desert Hawk от Lockheed Martin

Desert Hawk, первоначально разрабатывавшийся в соответствии с требованиями ВВС США для защиты и контроля за воздушными объектами, поступил в производство в 2002 году. Сделан аппарат из надёжного материала, пенополипропилена. Толкающий пропеллер приводится в действие элетромотором. Запуск Desert Hawk производится двумя людьми с помощью амортизирующего 100-метрового троса, который присоединяется к аппарату и затем просто отпускается. Нормальная высота для данного БПЛА составляет 150 м, но, между тем, максимальный потолок достигает 300 м. Осуществляя контроль за летательным аппаратом через систему GPS и запрограммированные точки маршрута, военные активно используют Desert Hawk в Ираке для патрулирования заданных областей. Маршрут может быть скорректирован прямо во время полёта посредством наземной станции управления, которая может контролировать 6 БПЛА одновременно. Крейсерская скорость Desert Hawk составляет 90 км/ч, а рабочий диапазон - 11 км.

1. - MQ-1 Predator от General Atomics

Средневысотный БПЛА с большой продолжительностью полёта для изоляции района боевых действий, обладает способностью проведения боевой разведки. Крейсерская скорость Predator составляет приблизительно 135 км/ч. Дистанция полёта достигает более чем 720 км, а высотный потолок - 7,6 км. MQ-1 может нести две лазерных ракеты AGM-114 Hellfire. В Афганистане он стал первым в истории БПЛА, уничтожившим военные силы противника. Система Predator в полной комплекте включает в себя 4 летальных аппарата, оснащённых сенсорами, наземную станцию управления, первичную спутниковую линию передачи данных и около 55 человек персонала для круглосуточного обслуживания. 115-сильный поршневой двигатель Rotax 914F позволяет разогнаться до 220 км/ч. MQ-1 может взлетать с жёстких взлётно-посадочных полос размерами от 1500х20 м. При этом для взлёта необходимо, чтобы аппарат находился в зоне видимости, хотя спутниковое управление обеспечивает загоризонтную свзязь.

РОССИЙСКИЕ РАЗРАБОТКИ

За последние годы выросли новые отечественные производители беспилотной техники. В первую очередь, это коммерческие и авиационные компании, работающие по заказам гражданских организаций. Такие задачи, как мониторинг территорий и объектов, мониторинг линий электропередач, ведение поисковых работ, аэросъемка местности - весьма востребованы на гражданском рынке. А наличие потребности в подобной технике, позволило большому количеству отечественных высококлассных специалистов в области авиатехники, задействовать свои знания по специальности. Такие компании как «Zala Aero», «ЭНИКС», «Аэрокон», «Радар ММС», «Иркут Инжиниринг» и другие, не только обеспечивают потребности коммерческих структур и ведомств России, но и успешно продвигают продукцию на внешние рынки.

В Белоруссии работает очень интересное КБ «ИНДЕЛА», достигшее больших успехов в создании БПЛА вертолётного типа. На базе 558-го авиационного ремонтного завода ОАО «АГАТ - системы управления» совместно с «ИНДЕЛОЙ» готовятся к выпуску мини-БПЛА, БПЛА ближнего действия и БПЛА малой дальности; ведутся разработки по аппаратам средней и большой дальности. БПЛА вертолётного типа, «ИНДЕЛА» имеет ряд готовых и успешно продаваемых образцов в лёгком классе. Не только сами БПЛА, но и средства навигации и связи выполнены на собственной базе.

Интересны разработки Истринского Экспериментального Механического Завода. Например, беспилотный комплекс постановки радиоэлектронных помех, способный работать без использования спутниковой ГЛОНАСС/GPS навигации, используя инерциальную систему, и радиомаяковую систему для высокоточной посадки. БПЛА комплекса серии «Истра» пока имеют небольшой боевой радиус - 250 км., но на заводе планируется освоить выпуск поршневого авиационного двигателя РИТМ, который позволит создавать аппараты большей дальности и автономности. Аппаратура РЭБ представлена набором сменных малогабаритных станций помех для подавления: систем радиосвязи, приемников спутниковой навигации, РЛС систем ПВО, системы государственного опознавания «свой-чужой», спутниковой телефонной связи, радиорелейных линий; в варианте противодействия средствам ПВО способна создавать несколько сотен ложных целей. Завод также производит системы автоматического управления и посадки беспилотников собственной разработки.

