|
Военные беспилотники можно различать по целому ряду признаков. Варианты классификации приведены ниже.
По типу управления
Автономные, не требующие управления человеком-оператором
С дистанционным управлением человеком-оператором
Комбинированные (способные продолжать функционировать оптимальным образом при временной потери связи с оператором).
По дальности действия
сверхмалой дальности - десятки метров
малой дальности - прямая видимость, единицы или десятки километров
средней дальности - сотни километров
большой дальности действия - от нескольких сотен до нескольких тысяч километров беспосадочных перелётов
По рабочим высотам
для работы на сверхмалых высотах (до десятков метров)
для работы на малых высотах (до сотен метров)
для работы на средних высотах (то 10 км)
для работы на больших высотах (свыше 10 км)
По продолжительности полета
сверхмалое - единицы минут
малое - десятки минут
среднее - несколько часов
длительное - до нескольких десятков часов
сверхдлительное - десятки суток беспосадочного полета
По типу старта
наземного старта
с использованием ВПП,
с катапульты,
с вертикальным взлетом,
с трамплина
воздушного старта
без возвращения на материнское воздушное судно
с возвращением на материнское воздушное судно
автожиры
коптеры (мультикоптеры)
тейлситтеры
имитирующие птиц
имитирующие насекомых
По заметности для радаров
малозаметные (невидимки)
По защищенности канала связи/управления
малозащищенные
криптозащищенные
По размерам
сверхмалого типа (до 1 кг)
малого типа (до 4 кг),
среднего типа (десятки килограмм до нескольких сотен кг),
большие (от нескольких сотен кг до нескольких тонн)
По назначению
разведывательные,
с возможностью использования с борта летального оружия, например, ракет
являющиеся летальным оружием, как барражирующие боеприпасы
транспортные,
универсальные, с объединением нескольких функций
По способности к групповым действиям, действиям в составе организованной группы
для индивидуального использования
для использования в составе небольшой группы (однотипных или разнотипных дронов)
для использования в составе группы из нескольких десятков дронов
Книга носит преимущественно справочно-ознакомительный характер и написана по результатам обзоров и анализа многочисленных литературных и интернет-источников. Она знакомит читателя со сложившимися на сегодняшний день терминологией и классификацией в области беспилотной авиации, с современными тенденциями в производстве беспилотных летательных аппаратов, а также с состоянием рынка беспилотных авиационных систем.
1.2.3.1. Классификация UVS International
Кроме принципа полета, для классификации БПЛА может быть использовано большое количество объективных критериев: взлетная масса, дальность, высота и продолжительность полета, размеры аппарата и т.д. .
Международной ассоциацией по беспилотным системам AUVSI (Association for Unmanned Vehicle Systems International, до 2004 она называлась Европейской ассоциацией по беспилотным системам – EURO UVS) была предложена универсальная классификация БПЛА, которая объединяет многие из названных критериев . В табл. 1.4 показана эта классификация с приведением англоязычных эквивалентов категорий и аббревиатур.
| Таблица 1.4 Универсальная классификация БПЛА по летным параметрам
|
|---|
| Группа
|
Категория
|
Взлетная масса, кг
|
Дальность полета, км
|
Высота полета,м
|
Продолжительность полета,ч
|
| рус.
|
англ.
|
| Малые БПЛА Нано-БПЛА
|
Nano
|
< 0,025
|
< 1
|
100
|
1
|
| Микро-БПЛА
|
Micro (?)
|
<5
|
< 10
|
250
|
1
|
| Мини-БПЛА
|
Mini
|
5-150*
|
< 10
|
150-300*
|
<2
|
| Тактические
|
Легкие БПЛА для контроля переднего края обороны
|
Close Range (CR)
|
25-150
|
10-30
|
3000
|
2-4
|
| Легкие БПЛА с малой дальностью полета
|
Short Range (SR)
|
50-250
|
30-70
|
3000
|
3-6
|
| Средние БПЛА
|
Medium Range (MR)
|
150-500
|
70-200
|
5000
|
6-10
|
| Средние БПЛА с большой продолжительностью полета
|
Medium Range Endurance (MRE)
|
500-1500
|
>500
|
8000
|
10-18
|
| Маловысотные БПЛА для проникновения в глубину обороны противника
|
Low Altitude Deep Penetration (LADP)
|
250-2500
|
>250
|
50-9000
|
0,5-1
|
Продолжение таблицы 1.4 | Группа
|
Категория
|
Взлетная масса, кг
|
Дальность полета,км
|
Высота полета,м
|
Продолжительность полета,ч
|
| рус.
|
англ.
|
| Тактические
|
Маловысотные БПЛА с большой продолжительностью полета
|
Low Altitude Long Endurance (LALE)
|
15-25
|
>500
|
3000
|
>24
|
| Средневысотные БПЛА с большой продолжительностью полета
|
Medium Altitude Long Endurance (MALE)
|
1000-1500
|
>500
|
5000-8000
|
24-48
|
| Стратегические
|
Высотные БПЛА с большой продолжительностью полета
|
High Altitude Long Endurance (HALE)
|
2500-5000
|
>2000
|
20000
|
24-48
|
| Боевые (ударные) БПЛА
|
Unmanned Combat Aerial Vehicles (UCAV)
|
>1000
|
1500
|
12000
|
2
|
| Специального назначения
|
БПЛА, оснащенные боевой частью (летального действия)
|
Lethal (LET) (Offensive)
|
|
300
|
4000
|
3-4
|
| БПЛА - ложные цели
|
Decoys (DEC)
|
150-500
|
0-500
|
50-5000
|
<4
|
| Стратосферные БПЛА
|
Stratospheric (STRA)
|
>2500
|
>2000
|
>20000
|
>48
|
| Экзостратосферные БПЛА
|
Exo-stratospheric (EXO)
|
-
|
-
|
> 30500
|
-
|
| * - зависит от ограничений, принятых в конкретной стране
|
Приведенная классификация распространяется как на уже существующие, так и на перспективные разрабатываемые БПЛА. В основном эта классификация сложилась к 2000 г., но с тех пор много раз пересматривалась. Ее и сейчас нельзя считать устоявшейся. Кроме того, многие особые типы аппаратов с нестандартными комбинациями параметров трудно отнести к какому-либо определенному классу. В некоторых версиях этой классификации специфичные для военного применения классы UCAV, Lethal и Decoys выделяют в отдельную группу БПЛА. Есть также тенденция, в связи с быстрорастущим числом гражданских применений БПЛА, вообще не подразделять БПЛА на стратегические и тактические.
На рис. 1.68 показаны примеры БПЛА, относящихся к категориям Мини и Микро. В примерах указаны страна и фирма-производитель и модель аппарата. В этих категориях встречаются аппараты с самыми различными принципами полета: самолетного, вертолетного типов, с гибким и машущим крылом, аэростатические. В категории Мини особую подгруппу составляют БПЛА аэростатического типа (Mini – Lighter-than-Air), т.к. формально их масса обычно не превышает 150 кг, но по объему они резко выделяются среди остальных. Категория Нано-БПЛА появилась в последние годы в связи с успехами создания сверхлегких (‹ 25 г) аппаратов (в т.ч. насекомоподобных – энтомоптеров).
БПЛА категорий Close Range и Short Range очень многочисленны (рис. 1.69). Типичные применения – разведка и корректировка огня артиллерии, постановка радиопомех Для самолетных аппаратов этой категории обычным способом запуска является запуск с катапульты.
Категория БПЛА MR (Medium Range) представлена аппаратами самолетного, вертолетного типов или их гибридами (рис. 1.70).. В добавление к задачам мониторинга, на них часто возлагают задачи ретрансляции радиосигналов для обеспечения связью наземных и воздушных объектов в радиусе порядка 200 км.
От аппаратов предыдущей группы их отличает более мощная силовая установка, улучшенные аэродинамические характеристики и более сложная система управления.
В категории MRE (рис. 1.71) уже редко встречаются аппараты вертолетного типа, – она представлена в основном беспилотными самолетами. Их особенностью, как правило, являются особые аэродинамические параметры конструкции, способствующие экономичности полета.
Отличительной особенностью категории БПЛА LADP (рис. 1.72) является высокая скорость аппаратов, предназначенных для быстрого проникновения в глубь территории противника. Основными функциями являются разведка и целеуказание. В качестве силовых установок используются реактивные двигатели.
Аппараты группы LALE (рис. 1.73) предназначены для длительных полетов с целью разведки, видеосъемки, метеорологических и экологических наблюдений. Скорость полета составляет порядка 100-150 км/ч. Они отличаются небольшой массой и экономичной силовой установкой.
БПЛА из категории MALE (рис. 1.74) занимают промежуточное положение между тактическими и стратегическим БПЛА. Обычно это многоцелевые аппараты. Кроме обычных функций разведки, наблюдения, наведения на цель, радиоретрансляторов, они могут нести на борту оружие (как правило, в виде высокоточных ракет), выполнять транспортные задачи (сброс или принятие груза в установленном месте).
БПЛА класса HALE (рис. 1.75) предназначены для выполнения стратегических задач. Наиболее известным в этой категории является американский аппарат Global Hawk. Как правило, в таких БПЛА совмещают разведывательные и ударные функции. Все фазы полета (включая взлет и посадку на ВПП) они могут выполнять в автоматическом режиме. Аппараты HALE невоенного назначения выполняют функции наблюдения, фотосъемки, ретрансляции сигналов и мониторинга атмосферы. Для обеспечения большой длительности полетов и экономичности аппарата энергетическую установку часто реализуют в виде электрической системы на основе электродвигателей, аккумуляторов и солнечных батарей.
Кроме HALE к стратегическим также относят БПЛА класса UCAV (Unmanned Combat Aerial Vehicle) (рис. 1.76). В России БПЛА этого класса называют беспилотными боевыми самолетами (ББС). ББС – это ударно-разведывательный БПЛА, который представляет собой беспилотный разведчик, способный одновременно вести разведку, поиск целей и их поражение.
Для этого аппарат несет высокоточное ударное вооружение. Характерными примерами таких машин являются американские аппараты Predator MQ-1B и Reaper MQ-9. ББС – это уже реальная боевая единица. Фактически он представляет собой беспилотный истребитель или штурмовик. Не случайно такие летательные аппараты предлагали делать на основе серийных пилотируемых самолетов, в частности, истребителей Lockheed Martin F-16 или штурмовиков Fairchild А-10. В настоящее время в России и за рубежом ведутся работы по целому ряду проектов ББС и их демонстрационных прототипов . Так в России начаты работы по созданию ББС, базой для которого послужит новый истребитель пятого поколения ПАК-ФА Т-50 .
Современные ББС, кроме ракетного вооружения, отличаются наличием сложных радионавигационных систем, радиолокаторов (обычно на базе АФАР – активных фазированных антенных решёток), высокоэффективных средств наблюдения и передачи данных. Технология "стелс", которая используется в пилотипруемых истребителях новых поколений и обеспечивает незаметность самолета для радаров противника, в ББС также используется, но в очень ограниченных объемах. Их живучесть обеспечивается более простыми методами – малыми размерами, соответствующей компоновкой, низким уровнем шума и камуфляжной окраской. Многие модели ББС предназначены для палубного базирования.
Узкоспециализированные категории Lethal и Decoys относятся исключительно к военным применениям. Иногда их не включают в классификацию, размещая модели аппаратов по вышеописанным категориям в соответствии с их взлетной массой и полетными параметрами.
