UAV-sid kasutatakse laialdaselt. Mehitamata õhusõidukid. Mis on droonid

Viimastel aastatel on olnud suur hulk publikatsioonid mehitamata õhusõidukite (UAV) või mehitamata õhusüsteemide (UAS) kasutamise kohta topograafiliste probleemide lahendamisel. Selline huvi on suuresti tingitud nende kasutusmugavusest, efektiivsusest, suhteliselt madalast kulust, efektiivsusest jne. Loetletud omadused ja tõhusate kättesaadavus tarkvara tööriistad Aerofotograafia materjalide automaatne töötlemine (sh vajalike punktide valik) avab võimaluse tarkvara laialdaseks kasutamiseks tehnilisi vahendeid mehitamata õhusõidukid inseneri- ja geodeetiliste uuringute praktikas.

Käesolevas numbris avame ülevaatega mehitamata õhusõidukite tehnilistest vahenditest rea publikatsioone UAV-de võimalustest ning nende kasutamise kogemustest väli- ja kaameratöös.

D.P. INOZEMTSEV, projektijuht, PLAZ LLC, Moskva Peterburi

JUHATAMA ÕHUSÕIDUKID: TEOORIA JA PRAKTIKA

Osa 1. Tehniliste vahendite ülevaade

AJALUGU VIIDE

Mehitamata õhusõidukid ilmusid seoses vajadusega tõhusalt lahendada sõjalisi ülesandeid - taktikaline luure, sihtkohta toimetamine sõjalised relvad(pommid, torpeedod jne), lahingujuhtimine jne. Ja pole juhus, et nende esmaseks kasutuseks loetakse Austria vägede pommide toimetamist ümberpiiratud Veneetsiasse. õhupallid aastal 1849. Võimas tõuke mehitamata õhusõidukite arengule oli raadiotelegraafi ja lennunduse tekkimine, mis võimaldas oluliselt parandada nende autonoomiat ja juhitavust.

Nii töötas Nikola Tesla 1898. aastal välja ja demonstreeris miniatuurset raadio teel juhitavat laeva ning juba 1910. aastal pakkus Ameerika sõjaväeinsener Charles Kettering välja, ehitas ja katsetas mitmeid mehitamata õhusõidukite mudeleid. 1933. aastal töötati Ühendkuningriigis välja esimene UAV.

korduvkasutatav ning selle baasil loodud raadio teel juhitavat sihtmärki kasutati Suurbritannia kuninglikus mereväes kuni 1943. aastani.

Saksa teadlaste uuringud olid oma ajast mitu aastakümmet ees, andes 1940. aastatel maailmale reaktiivmootori ja tiibrakett V-1 kui esimese mehitamata õhusõiduki, mida reaalses lahingutegevuses kasutati.

NSV Liidus töötas lennukikonstruktor Nikitin 1930.–1940. aastatel välja “lendava tiiva” tüüpi torpeedopommitaja-purilennuki ning 40. aastate alguseks mehitamata lendava torpeedo projekti, mille lennuulatus on 100 kilomeetrit ja valmistati ette rohkem, kuid need arendused ei saanud tõeliseks kujunduseks.

Pärast Suure lõppu Isamaasõda Huvi mehitamata õhusõidukite vastu on märgatavalt kasvanud ning alates 1960. aastatest on neid laialdaselt kasutatud mittesõjaliste ülesannete lahendamiseks.

Üldiselt võib UAV-i ajaloo jagada neljaks perioodiks:

1.1849 - kahekümnenda sajandi algus - katsed ja eksperimentaalsed katsed luua UAV, moodustamine teoreetilised alused aerodünaamika, lennuteooria ja lennukiarvutus teadlaste töödes.

2. Kahekümnenda sajandi algus - 1945 - UAV-de väljatöötamine sõjaliseks otstarbeks (lühikese lennuulatusega ja lennukestusega lennukid-mürsud).

3.1945–1960 - UAV-de sihtotstarbelise klassifikatsiooni laiendamise periood ja nende loomine peamiselt luureoperatsioonide jaoks.

4.1960 aastat - täna - UAV klassifikatsiooni laiendamine ja täiustamine, massilise kasutamise algus mittesõjaliste probleemide lahendamiseks.

UAV KLASSIFIKATSIOON

On hästi teada, et aerofotograafia kui Maa kaugseire (ERS) liik on kõige produktiivsem meetod ruumiteabe kogumiseks, selle loomise aluseks. topograafilised plaanid ja kaardid, luues reljeefi ja maastiku kolmemõõtmelisi mudeleid. Aerofotograafiat tehakse nii mehitatud õhusõidukitelt - lennukitelt, õhulaevadelt, motodeltaplaanidelt ja õhupallidelt kui ka mehitamata õhusõidukitelt (UAV).

Mehitamata õhusõidukid, nagu mehitatud õhusõidukid, on õhusõiduki ja helikopteri tüüpi (helikopterid ja multikopterid on õhusõidukid, millel on neli või enam rootoriga rootorit). Praegu puudub Venemaal lennukitüüpi UAV-de üldtunnustatud klassifikatsioon. Raketid.

Ru pakub koos portaaliga UAV.RU kaasaegset lennukitüüpi mehitamata õhusõidukite klassifikatsiooni, mis on välja töötatud UAV International organisatsiooni lähenemisviiside alusel, kuid arvestades siseturu (klasside) eripära ja olukorda (tabel 1):

Lühimaa mikro- ja mini-UAV-d. Miniatuursete ülikergete ja kergete sõidukite klass ning nendel põhinevad kompleksid stardimassiga kuni 5 kilogrammi hakkasid Venemaal ilmuma suhteliselt hiljuti, kuid juba üsna

laialdaselt esitletud. Sellised mehitamata õhusõidukid on mõeldud individuaalseks operatiivkasutuseks lühikestel vahemaadel kuni 25–40 kilomeetri kaugusel. Neid on lihtne käsitseda ja transportida, need on kokkupandavad ja paigutatud "kantavatena", väljalaskmine toimub ragulka või käsitsi. Nende hulka kuuluvad: Geoscan 101, Geoscan 201, 101ZALA 421-11, ZALA 421-08, ZALA 421-12, T23 Eleron, T25, Eleron-3, Gamayun-3, Irkut-2M, " Istra-10",

"BRAT", "Lokon", "Inspektor 101", "Inspektor 201", "Inspektor 301" jne.

Kerged lühimaa UAV-d. Sellesse klassi kuuluvad mõnevõrra suuremad sõidukid – stardimassiga 5–50 kilogrammi. Nende tegevusulatus on 10–120 kilomeetrit.

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

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

Kerged keskmise ulatusega UAV-d. Sellele UAV-klassile võib omistada mitmeid kodumaiseid näidiseid. Nende mass on 50-100 kilogrammi. Nende hulka kuuluvad: T92M "Chibis", ZALA 421-09,

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

Keskmised UAV-d. Keskmise suurusega UAV-de stardimass jääb vahemikku 100–300 kilogrammi. Need on mõeldud kasutamiseks vahemikus 150-1000 kilomeetrit. Selles klassis: M850 Astra, Binom, La-225 Komar, T04, E22M Berta, Berkut, Irkut-200.

Keskmised UAV-d. Selle klassi sõiduulatus on sarnane eelmise klassi mehitamata õhusõidukitega, kuid neil on veidi suurem stardimass - 300–500 kilogrammi.

Sellesse klassi peaksid kuuluma: Koolibri, Dunham, Dan-Baruk, toonekurg (Julia), Dozor-3.

Rasked keskmaa UAV-d. Sellesse klassi kuuluvad mehitamata õhusõidukid, mille lennumass on 500 kilogrammi või rohkem ja mis on mõeldud kasutamiseks keskmisel lennukaugusel 70–300 kilomeetrit. Raskeklassis on: Tu-243 "Reis-D", Tu-300, "Irkut-850", "Nart" (A-03).

Pika lennu kestusega rasked UAV-d. Välismaal üsna nõutud mehitamata sõidukite kategooriasse kuuluvad Ameerika Predator, Reaper, GlobalHawk UAV, Israeli Heron, Heron TP. Venemaal näidiseid praktiliselt pole: Zond-3M, Zond-2, Zond-1, Sukhoi mehitamata õhusüsteemid (BasS), mille raames luuakse robotlennukompleks (RAC).

Mehitamata lahingulennuk (UBS). Praegu töötab maailm aktiivselt paljutõotavate UAV-de loomise kallal, millel on võimalus pardal relvi kanda ja mis on mõeldud maapealsete ja maapealsete statsionaarsete ja mobiilsete sihtmärkide pihta vaenlase õhutõrjejõudude tugeva vastuseisu korral. Neid iseloomustab sõiduulatus umbes 1500 kilomeetrit ja mass 1500 kilogrammi.

Praeguseks on Venemaal BBS-klassis esitatud kaks projekti: Breakthrough-U, Skat.

Praktikas kasutatakse aerofotograafiaks reeglina kuni 10–15 kilogrammi kaaluvaid UAV-sid (mikro-, mini-UAV-d ja kerged UAV-d). Selle põhjuseks on asjaolu, et UAV-i stardimassi suurenemisega suureneb selle arendamise keerukus ja vastavalt ka kulud, kuid töökindlus ja tööohutus vähenevad. Fakt on see, et UAV maandumisel vabaneb energia E = mv2 / 2 ja mida suurem on seadme mass m, seda suurem on selle maandumiskiirus v, see tähendab, et maandumisel vabanev energia kasvab massi suurenedes väga kiiresti. Ja see energia võib kahjustada nii UAV-d ennast kui ka maapealset vara.

Mehitamata helikopteril ja multikopteril seda puudust pole. Teoreetiliselt saab sellise seadme maanduda suvaliselt väikese Maale lähenemise kiirusega. Mehitamata kopterid on aga liiga kallid ning kopterid ei ole veel võimelised lendama pikki vahemaid ning neid kasutatakse vaid kohalike objektide (üksikhooned ja rajatised) pildistamiseks.

Riis. 1. UAV Mavinci SIRIUS Joon. 2. UAV Geoscan 101

UAV EELISED

UAV-de paremus mehitatud õhusõidukitest on ennekõike töö maksumus, aga ka tavapäraste operatsioonide arvu märkimisväärne vähenemine. Inimese puudumine lennuki pardal lihtsustab oluliselt aerofotograafia ettevalmistamist.

Esiteks pole teil vaja lennuvälja, isegi kõige primitiivsemat. Mehitamata õhusõidukid lastakse õhku kas käsitsi või spetsiaalse stardiseadme – katapuldi – abil.

Teiseks, eriti elektriajami ahelat kasutades, puudub vajadus lennuki hooldamiseks kvalifitseeritud tehnilise abi järele ning meetmed ohutuse tagamiseks töökohal pole nii keerulised.

Kolmandaks, mehitamata õhusõidukiga võrreldes puudub või on UAV-l palju pikem regulatsioonidevaheline tööperiood.

See asjaolu on suur tähtsus aerofotograafiakompleksi kasutamisel meie riigi kaugemates piirkondades. Aerofotograafia välihooaeg on reeglina lühike, iga ilusat päeva tuleb kasutada pildistamiseks.

UAV SEADE

kaks peamist UAV paigutusskeemi: klassikaline (vastavalt skeemile "kere + tiivad + saba"), mis hõlmab näiteks Orlan-10 UAV, Mavinci SIRIUS (joonis 1) jt, ning "lendav tiib", mille hulka kuuluvad Geoscan101 (joonis 2), Gatewing X100, Trimble UX5 jne.

Mehitamata aerofotograafia kompleksi põhiosad on: kere, mootor, pardajuhtimissüsteem (autopiloot), maapealne juhtimissüsteem (GCS) ja aerofotograafia seadmed.