Росгидромет РФ давно использует БПЛА казанской компании «ЭНИКС». Аппараты «Элерон-3» использовались на полярных станциях «Северный полюс», а «Элерон-10» в прошлом году прошел испытания на Шпицбергене.

Роскомнадзор будет использовать БПЛА НПЦ «НЕЛК» по обеспечению радиоконтроля эфира. Аппараты компании будут участвовать в конкурсах на проведение ОКР министерства обороны.

Впервые сообщения о том, что охрану труднодоступных участков российской границы уже ведут беспилотники появились еще в 2005 году. Из сообщений СМИ известно, что к началу 2010 года ФСБ уже имела опыт использования для воздушной разведки отечественного БЛА «Элерон» разработки ЗАО «ЭНИКС». Как сообщает газета «Коммерсант», по результатам их применения на Северном Кавказе было выдано задание на дальнейшую доработку этого БЛА в разведывательном варианте. То же издание сообщает, что в интересах ФСБ проводились испытания комплексов с БЛА «Дозор» петербургской компании «Транзас» и «Истра-010» Истринского экспериментально-механического завода, но о серийных закупках таких аппаратов не сообщалось.

БЛА «Элерон-3»

БЛА «Дозор-85»

Кроме того, в 2007 году по ряду сообщений в СМИ следует, что компания «Беспилотные системы» выиграла ряд конкурсов ФСБ на поставку комплексов с БЛА самолетного типа ZALA 421-04М и вертолетного типа ZALA 421-06 для выполнения патрулирования границ. В мае 2010 года заместитель руководителя Пограничной службы ФСБ РФ Николай Рыбалкин заявлял, что, несмотря на некоторые слухи о возможных поставках израильских БЛА, погранслужба «намерена закупать только отечественные беспилотные летательные аппараты». Несколько ранее первый заместитель руководителя Пограничной службы ФСБ РФ генерал-полковник Вячеслав Дорохин сообщил, что «Погранслужба в настоящий момент использует семь комплексов БЛА отечественного производства, эти комплексы состоят из двух или трех аппаратов, а в общей сложности управление сейчас располагает 14-ю БЛА». В июне 2010 года то же самое подтвердил руководитель Пограничной службы ФСБ России Владимир Проничев в интервью «Российской газете» заявив, что «в настоящее время службой закуплено семь комплексов с БЛА российского производства типа «ZALA 421-05», «Иркут-10» и «Орлан-10», и они проходят эксплуатационные испытания на границе РФ с Казахстаном». Глава погранслужбы добавил, что «беспилотные авиационные комплексы используются для осмотра труднодоступных участков местности, уточнения информации, полученной с помощью технических средств охраны границы, а также выявления браконьерской деятельности и наведения пограничных нарядов на нарушителей».

БЛА «Иркут-10»

БЛА ZALA 421-04М

Вскоре закончатся предварительные испытания БПЛА «Орлан-30» разработки ООО «Специальный технологический центр» (СТЦ), по результатам он будет доработан и передан на госиспытания в интересах МО. Расчетная продолжительность полета аппарата составляет 10-20 часов в зависимости от массы целевой нагрузки, при стартовой массе всего 27 кг., высоте полёта 4500 м. и возможности взлёта и посадки «по самолётному».

Другой БПЛА «Орлан-10» имеет стартовую массу 14-18 кг при массе полезной нагрузки в пять кг. Аппарат запускается с разборной катапульты, приземляется на парашюте. Скорость - 90-170 км/ч, максимальная высота полета над уровнем моря - 5 км. Продолжительность полета «Орлан-10» составляет порядка 14 часов.

В качестве заключения .