БПЛА класса Lethal совмещают в себе функции разведывательного БПЛА и самонаводящейся бомбы или ракеты. При необходимости аппарат направляется на выбранный объект и уничтожает его. Существуют специальные модификации для разных целей: противотанковые, противорадарные, противокорабельные и др. Запуск таких аппаратов может производиться как с земли, так и с борта морского или воздушного судна (обычно с помощью катапульты или реактивного ускорителя).
БПЛА категории Decoys представляют собой летающие мишени, предназначенные для дезориентации наступательных средств противника, выполнения отвлекающих маневров с целью оценки реакции противника, а также для тренинга своего личного состава и испытаний авиатехники, ракет и радиоэлектронных средств.
Категории стратосферных (Strato) и сверхстратосферных (Exo Strato) аппаратов пока относятся не к производимым, а разрабатываемым аппаратам . Их назначением является длительное (в т.ч. непрерывное) наблюдение за поверхностью земли и состоянием атмосферы, ретрансляция сигналов. В некоторых областях применения такие БПЛА, видимо, будут способны составить конкуренцию орбитальным космическим аппаратам, а в некоторых проектах предполагается их совместное использование.
Количество существующих в мире разработок БПЛА весьма неравномерно распределено по указанным категориям. По данным оно выглядит следующим образом (рис. 1.77).
Как видно из диаграммы, лидером по количеству разработок является категория Mini. Это вполне объяснимо, т.к. бурный прогресс в этом классе аппаратов обусловлен совпадением сразу нескольких благоприятных факторов. Во-первых, это относительная простота их эксплуатации и доступность (в том числе по стоимости) для большого числа конечных потребителей. Во- вторых, эти аппараты подходят для выполнения самых разнообразных задач, причем не только в военной области, но и в гражданских, и именно спрос на аппараты гражданского применения в основном стимулировал их разработки в последние годы. И в третьих, в последнее десятилетие созрели все необходимые условия для разработок и начала производства именно таких аппаратов – относительно небольших по массе и габаритам, но способных выполнять довольно серьезные задачи. К числу таких созревших предпосылок можно отнести: достижения в области микросистемной техники (в частности, появление гироскопов и акселерометров в микроминиатюрном исполнении), широкое внедрение систем глобального позиционирования (таких как GPS), появление других необходимых элементов для комплектования мини-БПЛА: эффективных видеокамер, бесколлекторных электродвигателей и соответствующих драйверов, энергоемких литий-полимерных аккумуляторов и др.
По завершении очередной выставки «Беспилотные многоцелевые комплексы» - UVS-TECH 2009 всем заинтересованным читателям предлагается обзор российских беспилотных авиационных систем самолетного типа. Он, пожалуй, является наиболее полным перечнем проектов БЛА, как реализованных ранее, так и тех, работа по которым в настоящее время продолжается. БЛА систематизированы по массе и дальности действия.
В России в области создания комплексов с БЛА работает полтора десятка крупных и небольших фирм. Все разработчики идут, как правило, в направлении создания широкой номенклатуры многофункциональных комплексов, способных выполнять разнообразные задачи. В итоге, потенциальным заказчикам предлагается множество, по сути, однотипных образцов БЛА, решающих схожие задачи.
К сожалению, в России не существует принятой классификации БЛА. Классифицировать имеющиеся на данный момент на отечественном рынке образцы и проекты БЛА, используя категории ассоциации беспилотных систем UVS International, не вполне возможно. Кроме того, возникают проблемы с трактовкой российскими разработчиками некоторых характеристик, к примеру, дальности действия БЛА. Для систематизации имеющихся в настоящее время в России систем БЛА предлагается следующая классификация, основанная на взлетной массе и/или дальности действия.
Микро и мини БЛА ближнего радиуса действия
Класс миниатюрных сверхлегких и легких аппаратов и комплексов на их основе с взлетной массой до 5 кг начал появляться в России относительно недавно, но уже довольно широко представлен. БЛА предназначены для индивидуального оперативного использования на малых дальностях на удалении до 25…40 км. Они просты в эксплуатации и транспортировке, выполняются складными и позиционируются как «носимые», запуск осуществляется, как правило, с руки.
В области создания БЛА такого типа активно работает ижевская компания «Беспилотные системы». К ним можно отнести сверхлегкий БЛА мониторинга ZALA 421-11, первый полет которого был выполнен в 2007 году. Весь комплекс помещается в кейс стандартного размера. По набору целевой нагрузки аппарат идентичен другой модели - . В состав этого переносного малогабаритного комплекса входит два БЛА, станция управления и контейнер-рюкзак для перевозки. При этом общая масса комплекса составляет всего 8 кг. Для мониторинга используется сменный блок (ТВ-, ИК-камеры, фотоаппарат). Летом 2008 года были выполнены испытательные полеты корабельной модификации с борта ледокола для проведения разведки и поиска объектов на воде. В соответствии с требованиями Пограничной службы компанией недавно был разработан легкий БЛА ZALA 421-12 с увеличенной продолжительностью полета. Аппарат позволяет вести наблюдение при помощи полноценной гиростабилизированной камеры двух осях с возможностью обзора нижней полусферы и с оптическим увеличением в 26 раз. БЛА способен вести мониторинг днем и ночью. Навигация осуществляется по сигналам GPS/ГЛОНАСС.
Казанская фирма «ЭНИКС» представляет в этом классе целое семейство аппаратов и комплексов, базовым для которых стал . Это БЛА для дистанционного наблюдения за объектами и мониторинга наземной обстановки. Аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» со складными консолями, в хвостовой части расположен электрический двигатель с толкающим винтом. БЛА может оснащаться широким набором средств наблюдения, включая стабилизированную ТВ-систему, фотокамеру и т.д.). Весь комплекс может транспортироваться в заплечных контейнерах или автотранспортом. Разработка базового варианта была завершена в 2003 году, с 2004 года начато его производство. В 2008 году проводилась опытная эксплуатация комплекса на полярной станции СП-35 совместно с ГНЦ РФ ААНИИ. Гражданский вариант «Элерона» имеет наименование Т25. Полезная нагрузка – стабилизированная ТВ-система (в модификации Т25Д), ИК-камера (Т25Н) или фотоаппарат. Развитием Т23 является семейство БЛА типа «Элерон-3» и «Гамаюн-3». Об их создании было объявлено в 2008 году. БЛА «Элерон-3» планируется создать минимум в семи модификациях, отличающихся, в основном, целевой нагрузкой, в состав которой могут входить ТВ-, ИК-камера, фотоаппарат, ретранслятор, станция РТР и постановки помех. При имитации воздушных целей могут устанавливаться линзы Люнеберга и ИК-излучатели. Навигация осуществляется по сигналам GPS/ГЛОНАСС. Станция управления унифицирована с комплексом «Элерон-10» (Т10). На основе аппарата типа «Элерон» в ОАО «Иркут» создан авиационный комплекс дистанционного зондирования « ». В 2007 г. БЛА был принят на снабжение МЧС РФ.
СКБ «Топаз» предлагает свой портативный комплекс дистанционного наблюдения. В его состав входит малогабаритный БЛА «Локон». Полезная нагрузка включает ТВ-, ИК-камеры и фотоаппарат. К наземной составляющей комплекса относятся пункт управления, приема и обработки информации и контейнеры для переноски БЛА. Производство ведется на «Истринском экспериментально-механическом заводе» (ИЭМЗ).
К микро- и мини-БЛА относится и ряд собственных разработок ИЭМЗ. В частности, специалистами завода разработан для аэрофоторазведки базовый БЛА «Истра-010» массой 4 кг. Предприятие изготовило пять комплектов таких БЛА для опытной войсковой эксплуатации и передало их в МО РФ. В комплекс входит наземная станция и два летательных аппарата. В 2008 году предприятием велось создание фоторазведчика массой 2,5…3 кг, который является облегченной версией ранее построенного БЛА массой 4 кг.
Давно известен своими разработками в области беспилотных систем Научно-производственный и конструкторский центр «Новик-XXI век». Одна из разработанных компанией систем – комплекс с БЛА «БРАТ». В его состав входит малоразмерный беспилотный аппарат массой 3 кг. Штатной целевой нагрузкой являются две ТВ-камеры или один цифровой фотоаппарат.
К настоящему моменту в линейке беспилотных систем российской инновационной компании «Аэрокон» – три аппарата серии «Инспектор». Два из них относятся к классу мини-БЛА, а самый «младший» приближается к классу «микро». Комплексы предназначены для решения разнообразных задач наблюдения, в том числе в сложных и стесненных условиях, в городской среде.
Одной из «свежих» разработок в области систем мини-класса является комплекс с БЛА Т-3, созданный компанией «Рисса». БЛА Т-3 разработан для применения в задачах видеонаблюдения в дневное и ночное время, проведения аэрофотосъемки, для использования в качестве носителя ретранслятора радиосигналов. В настоящее время комплекс проходит стадию тестирования предсерийных образцов и доводку наземного оборудования
Легкие БЛА малого радиуса действия
К классу легких БЛА малого радиуса действия относятся несколько более крупные аппараты - в массовом диапазоне от 5 до 50 кг. Дальность их действия - в пределах 10 – 70 км.
Компания «Новик-XXI век» в данном классе предлагает беспилотный комплекс «ГрАНТ». В его состав входят базовая автоматизированная рабочая станция на шасси УАЗ-3741, транспортно-пусковая установка на шасси УАЗ-3303 и два БЛА «ГрАНТ».Беспилотные аппараты имеют массу 20 кг.
БЛА ZALA 421-04 предлагают «Беспилотные системы». Аппарат выполнен по схеме «летающее крыло» с толкающим винтом. БЛА оснащен системой автоматического управления, позволяющей задавать маршрут, контролировать и корректировать полет в режиме реального времени. Полезная нагрузка – цветная видеокамера на гиростабилизированной платформе. С 2006 г. комплекс состоит на снабжении МВД РФ.
На выставке UVS-TECH 2008 ЗАО «ЭНИКС» впервые объявило о создании на базе беспилотника Т10 двух комплексов мониторинга, адаптированных под конкретные задачи, – «Элерон-10» и «Гамаюн-10». В комплексе «Элерон-10» возможно применение БЛА в нескольких вариантах целевой нагрузки, в том числе с ТВ-, ИК-камерой, фотоаппаратом, ретранслятором, станцией РТР и постановки помех. В 2007-2008 гг. комплекс «Элерон-10» прошел цикл летных испытаний. Похожий аппарат есть и в линейке беспилотников компании «Иркут». Комплекс «Иркут-10» состоит из двух БЛА, наземных средств управления и обслуживания, снабжен линией связи с двумя цифровыми защищенными каналами управления и передачи данных. Готовится серийное производство.
Другое «детище» ЗАО «ЭНИКС» - БЛА Т92 «Лотос». Он предназначен для доставки целевой нагрузки в заданный район или выполнения мониторинга. В качестве полезных нагрузок возможно применение ТВ- и/или ИК-камер. БЛА принимал участие в исследовательских учениях Сухопутных войск на Алабинском полигоне Московского военного округа и в учениях МЧС Республики Татарстан в 1998 г. В настоящее время комплекс находится в эксплуатации. Этому БЛА аэродинамически подобен малогабаритный БЛА Т90 (Т90-11), предназначенный для ведения наблюдения за местностью, оперативного поиска, обнаружения наземных объектов. Его уникальность в том, что он используется в составе РСЗО «Смерч». Проводимая аппаратом корректировка огня РСЗО на дальности до 70 км уменьшает ошибки стрельбы и сокращает расход снарядов. Полезная нагрузка - ТВ камера. В сложенном состоянии БЛА размещается в спецконтейнере и выстреливается при помощи штатного 300-мм реактивного снаряда. По имеющимся данным, комплекс в настоящее время проходит испытания в интересах МО РФ.