UAV kere on valmistatud kergest plastist (näiteks süsinikkiust või kevlarist), et kaitsta kallist fototehnikat ja juhtseadiseid ning navigatsiooni, ning selle tiivad on valmistatud plastikust või pressitud vahtpolüstüreenist (EPP). See materjal on kerge, piisavalt tugev ja ei purune löögi ajal. Deformeerunud EPP-osa saab sageli parandada improviseeritud vahenditega.

Langevarjuga maandumisega kerge UAV peab ilma remondita vastu mitusada lendu, mis reeglina sisaldab tiibade, kereelementide jms vahetust. Tootjad püüavad vähendada kuluvate kereosade maksumust, et kasutaja kulu UAV töökorras hoidmiseks on minimaalne.

Tuleb märkida, et aerofotograafiakompleksi kõige kallimad elemendid, maapealne juhtimissüsteem, avioonika, tarkvara, ei kuulu üldse kulumisele.

UAV-i elektrijaam võib olla bensiin või elektrijaam. Veelgi enam, bensiinimootor tagab palju pikema lennu, kuna bensiin sisaldab kilogrammi kohta 10–15 korda rohkem energiat kui parimas akus. Selline elektrijaam on aga keerukas, vähem töökindel ja nõuab UAV-i käivitamiseks ettevalmistamiseks palju aega. Lisaks on bensiinimootoriga mehitamata õhusõidukit äärmiselt keeruline lennukiga töökohale transportida. Lõpuks nõuab see kõrgelt kvalifitseeritud operaatorit. Seetõttu on bensiinimootoriga UAV-d mõttekas kasutada vaid juhtudel, kui on vajalik väga pikk lennuaeg – pidevaks jälgimiseks, eriti kaugete objektide uurimiseks.

Elektriline tõukejõusüsteem seevastu on operatiivpersonali oskuste taseme suhtes väga vähenõudlik. Kaasaegsed laetavad akud suudavad tagada pideva lennu kestuse üle nelja tunni. Elektrimootori hooldamine on väga lihtne. Enamasti on see ainult kaitse niiskuse ja mustuse eest, samuti pardavõrgu pinge kontrollimine, mida teostatakse maapealsest juhtimissüsteemist. Akusid laetakse kaasasoleva sõiduki pardavõrgust või autonoomsest elektrigeneraatorist. UAV harjadeta elektrimootor praktiliselt ei kulu.

Autopiloot – inertsiaalsüsteemiga (joonis 3) on UAV kõige olulisem juhtimiselement.

Autopiloot kaalub vaid 20-30 grammi. Kuid see on väga keeruline toode. Autopiloodis on lisaks võimsale protsessorile paigaldatud palju andureid - kolmeteljeline güroskoop ja kiirendusmõõtur (ja mõnikord ka magnetomeeter), GLO-NASS / GPS-vastuvõtja, rõhuandur, õhukiiruse andur. Nende seadmetega saab mehitamata õhusõiduk lennata rangelt etteantud kursil.

Riis. 3. Autopiloot Mikropiloot

UAV-l on raadiomodem, mis on vajalik lennuülesande allalaadimiseks, telemeetriliste andmete edastamiseks lennu ja töökoha hetkeasukoha kohta maapealsesse juhtimissüsteemi.

Maapealne juhtimissüsteem

(NSU) on tahvelarvuti või sülearvuti, mis on varustatud modemiga UAV-ga suhtlemiseks. NSU oluline osa on tarkvara lennuülesande planeerimiseks ja selle täitmise edenemise kuvamiseks.

Lennuülesanne koostatakse reeglina automaatselt, vastavalt pindalaobjekti etteantud kontuurile või joonobjekti sõlmpunktidele. Lisaks on võimalik kavandada lennumarsruute lähtuvalt vajalikust lennukõrgusest ja maapinnal tehtavate fotode nõutavast eraldusvõimest. Etteantud lennukõrguse automaatseks säilitamiseks on võimalik lennuülesandes arvesse võtta levinud vormingutes digitaalset maastikumudelit.

Lennu ajal kuvatakse NSU monitori kartograafilisel substraadil UAV asukoht ja tehtavate fotode kontuurid. Lennu ajal on operaatoril võimalus UAV kiiresti teisele maandumisalale ümber suunata ja isegi maapealse juhtimissüsteemi "punase" nupu abil UAV kiiresti maanduda. NSU käsul saab planeerida muid abioperatsioone, näiteks langevarju vabastamist.

Lisaks navigeerimise ja lennu pakkumisele peab autopiloot juhtima kaamerat, et saada pilte etteantud kaadriintervalliga (niipea, kui UAV lendab vajalikul kaugusel eelmisest fotokeskusest). Kui eelarvestatud kaadritevaheline intervall pole stabiilne, tuleb säriaega sättida nii, et ka taganttuulega piisaks pikisuunalisest kattumisest.

Autopiloot peab registreerima geodeetilise satelliidivastuvõtja GLONASS/GPS pildistamiskeskuste koordinaadid, et automaatne pilditöötlusprogramm saaks kiiresti mudeli ehitada ja selle maastikuga siduda. Pildistamise tsentrite koordinaatide määramise nõutav täpsus sõltub aerofotograafia teostamise lähteülesandest.

Aerofotograafia seadmed paigaldatakse UAV-le olenevalt selle klassist ja kasutusotstarbest.

Mikro- ja mini-UAV-d on varustatud kompaktsete digikaamerad kaasas vahetatavate ja fikseeritud objektiividega fookuskaugus(ilma suumi või suumiseadmeta) kaaluga 300-500 grammi. Need kaamerad on praegu kasutusel SONY kaamerad NEX-7

24,3 MP sensoriga, CANON600D 18,5 MP anduriga jms. Katiku juhtimine ja signaali edastamine katikust satelliidivastuvõtjasse toimub kaamera standardsete või veidi muudetud elektripistikute abil.

Kergele on paigaldatud lähimaa UAV-d peegelkaamerad suure sensoriga, nagu Canon EOS5D (sensori suurus 36 × 24 mm), Nikon D800 (36,8 MP sensor (sensori suurus 35,9 × 24 mm)), Pentax645D (44 × 33 mm CCD sensor, 40 MP sensor) ja kaaluga 1,0–1,5 kilogrammi.

Riis. 4. Aerofotode paigutuse skeem (sinised ristkülikud numbrisiltidega)

UAV VÕIMALUSED

Vastavalt dokumendi "Aerofotograafia põhisätted topograafiliste kaartide ja plaanide koostamiseks ja uuendamiseks" GKINP-09-32-80 nõuete kohaselt peab aerofotograafia seadmete vedaja võimalikult täpselt järgima aerofotograafia marsruutide projekteerimisasendit. , hoidma etteantud lennutaset (pildistamiskõrgust), tagama kaamera orientatsiooninurkade piirhälvete järgimise nõuded - kallutamine, kallutamine, kaldenurk. Lisaks peavad tagama navigatsiooniseadmed täpne aeg katiku töö ja määrata fotograafia keskpunktide koordinaadid.

Autopiloodi integreeritud seadmetest sai eespool juttu: need on mikrobaromeeter, õhukiiruse andur, inertsiaalsüsteem ja satelliitnavigatsiooniseadmed. Läbiviidud testide (eriti Geoscan101 UAV) põhjal tuvastati järgmised tegelike võtteparameetrite kõrvalekalded antud parameetritest:

UAV kõrvalekalded marsruudi teljest - vahemikus 5–10 meetrit;

Pildistamise kõrguste kõrvalekalded - vahemikus 5–10 meetrit;

Kõrvalolevate piltide pildistamise kõrguse kõikumine – mitte enam

Lennu ajal tekkivaid "jõulupuid" (piltide pöördeid horisontaaltasapinnal) töödeldakse automaatse fotogrammeetrilise töötlemise süsteemiga ilma märgatavate negatiivsete tagajärgedeta.

UAV-le paigaldatud fototehnika võimaldab saada maastikust digitaalseid pilte eraldusvõimega, mis on parem kui 3 sentimeetrit piksli kohta. Lühi-, keskmise ja pika fookusega fotoobjektiivide kasutamise määrab saadud valmismaterjalide iseloom: olgu selleks reljeefne mudel või ortofotokaart. Kõik arvutused tehakse samamoodi nagu "suurel" aerofotograafias.

Kahe sagedusega GLO-NASS/GPS satelliidi geodeetilise süsteemi kasutamine pildikeskuste koordinaatide määramisel võimaldab järeltöötluse käigus saada fotokeskuste koordinaate täpsusega üle 5 sentimeetri ning kasutada PPP (PrecisePointPositioning) meetod võimaldab määrata pildikeskuste koordinaate tugijaamu kasutamata või neist märkimisväärsel kaugusel.

Aerofotograafia materjalide lõplik töötlemine võib olla objektiivseks kriteeriumiks tehtud töö kvaliteedi hindamisel. Illustreerimiseks võib vaadelda andmeid UAV-st pärit aerofotograafia materjalide fotogrammeetrilise töötlemise täpsuse hindamise kohta, mis on läbi viidud PhotoScan tarkvaras (tootja Agisoſt, Peterburi) kontrollpunktide kaupa (tabel 2).

Punktide numbrid	Vead piki koordinaattelgesid, m				Kõhulihased, pix	prognoosid
(ΔD)2= ΔХ2+ ΔY2+ ΔZ2

UAV RAKENDUS

Maailmas ja viimasel ajal ka Venemaal kasutatakse mehitamata õhusõidukeid ehitusaegsetel geodeetilistel uuringutel, katastriplaanide koostamisel. tööstusrajatised, transpordiinfrastruktuur, asulad, suvilad, kaevanduste mõõdistamisel kaevandustööde ja puistangute mahu määramiseks, puistlasti liikumise arvestamisel karjäärides, sadamates, kaevandus- ja töötlemistehastes, kaartide, plaanide ja 3D mudelite koostamiseks. linnad ja ettevõtted.

3. Tsepljajeva T.P., Morozova O.V. Mehitamata õhusõidukite arenguetapid. M., "Avatud teave ja arvutiga integreeritud tehnoloogiad", nr 42, 2009.

Mehitamata õhusõidukite (UAV) arendamine on kaasaegse sõjalennunduse arendamiseks üks lootustandvamaid valdkondi. Droonid ehk droonid on juba toonud kaasa olulisi muutusi sõjapidamise taktikas ning nende tähtsus peaks lähitulevikus veelgi suurenema. Mehitamata õhusõidukite areng on ilmselt viimaste aastakümnete olulisim lennunduse saavutus.

Tänapäeval ei kasuta mehitamata õhusõidukeid mitte ainult sõjaväelased, vaid neid kasutatakse aktiivselt ka tsiviilelus. Neid kasutatakse aeropildistamiseks, patrullimiseks, geodeetilisteks uuringuteks, objektide jälgimiseks ja isegi ostude kojutoomiseks. Kuid just sõjavägi annab tooni uute mehitamata õhusüsteemide väljatöötamisel.

Sõjaväe UAV-d täidavad palju ülesandeid. Esiteks on see luure – enamik tänapäevaseid droone on selleks loodud. Viimastel aastatel on aga ilmunud üha rohkem mehitamata sõidukeid. Eraldi rühmas saab eristada kamikaze droone. UAV-d võivad pidada elektroonilist sõda vaenlasega, olla raadiosignaali repiiter, anda suurtükiväele sihtmärke. Droone kasutatakse ka õhusihtmärkidena.

Esimesed lennukite projektid ilma inimeseta pardal loodi kohe pärast lennukite ilmumist, kuid nad said selle idee ellu viia alles eelmise sajandi 70ndate lõpus. Kuid pärast seda algas tõeline "mehitamata buum".