Проанализировав весь спектр выпускаемых БПЛА отечественными компаниями, можно сделать вывод, что специалисты отечественных компаний способны создавать достойные образцы Беспилотных летательных аппаратов, конечно если имеют достаточное представление об облике конечного продукта и задачах, которые он должен решать.

ВНИМАНИЕ: Вы смотрите текстовую часть содержания конспекта, материал доступен по кнопке Скачать

Тактико-технические характеристики беспилотных летательных аппаратов, стоящих на вооружении подразделений субъекта Российской Федерации

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

БПЛА ZALA 421-16E

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

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

Рисунок 1– БПЛА ZALA 421-16E

БПЛА ZALA 421-08M

(рис. 2.) Выполнен по схеме «летающее крыло» – это беспилотный самолет тактической дальности с автопилотом, имеет подобный набор функций и модулей, что и ZALA 421-16E. Данный комплекс предназначен для оперативной разведки местности на удалении до 15 км с передачей видеоизображения в режиме реального времени. БПЛА ZALA 421-08M выгодно отличается сверхнадежностью, удобством эксплуатации, низкой акустической, визуальной заметностью и лучшими в своем классе целевыми нагрузками. Данный летательный аппарат не требует специально подготовленной взлетно-посадочной площадки благодаря тому, что взлет совершается за счет эластичной катапульты, осуществляет воздушную разведку при различных метеоусловиях в любое время суток.

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

Рисунок 2– БПЛА ZALA 421-08M

БПЛА ZALA 421-22

– это беспилотный вертолет с восемью несущими винтами, средней дальности действия, со встроенной системой автопилота (рис. 3). Конструкция аппарата складная, выполнена из композитных материалов, что обеспечивает удобство доставки комплекса к месту эксплуатации любым транспортным средством. Данный аппарат не требует специально подготовленной взлетно- посадочной площадки из-за вертикально-автоматического запуска и посадки, что делает его незаменимым при проведении воздушной разведки в труднодоступных районах.

ZALA 421-22 успешно применяется для выполнения операций в любое время суток: для поиска и обнаружения объектов, обеспечения безопасности периметров в радиусе до 5 км. Благодаря встроенному «Модулю АС» аппарат в автоматическом режиме ведет наблюдение за статичными и подвижными объектами.

Phantom 3 Professional

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

Основные функции

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

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

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

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

Рисунок 4– БПЛА Phantom 3 Professional

БПЛА Inspire 1

Inspire 1 является новым мультикоптером способным записывать 4K видео и передавать видеосигнал высокой четкости (до 2 км) к нескольким устройствам прямо из коробки. Оснащен убирающимся шасси, камера может беспрепятственно поворачиваться на 360 градусов. Камера интегрирована в подвес для максимальной стабильности и весовой эффективность при минимальном размере. При отсутствии GPS сигнала, технология Визуального позиционирования обеспечивает точность зависания.

Основные функции

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

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

Шасси: Убирающиеся шасси, позволяют камере беспрепятственно делать панорамы.

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

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

Рисунок 5– БПЛА Inspire 1

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

Таблица 1. Характеристики БПЛА

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

Занятие по решению задач, с учётом возможностей беспилотных летательных аппаратов,стоящих на вооружении подразделений субъекта Российской Федерации.

– обнаружение ЧС;

– участие в ликвидации ЧС;

– оценка ущерба от ЧС.

Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России является весьма актуальным. Беспилотная авиационная техника переживает настоящий бум. В воздушное пространство различных стран поднимаются беспилотные летательные аппараты самого различного назначения, разнообразных аэродинамических схем и с многообразием тактико-технических характеристик. Успех их применения связан, прежде всего, с бурным развитием микропроцессорной вычислительной техники, систем управления, навигации, передачи информации, искусственного интеллекта. Достижения в этой области дают возможность осуществлять полет в автоматическом режиме от взлета до посадки, решать задачи мониторинга земной (водной) поверхности, а беспилотным летательным аппаратам военного назначения обеспечивать разведку, поиск, выбор и уничтожение цели в сложных условиях. Поэтому в большинстве промышленно развитых стран широким фронтом ведутся разработки как самих летательных аппаратов, так и силовых установок к ним.