Кроме того, в данном классе «ЭНИКС» разрабатывает комплекс дистанционного обзора с легким БЛА Т21. Полезная нагрузка – ТВ-камера. Конструкция БЛА позволяет транспортировать его в небольшом контейнере. Существует проект БЛА Т24, предназначенный для дистанционного мониторинга местности и передачи фото- и видеоизображения на наземный КП. Его компоновка аналогична БЛА «Элерон». Полезная нагрузка стандартная – ТВ/ИК система.
Рыбинским КБ «Луч» создано несколько БЛА для комплекса воздушной разведки «Типчак». Самый «продвинутый» из них - БЛА-05. Его Госиспытания завершились в 2007 году, в 2008-м - началось его серийное производство. БЛА способен вести поиск объектов и передачу данных в реальном масштабе времени на наземный КП в любое время суток. Полезная нагрузка – совмещенная двухспектральная ТВ/ИК-камера, с возможностью замены на фотоаппаратуру. В дополнение к БЛА-05 предприятие некоторое время назад анонсировало еще два аппарата, предназначенных для применения в комплексе. Один из них БЛА-07 - малогабаритный тактический БЛА. В качестве целевой нагрузки несет совмещенную двухспектральную ТВ/ИК-камеру или фотоаппарат. Его проектирование начато в 2005 г. Следующий аппарат - БЛА-08. Это малоскоростной БЛА с большой продолжительностью полета. Он предназначен для применения в разведывательных системах в интересах различных видов вооруженных сил и родов войск.
Легкие БЛА среднего радиуса действия
Ряд отечественных образцов можно отнести к классу легких БЛА среднего радиуса действия. Их масса находится в пределах 50 - 100 кг.
К ним, в частности, относится многоцелевой БЛА Т92М «Чибис», созданный ОАО «ЭНИКС». Аппарат аэродинамически почти полностью унифицирован с выпускаемыми серийно воздушными мишенями Е95М и Е2Т. В качестве полезных нагрузок возможно применение ТВ- и ИК-камер. Двигательная установка – поршневой двигатель вместо ПуВРД M135. Комплекс находится в стадии подготовки к эксплуатации.
Недавно компанией «Беспилотные системы» создан новый БЛА ZALA 421-09, который предназначен для мониторинга земной поверхности и обладает большой продолжительностью полета - 10,5 часов. Он снабжается лыжным или колесным шасси. Целевая нагрузка – ТВ-, ИК-камера, фотоаппарат на гиростабилизированной платформе.
Весьма интересны разработки компании «Транзас» - БЛА «Дозор-2» и «Дозор-4». Оба аппарата имеют сходную компоновку. БЛА «Дозор-2» служит для мониторинга объектов народнохозяйственного и военного назначения, доставки необходимого груза, патрулирования границ, цифровой картографии. Его полезная нагрузка – автоматическая цифровая фотокамера, видеокамеры переднего и бокового обзора высокого разрешения, ИК-система ближнего и дальнего диапазонов. Весь комплекс размещен на базе автомобиля повышенной проходимости. Создание комплекса было начато в 2005 г. В текущем году он прошел испытания в интересах Пограничной службы, несколько комплектов заказала одна из российских нефтедобывающих компаний для наблюдения за трубопроводами. «Дозор-4» - модификация БЛА «Дозор-2». Уже запущена в производство партия этих БЛА в количестве 12 аппаратов для проведения войсковых испытаний в интересах Пограничной службы ФСБ РФ.
К рассматриваемому классу относится и достаточно старый комплекс «Строй-П» разработки московского НИИ «Кулон» с БЛА «Пчела-1Т». В настоящее время комплекс модернизирован («Строй-ПД») в части круглосуточного применения. Кроме того, в перспективе в его состав предполагается введение других БЛА.
Средние БЛА
Взлетная масса средних БЛА лежит в диапазоне от 100 до 300 кг. Они предназначены для применения на дальностях 150 – 1000 км.
В ЗАО «ЭНИКС» в этом классе создан многоцелевой БЛА М850 «Астра». Основное его назначение – применение в качестве многоразовой воздушной мишени для тренировки расчетов ПВО. Однако он может использоваться и для выполнения работ, связанных с оперативным мониторингом земной поверхности. Для этого возможна установка дополнительного целевого оборудования. Аппарат интересен тем, что имеет воздушный старт, который может осуществляться с внешней подвески самолета или вертолета. Компоновочно аналогичен многоразовой воздушной мишени Е22/ Е22М «Берта» новый беспилотник Т04 большой дальности действия. Разработка аппарата, предназначенного для ведения многоспектрального мониторинга, была начата в 2006 году.
Впервые на выставке UVS-TECH-2007 был продемонстрирован новый БЛА «Беркут» оперативного мониторинга территорий и объектов. Разработчик – ОАО «Туполев». Аппарат обладает большой продолжительностью полета. Целевая нагрузка – ТВ- и ИК- камеры, датчики наблюдения, радиолиния передачи данных и телеметрическая аппаратура. В 2007 году было разработано техпредложение на этот БЛА.
Также к системам рассматриваемого диапазона относится комплекс дистанционного зондирования «Иркут-200». В состав комплекса входят два БЛА, наземная станция управления и средства технического обслуживания. Полезная нагрузка – ТВ-камера, тепловизионная камера, радиолокационная станция и цифровой фотоаппарат. В настоящее время комплекс находится в стадии разработки и испытаний.
Недавно НПО им. С.А. Лавочкина представило один из своих проектов БЛА для дистанционного зондирования - Ла-225 «Комар». Во время продолжительного полета на большом удалении он способен осуществлять передачу видеоинформации в режиме реального времени на наземный пункт. Старт, посадка и управление производится с мобильного наземного комплекса. БЛА находится в стадии разработки и подготовки испытаний. Макетный образец впервые продемонстрирован на МАКС-2007.
Фирмой «Истра-Аэро» разработаны, по меньшей мере, два варианта БЛА с массой 120-130 кг. Это многофункциональный БЛА и БЛА РЭБ («Бином»). Последний из них, согласно заявлению фирмы, в составе комплекса радиоэлектронной борьбы проходит летные испытания. Он предназначен для создания помех радарам ПРО-ПВО или системам спутниковой навигации. Станции помех поставляет фирма «Авиаконверсия». Навигация осуществляется без использования спутниковых систем GPS/ ГЛОНАСС. Проект развивается, его создание рассчитано на длительный срок.
Средне-тяжелые БЛА
Средне-тяжелые БЛА имеют схожую с БЛА предыдущего класса дальность применения, но обладают несколько большей взлетной массой – от 300 до 500 кг.
К этому классу следует отнести «потомков» воздушной мишени «Дань», созданные казанским ОКБ «Сокол». Это комплекс экологического мониторинга «Данэм», предназначенный для решения задач обзора, контроля и охраны объектов большой площади и протяженности над земной и водной поверхностью. В его состав входят БЛА (один или несколько), мобильный наземный пункт управления, а также средства наземного обслуживания. Система управления – комбинированная (программная и радиокомандная). Целевое оборудование – оптико-электронная система с ТВ- и тепловизионным каналами. В настоящее время проект находится в стадии отработки систем. Та же фирма предлагает комплекс беспилотных летательных аппаратов «Дань-Барук», предназначенный для ведения воздушной разведки. Он интересен тем, что обладает возможностью нанесения ударов по отдельным целям. БЛА имеет большую продолжительность полета и высотность. В состав комплекса также входят один или несколько беспилотных аппаратов, мобильный наземный пункт управления, а также средства наземного обслуживания. Полезная нагрузка – обзорно-прицельная система, бортовые средства поражения (два контейнера с самоприцеливающимися и кумулятивно-осколочными боевыми элементами). Реализация проекта находится в стадии ОКР.
Авиационная система дистанционного контроля и инспекции с разведывательным БЛА «Колибри» разработана фирмой М.А.К. Она предназначена для ведения разведки в интересах различных видов войск в тактической и оперативно-тактической глубине. В состав комплекса входят БЛА-О (обзорный) и БЛА-Р (ретранслятор), наземный пункт дистанционного управления, приема и обработки целевой информации, станция привода и посадки БЛА на ВПП. БЛА предполагается оснастить различной аппаратурой разведки – телекамерой или тепловизионным оборудованием, размещенным на стабилизированной платформе. Передача информации осуществляется в реальном масштабе времени. Заявляется, что в конструкции БЛА использованы радиопоглощающие покрытия. Первый полет выполнен в 2005 году.
Новой разработкой НИИ «Кулон» является комплекс воздушного наблюдения с БЛА «Аист». Аппарат, в отличие от других БЛА, имеет в составе силовой установки два поршневых двигателя с тянущими винтами на крыле. Наземный пункт комплекса может не только обрабатывать информацию, поступающую от БЛА, но и обеспечивать информационный обмен с внешними потребителями. Полезная нагрузка – широкозахватная двухспектральная (ТВ/ИК) строчная аппаратура, бортовая РЛС с синтезированной апертурой, бортовой регистратор информации, радиолиния. Для детального наблюдения может использоваться гиростабилизированная оптико-электронная система в составе совмещенных ТВ и ИК камер и лазерного дальномера. Военный вариант имеет обозначение «Юлия». БЛА может быть интегрирован в другие комплексы вместе с БЛА иного типа.
Недавно «Транзас» и «Р.Е.Т. Кронштадт» анонсировали свою перспективную разработку - комплекс с тяжелым средневысотным БЛА большой продолжительности полета «Дозор-3». Он предназначен для сбора информации о протяженных и площадных объектах, находящихся на значительном удалении от аэродрома, в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью. Полезная нагрузка БЛА может включать различные наборы оборудования, в том числе видеокамеры переднего и бокового обзора, тепловизор, РЛС переднего и бокового обзора с синтезированной апертурой, автоматическую цифровую фотокамеру высокого разрешения. Передача высококачественной информации будет происходить в режиме реального времени. Комплекс будет оснащен комбинированной системой управления с режимами автономного управления и дистанционного пилотирования.
Тяжелые БЛА среднего радиуса действия
Данный класс включает БЛА полетной массой от 500 кг и более, предназначенные для применения на средних дальностях 70 – 300 км.
В классе «тяжелых» ОАО «Иркут» разрабатывает авиационный комплекс дистанционного зондирования «Иркут-850». Он предназначен как для мониторинга, так и для доставки грузов. Его неординарность в возможности выполнять как беспилотный, так и пилотируемый полет, так как он создается на базе мотопланера Stemme S10VT. Полезная нагрузка БЛА – ТВ-камера, тепловизионная камера, РЛС и цифровой фотоаппарат. Переход от пилотируемого к дистанционно управляемому варианту не требует проведения специальных работ. Отличительные особенности – многозадачность, применение различной полезной нагрузки, низкая стоимость эксплуатации и жизненного цикла, автономность. Испытания завершены, подготовлен серийный выпуск.