Tänapäeval arendatakse pika lennuajaga UAV-sid, mis on võimelised lahendama erinevaid ülesandeid ka kõige raskemates tingimustes. Katsetatakse UAV-sid, mis on mõeldud ballistiliste rakettide, mehitamata hävitajate, mikrodroonide hävitamiseks, mis on võimelised tegutsema suurtes rühmades (sülemides).

Töö UAV-de kallal käib kümnetes riikides üle maailma, selle ülesande kallal töötavad tuhanded eraettevõtted ning nende kõige “maitsvamad” arendused langevad sõjaväe kätte.

Mõnel tänapäevasel UAV-l on juba suur autonoomia ja tõenäoliselt on lähitulevikus droonidel võimalus valida sihtmärk ja otsustada selle hävitamise üle iseseisvalt. Selle tulemusena on raske eetiline probleem: kui inimlik on usaldada elavate inimeste saatus ükskõiksele ja halastamatule võitlusrobotile.

UAV eelised ja puudused

Millised on mehitamata õhusõidukite eelised mehitatud õhusõidukite ja helikopterite ees? Neid on palju:

• Üldomaduste märkimisväärne vähenemine võrreldes traditsiooniliste lennukitega, mis vähendab kulusid ja suurendab droonide vastupidavust
• Võimalus luua odavaid spetsiaalseid UAV-sid, mis suudavad lahinguväljal täita konkreetseid ülesandeid
• Mehitamata sõidukid on võimelised teostama luuret ja edastama teavet reaalajas
• UAV-l ei ole piiranguid kasutamiseks rasketes lahingutingimustes, mis on seotud suure seadme hävitamise ohuga. Eriti oluliste ülesannete lahendamiseks on täiesti võimalik ohverdada mitu drooni
• Kõrge lahinguvalmidus ja liikuvus
• Võimalus luua väikeseid, lihtsaid ja mobiilseid mehitamata süsteeme mittelennunduskoosseisudele.

Lisaks vaieldamatutele eelistele on tänapäevastel UAV-del ka mitmeid puudusi:

• Rakenduse paindlikkuse puudumine võrreldes tavapärase lennundusega
• Siiani ei ole paljud side, maandumise ja aparatuuri päästmise probleemid täielikult lahendatud.
• Droonide töökindluse tase jääb traditsioonilistele lennukitele endiselt alla
• Droonilennud rahuajal on paljudes piirkondades erinevatel põhjustel piiratud.

Sõjaväe UAV-de arengu ajalugu

Kaugjuhtimisega või automaatselt juhitavate lennukite projektid ilmusid eelmise sajandi koidikul, kuid olemasolev tehnoloogiatase ei võimaldanud neid ellu viia.

Esimeseks UAV-ks peetakse 1933. aastal Inglismaal ehitatud kaugjuhitavat Fairy Queeni lennukit. Seda kasutati sihtlennukina hävitajate ja õhutõrjujate väljaõppeks.

Esimene massiliselt toodetud mehitamata õhusõiduk, mis vaenutegevuses osales, oli Saksa tiibrakett V-1. Sakslased nimetasid seda UAV-d "imerelvaks", kokku valmistati umbes 25 tuhat tükki, V-1 kasutati aktiivselt Inglismaa tulistamiseks.

Raketil V-1 oli impulssreaktiivmootor ja autopiloot, millesse sisestati marsruudiandmed. Sõja-aastatel tappis V-1 üle 6 tuhande briti.

Alates 20. sajandi keskpaigast on mehitamata luuresüsteeme välja töötatud nii NSV Liidus kui ka USA-s. Nõukogude disainerid lõid mitmeid mehitamata luurelennukeid, ameeriklased kasutasid Vietnamis aktiivselt UAV-sid. Droonid tegid aerofotograafiat, andsid elektroonilist luuret ja neid kasutati repiiteridena.

Iisrael on andnud tohutu panuse mehitamata õhusõidukite arendamisse. 1978. aastal demonstreerisid iisraellased Pariisi lennunäitusel oma esimest IAI Scout lahingdrooni.

1982. aasta Liibanoni sõja ajal alistas Iisraeli armee droonide abil täielikult Süüria õhutõrjesüsteemi, mille lõid Nõukogude spetsialistid. Nende lahingute tulemusena kaotasid süürlased 18 õhutõrjepatareid ja 86 lennukit. Need sündmused sundisid paljude maailma riikide sõjaväelasi mehitamata õhusõidukeid värske pilguga vaatama.

Ameeriklased kasutasid droone aktiivselt operatsiooni Desert Storm ajal. Luure UAV-sid kasutati ka mitme sõjalise kampaania ajal endises Jugoslaavias. Alates umbes 90ndatest on juhtroll mehitamata lahingusüsteemide arendamisel läinud USA-le ning 2012. aastal oli USA relvajõududes kasutuses juba ligi 7,5 tuhat erineva modifikatsiooniga UAV-d. Enamasti olid need väikesed maapealsete üksuste luuredroonid.

Esimene löögidroon oli Ameerika UAV MQ-1 Predator. 2002. aastal korraldas ta raketirünnaku autole, millel oli al-Qaeda juht. Sellest ajast alates on droonide kasutamine vaenlase sihtmärkide või tööjõu hävitamiseks muutunud lahingutegevuses tavapäraseks.

Ameeriklased korraldasid droonide abil tõelise "safari" Afganistani ja teiste Lähis-Ida riikide al-Qaeda tippu. Sageli saavutasid nad oma eesmärgid, kuid ette tuli ka traagilisi möödalaskmisi, kui võitlejate asemel hukkus pulmakorteež või matuserongkäik. Viimastel aastatel läänes mõned avalikud organisatsioonid kutsuda üles loobuma droonide kasutamisest sõjalistel eesmärkidel, kuna need toovad kaasa kaotusi tsiviilelanikkonna hulgas.

Venemaa on mehitamata lahingusüsteemide loomise vallas endiselt märgatavalt maha jäänud ja seda on korduvalt tunnistanud Vene Föderatsiooni kaitseministeeriumi töötajad. See sai eriti selgeks pärast Gruusia-Lõuna-Osseetia konflikti 2008. aastal.

2010. aastal sõlmis Venemaa sõjaväeosakond lepinguga Iisraeli ettevõte IAI, mis näeb ette tehase rajamise Venemaa Föderatsiooni territooriumil Israeli Searcheri droonide (nimetame neid Outpost) litsentseeritud kokkupanekuks. Seda UAV-d ei saa vaevalt tänapäevaseks nimetada, see loodi 1992. aastal.

On mitmeid teisi projekte, mis on rakendamise erinevates etappides. Kuid üldiselt ei suuda Venemaa sõjatööstuskompleks veel pakkuda relvajõududele mehitamata süsteeme, mis on jõudluselt võrreldavad tänapäevaste välismaiste UAV-dega.

Mis on droonid

Tänapäeval on palju mehitamata õhusõidukeid, mis erinevad suuruse, välimuse, lennuulatuse ja funktsionaalsuse poolest. Lisaks saab UAV-sid jagada vastavalt juhtimismeetodile ja nende autonoomia astmele. Nemad on:

• juhimata;
• kaugjuhitav;
• automaatne.

Vastavalt nende suurusele, mis määrab enamiku muudest omadustest, jagatakse droonid tavapäraselt klassidesse:

• mikro (kuni 10 kg);
• mini (kuni 50 kg);
• midi (kuni 1 tonn);
• raske (kaaluga üle tonni).

Minirühma kuuluvad seadmed suudavad õhus püsida mitte rohkem kui ühe tunni, midi - kolm kuni viis tundi ja keskmised - kuni viisteist tundi. Kui rääkida rasketest UAV-dest, siis kõige arenenumad neist võivad taevas püsida kauem kui ööpäeva ja teha mandritevahelisi lende.

Välisriikide mehitamata õhusõidukid

Kaasaegsete mehitamata õhusõidukite arendamise üks peamisi suundi on nende edasine vähendamine. Selle ilmekaks näiteks on droon PD-100 Black Hornet, mille on välja töötanud Norra ettevõte Prox Dynamics.

See kopteri tüüpi droon on 100 mm pikk ja kaalub 120 g. Selle lennu ulatus ei ületa 1 km ja kestus on 25 minutit. Iga PD-100 Black Hornet on varustatud kolme videokaameraga.

Nende droonide seeriatootmine algas 2012. aastal, Briti sõjavägi ostis 31 miljoni dollari eest 160 komplekti PD-100 Black Hornet. Seda tüüpi droone on kasutatud Afganistanis.

Töö mikrodroonide loomisel Ameerika Ühendriikides. Ameeriklastel on spetsiaalne Soldier Borne Sensors programm, mille eesmärk on arendada ja rakendada luure UAV-sid, mis võiksid anda teavet igale rühmale või kompaniile. Oli uudis USA armee juhtkonna soovist lähiajal varustada iga hävitaja individuaalne droon.

Tänapäeval on USA sõjaväe kõige massiivsem droon RQ-11 Raven, mis kaalub 1,7 kg, tiibade siruulatus on 1,5 m ja suudab lennata kuni 5 km kaugusele. Elektrimootor tagab sellele kiiruse kuni 95 km/h, RQ-11 Raven võib õhus olla 45 minutist ühe tunnini.

Droon on varustatud päevase või öise nägemisega digitaalse videokaameraga, seade käivitatakse käest, see ei vaja spetsiaalset maandumiskohta. Seade võib lennata mööda etteantud marsruuti automaatselt, keskendudes GPS-signaalidele või kontrolli all.

See droon on kasutusel enam kui kümnes riigis üle maailma.

USA armee teenistuses olev raskem UAV on RQ-7 Shadow. See on mõeldud luureks brigaadi tasemel. Kompleksi seeriatootmine algas 2004. aastal. Droonil on kaksiksaba ja tõukurpropeller. See UAV on varustatud tavapärase või infrapuna videokaamera, radari, sihtmärgi valgustusseadmete, laserkaugusmõõturi ja multispektraalkaameraga. Seadme külge saab riputada 5,4 kg kaaluva juhitava pommi. Sellest droonist on mitu versiooni.

Teine Ameerika keskmise suurusega UAV on RQ-5 Hunter. Tühja seadme kaal on 540 kg. See on Ameerika ja Iisraeli ühine arendus. UAV on varustatud telekaamera, kolmanda põlvkonna termokaamera, laserkaugusmõõturi ja muu varustusega. Droon lastakse välja spetsiaalselt platvormilt raketivõimendi abil, selle lennuulatus on 267 km ning õhus võib see püsida kuni 12 tundi. Hunterist on loodud mitmeid modifikatsioone, osa neist saab riputada väikeste pommidega.

Kõige kuulsam Ameerika UAV on MQ-1 Predator. See droon alustas oma karjääri luuredroonina, kuid seejärel „õpetati ümber“ löögiaparaadiks. Sellel UAV-l on mitu modifikatsiooni.

MQ-1 Predator on mõeldud luure- ja täppislöökide jaoks. MQ-1 Predatori maksimaalne stardimass ületab tonni. Seadmele on paigaldatud radarijaam, mitu videokaamerat (sh IR-süsteem) ja muud seadmed. Sellel droonil on mitmeid modifikatsioone.

2001. aastal loodi selle drooni jaoks täppislaserjuhitav rakett Hellfire-C. järgmine aasta seda kasutati Afganistanis.

Standardne kompleks koosneb neljast droonist, juhtimisjaamast ja satelliitsideterminalist.

2011. aastal maksis üks MQ-1 Predator UAV 4,03 miljonit dollarit. Selle drooni kõige arenenum versioon on MQ-1C Grey Eagle. Sellel seadmel on suurem tiibade siruulatus ja täiustatud mootor.