В настоящее время беспилотные летательные аппараты широко используются МСЧ России для управления в кризисных ситуациях и получения оперативной информации.

Они способны заменить самолеты и вертолеты в ходе выполнения заданий, связанных с риском для жизни их экипажей и с возможной потерей дорогостоящей пилотируемой авиационной техники. Первые беспилотные летательные аппараты поступили в МЧС России в 2009 г. Летом 2010 г. беспилотные летательные аппараты задействовались для мониторинга пожарной обстановки в Московской области, в частности, на территории Шатурского и Егорьевского районов. В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 11 марта 2010 г. № 138 «Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации» под беспилотным летательным аппаратом понимается летательный аппарат, выполняющий полет без пилота (экипажа) на борту и управляемый в полете автоматически, оператором с пункта управления или сочетанием указанных способов

Беспилотный летательный аппарат предназначен для решения следующих задач:

– беспилотный дистанционный мониторинг лесных массивов с целью обнаружения лесных пожаров;

– мониторинг и передача данных по радиоактивному и химическому заражению местности и воздушного пространства в заданном районе;

инженерная разведка районов наводнений, землетрясений и других стихийных бедствий;

– обнаружение и мониторинг ледовых заторов и разлива рек;

– мониторинг состояния транспортных магистралей, нефте- и газопроводов, линий электропередач и других объектов;

– экологический мониторинг водных акваторий и береговой линии;

– определение точных координат районов ЧС и пострадавших объектов.

Мониторинг осуществляется днем и ночью, в благоприятных и ограниченных метеоусловиях.

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

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

– приемник спутниковой навигации, обеспечивающий прием навигационной информации от систем ГЛОНАСС и GPS;

– система инерциальных датчиков, обеспечивающая определение ориентации и параметров движения беспилотного летательного аппарата;

– система датчиков, обеспечивающая измерение высоты и воздушной скорости;

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

Задачи для применения беспилотных летательных аппаратов можно классифицировать на четыре основные группы:

– обнаружение ЧС;

– участие в ликвидации ЧС;

– поиск и спасение пострадавших;

– оценка ущерба от ЧС.

Под обнаружением ЧС понимается достоверное установление факта ЧС, а также времени и точных координат места его наблюдения. Воздушный мониторинг территорий с помощью беспилотных летательных аппаратов проводится на основе прогнозов повышенной вероятности возникновения ЧС или по сигналам из других независимых источников. Это может быть облет лесных массивов в пожароопасных погодных условиях. В зависимости от скорости распространения ЧС данные передаются в реальном масштабе времени или обрабатываются после возвращения беспилотного летательного аппарата. Полученные данные могут быть переданы по каналам связи (в том числе спутниковым) в штаб проведения поисково-спасательной операции, региональный центр МЧС России или в центральный аппарат МЧС России. Беспилотные летательные аппараты могут быть включены в состав сил и средств по ликвидации ЧС, а также могут оказаться крайне полезными, а порой и незаменимыми, при проведении поисково-спасательных операций на суше и на море. Беспилотные летательные аппараты применяются и для оценки ущерба от ЧС в тех случаях, когда это необходимо сделать оперативно и точно, а также без риска для здоровья и жизни наземных спасательных отрядов. Так в 2013 г. беспилотные летательные аппараты использовались сотрудниками МЧС России для мониторинга паводковой обстановки в Хабаровском крае. С помощью данных, которые передавались в реальном масштабе времени, осуществлялся контроль за состоянием защитных сооружений для предотвращения прорывов дамб, а также поиск людей в затопленных районах с последующей корректировкой действий сотрудников МЧС России.