Другим представителем данного класса является многофункциональный авиационный комплекс мониторинга «Нарт» (А-03). Разработчик - ООО «Научно-производственный центр «Антиград-Авиа». Его также отличает способность доставлять грузы. Варианты исполнения - стационарный или мобильный. Набор аппаратуры наблюдения может быть различным. Комплекс ориентирован на применение в интересах Росгидромета, МЧС, Министерства природных ресурсов, силовых ведомств и т.д.
К этому же классу может быть отнесен БЛА Ту-243, входящий в состав комплекса фото- и ТВ- разведки «Рейс-Д». Он является модернизированным вариантом БЛА Ту-143 «Рейс» и отличается от него полностью обновленным составом разведывательного оборудования, новым пилотажно-навигационным комплексом, увеличенным запасом топлива и некоторыми другими особенностями. Комплекс состоит на вооружении ВВС России. В настоящее время предлагается дальнейшая модернизация БЛА в вариантах разведчика «Рейс-Д-Р» и ударного БЛА «Рейс-Д-У». В ударном варианте он может оснащаться обзорно-прицельной системой и СУО. Вооружение может состоять из двух блоков КМГУ внутри грузоотсека. В 2007 г. было объявлено о намерении «реанимировать» проект многоцелевого оперативно-тактического беспилотного комплекса с БЛА Ту-300 «Коршун», предназначенного для решения широкого круга задач разведки, поражения наземных целей и ретрансляции сигналов. Полезная нагрузка –аппаратура радиотехнической разведки, РЛС бокового обзора, фотоаппараты, ИК-камеры или авиационные средства поражения на внешней подвеске и во внутреннем отсеке. Доработка должна, коснуться повышения характеристик и использования нового оборудования. Планируется расширить номенклатуру применяемого вооружения и включить обычные и корректируемые авиабомбы, глубинные бомбы и управляемые ракеты класса «воздух–поверхность».
Тяжелые БЛА большой продолжительности полета
Достаточно востребованная за рубежом категория беспилотных аппаратов большой продолжительности полета, к которой относятся американские БЛА Predator, Reaper, Global Hawk, израильские БЛА Heron, Heron TP, в нашей стране совершенно пустует. ОАО «ОКБ Сухого» периодически сообщает о продолжении работ по ряду комплексов большой дальности серии «Зонд». Их планировалось использовать для мониторинга в радиолокационном и оптико-электронном диапазонах, а также для решения задач УВД и ретрансляции каналов связи. Впрочем, по-видимому, данные проекты ведутся в вялотекущем режиме и перспективы их реализации достаточно туманны.
Беспилотные боевые самолеты (ББС)
В настоящее время в мире активно ведутся работы по созданию перспективных БЛА, 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 км и массой от 1500 кг. На сегодняшний день в России в классе ББС представлено два проекта.
Так, ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева» работает над унифицированным семейством тяжелых БЛА «Прорыв». В нем широко используются агрегаты и системы учебно-боевого самолета Як-130. В составе разрабатываемого семейства планируется создать ударный БЛА «Прорыв-У». Аппарат планируется выполнить по малозаметной схеме «летающее крыло» с внутренним размещением боевой нагрузки.
Еще один проект в этой категории - ББС «Скат» Российской самолетостроительной корпорации «МиГ». В 2007 был продемонстрирован полноразмерный макет этого ББС. Этот перспективный тяжелый боевой БЛА также выполнен по малозаметной схеме «летающее крыло» без хвостового оперения с верхнерасположенным воздухозаборником. Оружие размещается во внутренних отсеках аппарата.
Заключение
Приблизительно половина имеющихся и проектируемых систем БЛА в России относится к первым категориям, то есть к самым легким. Это объясняется тем, что для разработки этих аппаратов требуются наименьшие финансовые вложения.
Наполнение последних двух категорий достаточно условно. Как было отмечено выше, ниша тяжелых БЛА большой продолжительности полета практически пустует. Возможно, это обстоятельство подвигло наших военных обратить внимание на разработки зарубежных компаний. Что касается боевых БЛА, то их создание – дело еще более отдаленного будущего.
|
Проект классификации
В настоящее время в России не существует общепринятой классификации
беспилотных летательных аппаратов (БЛА). В преддверии выставки
"Беспилотные многоцелевые комплексы - UVS - TECH 2009" в дополнение к
ранее опубликованному
Справочнику БЛА
сайт сайт совместно с порталом UAV.RU предлагает вашему вниманию
современную классификацию БЛА самолетного типа, разработанную на основе подходов
организации UAV International, но с учетом специфики и ситуации именно
отечественного рынка.
Ранее
опубликованный справочник
был составлен исключительно с учетом их полетной массы, а данная
классификация оперирует массой и дальностью действия.
Классифицировать имеющихся на данный момент на отечественном рынке
образцы БЛА, используя категории ассоциации беспилотных систем UVS
International не удается. Например, отечественные легкие БЛА при малой
массе имеют значительно большую дальность, либо в зависимости от
модификации обладают широким диапазоном характеристик, как по массе, так
и по дальности. В UVS International рассмотрены и категории (классы)
БЛА, отсутствующие в России.
Предлагаемая классификация включает следующие категории (классы):
|
Микро- и мини-БЛА ближнего радиуса действия
|
Взлетная масса до 5 кг, дальность действия до 25…40 км
|
|
Легкие БЛА малого радиуса действия
|
Взлетная масса 5…50 кг, дальность действия 10…70 км
|
|
Легкие БЛА среднего радиуса действия
|
Взлетная масса 50…100 кг., дальность действия 70…150 (250) км
|
|
Средние БЛА
|
Взлетная масса 100…300 кг., дальность действия 150…1000 км
|
|
Средне-тяжелые БЛА
|
Взлетная масса 300…500 кг., дальность действия 70…300 км
|
|
Тяжелые БЛА среднего радиуса действия
|
Взлетная масса более 500 кг, дальность действия 70…300 км
|
|
Тяжелые БЛА большой продолжительности полета
|
Взлетная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км
|
|
Беспилотные боевые самолеты (ББС)
|
Взлетная масса более 500 кг, дальностью около 1500 км.
|
Микро- и мини-БЛА ближнего радиуса действия.
Класс
миниатюрных сверхлегких и легких аппаратов и комплексов на их основе с
взлетной массой до 5 кг начал появляться в России относительно недавно,
но уже довольно широко представлен. БЛА предназначены для
индивидуального оперативного использования на коротких дальностях на
удалении до 25…40 км. Они просты в эксплуатации и транспортировке,
выполняются складными и позиционируются как «носимые», запуск
осуществляется, как правило, с руки. Сюда относятся:
ZALA 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 БЛА малого радиуса действия.
К классу легких
БЛА малого радиуса действия относятся несколько более крупные аппараты -
в массовом диапазоне от 5 до 50 кг. Дальность их действия - в пределах
10 – 70 км. Среди них:
«ГрАНТ», ZALA 421-04,
Т10, «Элерон-10», «Гамаюн-10», «Иркут-10», Т92 «Лотос», Т90 (Т90-11),
Т21, Т24, «Типчак» БЛА-05, БЛА-07, БЛА-08.
Легкие БЛА среднего радиуса действия.
Ряд
отечественных образцов можно отнести к классу легких БЛА среднего
радиуса действия. Их масса находится в пределах 50 - 100 кг. К ним
относится:
Т92М «Чибис», ZALA 421-09,
«Дозор-2», «Дозор-4», «Пчела-1Т»
Средние БЛА.
Взлетная масса средних БЛА лежит в
диапазоне от 100 до 300 кг. Они предназначены для применения на
дальностях 150 – 1000 км. В этом классе:
М850
«Астра», «Бином», Ла-225 «Комар», Т04, Е22М «Берта», «Беркут»,
«Иркут-200».
Средние-тяжелые БЛА.
Этот класс БЛА имеют схожую с
БЛА предыдущего класса дальность применения, но обладают несколько
большей взлетной массой – от 300 до 500 кг. К этому классу следует
отнести:
«Колибри», «Данэм», «Дань-Барук»,
«Аист» («Юлия»),
«Дозор-3».
Тяжелые БЛА среднего радиуса действия.
Данный класс
включает БЛА полетной массой от 500 и более, предназначенные для
применения на средних дальностях 70 – 300 км. В классе «тяжелых»
следующие:
Ту-243 «Рейс-Д», Ту-300,
«Иркут-850», «Нарт» (А-03).
Тяжелые БЛА большой продолжительности полета.
Достаточно востребованная за рубежом категория беспилотных аппаратов
большой продолжительности полета, к которой относятся американские БЛА
Predator, Reaper, Global Hawk, израильские БЛА Heron, Heron TP. В РФ
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 БЛА, 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 км и массой от 1500 кг. На сегодняшний день в России
в классе ББС представлено два проекта:
«Прорыв-У»,
«Скат».
Альтернативная классификация
UAV International
В специальном выпуске ассоциации беспилотных систем UVS International
(ведущей международной неправительственной организации, формирующей
концепции сертификации, стандартизации и регулирования полетов
беспилотной техники), распространенном в ходе выставки "Беспилотные
многоцелевые комплексы - UVS - TECH 2009", российские БЛА впервые были
"измерены западным аршином и поняты западным умом".
Согласно классификации UVS International все БЛА делятся на
тактические БЛА с подуровнями по дальности и высотности действия, а
также на стратегические и специальные БЛА. Деление на БЛА самолетного,
вертолетного (БЛА ВТ) и иного типов не предусматривается.
Тактические включают: "нано-БЛА" (Nano)
с
дальностью менее 1 км и массой менее 0.025 кг;
«микро-БЛА» (μ)
с дальностью действия до 10 км
(максимальная взлетная масса – до 5 кг; «мини-БЛА» (Mini)
- до 10 км (менее 20-150 кг); «БЛА ближнего радиуса действия»
(CR, Close Range
) – 10–30 км (25-150 кг); «БЛА малого
радиуса действия» (SR, Short Range)
– 30–70 км (50-250 кг);
«БЛА среднего радиуса действия» (MR, Medium Range)
– 70–200 км
(150-500 кг); «БЛА среднего радиуса действия продолжительного
полета» (MRE, Medium Range Endurance)
– более 500 км (500-1500
кг); «маловысотные глубокого проникновения» (LADP, Low Altitude
Deep Penetration)
– более 250 км (250-2500 кг);
«маловысотные большой продолжительности полета» (LALE, Low Altitude Long
Endurance)
- более 500 км (15-25 кг); «средневысотные
БЛА большой продолжительности полета» (MALE, Medium Altitude Long
Endurance)
– более 500 км (1000-1500 кг).
Стратегические включают «высотные БЛА большой
продолжительности полета» (HALE, High Altitude Long Endurance)
– более 2000 км (2500-5000 кг).
В категории специальных выделяются «боевые БЛА» (UCAV,
Unmanned Combat Aerial Vehicle)
с дальностью около 1500 км
(боле 1000 кг). Кроме того есть т.н. Lethal (LETH)
,
Decoy (DEC)
и Stratospheric (STRATO)
.