Ameerika löögi UAV-de edasiarendus oli MQ-9 Reaper, mis alustas tööd 2007. aastal. Sellel UAV-l oli pikem lennuaeg võrreldes MQ-1 Predatoriga, see võis kanda juhitavaid pomme ja sellel oli täiustatud elektrooniline varustus. Need droonid toimisid hästi Iraagis ja Afganistanis. Drooni peamised eelised F-16 mitmeotstarbeliste lennukite ees on madalamad ostu- ja ekspluatatsioonikulud, pikem lennuaeg ning võimalus mitte seada ohtu pilootide elusid.

MQ-9 Reaperile on loodud mitmeid modifikatsioone.

1998. aastal tegi oma esimese lennu Ameerika RQ-4 Global Hawk strateegiline mehitamata luurelennuk, mis on ülekaalukalt suurim UAV. Selle lennuki stardimass on 14,5 tonni, kandevõime on 1,3 tonni ja see suudab õhus püsida 36 tundi, läbides selle aja jooksul kuni 22 000 km.

USA sõjaväe plaani järgi peaks see droon välja vahetama luurelennuki U-2S.

Vene UAV-d

Droonide loomise vallas jääb Venemaa praegustest liidritest – USAst ja Iisraelist – maha. Mis on Vene armee käsutuses täna ja millised seadmed võivad lähiaastatel ilmuda?

"Mesilane-1T". Tegemist on Nõukogude ja Venemaa drooniga, mille esimene lend toimus juba 1990. aastal. See on mõeldud Smerchi ja Uragani mitmikraketisüsteemide tulekahju parandamiseks. UAV kaal - 138 kg, ulatus - 60 km. Seadme käivitamine toimub spetsiaalsest paigaldusest raketivõimendite abil, maandumine - langevarju abil.

Seda UAV-d kasutati Tšetšeenias suurtükitule korrigeerimiseks (10 väljalendu), samal ajal kui tšetšeeni võitlejatel õnnestus alla tulistada kaks sõidukit. Droon on vananenud ja ei vasta aja nõuetele.

"Dozor-85". Seda luuredrooni testiti 2007. aastal, aasta hiljem telliti esimene partii 12 sõidukist. UAV on loodud spetsiaalselt piiriteenistuse jaoks. Selle mass on 85 kg, võib õhus püsida 8 tundi.

Vene armee on relvastatud UAV-ga Forpost. See on Israeli Searcher 2 litsentsitud koopia. Need seadmed töötati välja 90ndate keskel, nii et vaevalt saab neid tänapäevasteks nimetada. "Forposti" stardimass on umbes 400 kg, lennuulatus 250 km, see on varustatud satelliitnavigatsioonisüsteemi ja telekaameratega.

Luure- ja löögi UAV "Skat". See on paljutõotav masin, mille kallal töötavad Sukhoi JSCB ja RAC MiG. Praegune olukord selle kompleksiga pole päris selge: oli info, et tööde rahastamine peatati.

"Skat" on "sabata" kere kujuga, valmistatud stealth tehnoloogiate abil, selle stardimass on umbes 20 tonni. Võitluskoormus on 6 tonni, neli vedrustuspunkti.

"Dozor-600". See on ettevõtte Transas välja töötatud mitmeotstarbeline seade, mida näidatakse laiemale avalikkusele näitusel MAKS-2009. UAV-d peetakse Ameerika MQ-1B Predatori analoogiks, kuigi selle täpsed omadused pole teada. Dozor plaanitakse varustada edasi- ja külgvaateradari, videokaamera ja termokaameraga ning sihtmärkide tähistamise süsteemiga. See mehitamata õhusõiduk on mõeldud luureks ja seireks eesliini tsoonis. Drooni löögivõime kohta info puudub. 2013. aastal nõudis Šoigu Dozor-600 kallal töö kiirendamist.

"Orlan-3M" ja "Orlan-10". Need mehitamata õhusõidukid on mõeldud luureks ja juhtimiseks uurimistöö, sihtmärgi tähistus. Seadmed on oma välimuselt väga sarnased, nende stardimass ja lennuulatus erinevad veidi. Käivitamine toimub tänu katapuldile ja seade maandub langevarjule.

Mis saab UAV-st edasi?

Mehitamata õhusõidukite arendamiseks on mitu kõige lootustandvamat valdkonda.

Üks neist on kombineeritud sõidukite (Optionally Piloted Vehicles) loomine, mida saab kasutada nii mehitatud modifikatsioonis kui ka mehitamata.

Teine suundumus on vähendada ründe UAV-de suurust ja luua neile väiksemat tüüpi juhitavaid relvi. Selliseid seadmeid on odavam nii valmistada kui ka kasutada. Eraldi tuleks mainida kamikaze-droone, mis on võimelised lahinguvälja kohal luurama ja pärast sihtmärgi tuvastamist operaatori käsul sellele sukelduma. Sarnaseid süsteeme töötatakse välja ka mittesurmavate relvade jaoks, mis peaksid võimsa elektromagnetilise impulsiga välja lülitama vaenlase elektroonika.

Huvitav idee on luua suur rühm (sülem) lahingudroone, mis ühiselt missiooni täitma hakkaksid. Sellisesse rühma kuuluvad droonid peavad suutma omavahel teavet vahetada ja ülesandeid jagada. Funktsioonid võivad olla täiesti erinevad: teabe kogumisest kuni objekti ründamiseni või vaenlase radarite allasurumiseni.

Väljavaade täiesti autonoomsetele mehitamata sõidukitele, mis leiavad iseseisvalt sihtmärgid, tuvastavad need ja otsustavad nende hävitamise, tundub üsna hirmutav. Sarnased arendused on käimas mitmes riigis ja on lõppjärgus. Lisaks on käimas uuringud UAV-de õhus tankimise võimaluse kohta.

Drooni video

Kui teil on küsimusi - jätke need artikli all olevatesse kommentaaridesse. Meie või meie külastajad vastavad neile hea meelega.

Mehitamata õhusõidukite (UAV) väljatöötamist peetakse praeguse lahingulennunduse arendamise üheks paljutõotavamaks kursuseks. UAV-de ehk droonide kasutamine on juba toonud kaasa olulisi muudatusi sõjaliste konfliktide taktikas ja strateegias. Veelgi enam, arvatakse, et lähitulevikus suureneb nende tähtsus märkimisväärselt. Mõned militaareksperdid usuvad, et droonide arengus toimunud positiivne nihe on viimase kümnendi kõige olulisem saavutus lennundustööstuses.

Kuid droone ei kasutata ainult sõjalistel eesmärkidel. Tänapäeval osalevad nad aktiivselt rahvamajandus". Nende abiga tehakse aerofotograafiat, patrulle, geodeetilisi uuringuid, väga erinevate objektide monitooringut ja mõned toimetavad isegi ostud koju. Uute droonide kõige lootustandvamad arendused tehakse tänapäeval aga sõjalistel eesmärkidel.

UAV-de abil lahendatakse palju ülesandeid. Peamiselt on see luure. Enamik tänapäevaseid droone on selleks loodud. Viimastel aastatel on streikivaid mehitamata sõidukeid ilmunud üha enam. eraldi kategooria saab eristada kamikaze droone. Droonid võivad pidada elektroonilist sõda, need võivad olla raadiorepiiterid, suurtükiväe jälgijad, õhusihtmärgid.

Esimest korda tehti katseid luua lennukeid, mida inimene ei kontrollinud, kohe esimeste lennukite tulekuga. Nende praktiline rakendamine toimus aga alles eelmise sajandi 70ndatel. Pärast seda algas tõeline droonibuum. Kaugjuhitavat lennukitehnoloogiat pole päris pikka aega realiseeritud, kuid tänapäeval toodetakse seda ohtralt.

Nagu sageli juhtub, on droonide loomisel juhtpositsioonil Ameerika ettevõtted. Ja see pole üllatav, sest Ameerika eelarvest rahastamine droonide loomiseks oli meie standardite järgi lihtsalt astronoomiline. Nii et 90ndatel kulutati sarnastele projektidele kolm miljardit dollarit, ainuüksi 2003. aastal aga rohkem kui üks miljard.

Tänapäeval käib töö uusimate pikema lennukestusega droonide loomise nimel. Seadmed ise peaksid olema raskemad ja lahendama probleeme keerulises keskkonnas. Arendatakse droone, mis on mõeldud võitluseks ballistiliste rakettidega, mehitamata hävitajatega, mikrodroonidega, mis on võimelised tegutsema suurtes rühmades (parvedes).

Töö droonide arenduse kallal käib paljudes riikides üle maailma. Selles tööstusharus on seotud üle tuhande ettevõtte, kuid kõige lootustandvamad arengud lähevad otse sõjaväele.

Droonid: plussid ja miinused

Mehitamata õhusõidukite eelised on järgmised:

• Suuruse märkimisväärne vähenemine võrreldes tavaliste õhusõidukitega (LA), mis toob kaasa kulude vähenemise ja suurendab nende vastupidavust;
• Võimalus luua väikeseid mehitamata õhusõidukeid, mis suudaksid lahingupiirkondades täita mitmesuguseid ülesandeid;
• Võimalus teostada luuret ja edastada teavet reaalajas;
• Kasutuspiirangute puudumine äärmiselt keerulises lahinguolukorras, mis on seotud nende kaotuse ohuga. Kriitiliste toimingute tegemisel on lihtne ohverdada mitu drooni;
• Traditsiooniliste õhusõidukite jaoks vajalike rahuaja lendude vähendamine (rohkem kui ühe suurusjärgu võrra), lennumeeskondade ettevalmistamine;
• kõrge lahinguvalmiduse ja liikuvuse olemasolu;
• Võimalus luua väikeseid, lihtsaid mobiilseid droonisüsteeme mittelennunduskoosseisude jaoks.

UAV-de puudused hõlmavad järgmist:

• Ebapiisav kasutuspaindlikkus võrreldes traditsiooniliste õhusõidukitega;
• Raskused side-, maandumis-, päästeautode probleemide lahendamisel;
• Töökindluse poolest jäävad droonid tavalennukitele endiselt alla;
• Droonilendude piiramine rahuajal.

Natuke mehitamata õhusõidukite (UAV) ajaloost

Esimene kaugjuhitav lennuk oli Fairy Queen, mis ehitati 1933. aastal Ühendkuningriigis. Ta oli sihtlennuk hävitajatele ja õhutõrjekahuritele.

Ja esimene seeriadroon, mis tõelises sõjas osales, oli rakett V-1. See Saksa "imerelv" pommitas Suurbritanniat. Kokku valmistati selliseid seadmeid kuni 25 000 ühikut. V-1-l oli impulssreaktiivmootor ja marsruudiandmetega autopiloot.

Pärast sõda töötati NSV Liidus ja USA-s välja mehitamata luuresüsteeme. Nõukogude droonid olid luurelennukid. Nende abiga viidi läbi aerofotograafia, elektrooniline luure ja ka edastamine.

Iisrael on droonide arendamiseks palju ära teinud. Alates 1978. aastast on neil olnud esimene IAI Scout droon. 1982. aasta Liibanoni sõjas alistas Iisraeli armee droonide abil Süüria õhutõrjesüsteemi täielikult. Selle tulemusena kaotas Süüria ligi 20 õhutõrjepatareid ja ligi 90 lennukit. See kajastus sõjateaduse suhtumises UAV-desse.

Ameeriklased kasutasid UAV-sid Desert Stormis ja Jugoslaavia kampaanias. 90ndatel tõusid nad ka droonide arendamise liidriteks. Nii on neil alates 2012. aastast olnud ligi 8 tuhat erineva modifikatsiooniga UAV-d. Peamiselt olid need väikesed armee luuredroonid, kuid oli ka streigi UAV-sid.

