Беспилотные аппараты

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА, реже БЛА; в разговорной речи также «беспилотник» или «дрон», от англ. drone — трутень) — летательный аппарат без экипажа на борту.

В представлении большинства людей, не имеющих отношения к авиации, беспилотные летательные аппараты представляют собой несколько усложненные версии радиоуправляемых моделей самолетов. В определенном смысле так оно и есть. Однако функции этих устройств в последнее время стали настолько разнообразными, что ограничиваться только таким взглядом на них больше нельзя.

Виды беспилотных летательных аппаратов

Различают беспилотные летательные аппараты:

•             беспилотные неуправляемые

•             беспилотные автоматические

•             беспилотные дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА)

Однако чаще всего под БПЛА понимают именно дистанционно управляемые летательные аппараты, применяемые для проведения воздушной разведки и нанесения ударов.

Беспилотные летательные аппараты принято делить по таким взаимосвязанным параметрам, как масса, время, дальность и высота полёта. Выделяют следующие классы аппаратов:

·         «микро БПЛА» (мБПЛА) массой до 10 килограммов, временем полёта около 1 часа и высотой до 1 километра,

·         «мини БПЛА» — массой до 50 килограммов, временем полёта несколько часов и высотой до 3 — 5 километров,

·         средние БПЛА («миди БПЛА») — до 1 000 килограммов, временем 10—12 часов и высотой до 9—10 километров,

·         тяжёлые БПЛА — с высотой полёта до 20 километров и временем полёта 24 часа и более.

Для определения координат и земной скорости современные БПЛА как правило используют спутниковые навигационные приёмники (GPS или ГЛОНАСС). Углы ориентации и перегрузки определяются с использованием гироскопов и акселерометров. Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как Си, Си++, Модула-2, Оберон SA или Ада95. В качестве аппаратного обеспечения, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата PC/104, MicroPC. Также могут применяться операционные системы реального времени, такие как QNX, VME, VxWorks, XOberon.

Беспилотный авиационный комплекс предназначен для решения следующих задач

1. Аэрофотосъемка объектов. Это наиболее востребованный вид работ, выполняемых с воздуха. Различают плановую и панорамную (видовую) аэрофотосъемку. Плановая фотосъемка выполняется вертикально по отношению к фотографируемому объекту. Панорамная фотосъемка производится под углом к горизонту, в результате чего получается панорамный аэроснимок.

2. Аэровидеосъемка объектов. В связи с увеличившейся разрешающей способностью современных видеокамер и отличным качеством картинки, беспилотную аэровидесъемку применяют не реже, чем обычную фотосъемку с воздуха. В дальнейшем получившийся видеоролик при необходимости нарезают на отдельные кадры, выбирают наиболее интересные и используют их как отдельные аэроснимки. Воздушная видеосъемка нередко применяется для получения красивого видеоотчета о торжественных мероприятиях и событиях, для рекламных целей. Это возможность снять захватывающий репортаж о спортивном состязании с воздуха и запечатлеть на память красочную шоу-программу.

3. Проектирование участка. Составление кадастра земель является сложной и востребованной задачей. Применение дистанционно пилотируемого летательного аппарата дает возможность малозатратного и эффективного решения для кадастровой аэрофотосъемки. ДПЛА часто используется для определения границ земельных участков, оценки стоимости застройки. От выбора ракурса съемки зависит видимость участка на аэроснимках по отношению к близлежащим водным ресурсам, лесным массивам, транспортным магистралям и развязкам. Беспилотный аппарат позволяет дистанционно выставить необходимый ракурс съемки и наблюдать за снимаемым участком с воздуха в режиме реального времени на мониторе оператора. Это дает возможность наиболее эффективно разметить участки земли под промышленное и гражданское строительство.

4. Контроль периметра охраняемой территории. БПЛА способен без участия человека в роботизированном режиме подняться в воздух, облететь территорию по заданному маршруту с включенной видеокамерой или фотокамерой и возвратиться на место старта. В случае обнаружения нарушителя (человека или транспортного средства), проникшего на охраняемую территорию или приближающегося к ней, беспилотник подает сигнал тревоги на станцию (НСУ). Оператор может в любое время взять управление аппаратом на себя, выполнить необходимые действия и также вернуть его к выполнению поставленной задачи.

5. Помощь в поисково-спасательных работах. Во время проведения поисково-спасательных работ помощь беспилотного летательного аппарата сложно переоценить. Это устройство способно оказать необходимую первоочередную информационную поддержку службам спасения при работах на море, в пустыне, на территории непроходимых болот, в зонах стихийного бедствия или техногенной катастрофы.

6. Обнаружение объектов. Роботизированный комплекс авианаблюдения обеспечивает поиск, обнаружение и идентификацию объектов в режиме реального времени. Определяет их точное местоположение с помощью спутниковых систем GPS или ГЛОНАСС и передает данные на наземную станцию управления. Объектами поиска могут быть: группы людей, отдельные люди, транспорт, очаги пожаров, затоплений, объекты недвижимости, мосты, дороги и другие сооружения. Комплекс позволяет вести поиск и обнаружение объектов как в дневное, так и в ночное время суток.