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-01
|
01-Micro
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-02
|
03-CR
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-03
|
02-Mini
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-04 electric
|
02-Mini
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-04 thermic
|
02-Mini
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-06
|
02-Mini
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-08
|
01-Micro
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-09
|
03-CR
|
|
A-Level Aerosystems
|
ZALA 421-12
|
01-Micro
|
|
Design Bureau Lutch
|
Tipchak
|
04-SR
|
|
Enics Research Center
|
E90 (R90 system)
|
05-MR
|
|
Enics Research Center
|
Eleron
|
02-Mini
|
|
Irkut
|
lrkut-10
|
03-CR
|
|
Irkut
|
lrkut-20
|
03-CR
|
|
Irkut
|
lrkut-2F
|
02-Mini
|
|
Irkut
|
lrkut-2T
|
02-Mini
|
|
Irkut
|
lrkut-2M
|
02-Mini
|
|
|
lrkut-60
|
03-CR
|
|
Irkut & Aeronautics, Israel (airframe)
|
lrkut-200
|
05-MR
|
|
Irkut & Stemme, Germany (airframe)
|
lrkut-850
|
05-MR
|
|
Kamov
|
Ka-117
|
05-MR
|
|
Kamov
|
Ka-137
|
02-Mini
|
|
Kamov
|
Ka-226
|
00-MR
|
|
Kamov
|
Ka-37
|
04-SR
|
|
Kamov
|
Ka-37C
|
04-SR
|
|
KB Lutch
|
X01
|
03-CR
|
|
KB Lutch
|
X02
|
02-Mini
|
|
MiG
|
Skat
|
11-UCAV
|
|
Mil
|
Mi-34BP1
|
04-SR
|
|
Mil
|
Mi-34BP2
|
04-SR
|
|
Nil Kulon
|
BLA-06
|
05-MR
|
|
Nil Kulon
|
BLA-07
|
03-CR
|
|
Nil Kulon
|
Filin
|
07-LADP
|
|
Nil Kulon
|
Mokit (Yula)
|
05-MR
|
|
Radio MMS
|
|
02-Mini
|
|
Sokol Experimental
Design Bureau
|
Dan-Baruk
|
05-MR
|
|
Sukhoi
|
Zond-1
|
10-HALE
|
|
Sukhoi
|
Zond-2
|
10-HALE
|
|
Sukhoi
|
Zond-3
|
09-MALE
|
|
Tranzas
|
Dozor 2
|
03-CR
|
|
Tupolev
|
Berkut
|
05-MR
|
|
Tupolev
|
Tu-143
|
07-LADP
|
|
Tupolev
|
Tu-243 Reys
|
07-LADP
|
|
Tupolev
|
Tu-300 Korshun
|
07-LADP
|
|
Vega Radio Construction Company
|
Tipchak
|
|
|
Yakovlev
|
Albatros
|
02-Mini
|
|
Yakovlev
|
Expert
|
02-Mini
|
|
Yakovlev
|
Klest
|
04-SR
|
|
Yakovlev
|
Pchela-1T
|
04-SR
|
|
Yakovlev
|
Proryv
|
11-UCAV
|
|
Yakovlev
|
Proryv-R
|
11-UCAV
|
|
Yakovlev
|
Strekoza
|
04-SR
|
|
Yakovlev
|
Voron
|
07-LADP
|
|
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Выполнение различных задач, как в военной, так и в гражданской сфере, существенной расширяют линейку БЛА, которые можно применять для этой цели. Уже сейчас ясно, что в ближайшем будущем потребуется несколько платформ, с разными типами двигателей и, самое главное, с различным комплектом бортовой аппаратуры.
Можно отметить, что самый многочисленный класс «беспилотников»
, на сегодняшний день в России, это электролеты массой до 15 кг. Почти все они способны летать не
более
2-х
часов
, взлетают, как правило, с применением стартовых устройств и садятся, в большинстве случаев, на парашюте. Сравнительно небольшая взлетная масса ограничивает и массу полезной нагрузки, поэтому, большинство из этих БЛА, имеют сменную полезную нагрузку, что само по себе, в этой ситуации, оправдано.
Существует большое количество задач, как в военной, так и в гражданской сфере, которые могут быть успешно решены при использовании таких аппаратов. Эти БЛА должны стоить дешево, применяться малоквалифицированными в летном отношении специалистами, не требовать серьезного обслуживания и быть мобильными без применения спец.транспорта. Наземная часть такой системы должна быть проста и удобна в эксплуатации. Собственно по такому пути и идут большинство разработчиков данных систем. Учитывая малый вес полезной нагрузки, существенно возрастают требования к бортовым датчикам оптического и инфракрасного диапазона. Датчики системы должны выполнять в основном наблюдательные функции и в меньшей степени измерительные.
Для эксплуатации данных систем не нужно создавать специальных подразделений. Высокая степень автоматизации должна позволить эксплуатировать эти системы рядовым специалистам как в военной, так и в гражданской сфере.
Следующей ступенью в классификации применения БЛА, стоит задача создания «беспилотников» для проведения разведки земной поверхности и водной акватории на удалении в 100
км
. Для выполнения таких задач должна применяться «беспилотная» техника, способная летать днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях. Видимо такая техника должна быть способна детально обследовать район до 1000
км
2
за один вылет. Это может обеспечить только БЛА, способные летать не менее 10 часов. Удаление в 100 км обуславливается расстоянием прямой радиовидимости с высоты до 3 тыс. м, на котором можно, без ретранслирования сигнала, обеспечить передачу потокового изображения в режиме реального времени. Нетрудно подсчитать, что при полете по прямой, с условием возврата в точку вылета, такой БЛА способен отлететь на расстояние в 600 км. Аппарат способный летать 10 часов будет имеет взлетный вес 100
-20
0
кг
и, конечно, потребует взлетно-посадочную полосу длиной не менее 300 м, а также обслуживание квалифицированным экипажем. В настоящее время такие аппараты способны взлетать с применением стартовых устройств
Эти БЛА могут входить у военных в состав разведывательного подразделения такого формирования как бригада (быть дневным и ночным зрением бригады), у гражданских специалистов применяться в составе эксплуатирующей его организации. Для Погранвойск ФСБ такие аппараты могут входить в состав такого подразделения как отряд и обеспечивать контроль за значительным участком границы, особенно в условиях высокогорья, в районах крайнего Севера и в условиях охраны морской границы. Передача видео и фотоизображения в реальном масштабе времени позволяет организовать взаимодействие с другими техническими средствами охраны Государственной границы.
Средства наземного обеспечения работы таких комплексов формируются на основе мобильных пунктов управления (МПУ), размещаемых, как правило, на шасси автомобиля, а также из передвижных временных пунктов управления (ПВПУ), размещаемых в местах обеспечения взлета/посадки БЛА. Возможность размещать ПВПУ непосредственно на территории заставы позволяет получать информацию в своей зоне ответственности в режиме реального масштаба времени при пролете БЛА вдоль границы. Учитывая продолжительность полета данных БЛА, можно говорить о том, что одно подразделение БЛА, состоящее из одного-двух комплексов способно контролировать участок границы протяженностью до 1000 км.
ПО
АРМ
управления
полетом
БЛА
Программное обеспечение (ПО) позволяет отображать на мониторе АРМ пилота-оператора видеоизображение с камеры переднего обзора и индицирует телеметрическую информацию. Отображение телеметрической информации выполняется в режиме «индикатор на лобовом стекле», или в режиме «виртуальных приборов». На мониторе также синтезируется положение точек полетного задания и другая пространственная информация, помогающая пилоту контролировать полет БЛА на маршруте.
Рисунок 1: Кадр ПО АРМ пилота-оператора.
ПО
АРМ
управления
полетом
БЛА
позволяет пилоту-оператору:
Контролировать полет БЛА при выполнении маршрута и посадки;
Изменять полетное задание при выполнении полета в зоне радиовидимости;
Автоматически получать предупреждения о выходе БЛА за пределы установленных ограничений (по скорости полета, крену, тангажу, высоте полета над рельефом местности).
ПО
имеет интуитивно понятный интерфейс, предохраняя операторов от возможных ошибок. Модульная архитектура ПО
позволяет его настраивать для работы на компьютерах с различными характеристиками, подключении новых органов управления или исполнительных механизмов.
ПО
АРМ
оператора
целевой
аппаратуры
(наблюдателя)
программный обеспечение беспилотный летательный
ПО
АРМ наблюдателя (Рисунок 2) предназначено для поиска цели, захвата и сопровождения цели, выдачи целеуказания. На мониторе отображается видео с поворотной камеры БЛА, информация о направлении камеры, информация о положении центра кадра на местности. Данное ПО
позволяет наблюдателю:
Управлять бортовой поворотной оптико-тепловизорной головкой;
Управлять оптическим увеличением камеры;
Определять координаты центра поля обзора или любого объекта в поле обзора;
Обозначать цель, с автоматическим определением ее координат;
Осуществлять захват и сопровождение цели.
Рисунок 2: Кадр ПО АРМ наблюдателя.
ПО
обработки
и
представления
видеоинформации
Электронная
стабилизация
видео
применяется в ПО
АРМ наблюдателя и обеспечивает:
- улучшение восприятия видео, особенно при наблюдении с большим увеличением, когда эффект дрожания камеры особенно заметен;
- снижение требований к качеству аппаратной стабилизации камеры или полный отказ от применения аппаратной стабилизации, снижая вес и стоимость системы наблюдения;
- увеличение степени сжатия изображений, что позволяет передавать данные на большее расстояние с лучшим качеством.
Телеавтомат
сопровождения
Телеавтомат сопровождения предназначен для захвата и сопровождения цели. Телеавтомат обеспечивает автоматическое сопровождение цели в любых реальных условиях: при изменении масштаба, угла обзора объекта, изменении освещенности и контрастности объекта, при периодическом исчезновении объекта из поля зрения.
Точность
определения
координат
объекта
Погрешность определения координат идентифицированного или указанного оператором объекта на изображении определяется совокупностью инструментальных и методических погрешностей.
К инструментальным погрешностям относятся:
- погрешность определения координат и высоты БЛА;
- точность определения углов курса, крена, тангажа БЛА;
- точность синхронизации момента срабатывания затвора камеры с данными навигационной системы БЛА;
- погрешностью определения положения камеры относительно датчиков навигационной системы (центра масс БЛА);
- погрешность определения дисторсии камеры.
На величину методических погрешностей влияют:
- высота полета БЛА над рельефом местности;
- расстояния от позиционируемого объекта (цели) до точки надира (удаление цели);
- сложность рельефа местности.
С учетом приведенных факторов в современной конфигурации БЛА «Дозор»:
Точность определения углов ориентации 0,1є
Точность определения курсового угла 1є
Точность синхронизации 0,1 сек
Дискретность информации ЦКРМ1 угл. сек. (на широте Москвы эквивалентно 80 м)
Паспортная точность приемника ГНСС:
в плановых координатах 10
м
по высоте 20
м
При высоте полета над рельефом 1000 м со скоростью 100 км/ч суммарная ошибка определения координат объекта, расположенного под углом 30є от линии визирования камеры, составит около 200
м
(СКО).
Повышение точности может быть достигнуто путем снижения инструментальных погрешностей (применения в составе навигационной системы датчиков более высокой точности), либо за счет использования точной заранее привязанной фотокарты местности, например, космического снимка.
Мы располагаем технологиями привязки, как к 2D-фотокарте, так и к 3D-фотокарте. Средняя точность наложения составит 2-3 пикселя исходной карты, или порядка 5 м.
Склейка
и
коррекция
мозаичного
фотоизображения
В результате площадной или протяженной съемки образуется массив фотоснимков высокого разрешения. Каждый фотоснимок имеет координатную привязку по данным навигационной системы БЛА и данные по углам ориентации БЛА в момент производства снимка. Оригинальное ПО
позволяет в кратчайший срок после поступления массива снимков в компьютер НПУ произвести в автоматическом режиме:
- коррекцию цвета и яркости снимков;
- одновременную сшивку кадров;
- ортотрансформирование;
- нарезку карты в мозаику.