Esimene neist, 2002. aastal, kõrvaldas raketirünnakuga autole ühe Al-Qaeda juhi. Sellest ajast alates on UAV-de kasutamine vaenlase PMD või selle üksuste kõrvaldamiseks muutunud tavapäraseks.

Droonide sordid

Praegu on väga palju droone, mis erinevad nii oma suuruse, välimuse, lennuulatuse kui ka funktsionaalsuse poolest. UAV-d erinevad oma juhtimismeetodite ja autonoomia poolest.

Nad võivad olla:

• Haldamata;
• kaugjuhitav;
• Automaatne.

Vastavalt suurusele on droonid järgmised:

• Mikrodroonid (kuni 10 kg);
• Minidroonid (kuni 50 kg);
• Mididronid (kuni 1 tonn);
• Rasked droonid (kaaluga üle tonni).

Mikrodroonid võivad õhuruumis viibida kuni ühe tunni, minidroonid kolm kuni viis tundi ja mididronid kuni viisteist tundi. Rasked droonid võivad mandritevaheliste lendudega õhus püsida kauem kui kakskümmend neli tundi.

Välismaiste mehitamata õhusõidukite ülevaade

Kaasaegsete droonide arendamise põhisuund on nende mõõtmete vähendamine. Selliseks näiteks võib olla üks Prox Dynamicsi Norra droonidest. Helikopteri drooni pikkus on 100 mm ja kaal 120 grammi, lennuulatus kuni üks km ning lennuaeg kuni 25 minutit. Sellel on kolm videokaamerat.

Neid droone on massiliselt toodetud alates 2012. aastast. Nii ostsid Briti sõjaväelased erioperatsioonideks Afganistanis 160 komplekti PD-100 Black Horneti 31 miljoni dollari eest.

Mikrodroone arendatakse ka USA-s. Nad töötavad eriprogramm Soldier Borne Sensors, mille eesmärk on arendada ja rakendada luuredroone, mis võimaldavad saada teavet rühmadele või ettevõtetele. Seal on teavet Ameerika armee juhtkonna plaanide kohta varustada kõiki hävitajaid individuaalsete droonidega.

Praeguseks peetakse RQ-11 Ravenit USA armee raskeimaks drooniks. Selle mass on 1,7 kg, tiibade siruulatus 1,5 m ja lend kuni 5 km. Elektrimootoriga suudab droon saavutada kiiruse kuni 95 km/h ja püsida lennus kuni ühe tunni.

Tal on öise nägemisega digitaalne videokaamera. Käivitamine toimub kätest ja maandumiseks pole vaja spetsiaalset platvormi. Seadmed võivad lennata mööda etteantud marsruute automaatrežiimis, GPS-signaalid võivad olla neile orientiiriks või neid saavad juhtida operaatorid. Need droonid on kasutusel enam kui kümnes osariigis.

Ameerika armee raske UAV on RQ-7 Shadow, mis viib läbi luuret brigaadi tasemel. Seda on massiliselt toodetud alates 2004. aastast ning sellel on kahe kiiluga sulestik koos tõukurkruvi ja mitmete modifikatsioonidega. Need droonid on varustatud tavaliste või infrapuna videokaamerate, radari, sihtmärgi valgustuse, laserkaugusmõõtjate ja multispektraalkaameratega. Sõidukite külge riputatakse juhitavad viiekilosed pommid.

RQ-5 Hunter on keskmise suurusega, pooletonnine droon, USA ja Iisraeli ühisarendus. Selle arsenalis on telekaamera, kolmanda põlvkonna termokaamera, laserkaugusmõõtur ja muud seadmed. See käivitatakse spetsiaalselt raketivõimendiga platvormilt. Selle lennutsoon on 12 tunni jooksul kuni 270 km kaugusel. Mõnel Hunteri modifikatsioonil on ripatsid väikeste pommide jaoks.

MQ-1 Predator on Ameerika kuulsaim UAV. See on luuredrooni "ümberkujundamine" löögidrooniks, millel on mitmeid modifikatsioone. Predator teeb luuret ja annab täpseid maapealseid lööke. Sellel on üle tonni maksimaalne stardimass, radarjaam, mitu videokaamerat (sh IR-süsteem), muud varustust ja mitmeid modifikatsioone.

2001. aastal loodi tema jaoks ülitäpne laseriga juhitav Hellfire-C rakett, mida järgmisel aastal kasutati Afganistanis. Kompleksis on neli drooni, juhtimisjaam ja satelliitsideterminal ning see maksab üle nelja miljoni dollari. Kõige arenenum modifikatsioon on MQ-1C Grey Eagle, millel on suurem tiibade siruulatus ja täiustatud mootor.

MQ-9 Reaper on Ameerika järgmine mitme modifikatsiooniga löögilennuk, mida tuntakse alates 2007. aastast. Sellel on pikem lennuaeg, juhitavad pommid ja täiustatud raadioelektroonika. MQ-9 Reaper esines Iraagi ja Afganistani kampaaniates suurepäraselt. Selle eeliseks F-16 ees on madalam ostu- ja kasutushind, pikem lennuaeg ilma piloodi elu ohtu seadmata.

1998 - Ameerika strateegilise mehitamata luurelennuki RQ-4 Global Hawk esimene lend. Praegu on see suurim UAV, mille stardimass on üle 14 tonni ja mille kandevõime on 1,3 tonni, mis suudab õhuruumis viibida 36 tundi, ületades samal ajal 22 tuhat km. Eeldatakse, et need droonid asendavad U-2S luurelennuki.

Ülevaade Venemaa UAV-dest

Mis on praegu Vene armee käsutuses ja millised on Venemaa UAV-de väljavaated lähitulevikus?

"Pchela-1T"- Nõukogude droon, startis esmakordselt 1990. aastal. Ta oli mitme raketisüsteemi tulevaatleja. Selle mass oli 138 kg, sõiduulatus kuni 60 km. Ta alustas spetsiaalsest raketivõimendiga paigaldusest, istus langevarjuga. Kasutatud Tšetšeenias, kuid vananenud.

"Dozor-85"- piiriteenistuse luuredroon massiga 85 kg, lennuaeg kuni 8 tundi. Luure- ja löögi UAV Skat oli paljulubav masin, kuid seni on töö peatatud.

UAV "Forpost" on Israeli Searcher 2 litsentsitud koopia. See töötati välja 90ndatel. Forposti stardimass on kuni 400 kg, lennuulatus kuni 250 km, satelliitnavigatsioon ja telekaamerad.

2007. aastal võeti kasutusele luuredroon "Tipchak", stardimassiga 50 kg ja lennu kestusega kuni kaks tundi. Sellel on tavaline ja infrapunakaamera. "Dozor-600" on "Transase" välja töötatud mitmeotstarbeline seade, mida esitleti näitusel MAKS-2009. Teda peetakse Ameerika "Predatori" analoogiks.

UAV "Orlan-3M" ja "Orlan-10". Need töötati välja luure-, otsingu- ja päästeoperatsioonideks, sihtmärkide määramiseks. Droonid on oma välimuselt äärmiselt sarnased. Kuid need erinevad veidi oma stardimassi ja lennuulatuse poolest. Nad tõusevad õhku katapuldiga ja maanduvad langevarjuga.

TEADUS JA SÕJAJULGEOLEK nr 2/2008, lk 38-40

Yu.N. TŠAKHOVSKI ,

Minski lennukiremonditehase peadirektor

B.S. KOVJASIIN ,

Vanemteadur

Valgevene Vabariigi relvajõudude uurimisinstituut

Kiire areng maailma juhtivates riikides infotehnoloogiad paratamatult tõi kaasa mehitamata õhusõidukite (UAV) kasutamise kontseptsioonide, nende edasiarendamise viiside, kandevõime parandamise ja mitmeotstarbeliseks muutmise. UAV-d hõivavad maailma juhtivate lennukitootjate tootmisprogrammides väärilise koha. Lähtuvalt riigi julgeoleku tagamise ülesannetest peaks Valgevene Vabariik kiirendama oma juurdepääsu rahvusvahelisel tasemel multifunktsionaalsete mehitamata õhusõidukite arendamine ja tootmine.

Lahinguoperatsioonide läbiviimise meetodite tõhususe määravad hävitamis-, luure-, side- ja vahendite kvaliteedi näitajad. automatiseeritud süsteemid juhtimine (ACS). Kaasaegsete luure- ja juhtimissüsteemide puudumine ei realiseeri täielikult relvade potentsiaalseid võimeid. Praegu olemasolevate radari ja optilis-elektroonilise luure maapealsete vahendite võimalused on piiratud vaateulatusega ega võimalda tuvastada vaenlase sihtmärke ega looduslike varjupaikade taga asuvaid objekte. UAV-de kasutamine sõjalistel eesmärkidel on kujunenud üheks oluliseks suunaks kaasaegse lennunduse arengus ning võimaldab automatiseerida vägede juhtimist ja kontrolli ning vähendada lahingutegevuses kaadreid, mis tulenevad operatiivluureinfost hetkeolukorra kohta. Sellega seoses on aktuaalne ülesanne luua mobiilsed, hõlpsasti kasutatavad ja odavad vahendid õhuluure läbiviimiseks.

UAV-de sõjalistel eesmärkidel kasutamise peamised eelised:

lennupersonali kadu ei toimu;

pole vaja eraldada jõude ja vahendeid otsinguks ja päästmiseks;

UAV madal hind;

madalad kulud UAV hooldusele ja arvutuste koostamisele;

võime sooritada manöövreid suure ülekoormusega;

väike suurus ja efektiivne peegeldav pind;

oskus kasutada relvi lühikese vahemaa tagant;

kaugjuhtimise võimalus vahetustega mitme operaatori poolt.

UAV-de kasutamine sõjalistel eesmärkidel.

UAV-sid on sõjaväes kasutatud üle 30 aasta. Näiteks Iisrael kasutas UAV-sid 1973. aastal luureks ja valesihtmärkidena.

Praegu on Ameerika Ühendriigid välja töötanud, katsetanud ja kasutusele võtnud erinevatel eesmärkidel kasutatavaid luure UAV-sid, sealhulgas: "Hunter", "Predator", "Global Hawk".

Ühendkuningriigis töötatakse välja mehitamata luurelennuk "Phoenix", mis on mõeldud sihtmärkide tuvastamiseks ja automaatseks jälgimiseks.

Iraagi sõjas hakati massiliselt kasutama mehitamata sõidukeid. Neid ei kasutatud mitte ainult luureeesmärkidel, vaid nad ründasid Hellfire rakettidega perioodiliselt Iraagi vägede positsioone. UAV "Predator", mis lendab 24 tunni jooksul 3–4,5 km kõrgusel lahinguvälja kohal kiirusega 120 km / h, edastas maapinnale selge "pildi" territooriumi mis tahes osast, mille kohal see asus. Pilt edastati reaalajas arvutimonitoritele, mis olid varustatud välikäsklustega.

Praeguseks on Venemaal loodud kolm taktikalist UAV-i kompleksi:

kompleks Stroy-P koos UAV-ga Pchela-1 (välja töötatud 1990. aastal, paigutatud amfiibsoomustransportöörile, kanduri käivitamine toimub kahe pulbrivõimendi tõttu, UAV kaal on 140 kg);

tsiviilaerodünaamiline vaatleja televisioon "GRANT" (välja töötatud 2001. aastal; paigutatud kahele UAZ-i sõidukile, kanduri käivitamine toimub langetava koormuse energia tõttu, UAV kaal on 20 kg);

Joonis 1. UAV klassifikatsioon

lühimaa luure aerodünaamiline televisioon "BRAT" (välja töötatud 2003. aastal; kuni 10 km kaugusele - kaasaskantav; vahemike jaoks 50 - 90 km - kontrollpunkt sarnaneb Granti kompleksi kontrollpunktiga, kaal - 2,8 kg) .

kamuflaažiobjektide radarituvastuse ja nende automaatse tuvastamise pakkumine;

tarbijate eesmärgipärase juurdepääsu tagamine õhuluure tulemustele;

patrulliaja ja UAV lennuulatuse pikenemine;

mikrolennukite arendamine;

lahingu- (löögi-) UAV-de arendamine.