Рассматривая опыт применения беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России, можно сделать следующие обобщения: – экономическая целесообразность применения беспилотных летательных аппаратов обусловлена простотой использования, возможностью взлета и посадки на любой выбранной территории; – оперативный штаб получает достоверную видео- и фотоинформацию, что позволяет эффективно управлять силами и средствами локализации и ликвидации ЧС; – возможность передачи видео и фотоинформации в реальном масштабе времени на пункты управления позволяет оперативно влиять на изменение ситуации и принимать правильное управленческое решение; – возможность ручного и автоматического использования беспилотных летательных аппаратов. В соответствии с Положением «О Министерстве Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий» МЧС России осуществляет на федеральном уровне управление Единой государственной системой предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Эффективность работы такой системы во многом определяется уровнем ее технической оснащенности и правильной организацией взаимодействия всех входящих в нее элементов. Для решения задачи сбора и обработки информации в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от ЧС, обеспечения пожарной безопасности, безопасности людей на водных объектах, а также обмена этой информацией целесообразно комплексное использование технических средств космического, воздушного, наземного или надводного базирования. Фактор времени является крайне важным при планировании и проведении мероприятий по защите населения и территорий от ЧС, а также обеспечении пожарной безопасности. От своевременного получения информации о ЧС руководящим составом МЧС России разного уровня и от оперативного реагирования на происходящее во многом зависит уровень экономического ущерба от ЧС и количество пострадавших граждан. При этом для принятия соответствующих оперативных управленческих решений необходимо представление полной, объективной и достоверной информации, не искаженной или видоизмененной из-за субъективных факторов. Таким образом, дальнейшее внедрение беспилотных летательных аппаратов будет существенным образом способствовать восполнению информационных пробелов относительно динамики развития ЧС. Крайне важной задачей является обнаружение возникновения ЧС. Применение только одних беспилотных летательных аппаратов может оказаться весьма эффективным для медленно развивающейся ЧС или ЧС в относительной близости от размещенных сил и средств по ее ликвидации. При этом в сочетании с данными, полученными от других технических средств космического, наземного или надводного базирования, могут быть детально представлены реальная картина предстоящих событий, а также характер и темпы их развития. Техническое оснащение МЧС России перспективными робототехническими комплексами является актуальной и крайне важной задачей. Разработка, производство и внедрение таких средств является достаточно сложным и капиталоёмким процессом. Однако государственные затраты на подобную технику будут перекрыты за счет экономического эффекта от предотвращения и ликвидации ЧС с применением этой техники. Только от ежегодных лесных пожаров Российская Федерация несет колоссальные экономические потери. Так для модернизации технической базы МЧС России разработана Программа переоснащения подразделений МЧС России современными образцами техники и оборудования на 2011–2015 гг. Анализ реагирования органов управления и сил на ЧС федерального характера, связанную с прохождением летне-осеннего паводка 2013 г. на территории Дальневосточного федерального округа, подчеркнул актуальность применения беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России. В связи, с чем было принято решение о создании подразделения беспилотных летательных аппаратов. Наряду с этим существует целый ряд проблем, которые необходимо решать до того, как беспилотная авиация получит широкое распространение. Среди них можно выделить интеграцию беспилотных летательных аппаратов в систему воздушного движения таким образом, чтобы они не представляли угрозу столкновений с пилотируемой авиационной техникой как гражданского, так и военного назначения. При проведении конкретных спасательных операций силы МЧС России имеют право использовать свои технические средства для проведения необходимых работ . В этой связи жестких нормативных ограничений и тем более запретов на применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России в настоящее время нет. Вместе с тем вопросы нормативно- правового регулирования разработки, производства и применения беспилотных летательных аппаратов гражданского назначения в целом до настоящего времени не решены.

– первая поворотная точка маршрута (исходный пункт маршрута (ИПМ) устанавливается рядом с точкой старта.

– глубина рабочей зоны должна быть в пределах устойчивого приема видеосигнала и телеметрической информации с борта БПЛА. (Глубина рабочей зоны

– расстояние от места нахождения антенны НСУ до максимально удаленной поворотной точки. Рабочая зона – территория, в пределах которой БПЛА выполняет заданную программу полета.).