Производительность работы ПО
позволяет обработать 1000
снимков, сделанных фотокамерой 12 Мпикс за 1 час.
Рисунок 4: Склейка съемки протяженного объекта.
Варианты применения
Изложенные выше тактико-технические характеристики БЛА серии «Дозор» и характеристики их бортовых систем позволяют применять БЛА для целей воздушной разведки в качестве авиационной составляющей, обеспечивающей:
- круглосуточное наблюдение поля боя;
- скрытность разведки;
- возможность ведения разведки в условиях низкой облачности;
- безопасность личного состава.
Патрулирование
Регулярное патрулирование выполняется по заданному маршруту.
В качестве иллюстрации применения БЛА в пределах радиовидимости построен маршрут патрулирования БЛА вдоль государственной границы РФ с базированием в районе г. Орск (Рисунок 5). При проектировании маршрута учитывалась паспортная дальность командной радиолинии БЛА Дозор-85 (до 100 км). Таким образом, начальный и конечный ППМ удалены от точки взлета (НПУ) соответственно на 65 км и 61 км. Протяженность маршрута патрулирования составляет 135 км, и время в полете при скорости патрулирования 100 км составляет 1ч 30 мин (с учетом кривизны траектории). Учитывая подлетное время со скоростью 150 км/ч, суммарное время на маршруте составит 2 ч 20 мин (общая протяженность маршрута 235 км).
Рисунок
6
воспроизводит маршрут патрулирования, построенный исходя из ограничения максимальной продолжительности полета БЛА. Общая протяженность маршрута составит 615 км (5 ч 30 мин), в том числе протяженность зоны патрулирования 355 км (3 ч 30 мин). Следует подчеркнуть, что, выполняя полетное задание на маршруте предельной эксплуатационной протяженности, БЛА не имеет возможности совершить облет какой-либо точки по команде оператора, находясь вне зоны радиовидимости, и завершить выполнение ПЗ. В зависимости от времени «задержки», маршрут должен быть сокращен, а в конечных ППМ облет района невозможен.
Концентрические окружности радиусами:
· 50 км от точки старта примерно соответствуют зоне достижимости в пределах 1 часа с момента поступления боевого распоряжения на применение БЛА
· 100 км соответствует 1 ч 15 мин
· 200 км - предельный оперативный радиус действия
Рекогносцировка местности
Рисунок
7
иллюстрирует применение БЛА для разведки местности в течение 1 часа на предельной операционной дальности. Предельная удаленность района разведки составляет 350 км. При скорости полета 150 км/ч БЛА достигнет зоны патрулирования за 2 ч 20 мин, может оставаться в зоне в течение 1 часа и вернуться к точке старта. Общая продолжительность полета составит 5 ч. 30 мин.
Рисунок 7
Разведка
в
горной
местности
.
Учет
особенностей
рельефа
местности
Планирование полета БЛА в горных условиях проводится с использованием цифровых карт рельефа местности (ЦКРМ). Имеющиеся в свободном доступе коммерческие ЦКРМ, полученные по результатам космической съемки, обеспечивают достаточную точность определения высоты рельефа местности в сочетании с точной координатной привязкой.
Опыт
применения
БЛА
«Дозор-
90
Э
»
в
горной
местности
В 2008 году была проведена опытная эксплуатация комплекса с БЛА «Дозор-90 Э» в интересах Пограничной службы ФСБ РФ (Рисунок 8). В период с 15 по 19 октября совершено 11 полетов БЛА суммарной продолжительностью 5 ч 30 мин. Полеты проводились в дневное время в простых и сложных метеоусловиях, при скорости ветра у поверхности земли: встречный - 15 м/с, боковой - 10 м/с, попутный - 5 м/с. Взлет осуществлялся с площадки, расположенной на высоте 1000 м над уровнем моря, максимальная высота полета БЛА -- 3000 м.
В работе БЛА «Дозор-90 Э» показал высокие летные и эксплуатационные качества, все системы комплекса работали штатно.
По результатам полетов составлена фотографическая карта территории полета, вдоль границы РФ (Рисунок 8).
Рисунок 8: посадка БЛА на не подготовленную площадку в районе заставы
Применения БЛА в береговой зоне
Рассматривается сценарий наземного базирования комплекса с БЛА и ведение разведки над морской акваторией на оперативной дальности БЛА.
Штатные оптические средства целевого оборудования БЛА могут применяться для ближней доразведки и идентификации цели.
В настоящее время главной технической составляющей мониторинга обстановки на морских границах являются посты технического наблюдения (ПТН), представляющие собой сеть береговых радиолокационных станций. Дальность обнаружения цели РЛС ПТН составляет до 25 км. Такова же примерно удаленность ПТН одного от другого. Применение БЛА совместно с ПТН позволит:
1) существенно повысить дальность обнаружение цели;
2) сократить время идентификации цели.
Патрулирование
прибрежной
зоны
При патрулировании в прибрежной зоне маршрут БЛА прокладывается вдоль береговой линии за пределами дальности действия РЛС ПТН. В дополнение к штатному оборудованию ПТН оснащаются аппаратурой связи с БЛА. Таким образом, при облете маршрута БЛА постоянно находится в контакте с ближайшим ПТН, передавая на него видео и фото информацию.
Одновременно, БЛА способны проводить идентификацию обнаруженной цели с помощью оптических средств наблюдения, приблизившись к цели на близкое расстояние. При этом цель может быть обнаружена, как непосредственно БЛА, так и любым из ПТН данной сети. Во втором случае БЛА по команде оператора осуществляет перелет в заданный район, прервав выполнение маршрута, либо, поднявшись с места базирования.
Разведка
удаленных
целей
Для ведения разведки удаленных целей, БЛА «Дозор» могут применяться автономно, аналогично применению на предельной оперативной дальности (Рисунок 8).
Работая вне зоны радиовидимости своего НПУ, аппаратура БЛА регистрирует всю информацию целевой аппаратуры в бортовых накопителях. Анализ данных производится после возвращения на базу. В другом варианте информация в реальном времени передается на корабль, находящийся в зоне прямой радиовидимости с БЛА. Таким образом, обнаружение цели и идентификация производится с помощью бортовых оптико-электронных систем наблюдения.
Применение
БЛА
совместно
с
дистанционно
управляемым
катером
Нами прорабатывался вопросы взаимодействия морских и воздушных дистанционных средств для ведения разведки над акваторией морей.
Предлагается следующий алгоритм комплексного применения средств (Рисунок 9):
Рисунок 9: Комплексное применение дистанционных средств разведки.
· совершающий разведывательный полет БЛА обнаруживает цель и по каналу связи с ПТН передает ее координаты на пост управления;
· принимается решение об оказании воздействия;
· в район с заданными координатами направляется дистанционно управляемый катер;
· во время движения катера БЛА продолжает слежение за целью, осуществляя наведение катера;
· достигнув цели, катер осуществляет воздействие на цель с фиксацией координат и времени. Данные в реальном времени транслируются с помощью БЛА на ПТН и на НПУ.
Актуально и использование таких комплексов в борьбе с браконьерами, к примеру, в Астраханских плавнях и в борьбе с наркотрафиком в определенных районах нашей страны.
Наземное оборудование таких комплексов позволяет оператору-дешифровщику производить распознавание целей и выдачу координат найденных объектов с высокой степенью точности. Как использовать полученные координаты решает сам потребитель такой системы.
Покажем на примере комплекса дешифратора, разработанного фирмой «Транзас Вижн», как может происходить этот процесс:
Интеллектуальный
комплекс
дешифровки
изображений
Комплекс предназначен для подключения БЛА, как источника информации, к потребителю.
Комплекс позволяет подключать к потребителю один или несколько БЛА одновременно.
Функции комплекса
Комплекс автоматически выполняет следующие функции:
- обработка информации с целью ее визуализации (фото, видео, РСА, телеметрия)
- обработка информации с целью получения точного целеуказания
- дешифровка изображений
- подготовка вариантов формализованных сообщений
- выдача потребителю сообщения, выбранного оператором
- сохранение поступающей информации в базе данных
- запись действий оператора
- выдача обработанной информации на любой выбранный потребителем уровень иерархии
Размещено на http://www.allbest.ru/
Описание работы комплекса
Визуализация
Комплекс отображает всю информацию в геоинформационной среде Transas Globe, позволяющей просматривать растровые и векторные карты, рельеф, 3D и движущиеся объекты в единой 3D форме в произвольном масштабе (до всей Земли включительно).
Телеметрия
Телеметрические
данные отображаются в виде трека БЛА и 3D-модели БЛА (с учетом ее ориентации). Одновременно может отображаться полетное задание БЛА.
Фото
Одиночные
фотографии
Одиночные фотографии могут отображаться:
- в ракурсе съемки (просмотр в Transas Globe с точки съемки)
- в произвольном ракурсе
Фотография отображается в ортотрасформированном виде, с учетом рельефа.
При указании пикселя фотографии автоматически
вычисляются
координаты
указанной
точки
поверхности
Земли
На фотографию могут автоматически налагаться выбранные оператором слои векторной карты.
Группы
фотографии
Группы фотографий могут отображаться:
- с наложением по исходным или уточненным телеметрическим данным
- в мозаике изображений (сшитая карта)
- в виде 3D-карт (через восстановление 3D)
Видео
Видео может отображаться:
- в ракурсе съемки (просмотр на Глобусе с точки съемки)
- в произвольном ракурсе
Видео отображается в ортотрасформированном виде, с учетом рельефа.
При указании пикселя видео автоматически
вычисляются
координаты
указанной
точки
поверхности
Земли
, с учетом телеметрии, дисторсии камеры и рельефа.
На видео могут автоматически налагаться выбранные оператором слои векторной карты а также телеметрическая информация.
Точное целеуказание
Для точного целеуказания применяются следующие методы:
- сшивка последовательных кадров
- подшивка кадра к фотооснове
- сшивка карты
Дешифровка изображений
Для дешифровки изображений применяются следующие методы:
Дешифровка
фото
и
отдельных
кадров
видео
-
распознавание с самообучением
- фрактальный анализ
- спектральный анализ
- поиск по особым точкам
Дешифровка
видео
-
селекция движущихся целей
- сопровождение целей
Дешифровка
3
D
-карт
-
распознавание 3D-форм
Подготовка, выбор и выдача формализованных сообщений
При обнаружении искомого объекта на мониторе оператора выводится изображение объекта, информация о нем (тип объекта, координаты, скорость и т.д.) и варианты действий для найденного типа объекта.
При выборе оператором одного из предложенных системой действий автоматически генерируется формализованное сообщение.
Оператор может также сам инициировать выдачу формализованного сообщения, указав на изображении положение и тип объекта.
Документирование
Вся поступающая информация автоматически архивируется в виде, удобном для быстрого просмотра.
ПО комплекса также автоматически фиксирует в БД все действия оператора и все выданные системой формализованные сообщения.
ПО комплекса может также выдавать все или любую часть поступающей или обработанной информации на вышестоящий уровень системы управления для ее отображения и анализа.
Наземное оборудование таких комплексов позволяет оператору-дешифровщику производить распознавание целей и выдачу координат найденных объектов с высокой степенью точности. Как использовать полученные координаты, решает
сам
потребитель
такой
системы
.