UAV-komplekside arendamine riigiettevõttes "Minski lennukite remonditehas".

Õhu ja maa olukorra jälgimise tõhususe määravad suuresti UAV lennuomadused, elektroonikaseadmetega varustuse tase, stardi-, side- ja juhtimissüsteemide töökindlus, UAV autonoomia ja hoolduse kiirus.

Võttes arvesse neid nõudeid, töötab riigiettevõte "Minski lennukite remonditehas" välja mobiilset lennundusluurekompleksi "FILIN", mis hõlmab universaalset operatiiv-taktikalist UAV-d "Turman". Selle toote mitmekülgsus tuleneb seadme modulaarsest konstruktsioonist, mis võimaldab kasutada erinevate kaalu- ja suuruseomaduste ning otstarbega pardaseadmeid, tagab kasutuselevõtu salajasuse ja seadme töö lihtsuse.

FILINi kompleks on mõeldud operatiiv-taktikalise luure ülesannete täitmiseks tehniliste vahenditega, sellel on suur autonoomia ja mobiilsus. Kompleksi kuuluvate UAV-de arv võimaldab pidevat luuret või sihtmärgi määramist sihtpiirkonnas.

piirkonnas patrullimine igal kellaajal ja mis tahes ilmastikutingimustes;

objektide tuvastamine ja tuvastamine;

avastatud ohtu kujutavate objektide hävitamine;

õhutõrjesüsteemide mahasurumine.

UAV õhu- ja maapealse olukorra jälgimine on seotud maastiku teatud ala vaatamisega ja piltide saamisega filmile, magnetlindile või kettale. Antud piirkonnas lendamise käigus saab UAV edastada luureinfot raadiokanali kaudu reaalajas (või selle lähedale) side-, juhtimis- ja infotöötlussüsteemi moodulisse. UAV-operaator hindab sissetulevat teavet ja juhib käsuraadiokanali kaudu UAV-d ennast ja selle sihtkoormust, näiteks telekaamerat, et kõige paremini jälgida seisvaid või liikuvaid objekte, määrata nende tüüp ja koordinaadid.

Kompleksi "FILIN" taktika:

õhkutõus lähetuskohast ja lend patrullipiirkonda;

objektide otsimine ja piirkonna vaatlus;

objektide tuvastamine ja nende koordinaatide määramine;

vaatlusobjektide tuvastamine;

teabe edastamine UAV operaatorile;

kasutuselevõtukohta naasmine või uute objektide otsimise jätkamine.

UAV-operaator töötab järgmise algoritmi järgi:

objektide otsing;

objektide tuvastamine;

objekti äratundmine;

objekti koordinaatide mõõtmine;

teabe kiire edastamine tarbijale.

Operaator juhib mehitamata õhusõiduki liikumist marsruudil, kus on oodata operaatorit huvitavate objektide olemasolu, ja jälgib aluspinna pilti. Märganud kahtlast punkti, teeb operaator selle paremaks uurimiseks juhtimistoiminguid (suunab UAV objektile, kitsendab telekaamera vaatevälja, lülitub üle kitsama vaateväljaga telekaamerale jne). . Kui kahtlase objekti kujutis muutub piisavalt suureks, otsustab operaator selle tuvastada, st veendub, et kahtlane punkt poleks pelgalt maastiku heterogeensus, vaid oleks kaasatud teda huvitavate objektide hulka.

Edasi jätkab UAV-operaator tuvastatud objekti uurimist, määrab selle tüübi (“käsupost”, “radarijaam”, “tank” jne) ja mõõdab valitud objekti koordinaate, näiteks joondades ristmiku. ekraan objekti kujutisega ja sisestamine arvutikäskudesse koordinaatide arvutamiseks. Objektiga töötamise tulemuste põhjal koostab UAV operaator objekti kohta raporti, mis sisaldab selle tüüpi ja koordinaate, ning toob teabe viivitamatult tarbijani. Pärast töö lõpetamist esimese objektiga juhib operaator UAV lendu vastavalt kavandatud programmile, et lahinguvälja edasi jälgida.

UAV operaatori lahendatud peamised ülesanded:

objektide otsimise toimingute tegemise otsuse väljatöötamine sündmuste analüüsi tulemuste ja UAV olemasolevate võimete taseme põhjal;

UAV liikumise stabiilse kontrolli tagamine marsruudil, kus eeldatakse operaatorile huvipakkuvate objektide olemasolu;

UAV-lt raadiokanali kaudu saadud teabe vastuvõtmine, töötlemine ja usaldusväärsuse analüüs;

valitud objekti koordinaatide tuvastamine, äratundmine ja määramine;

pardaseadmete ja UAV-süsteemide tehniliste võimaluste kasutamine;

UAV parda toitesüsteemi ressursside kasutamise kontroll;

kasutades põhimõtet valida objekt selle tähtsuse ja prioriteedi järgi;

saadud teabe kiire edastamine tarbijale.

Pärast lennuülesande täitmist läheb UAV stardipunkti, kus FILINi kompleksi operaator paneb UAV varustuse abil visuaalsesse maandumisrežiimi. Pult. Maandumine võib toimuda olenevalt maandumistingimustest langevarjuga või lennukiga, maandumiskeresuusal. Maandumissüsteemi disainifunktsioon tagab UAV osade ohutuse maandumise ajal kahjustuste eest.

Pärast pardavarustuse kontrollimist, langevarju pakkimist ja tankimist on UAV taas stardivalmis. UAV nr 1 stardi ettevalmistamise käigus saab mehitada UAV nr 2, mis võimaldab suurendada sihtpiirkonnas viibimise aega (s.t tagada sihtmärgi pidev jälgimine).

Kuna mehitamata õhusõiduki kere on valmistatud eraldi moodulitest, võimaldab see asendada maandumisel või missiooni käigus tulekahju tagajärjel kahjustatud osi. Lisaks on põhimooduli (kere ja keskosa) olemasolul võimalik muuta UAV (tavaline, "sabata", "parditüüp") geomeetrilisi mõõtmeid ja aerodünaamilist konfiguratsiooni tootmises minimaalse aja- ja kulukaoga. .

Kompleksi "FILIN" arvutuste ettevalmistamiseks on vaja läbi viia arvutuste õpetamise kursused. Neid kõrgel metoodilisel tasemel ülesandeid on valmis täitma Minski lennukiremonditehase kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistid. Praegu tegeleb tehas FILINi kompleksi arvutuste koostamise koolitussüsteemi väljatöötamisega, mis võimaldab hinnata UAV-i juhtimisoperaatorite väljaõppe taset erinevates lahingutöö tingimustes.

Selleks, et edasine areng Mehitamata õhusõidukitest ja nende baasil loodud kompleksidest võib riigiettevõttes "Minski lennukiremonditehas" välja töötatud mehitamata õhusõidukiga FILIN koos Turmani UAV-ga saada Valgevene Vabariigi relvajõudude mehitamata lennunduse aluseks. Ettevõttel on võime toota tervet seeriat UAV-sid ja erinevate omadustega komplekse, mis on loodud moodulkonstruktsiooni põhimudeli alusel ja mis on mõeldud erinevate lennuülesannete täitmiseks. See loob tehnoloogilise paindlikkuse uute UAV modifikatsioonide valmistamisel ja vähendab toodete lõpphinda.

UAV-de arendamisel on oluline koht koostööl uurimisinstituutide ja ettevõtetega kaitsetööstus Valgevene Vabariik. Ainult tootmise ja teadusliku ja tehnilise potentsiaali koostöö Valgevene Vabariigi relvajõudude mehitamata õhusõidukite loomiseks võib anda positiivne tulemus. Minski lennukiremonditehase ettevõte arendab ja loob mehitamata õhusõidukeid, stardi- ja transpordisüsteemi ning kaitsetööstuse ettevõtted arendavad pardaseadmeid - väikese suurusega süsteeme kaugjuhtimiseks ja visuaalseks kaugseireks, navigatsioonisüsteemi, samuti lõhkepäid ja erivarustus. Me ei saa välistada koostööd Venemaa ettevõtetega, kellel on sellistes arendustes rikkalikud kogemused.

Vajadus varustada Valgevene Vabariigi relvajõud odava taktikalise mehitamata luuresüsteemiga on ammu käes. Valgevene Vabariigi relvajõudude huvides saab FILINi kompleksi Turmani UAV-d kasutada suunatavate sihtmärkidena hävitajate pilootide ja õhutõrjesüsteemide meeskondade koolitamiseks, luureks, segamiseks ja tulelöökide tulemuste jälgimiseks. lennundus, raketiväed ja suurtükivägi, olukorra jälgimine lahinguväljal taktikalises, operatiiv-taktikalises ja operatiivkaitsetsoonis. Piiriosakonna huvides - riigipiiri kaitse ülesannete lahendamiseks; Siseministeeriumi huvides - tagada kaitseülesannete täitmine avalik kord, reeglite järgimine liiklust ja muude probleemide lahendamine, sh. terroriaktide ärahoidmiseks; Eriolukordade Ministeeriumi huvides - koguda andmeid olukorra, hädaolukordade korral tekitatud kahju ulatuse ja kahjude kohta, selgitada välja tulekahjude, hävimise, üleujutuste ja nakatumise allikad.

Riigiettevõte "Minski õhusõidukite remonditehas" töötas välja ka lennuvälja stardi UAV "Sterkh" (joonis 2).

Paljutõotavad valdkonnad UAV-de arendamiseks on:

Automaattuvastust saab lahendada nii traditsiooniliste statistiliste tuvastamisprotseduuride kui ka õppimisvõimeliste "intelligentsete" algoritmidega, mis põhinevad näiteks närvivõrgu tehnoloogiatel. Praegu on aktuaalsed ka mürakindla ja tõrkevaba raadioside loomise ülesanded edastatava teabe suure tihendusastmega.

FILINi kompleksi lahendatud lahingumissioonid:

UAV "Sterkh" on valmistatud tavalise aerodünaamilise konfiguratsiooni järgi sirge tiiva ja juureosa sissevooluga. Tiival on aileronid, flaperonid ja lihtsad klapid. Sabaosa on valmistatud kahe kiilu ja kahe tala skeemi järgi koos T-kujulise stabilisaatoriga. Telik on valmistatud kolmepunkti skeemi järgi ninarattaga, õhkutõus ja maandumine lennukiga.

Tagumisse kere on paigaldatud 19 hj bensiini-kolbmootor. riigiettevõtte "Minski lennukiremonditehas" toodetud tõukuri kolme labaga sõukruviga ettevõtte 3W mahuga 200 cm3 Saksa toodangust.

Sterkhi UAV lennuomadused:

tiibade siruulatus -3,8 m;

kere pikkus - 3 m;

stardimass - 53 kg;

sihtkoormuse kaal - kuni 30 kg;

maksimaalne kiirus - kuni 200 km / h;

reisikiirus - 130 km / h;

lennu kestus - kuni 3 tundi;

lennuulatus - 300 km.

UAV "Sterkh", RQ-7 "Shadow" (USA), "Pchela" (Venemaa) lennuomaduste parameetrite võrdlusomadused on toodud tabelis 1.