– Линия пути, по возможности, не должна проходить возле линий электропередач (ЛЭП) большой мощности и других объектов с большим уровнем электромагнитных излучений (радиолокационные станции, приемо- передающие антенны и пр.).

– Расчетное время продолжительности полета не должно превышать 2/3 максимальной продолжительности, заявленной изготовителем.

– На выполнение взлета-посадки необходимо предусмотреть не менее 10 минут летного времени. Для общего осмотра территории наиболее целесообразным является кольцевой замкнутый маршрут. Основные достоинства этого метода – охват большой площади, оперативность и быстрота проведения мониторинга, возможность обследования труднодоступных участков местности, относительно простое планирование полетного задания и оперативная обработка полученных результатов. Маршрут полета должен обеспечивать осмотр всей рабочей зоны.

Для рационального использования энергоресурсов БПЛА маршрут полета целесообразно прокладывать с таким расчетом, чтобы первая половина полета БПЛА происходила против ветра.

Рисунок 1 – Построение маршрута полета с учетом ветра.

Для детального осмотра отдельных участков местности в пределах рабочей зоны применяются прямолинейные взаимно параллельные маршруты.

Рисунок 2 – Построение полета прямолинейного параллельного маршрута.

Параллельный маршрут рекомендуется использовать при аэрофотосъемке участков местности. При подготовке маршрута оператор должен учитывать максимальную ширину поля зрения фотокамеры БПЛА на заданной высоте его полета. Маршрут прокладывается так, чтобы края поля зрения камеры перекрывали соседние поля примерно на 15% -20%.

Рисунок 3– Параллельный маршрут.

Облет заданного объекта используется при проведении осмотров конкретных объектов. Широко применяется в случаях, когда координаты объекта известны и требуется уточнение его состояния.

Рисунок 4 – Облет заданного объекта

Во время осмотра действующих лесных пожаров оператор определяет основное направление распространения огня, наличие угрозы распространения пожара объектам экономики и населенным пунктам, наличие отдельных очагов горения, участков, особо опасных в пожарном отношении, места перехода огня через минерализованные полосы, и по возможности выявляет местонахождения людей и техники, занятых на тушении пожара с целью определения правильности их расстановки на кромке пожара. Одновременно с получением видеоинформации представителями лесной службы принимаются решения о тактических способах тушения, маневрировании людскими и техническими ресурсами. Намечаются естественные рубежи для остановки огня, подъездные пути (подходы) к пожару, участку кромки (дороги, тропы, озера, ручьи, реки, мосты).

Пример применения БПЛА

В апреле 2011 г. были использованы три беспилотных вертолета НЕ300 для визуального наблюдения над пострадавшей ядерной станцией в Фукусиме. Эти БПЛА оснащены профессиональной видеокамерой, тепловизионной камерой, различными датчиками для измерений и съемки, также имеется резервуар для распыления различных жидкостей. Результаты видеосъёмки с БПЛА приведены на Рис 5,6.

Рисунок 5,6 – Японская АЭС после аварии с БПЛА.

В феврале 2014 года БЛА ZALA позволили отрядам МЧС по Кировской области держать под контролем обстановку во время пожара на железнодорожной станции (сошел с рельс и загорелся состав с газовым конденсатом), грамотно концентрировать силы для безопасной эвакуации жителей и ликвидации последствий происшествия. Воздушный мониторинг зоны ЧС осуществлялся в дневное и ночное время суток, полностью исключая 92 риск для жизни населения и аварийно-спасательной группы. Фотографии с места. крушения, снятые БПЛА представлены на Рис 7.

Поддержите проект

Беспилотные летательные аппараты в наше время позволяют решить множество самых разнообразных задач, как в мирное время, так и на поле боя. После войны в Грузии командование российской армии обратило внимание на недостаточное комплектование войск БПЛА. С тех пор отрасль получила дополнительный толчок.

Типы беспилотных летательных аппаратов

Условно беспилотники обычно разделяют на три большие категории:

ДПЛА - беспилотные дистанционно-пилотируемые аппараты;
Автоматические БПЛА;
Неуправляемые БПЛА.