БЛА «Дозор-100» является развитием БЛА «Дозор-85» в направлении увеличения продолжительности и дальности полета.
Удлинённое крыло позволило повысить летное качество планера и, следовательно, уменьшить расход топлива в крейсерском полете. Таким образом, продолжительность полета БЛА «Дозор-100» увеличилась до 10
часов
с большим весом полезной нагрузки.
Система выпуска выхлопных газов скрыта внутри фюзеляжа, чем обеспечивается снижение тепловой заметности в полете и уменьшение шума выхлопных газов. Размещение силовой установки в кормовой части планера позволяет рационально компоновать полезную нагрузку БЛА, высвобождает пространство для размещения антенных устройств различных типов. Применение V-образного хвостового оперения обеспечивает правильную центровку планера при размещение двигателя в хвосте фюзеляжа БЛА.
Управление
БЛА
«Дозор»
Управление БЛА осуществляется из мобильного пункта управления (МПУ
) с АРМ пилота-оператора или передвижного временного пункта управления (ПВПУ
). БЛА «Дозор
» оснащены современным пилотажно-навигационным комплексом (ПНК) с системой автоматического управления. В состав ПНК входят:
- инерциальная система, комплексированная с приемником глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) ГЛОНАСС/GPS, обеспечивающие определение координат, высоты полета, углов курса и ориентации БЛА;
- система воздушных сигналов, обеспечивающая определение воздушной скорости и барометрической высоты;
- радиовысотомер малых высот;
- модуль автопилота, обеспечивающий выдачу управляющих команд на органы управления полетом БЛА.
АРМ
пилота-оператора
БЛА
Реализованы 3 режима управления БЛА:
Прямое
ручное
управление
по видовой информации, поступающей с видеокамеры переднего обзора. В этом режиме пилот-оператор управляет БЛА, непосредственно воздействует на органы управления, как если бы он находился в кабине самолета. Режим применяется в ближней зоне для вывода БЛА на посадочную глиссаду и при посадке в режиме ручного управления. Применяется технология индикации на лобовом стекле информации, получаемой по каналам телеметрии с навигационно-пилотажной системы БЛА (HUD - head-up display).
Векторное
управление
позволяет пилоту-оператору воздействовать на БЛА через автопилот: изменять высоту и скорость полета, выполнять поворот в заданном направлении, совершать облет точки и другие стандартные летные процедуры.
Автоматический
полет
является основным способом управления БЛА и совершается под управлением автопилота по маршруту, определенному заданной последовательностью поворотных пунктов (ППМ). В процессе полета пилот-оператор может вмешаться в работу автопилота, выдав следующие команды:
- ввод новых ППМ;
- загрузка нового маршрута полета;
- отмена полетного задания и команда на возвращение БЛА;
- команда облета заданной точки или барражирования над определенным районом.
Перед полетом составляется полетное задание (ПЗ) в виде маршрута, определенного координатами поворотных пунктов. В качестве картографической подложки может использоваться сканированная карта, аэрофотоснимки, космический снимок. Для полетов в горной местности со сложным рельефом необходимо учитывать особенности рельефа, как при планировании маршрута полета, так и при размещении наземной станции слежения. Полетное задание сохраняется в памяти компьютера МПУ и формируется база маршрутов. По завершении составления ПЗ программа автоматически проверяет его на «выполнимость», учитывая заложенные характеристики БЛА.
Экран планирования ПЗ.
По завершению прохождения маршрута БЛА пребывает на конечный пункт маршрута, где совершает автоматический заход на посадку и приземляется по-самолетному под управлением пилота-оператора.
Стандартная комплектация МПУ состоит из двух АРМ: пилота и оператора полезной нагрузки. Возможно мобильное исполнение АРМ на планшетном компьютере, позволяющее передавать информацию с БЛА непосредственно потребителю:
Портативный компьютер управления БЛА.
Вспомогательные
способы
навигации
В качестве вспомогательных средств навигации БЛА в случае невозможности использования информации ГНСС рассматриваются следующие способы:
Курсо-воздушное
счисление
координат
позволяет определять длину пройденного пути и направление по данным датчика воздушной скорости и инерциальной системы (либо магнитного компаса) в качестве датчика курса.
Системы связи
Бортовая аппаратура связи БЛА «Дозор
» (линии передачи данных -- ЛПД) обеспечивает двустороннюю передачу данных и команд управления, а также передачу в реальном времени видеоинформации с борта на базовую станцию.
По каналу данных передаются:
С «борта» на «землю»
· Телеметрическая информация (координаты, скорость, высота полета);
· Информация о состоянии бортовых систем.
С «земли» на «борт»:
· Команды управления полетом: изменение маршрута, возврат, изменение параметров полета (скорости, высоты и т.п.);
· Команды управления аппаратурой обеспечения полета (выпуск закрылков, выброс парашюта, выпуск шасси, если предусмотрено);
· Команды управления целевой нагрузкой: положение видеокамеры, включение фотоаппарата, сброс груза.
ЛПД разрабатываются и производятся производителем систем БЛА «Дозор
», обеспечивая, таким образом, технологическую независимость изделия. Согласно ТЗ на разработку, ЛПД обеспечивает дальность передачи видео и телеметрической информации не
менее
100
км
в прямой видимости приемо-передающей антенны НПУ.
Рисунок: Схема обмена данными
Целевая аппаратура и программное обеспечение
Целевая разведывательная аппаратура
Целевая разведывательная аппаратура («полезная нагрузка») БЛА «Дозор-85
» и «Дозор-100
» имеет сменную конфигурацию и может быть установлена на борту в различных комплектациях:
· Оптико-тепловизорная
головка
(оптический и тепловизорный канал расположены на одной оси) с 2-мя степенями свободы.
· Видео
камера
520
линий
для целей взлета и посадки в ручном режиме
· Фотографический
комплекс
высокого разрешения 21 МгПик
· Дуплексный
канал
радиосвязи
для передачи сигналов управления и телеметрии
· Широкополосный
цифровой
канал
с самонастраивающей поворотной антеной для передачи потокового видео на расстояние не менее 100 км
· Системаспутниковой
связи
(в разработке)
· Радиолокационнаястанция
переднего обзора в мм диапазоне
· Боковая
РЛС
с синтезированной апертурой (в разработке)
· Лазерная
подсветка
цели
Следующим типом в линейке БЛА должны стать средневысотные БЛА с большой продолжительностью полета. В таких БЛА, в первую очередь должны быть заинтересованы военные из М.О.. Эта группа «беспилотников» очень близка по своим функциональным возможностям, к таким общеизвестным БЛА, как «Predator» из США. Одной из особенностей этих «беспилотников» является наличие ударной функции.
Анализ целевого применения космических аппаратов и боевых тактических комплексов с беспилотными летательными аппаратами (БЛА) в ходе проведения операции по принуждению Грузии к миру в 2008 году показал, что в существующем виде ни одно из этих средств не является единственно достаточным для удовлетворения требований войск в георазведывательной информации.
Для функционирования систем высокоточного оружия (ВТО) требуются не только технические средства с высокочувствительными датчиками и высокоскоростными средствами обработки сигналов, но и соответствующее информационное обеспечение, а также развитая телекоммуникационная сеть, отвечающая современным требованиям.
Создаваемая информационно-разведывательная инфраструктура должна обеспечивать в масштабе времени, близком к реальному:
Поиск, обнаружение, распознавание, идентификацию и определение местоположения целей;
Формирование необходимых электронных информационных документов (формуляров целей) для индивидуальных полетных заданий средствам поражения;
Оценку результатов ударов.
Быстрое изменение оперативной обстановки требует немедленн
о
го
реагирования и своевременной корректировки задач привлекаемым силам и средствам, особенно при работе с подвижными целями.
Кроме того, в интересах ВТО необходимо обеспечить точность определения координат объектов поражения: не хуже 5
-
7
м
- для стратегического и 3
-
5
м
- для оперативно-тактического звеньев управления ВС РФ.
Если в интересах разведки
необходимо максимально высокое разрешение снимка, то в интересах ВТО
приемлемо использование также снимков среднего разрешения (3 - 5 м).
В целях непрерывного информационного обеспечения (ИО) применения ВТО ВС США активно используются стратегические
разведывательные беспилотные летательные аппараты, главным образом, большой (более
24
часов
) продолжительности полета - высотный БЛА RQ-4A "Глобал
Хок
" и средневысотный MQ-1B "Предатор
".
Эти аппараты, предназначенные для ведения воздушной
радиолокационной
и
оптикоэлектронной
разведки
в целях обеспечения действий ВВС и других видов вооруженных сил на различных ТВД, способны передавать данные в реальном масштабе времени на наземные командные пункты.
Для оперативного получения геопространственной информации совместно с КА разведки предлагается
применять комплексы с БЛА.
При использовании космических снимков высокого разрешения в качестве топоосоновы для наложения актуальной разведывательной информации, достигается существенное повышение точности определения координат объектов. ЗАО
«Р.Е.Т.Кронштадт»
располагает технологиями привязки, как к 2
D
-фотокарте,
так
и
к
3
D
-фотокарте
.
Для повышения точности целеуказания в компании «Транзас-Вижн» разработана программа TopoTarget
.
Программа автоматически сшивает полученную фотографию с фотокартой.
В случае невыраженного (плоского) рельефа программа обеспечивает субпиксельную
точность сшивки, при этом точность целеуказания
соответствует точности фотокарты.
Принцип
работы
программы
Перед выполнением полета программа TopoTarget обрабатывает фотокарту области полета, автоматически выявляя на ней характерные точки. Выявленные характерные точки заносятся в базу данных, затем базы данных упорядочивается. Фотокарта может быть снята с любого ЛА или со спутника. Требования к базовой фотокарте:
Фотокарта должна быть снята примерно в то же время года, что и время проведения полетов
Разрешение фотокарты должно быть таким, чтобы сшиваемый кадр занимал на ней область не менее 800х600 пикселей
При получении фотографии программа автоматически находит на фотографии характерные точки, соответствующие им точки в базе данных, составленной при обработке фотокарты, выделяет в множестве соответствий самосогласованный набор и сшивает полученную фотографию с фотокартой.
Интерфейс
программы
Ниже показан результат работы программы: фотокарта составлена по результатам аэрофотосъемки из 25 кадров. К карте подшит кадр, не вошедший в число 25, из которых она была составлена.
На следующем примере виден танк, находящийся на подшитом кадре.
Быстродействие
Для ускорения работы программы и исключения ошибок, при подшивке кадра используются телеметрические данные: соответствия ищутся на фотокарте в пределах заданного радиуса от центра кадра.
Комплексы с БЛА типа «Дозор»
обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с отечественными аналогами.
На предприятиях ЗАО «Транзас
» создан технический задел, имеются летающие прототипы и развернута производственная база для создания опытных образцов таких комплексов.
Наряду с этим ЗАО «Транзас»
обладает опытом создания тренажерных комплексов, что позволит в дальнейшем организовать обучение личного состава управлению комплексами с БЛА.
БЛА «Дозор-85»
и «Дозор-100»
по своим техническим характеристикам относятся к летательным аппаратам средней дальности. В разработке использованы технические решения, аналогичные БЛА «
Shadow
-200»
и «Predator
». По характеристикам целевой нагрузки БЛА «Дозор-85»
и
«Дозор-100»
способны выполнять те же задачи, что и упомянутые зарубежные системы за исключением ударных. Меньшие массо-габаритные характеристики достигнуты за счет использования современных технологий, в то время как зарубежные аналоги разработаны в 90-е годы прошлого века.