Seega saab luurevahendite efektiivsuse tõusu saavutada kasutades UAV-sid, mis on võimelised lahendama piisaval hulgal lahinguülesandeid. Peamised jõupingutused mehitamata õhusõidukite arendamisel tuleks suunata massiliselt toodetavate odavate ja multifunktsionaalsete, kaasaegsete navigatsiooniseadmete ja juhtimissüsteemidega sõidukite loomisele, mis on igati jõukohane. Riigiettevõte Minski lennukite remonditehas.

Kommenteerimiseks peate saidil registreeruma.

Kaasaegsed tehnoloogiad tulekahjude avastamise ja arendamise valdkonnas arenevad tänapäeval väga kiiresti. Viimased arengud võivad üllatada mitte ainult oma välimusega, näiteks kustutamise ja tagajärgede likvideerimise valdkonnas looduskatastroofid praegu kasutusel.

Meie artiklis räägime teile veel ühest põhialusest uus tehnoloogia mida kaasaegses maailmas aktiivselt rakendatakse ja kasutatakse.

Mehitamata õhusõidukeid saab laialdaselt kasutada eriprobleemide lahendamiseks, kui mehitatud õhusõidukite kasutamine on võimatu või majanduslikult kahjumlik:

• raskesti ligipääsetavate piirilõikude kontrollimine,
• maa- ja veepinna erinevate alade vaatlemine,
• loodusõnnetuste ja katastroofide tagajärgede kindlaksmääramine,
• puhangute avastamine, otsingute ja muude tööde tegemine.

UAV-de kasutamine võimaldab distantsilt, ilma inimese sekkumiseta ja teda ohtu seadmata, suhteliselt soodsalt jälgida olukorda üsna suurtel aladel raskesti ligipääsetavates piirkondades.

Tüübid

Lennupõhimõtte kohaselt võib kõik mehitamata õhusõidukid jagada 5 rühma (esimesed 4 rühma kuuluvad aerodünaamilise tüüpi seadmetesse):

• jäiga tiivaga (lennuki tüüpi UAV);
• painduva tiivaga;
• pöörleva tiivaga (helikopteri tüüpi UAV);
• lehvitava tiivaga;
• aerostaatiline.

Lisaks loetletud viie grupi UAV-dele on olemas ka erinevad sõidukite hübriid-alaklassid, mida oma lennupõhimõtte järgi on raske üheselt mõnele loetletud rühmale omistada. Eriti palju on selliseid UAV-sid, mis ühendavad endas lennuki- ja helikopteritüüpide omadused.

Jäik tiib (lennukitüüp)

Seda tüüpi veesõidukeid tuntakse ka jäiga tiivaga UAV-na. Nende sõidukite tõstejõud tekib aerodünaamiliselt fikseeritud tiivale voolava õhu rõhu tõttu. Reeglina iseloomustab seda tüüpi seadmeid pikk lennuaeg, suur maksimaalne lennukõrgus ja suur kiirus.

Lennuki tüüpi mehitamata õhusõidukeid on väga erinevaid alatüüpe, mis erinevad tiiva ja kere kuju poolest. Peaaegu kõik mehitatud lennunduses leiduvad õhusõidukite paigutused ja keretüübid on rakendatavad ka mehitamata õhusõidukites.

painduva tiivaga

Need on odavad ja ökonoomsed aerodünaamilise tüüpi lennukid, milles kandetiivana ei kasutata jäika, vaid painduvat (pehmet) struktuuri, mis on valmistatud kangast, elastsest polümeermaterjalist või elastsest komposiitmaterjalist, millel on pöörduva deformatsiooni omadus. . Selles UAV-de klassis saab eristada mehitamata motoriseeritud paraplaane, deltaplaane ja elastselt deformeeruva tiivaga UAV-sid.

Mehitamata motoriseeritud paraplaan on juhitaval langevarjutiival põhinev seade, mis on varustatud propelleriga mootoriga käruga autonoomseks õhkutõusmiseks ja iseseisvaks lennuks. Tiib on tavaliselt ristkülikukujuline või elliptiline. Tiib võib olla pehme, jäiga või täispuhutava raamiga. Mehitamata mootoriga paraplaanide puuduseks on nende juhtimise raskus, kuna navigatsioonianduritel puudub jäik ühendus tiivaga. Nende kasutamise piiramisel on ka ilmselge sõltuvus ilmastikutingimustest.

Pöördtiib (helikopteri tüüp)

Seda tüüpi õhusõidukeid tuntakse ka pöörleva tiivaga UAV-na. Sageli nimetatakse neid ka vertikaalseks õhkutõusmiseks ja maandumiseks UAV-deks. Viimane pole täiesti õige, kuna üldiselt vertikaalne õhkutõus ja fikseeritud UAV-del võib olla ka maandumine.

Seda tüüpi sõidukite tõstejõud tekib ka aerodünaamiliselt, kuid mitte tiibade, vaid pearootori (propellerite) pöörlevate labade tõttu. Tiivad kas puuduvad üldse või mängivad toetavat rolli. Helikopteri tüüpi mehitamata õhusõidukite ilmsed eelised on võime hõljuda punktis ja kõrge manööverdusvõime, mistõttu kasutatakse neid sageli õhurobotitena.

Lehvitava tiivaga

Lehvitava tiivaga UAV-d põhinevad bioonilisel põhimõttel – kopeerivad lendavate elusobjektide – lindude ja putukate – lennu ajal tekkivaid liikumisi. Kuigi selles UAV-klassis pole veel masstoodanguna toodetud seadmeid ja praktilise rakendamise neil veel ei ole, kogu maailmas tehakse selles valdkonnas intensiivseid uuringuid. Viimastel aastatel on ilmunud suur hulk erinevaid huvitavaid väikeste lehvitavate tiibadega mehitamata õhusõidukite kontseptsioone.

Peamised eelised, mis lindudel ja lendavatel putukatel olemasolevate lennukitüüpide ees on, on nende energiatõhusus ja manööverdusvõime. Lindude liikumise imiteerimisel põhinevaid seadmeid nimetatakse ornitopteriteks ja seadmeid, milles lendavate putukate liigutusi kopeeritakse, entomopteriteks.

Aerostaatiline

Aerostaatilist tüüpi mehitamata õhusõidukid on mehitamata õhusõidukite eriklass, mille puhul tõstejõu tekitab peamiselt Archimedese jõud, mis mõjub kerge gaasiga (tavaliselt heeliumiga) täidetud õhupallile. Seda klassi esindavad peamiselt mehitamata õhulaevad.

Õhulaev on õhust kergem õhusõiduk, mis on kombinatsioon õhupallist koos propelleriga (tavaliselt sõukruvi (propeller, tiivik) koos elektrimootori või sisepõlemismootoriga) ja asendi juhtimissüsteemist. Disaini järgi jagunevad õhulaevad kolme põhitüüpi: pehmed, pooljäigad ja jäigad. Pehmetel ja pooljäikadel õhulaevadel on kandegaasi jaoks mõeldud kest pehme, mis omandab vajaliku kuju alles pärast seda, kui kandegaas on sinna teatud rõhu all pihustatud.

Pehmet tüüpi õhulaevades saavutatakse välise kuju muutumatus kandegaasi ülerõhuga, mida pidevalt hoiavad balloonid - kesta sees asuvad pehmed anumad, millesse õhku süstitakse. Lisaks reguleerivad õhupallid tõstejõudu ja kaldenurka (diferentsiaalne õhu pumpamine / pumpamine balloonidesse põhjustab seadme raskuskeskme muutumise).

Pooljäigad õhulaevad eristuvad jäiga (enamasti kogu kesta pikkuses) sõrestiku olemasoluga kesta alumises osas. Jäigades õhulaevades tagab väliskuju muutumatuse kangaga kaetud jäik raam ning gaas on jäiga raami sees gaasikindlates balloonides. Jäigasid mehitamata õhulaevu praktiliselt veel ei kasutata.

Klassifikatsioon

Mõned välismaise klassifikatsiooni klassid Vene Föderatsioonis puuduvad, Venemaal on kerged UAV-d palju pikema lennuulatusega jne. Vastavalt Venemaa klassifikatsioonile, mis on keskendunud peamiselt sõidukite sõjalisele otstarbele.

UAV-sid saab süstematiseerida järgmiselt:

1. Lühimaa mikro- ja mini-UAV - stardimass kuni 5 kg, ulatus kuni 25-40 km;
2. Kerged lühimaa UAV-d - stardimass 5-50 kg, lennuulatus 10-70 km;
3. Kerged keskmise ulatusega UAV-d - stardimass 50-100 kg, lennuulatus 70-150 (250) km;
4. Keskmised UAV-d - stardimass 100-300 kg, ulatus 150-1000 km;
5. Keskmise raskusega UAV-d - stardimass 300-500 kg, lennuulatus 70-300 km;
6. Rasked keskmaa UAV-d - stardimass üle 500 kg, lennuulatus 70-300 km;
7. Pika lennu kestusega rasked UAV-d - stardimass üle 1500 kg, lennuulatus umbes 1500 km;
8. Mehitamata lahingulennuk - stardimass üle 500 kg, lennuulatus umbes 1500 km.

Rakenduslikud UAV-d

Granad VA-1000

ZALA 421-16E

Venemaa eriolukordade ministeeriumi mehitamata õhusõidukite tehnilise varustuse jaoks on Venemaa ettevõtted välja töötanud mitu võimalust, kaaluge mõnda neist:

See on kaugmaa mehitamata õhusõiduk (joonis 1.), millel on automaatjuhtimissüsteem (autopiloot), inertsiaalkorrektsiooniga navigatsioonisüsteem (GPS / GLONASS), sisseehitatud digitaalne telemeetriasüsteem, navigatsioonituled, sisseehitatud kolmeteljeline magnetomeeter, sihtmärgi hoidmise ja aktiivse jälgimise moodul (“ AC moodul”), digitaalne sisseehitatud kaamera, digitaalne lairiba C-OFDM modulatsiooniga videosaatja, raadiomodem satelliitnavigatsioonisüsteemi (SNS) vastuvõtjaga " Diagonal AIR" võimalusega töötada ilma SNS-signaalita (raadio kaugusmõõtja) enesediagnostika süsteem, niiskusandur, temperatuuriandur, anduri vool, tõukejõusüsteemi temperatuuriandur, langevarju vabastamine, õhušokk amortisaator sihtkoormuse kaitsmiseks maandumisel ja otsingusaatja.

See kompleks mõeldud õhuseireks igal kellaajal kuni 50 km kaugusel reaalajas videoedastusega. Mehitamata õhusõiduk lahendab edukalt strateegiliselt oluliste objektide turvalisuse ja kontrolli tagamise ülesanded, võimaldab määrata sihtmärgi koordinaadid ja kiiresti langetada otsuseid maapealsete teenistuste tegevuse kohandamise kohta. Tänu sisseehitatud AS-moodulile jälgib UAV automaatselt staatilisi ja liikuvaid objekte. SNS-signaali puudumisel jätkab UAV ülesannet iseseisvalt.

Riis. 1. UAV ZALA 421-16E

ZALA 421-08M

Valmistatud "lendava tiiva" skeemi järgi - see on taktikalise ulatusega mehitamata lennuk koos autopiloodiga, sellel on sarnane funktsioonide ja moodulite komplekt nagu ZALA 421-16E. See kompleks on mõeldud piirkonna operatiivseks tutvumiseks kuni 15 km kaugusel reaalajas videoedastusega. UAV ZALA 421-08M on võrreldav ülima töökindluse, kasutuslihtsuse, madala akustilise, visuaalse nähtavuse ja oma klassi parimate sihtkoormustega.

See lennuk ei vaja spetsiaalselt ettevalmistatud õhkutõusmist ja maandumisplats tänu sellele, et õhkutõusmine toimub elastse katapuldi abil, teostab see õhuluuret erinevatel ilmastikutingimustel igal kellaajal.