7. Координация действий. Постоянная пожароопасная ситуация в лесах, приведшая к колоссальному материальному ущербу, катастрофы, стихийные бедствия и другие чрезвычайные ситуации требуют наличия у служб спасения и ликвидации аварий эффективных технических средств оперативной координации действий. Таким средством являются дистанционно пилотируемые летательные аппараты с установленными на них новейшими видеокамерами, тепловизорами, камерами ночного видения. Вся информация с ДПЛА поступает в режиме реального времени на наземную станцию (НСУ) и в главный центр управления, что позволит оперативно координировать действия наземных сил.

8. Наблюдение за ходом работ. Нередко возникают ситуации, когда необходимо проконтролировать ход выполнения работ, к примеру, на строящемся высотном здании. Чтобы подняться пешком на верхние строящиеся этажи и проинспектировать работу потребуется достаточно много времени. А беспилотный летательный аппарат с установленной камерой для аэровидеосъемки сможет это сделать за считанные минуты. Причем он может облететь все здание целиком и записать информацию в архив или передавать видео в масштабе реального времени на дисплей оператора. Наблюдение с помощью БПЛА может вестись по всей территории стройплощадки или другого объекта.

9. Контроль температуры на объекте. Роботизированный авиационный комплекс с установленными тепловизором и пирометром способен проводить дистанционный контроль температуры в реакторах на таких сложных объектах, как АЭС. Аппарат способен зависать над объектом и проводить, при необходимости, более тщательный анализ. В остальное время БПЛА может обследовать оборудование станции в режиме патрулирования по заданной программе.

10. Контроль содержания токсичных веществ. На многих опасных производствах, даже при соблюдении всех мер безопасности, не исключены аварийные ситуации с возможным выбросом в атмосферу токсичных веществ. Для раннего обнаружения и оповещения персонала об утечке отравляющих веществ уже сейчас на некоторых предприятиях применяются сверхлегкие беспилотные летательные аппараты с установленными на них датчиками и газоанализаторами. Облет территории и контроль содержания в воздухе токсичных выбросов может осуществляться в автоматическом режиме по заданному маршруту с возможностью перехода на полуавтоматическое управление БПЛА. Все данные с химических или радиационных датчиков летательного аппарата будут постоянно передаваться на станцию управления.

Контроль состояния воздушного судна в режиме реального времени осуществляется за счет двунаправленного обмена информацией между НСУ и БПЛА по защищенному радиоканалу. Если по каким-либо причинам нарушается связь между БПЛА и станцией управления, то автоматически включается режим возврата, и беспилотный летательный аппарат летит в точку запуска для штатной посадки. При восстановлении связи во время возврата аппарата оператор может возобновить выполнение поставленной задачи. Быстрая подготовка к полету БПЛА позволяет оперативно реагировать в любых ситуациях.

Эксплуатация БПЛА в производственных условиях подразделяется на этапы

•             предварительная подготовка;

•             предполетная подготовка;

•             выполнение полета (взлет, полет по маршруту, посадка);

•             работа на земле (обработка данных).

Приоритетные отрасли для внедрения решений на базе дронов

J’son & Partners Consulting выделяет в отчете 2016 года следующие сферы применения дронов:

•             Сельское хозяйство;

•             Экстренные службы (пожарные, полиция, скорая помощь);

•             Энергетика и добыча полезных ископаемых;

•             Строительство и девелопмент;

•             Геодезия (картография);

•             Страхование;

•             Транспортировка и доставка;

•             Государственные и муниципальные службы;

•             СМИ и медиа;

•             Природоохранные организации;

•             Наука и образование;

•             Связь;

•             Фото и видеосъемка;

•             Спорт и развлечения.

В РФ ввели обязательную регистрацию беспилотников

Поправки в Воздушный кодекс с 5 июля ввели обязательную в России регистрацию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) весом от 250 граммов до 30 килограммов.

Регистрацию будет проводить предприятие "ЗащитаИнфоТранс" Минтранса России.

Ранее предполагалось, что ФСБ поручат регистрацию беспилотных воздушных судов (БПВС), произведенных на территории РФ или ввозимых в страну.

Закон об обязательной регистрации всех беспилотников тяжелее 250 граммов был подписан президентом России Владимиром Путиным 30 декабря 2015 г., но Госдума отменила его в 2016 году из-за сложностей с его выполнением.

Теперь "Защитаинфотранс" будет идентифицировать беспилотники по специальным RFID-меткам, по которым можно получить информацию о дроне и его владельце на расстоянии до 300 метров.

За нарушение правил Воздушного кодекса - полета беспилотника без регистрации - для частного лица предусматривается штраф в размере от 2 тыс. до 5 тыс. руб., для юридического лица - штраф от 300 тыс. до 500 тыс. руб.