В базовой комплектации комплекс с БЛА «Дозор»
может поставляться в составе трех летательных аппаратов и мобильного пункта управления, размещенного на шасси автомобиля повышенной проходимости.
Комплекс БЛА «Дозор
» может быть оперативно доставлен в район применения с использованием средств транспортной авиации, железнодорожного транспорта, водным путем. Комплекс является мобильным
, и для его операций требуется минимально подготовленная площадка: грунтовая полоса, газон, утрамбованный снег. Перемещение комплекса производится на автомобиле повышенной проходимости с прицепом.
Периодическое техническое обслуживание осуществляется подготовленным персоналом непосредственно на месте базирования. ЗИП и необходимые инструменты поставляются в комплекте.
Эксплуатация комплекса осуществляется экипажем в составе четырех - пяти человек.
Комплекс с БЛА «Дозор»
является полностью
автономным
. Все агрегаты и системы размещены на одном шасси. Электропитание систем базовой станции осуществляется от мотора-генератора, подзарядка батарей БЛА проводится зарядным устройством, входящим в комплект поставки БЛА от бортовой сети электропитания автомобиля.
Учитывая возрастающий интерес компаний топливно-энергетического комплекса, РЖД, МЧС и других ведомств к информации, которую можно получать с использованием комплексов с БЛА, необходимо предусмотреть вариант частно-государственного партнерства.
Данные комплексы с БЛА должны преимущественно создаваться по принципу, учитывающему двойное применение БЛА. При этом заказчиком таких БЛА могут являться финансово-промышленные группы, заинтересованные в использовании ресурса этих комплексов в мирное время совместно с ВС РФ. В процессе реализации подобных проектов на основе частно-государственного партнерства консолидируются, объединяются ресурсы и вклады сторон, а также финансовые риски и затраты. Достигнутые результаты распределяются между сторонами в заранее определённых пропорциях.
Не так давно в открытой прессе появилась информация о планах США на постройку БЛА до
2047
года
. Анализируя данный материал, можно еще раз констатировать тот факт, что мы, пока, значительно отстаем от современного уровня развития БЛА.
Так в этой программе отмечено, что основной упор в развитии БЛА будет сделан на аппараты типа PREDATOR
и аналогичные аппараты более поздних модификаций. Все БЛА разбиты на несколько групп и в каждой группе прописано какое оборудование должны нести БЛА и каких ТТД они должны достигнуть.
В нашей стране, пока еще вообще не создан аппарат аналогичный БЛА PREDATOR
. Первые попытки создать такой аппарат концерном «Вега» по программе «Проходчик»
оказались неудачными. Да, если честно, то проектируемый аппарат с трудом можно назвать аналогом БЛА PREDATOR
. Ни по дальности, ни по грузоподъемности, ни по продолжительности полета этот проект существенно не дотягивает до БЛА PREDATOR
, я уже не говорю об отсутствии системы подготовки кадров для управления такими БЛА и об отсутствии тренажеров для подготовки операторов для них.
В сложившейся ситуации нам нужен БЛА функционально равный БЛА PREDATOR и такой БЛА не обязательно должен быть близок по размерам к нему.
Давайте посчитаем вес той нагрузки, которую нужно поднять в воздух для того, чтобы выполнить функции БЛА PREDATOR
(исключим пока ударную фукцию).
ОТГ (оптико-тепловизорная головка) - 5 кг,
Фотокомплекс - 4 кг,
АВОВП (аналоговая видеосистема обеспечения взлета/посадки) -1 кг,
ЛПД (линия передачи данных) - 0.7 кг,
КРЛ (командная радио линия) - 0.3 кг,
АП (автопилот) - 0.4 кг,
БИНС (бортовая инерциальная система) - 0.6кг,
РЛС (радиолокационная станция) - 4 кг.
Итого: 16
кг
.
Много это или мало? Конечно,
не
много
. Это реальный вес, который на сегодняшний день способен поднимать БЛА с максимальным взлетным весом 100
-
150
кг
и это при условии, что у него на борту lдолжно быть топлива на 10
часов
полета.
Для того чтобы выполнить это условие КБ ЗАО «Р.Е.Т.Кронштадт» был сконструирован БЛА «Дозор-100
» в основе которого лежит конструкция крыла с центропланом.
«Дозор-600» и его прототип «Дозор-100» на выставке МАКС-2009.
В БЛА «Дозор100»
используется двигатель немецкой фирмы «3
W
»
марки«210
TS
»
. Номинальная мощность такого двигателя 21.2
л.с
. При использовании вального генератора, вращающегося от двигателя, мы теряем до 10% мощности двигателя. Т.о., располагаемая мощность нашей энергетической установки, составляет 19
л.с
. Из теории конструирования известно, что приемлемая нагрузка на единицу л.с. для маломаневрнных самолетов лежит в пределах 6-7
кг на л.с. Следовательно, если взять нагрузку в 6
кг
на л.с., то max. взлетный вес составит 114
кг
, а при 7
кг
на л.с. эта цифра будет равна 133
кг
.
Учитывая тот факт, что мощность двигателя мы учитываем исходя из паспортных данных изготовителя двигателя, то в расчетах решили ограничиться взлетным весом в 1
1
0
кг
, в тоже время прочностной расчет был выполнен на вес 130
кг
. Т.о. мы по прочности БЛА имеем запас.
При взлетном весе в 110
кг
мы можем взять на борт 40 кг топлива, в нашем случае это 54 литра. Максимальный расход топлива, полученный при эксплуатации предыдущих БЛА «Дозор» с этими двигателями составлял 5 л/час. Следовательно, мы имеем запас топлива позволяющий летать не менее 10 часов на крейсерской скорости 120-140 км/час. Соответственно при безветрии мы способны пролететь 1200-1400 км. Такие цифры дают нам возможность проводить разведку в течении 4-5 часов на удалении от аэродрома взлета/посадки в 400 км.
Т.о. задача, которая возлагалась на БЛА в теме «Проходчик»
достигается применением БЛА «Дозор-100».
Теперь вспомним о том, что БЛА PREDATOR
выполняет еще и ударную функцию, т.к. способен нести 300 фунтов нагрузки на внешней подвеске на крыле. Вот эта функция для БЛА «Дозор-100
» не выполнима. 300 футов это 120 кг и это абсолютно не возможно. Следовательно для БЛА с ударной функцией необходимо конструировать другой БЛА.
Планер БЛА
«Дозор
-100»,
изготавливается почти полностью из композитных материалов. Размах крыла - 6.0 м; полная взлетная масса - 110 кг; силовая установка - двухтактный двигатель мощностью 21.2 л.с.; продолжительность полета - до 10 часов; крейсерская высота 300-1500 м, потолок 4000 м.
БЛА «Дозор-100»
в 2009 году участвовал в учениях «Запад-2009»
в Калининграде, где выполнял задачу по поиску кораблей радиотехнического дозора стран НАТО, находящихся в нейтральных водах во время проведения учений. В задачу входила передача изображения найденных кораблей и координаты этих целей на командный пункт управления учениями.
Карта района учений с секторами поиска кораблей.
БЛА «Дозор-100»
стартовал с аэродрома «Донское»
, расположенном в 20
км
от командного пункта, где находилась автомашина управления с НПУ и перелетел в нейтральные воды. В режиме поиска пролетел в нейтральных водах 200 км, передавая изображения на расстояние в 55 км в режиме реального времени. По полученным изображениям и координатам оператор-дешифровщик составил и передал развед. донесение командующему флотом. Т.о. БЛА впервые передавал видео изображение на расстояние более 50 км.
Совместно с представителями ОАО «НИИ
ТП»
была продемонстрирована возможность получения координат цели в реальном масштабе времени и передача их на расстояние более 50 км.
Управление БЛА на режимах взлета и посадки проводилось с передвижного временного пункта управления (ПВПУ), располагавшегося в 20 км от машины управления и это подтвердило правильность выбранной концепции - удаленного от театра военных действий аэродрома взлета и посадки.
Для выполнения поставленной задачи, БЛА «Дозор-100»
в общей сложности пролетел в реальных условиях более 300 км в каждом полете, при этом полеты производились в условиях интенсивного использования боевой авиации флота, в сложных метеоусловиях (высота облачности 500 м, видимость 2-3 км, ветер боковой - до 11 м/сек).
Просто вскрыть цели сегодня недостаточно. Надо определить их координаты («привязать»
к
геоинформационной
подоснове
) с точностью, необходимой для применения высокоточного
оружия. Ракеты и бомбы со спутниковой коррекцией обеспечивают точность попадания 5-7
м
с перспективой улучшения до метра
. Соответствующим должно быть и целеуказание
. Вся система мониторинга с БЛА нацелена на такую точную привязку.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка и внедрение программы моделирования системы автоматического управления взлетом самолетного типа для беспилотного летательного аппарата. Обзор и анализ существующих БЛА среднего класса аэродромного базирования, выбор оптимального способа взлета.
дипломная работа , добавлен 07.02.2013
Типы беспилотных летательных аппаратов. Применение инерциальных методов в навигации. Движение материальной точки в неинерциальной системе координат. Принцип силовой гироскопической стабилизации. Разработка новых гироскопических чувствительных элементов.
реферат , добавлен 23.05.2014
Понятие эргономичности пользовательского интерфейса. Подсистема создания, редактирования и визуализации маршрута беспилотного летательного аппарата на цифровой карте местности. Требования к программной архитектуре подсистемы. Средства и порядок испытаний.
дипломная работа , добавлен 06.07.2012
Обеспечение безопасности полетов. Анализ опасных сближений самолетов. Цифровой метод определения временного критерия опасности. Определение взаимного расположения летательных аппаратов в горизонтальной плоскости. Модуль динамической экспертной системы.
дипломная работа , добавлен 16.04.2012
Особенности построения теоретического профиля НЕЖ с помощью конформного отображения Н.Е. Жуковского. Геометрические параметры и сопротивление летательного аппарата. Методика определения сквозных и аэродинамических характеристик летательного аппарата.
курсовая работа , добавлен 19.04.2010
Рассмотрение летательного авиадвигателя как объекта технической эксплуатации. Характеристика контролепригодности и надежности. Система технического обслуживания и ремонта транспортных средств. Заправка летательных аппаратов горюче-смазочными материалами.
дипломная работа , добавлен 30.07.2015
Определение габаритов корпуса летательного аппарата, площади и габариты крыла, габаритов двигательной установки и топливного заряда, удельной нагрузки на оперение. Компоновка и центровка летательного аппарата. Расчет нагрузок, действующих на корпус.
дипломная работа , добавлен 16.06.2017
Управляемый полет летательного аппарата. Математическое описание продольного движения. Линеаризация движений продольного движения летательного аппарата. Имитационная модель для линеаризованной системы дифференциальных уравнений продольного движения.
курсовая работа , добавлен 04.04.2015
Классификация воздушных судов. Специфика чрезвычайных происшествий на авиационном транспорте, перечень поражающих факторов. Предупреждение обледенения самолёта. Системы бортового оборудования летательных аппаратов и обеспечение безопасности полётов.
реферат , добавлен 02.04.2014
Структурный анализ механизма управления рулем летательного аппарата, его размеры. Расчет зависимости для кинематического исследования механизма. Исследование движения механизма под действием сил. Расчет геометрических параметров смещенного зацепления.