Kompleksi transporti UAV ZALA 421-08M-ga tegevuskohta saab teostada üks inimene. Seadme kergus võimaldab (sobiva väljaõppega) käivitada "käsitsi", ilma ragulka kasutamata, mistõttu on see probleemide lahendamisel asendamatu. Sisseehitatud AS-moodul võimaldab mehitamata õhusõidukil automaatselt jälgida staatilisi ja liikuvaid objekte nii maal kui ka vees.

Riis. 2. UAV ZALA 421-08M

ZALA 421-22

See on mehitamata helikopter, millel on kaheksa rootorit, keskmise ulatusega, integreeritud autopiloodisüsteemiga (joonis 3). Seadme konstruktsioon on kokkupandav, valmistatud komposiitmaterjalidest, mis tagab kompleksi toimetamise mugavuse mis tahes sõidukiga töökohta.

See seade ei vaja vertikaalse automaatse stardi ja maandumise tõttu spetsiaalselt ettevalmistatud lennurada, mistõttu on see raskesti ligipääsetavates piirkondades õhuluureks hädavajalik.

Seda kasutatakse edukalt toimingute tegemiseks igal kellaajal: objektide otsimiseks ja tuvastamiseks, perimeetrite turvalisuse tagamiseks kuni 5 km raadiuses. Tänu sisseehitatud AS-moodulile jälgib seade automaatselt staatilisi ja liikuvaid objekte.

Riis. 3. UAV ZALA 421-22

See esindab DJI neljakopterite järgmist põlvkonda. See on võimeline salvestama 4K videot ja edastama kõrglahutusega videot kohe karbist välja võttes. Kaamera on integreeritud gimbali, et tagada maksimaalne stabiilsus ja kaalutõhusus minimaalse jalajäljega. GPS-signaali puudumisel tagab visuaalse positsioneerimise tehnoloogia hõljumise täpsuse.

Peamised funktsioonid

Kaamera ja Gimbal: Phantom 3 Professional jäädvustab 4K-videot kuni 30 kaadrit sekundis ja jäädvustab 12-megapikslisi fotosid, mis näevad välja teravamad ja puhtamad kui kunagi varem. Täiustatud kaamerasensor tagab suurema selguse, väiksema müra ja paremad võtted kui ükski varasem lendav kaamera.

HD-videolink: madal latentsusaeg, HD-video edastamine, mis põhineb DJI Lightbridge süsteemil.

DJI intelligentne lennuaku: 4480 mAh DJI intelligentsel lennuakul on uued elemendid ja see kasutab intelligentset akuhaldussüsteemi.

Lennukontroller: järgmise põlvkonna lennujuht, tagab usaldusväärsema jõudluse. Uus salvesti salvestab iga lennu andmed ning visuaalne positsioneerimine võimaldab GPSi puudumisel täpselt ühes punktis hõljuda.

Taktikalised ja tehnilised omadused

BAS Phantom-3

Lennuk
Kaal (koos aku ja kruvidega)	1280
Maksimaalne tõusukiirus	5 m/s
Maksimaalne vajumise kiirus	3 m/s
Maksimum kiirus	16 m/s (ATTI režiimil vaikse ilmaga)
Maksimaalne lennukõrgus	6000 m
Maksimaalne lennuaeg	Umbes 23 minutit
Töötemperatuuri vahemik	-10° kuni 40° С
GPS režiim	GPS/GLONASS
peatamine
Katvus	Kaldenurk: -90° kuni +30°
visuaalne positsioneerimine
Kiiruse vahemik	< 8 м/с (на высоте 2 метра над землей)
Kõrgusvahemik	30 cm - 300 cm.
Tööpiirkond	30 cm - 300 cm.
Töötingimused	Eredalt valgustatud (> 15 luksi) kontuuriga pinnad
Kaamera
Optika	EXMOR 1/2,3" efektiivsed pikslid: 12,4 miljonit (piksleid kokku: 12,76 miljonit)
Objektiiv	Vaatenurk 94° 20 mm (35 mm ekvivalent) f/2,8
ISO reguleerimine	100-3200 (video) 100-1600 (foto)
Elektrooniline säriaeg	8 s. - 1/8000 s.
Maksimaalne pildi suurus	4000 × 3000
Fotorežiimid	Kaader-kaadri haaval Sarivõte: 3/5/7 lasku Automaatne särikahvel (AEB) 3/5 kaadri kahveldus 0,7 EV kahvel Aegluubis
Toetatud SD-kaardi vormingud	Micro SD Maksimaalne maht on 64 GB. Nõutav kiirusklass: 10 või UHS-1
Filmirežiimid	FHD: 1920 × 1080p 24/25/30/48/50/60 kaadrit sekundis HD: 1280 × 720p 24/25/30/48/50/60 kaadrit sekundis
Maksimaalne video salvestamise kiirus	60 Mbps
Toetatud failivormingud	FAT32/exFAT Video: MP4/MOV (MPEG-4 AVC/H.246)
Töötemperatuuri vahemik	-10° kuni 40° С
Pult
Töösagedus	2,400 GHz – 2,483 GHz
edastuskaugus	2000 m (väljas ilma takistusteta)
Video väljundport	USB
Töötemperatuuri vahemik	-10° kuni 40° С
Aku	6000 mAh liitiumpolümeer 2S
Mobiilseadme hoidik	Tahvelarvutitele ja nutitelefonidele
Saatja võimsus (EIRP)	FCC: 20 dBm; CE: 16 dBm
Tööpinge	1,2 A 7,4 V juures
Laadija
Pinge	17,4 V
Hinnatud jõud	57 W
Intelligentne lennuaku (PH3 – 4480 mAh – 15,2 V)
Mahutavus	4480 mAh
Pinge	15,2V
aku tüüp	Liitiumpolümeer 4S
Täislaeng	68 Wh
Neto kaal	365 g
Töötemperatuuri vahemik	-10° kuni 40° С
Maksimaalne laadimisvõimsus	100 W

Phantom 3 professionaalne skeem

Joonis 4 – Phantom 3 Professional UAV

Inspireeri 1

Inspireeri 1 on uus mitme rootor, mis on võimeline salvestama 4K videot ja edastama kõrglahutusega videosignaali (kuni 2 km) mitmesse seadmesse kohe karbist välja võttes. Sissetõmmatava telikuga varustatud kaamera suudab takistamatult pöörata 360 kraadi. Kaamera on integreeritud gimbali, et tagada maksimaalne stabiilsus ja kaalutõhusus minimaalse jalajäljega. GPS-signaali puudumisel tagab visuaalse positsioneerimise tehnoloogia hõljumise täpsuse.

Funktsioonid

Kaamera ja Gimbal: salvestab kuni 4K videot ja 12-megapikslisi fotosid. Seal on koht, kuhu paigaldada neutraalsed (ND) filtrid parem kontroll kokkupuude. Uus kardaanmehhanism võimaldab kaamera kiiresti eemaldada.

HD-videolink: madal latentsusaeg, HD-video edastamine, see on DJI Lightbridge süsteemi täiendatud versioon. Samuti on võimalus juhtida kahest puldist.

Šassii: sissetõmmatav telik, mis võimaldab kaameral takistamatult panoraame jäädvustada.

DJI intelligentne lennuaku: 4500 mAh kasutab intelligentset akuhaldussüsteemi.

Lennukontroller: järgmise põlvkonna lennujuht, tagab usaldusväärsema jõudluse. Uus salvesti salvestab iga lennu andmed ning visuaalne positsioneerimine võimaldab GPSi puudumisel ühes punktis täpselt hõljuda.

Joonis 5 – UAV Inspire 1

Kõik ülaltoodud mehitamata õhusõidukite omadused on esitatud tabelis 1 (välja arvatud Phantom 3 Professional ja Inspire 1, nagu on näidatud tekstis)

UAV-operaatorite koolitus

Omadused

UAV	ZALA 421-16E	ZALA 421-16EM	ZALA 421-08M	ZALA 421-08F	ZALA 421-16	ZALA 421-04M
UAV tiibade siruulatus, mm	2815	1810	810	425	1680	1615
Lennu kestus, h (min)	>4	2,5	(80)	(80)	4-8	1,5
UAV pikkus, mm	1020	900	425	–	–	635
Kiirus, km/h	65-110	65-110	65-130	65-120	130-200	65-100
Maksimaalne lennukõrgus, m	3600	3600	3600	3000	3000	–
Sihtkoorma mass, kg (g)	Kuni 1,5	Kuni 1	(300)	(300)	–	Kuni 1

Eelised

Eristada saab järgmist:

• lennata erinevate alla ilmastikutingimused, komplekssed häired (tuulepuhang, tõusev või laskuv õhuvool, UAV sattumine õhutaskusse, keskmise ja tugeva uduga, tugev vihm);
• teostada õhuseiret raskesti ligipääsetavates ja kaugetes piirkondades;
• on ohutu usaldusväärse teabe allikas, usaldusväärne ülevaade objektist või kahtlustatavast territooriumist, kust oht lähtub;
• võimaldavad regulaarse jälgimisega ennetada hädaolukordi;
• avastama (metsatulekahjud) varajases staadiumis;
• kõrvaldada oht inimeste elule ja tervisele.

Mehitamata õhusõiduk on mõeldud järgmiste ülesannete lahendamiseks:

• metsaalade mehitamata kaugseire metsatulekahjude avastamiseks;
• Maastiku ja õhuruumi radioaktiivse ja keemilise saastatuse seire ja andmete edastamine antud piirkonnas;
• üleujutuste ja muude loodusõnnetuste piirkondade tehniline luure;
• jääummikute ja jõgede üleujutuste avastamine ja jälgimine;
• transpordimagistraalide, nafta- ja gaasijuhtmete, elektriliinide ja muude rajatiste seisukorra jälgimine;
• veealade ja rannajoonte keskkonnaseire;
• eriolukorra piirkondade ja mõjutatud objektide täpsete koordinaatide määramine.

Seiret tehakse päeval ja öösel, soodsate ja piiratud ilmastikutingimuste korral. Koos sellega otsib mehitamata õhusõiduk õnnetusse sattunud (õnnetus)tehnilisi vahendeid ja kadunud inimgruppe. Otsing toimub vastavalt etteantud lennuülesandele või mööda lennumarsruuti, mida operaator kiiresti muudab. See on varustatud juhtimissüsteemide, õhuradarisüsteemide, andurite ja videokaameratega.

Lennu ajal toimub mehitamata õhusõiduki juhtimine reeglina automaatselt pardal oleva navigatsiooni- ja juhtimiskompleksi abil, mis hõlmab:

• satelliitnavigatsioonivastuvõtja, mis pakub navigatsiooniteabe vastuvõttu GLONASS- ja GPS-süsteemidest;
• inertsiaalsete andurite süsteem, mis määrab mehitamata õhusõiduki orientatsiooni ja liikumisparameetrid;
• kõrgust ja õhukiirust mõõtev sensorsüsteem;
• erinevat tüüpi antennid.

Rongisisene sidesüsteem töötab volitatud raadiosagedusalas ja tagab andmeedastuse pardalt maapinnale ja maapinnalt pardale.

Taotletavad ülesanded

Võib jagada nelja põhirühma:

• hädaolukorra tuvastamine;
• eriolukordade likvideerimisel osalemine;
• ohvrite otsimine ja päästmine;
• hädaolukordade tekitatud kahju hindamine.

Selliste ülesannete puhul peab vanemoperaator optimaalselt valima RPV-lennu marsruudi, kiiruse ja kõrguse, et katta vaatlusala minimaalse aja või lendude arvuga, võttes arvesse televisiooni ja soojuse vaatesektoreid. pildistamiskaamerad.

Samas on materiaalse ja inimressursi säästmiseks vaja välistada samade kohtade topelt- või mitmekordne lend.