Тяжелые - имеют потолок до 20 км, могут провести в воздухе без дозаправок более 24 часов;
Средние (иногда их называют «миди») - имеют массу до 1000 кг, способны провести в воздухе 10-12 часов и подняться на высоту до 9-10км;
Мини - 50 кг, несколько часов могут провести в воздухе, потолок ограничен 3-5км;
Микро - до 10 кг, около часа в воздухе и выше километра им не подняться.

Типы беспилотных летательных аппаратов зачастую достаточно относительное понятие. Особенно в наше время высоких технологий. Зачастую на рынке появляются БПЛА, которые не вписываются в привычную классификацию.

Беспилотные аппараты России

В 70-80 годы прошлого столетия СССР был в числе лидеров по производству беспилотников, одних только Ту-134 было выпущено более 900. Но современные реалии таковы, что мы вынуждены в производстве БПЛА полагаться на разработки зарубежных компаний. Но даже с учетом иностранных партнеров беспилотные аппараты России в основном представлены разведывательными БПЛА. Основная ударная мощь российской авиации по-прежнему доверена русским пилотам.

Широкое применение получили в России беспилотные летательные аппараты гражданского назначения. Сложно перечислись все сферы для которых устройство БПЛА не стало бы настоящей панацеей от многих бед. Среди основных преимуществ использования беспилотников можно назвать их низкую стоимость, относительно небольшие затраты на топливо и обслуживание. Патрулирование рыболовных промыслов или лесных массивов средствами пилотируемой авиации обойдется значительно дороже. А в случае возникновения внештатных или чрезвычайных ситуаций потеря БПЛА не несет угрозы для жизни людей. Беспилотники используют для разведки распространения лесных пожаров, в охране и патрулировании.

Ударные БПЛА впервые появились в далеком 1950, в США. Беспилотные вертолеты могли по команде выйти в район предполагаемого нахождения подводной лодки и сбросить противолодочную торпеду с системой самонаведения. Опыт был признан удачным и беспилотник стоял на вооружении ВМС США до 1970 года. Наиболее популярные БПЛА сейчас стоят на вооружении американской армии и активно применяются в вооруженных конфликтах. Это модели беспилотные летательные аппараты вертолетного типа MQ-1 Predator и MQ-9 Reaper.

Беспилотные аппараты в России сейчас активно разрабатываются в ОКБ Сухого.

Беспилотные летательные аппараты вертолетного типа

В данный момент беспилотные аппараты России в основном представлены БПЛА самолетного типа. Однако из-за очевидных проблем с использованием самолетов при отсутствии подготовленных площадок давно назрела необходимость создать устройство БПЛА вертолетного типа.

Вертолеты способны вертикально взлетать и садиться, зависать над заданной точкой. Это важно для многих сфер применения БПЛА. В данный момент беспилотные летательные аппараты вертолетного типа разрабатывают считанные компании в мире.

Мы в числе первых по достоинству оценили преимущества БПЛА вертолетного типа и у нас Вы можете приобрести следующие модели беспилотных вертолетов:

Устройство БПЛА

Беспилотники самолетного и вертолетного типа крайне полезны в гражданской жизни и при ведении военных действий. За счет отсутствия необходимости переносить пилота БПЛА могут освободить существенные объемы для перевозки грузов, боеприпасов или же просто сократить свой размер и массу. Это делает их просто незаменимыми в разведке.

Есть у них и слабое место. В отличие от пилотируемых самолетов и вертолетов БПЛА полностью зависит от каналов связи. Теоретически возможно дать вражескому беспилотнику неправильные данные, а еще проще просто забить канал связи помехами. Именно поэтому многие военные эксперты весьма скептически относятся к использованию ударных БПЛА в борьбе с великолепно оснащенными технически противниками. Для гражданских целей беспилотники зачастую являются просто идеальным решением.

Компания «Техноком Групп» реализует оборудование для беспилотных летательных аппаратов и непосредственно сами БПЛА. У нас большой опыт работы в России и вся продукция соответствующим образом сертифицирована и испытана.