Содержание

Виды беспилотных аппаратов для аэрофотосъемки

Выбирая беспилотник для картографии, геодезии или нужд землепользования, необходимо учитывать его параметры и конструктивные особенности. Сегодня на рынке представлено очень большое количество различных моделей БПЛА, как отечественных, так и зарубежных производителей.


Классификация БПЛА

В данной материале рассмотрим:

  • беспилотники самолетного типа;
  • модели со свободным стартом, а также приземлением;
  • мультикоптеры и вертолеты.

Главными характеристиками для всех без исключения БПЛА являются их масса, размеры, а также форма. Данные  характеристики определяют способы старта аппаратов, их грузоподъемности, а также поведение беспилотника в небе.

Вес беспилотников

От критической взлетной массы БПЛА зависит, какой тип аппаратуры можно будет использовать для производства фотосъемки земной поверхности или лазерного сканирования. Если взлетная масса большая, целесообразно применять более точное оборудование (с большим разрешением матрицы) для производства съемки или оборудовать лазерным сканером.

Также стоит отметить, что тяжелый БПЛА более стабилен в воздухе, от чего соблюдается правильная геометрия снимков. Стоит учитывать, что обычно аппарат выбирается исходя из бюджета и наличия специалистов, которые могут управлять тем или иным воздушным судном.

Формы и размеры беспилотников

Самолетный тип беспилотников представлен двумя видами: фюзеляжный и летающее крыло. От размеров крыла напрямую зависят аэродинамические показатели.

  • Благодаря тому, что фюзеляжные аппараты зачастую имеют больший вес, они могут нести дополнительную полезную нагрузку и, как правило, более стабильны в воздухе (соответственно улучшаются условия для производства аэрофотосъемки и не дают «смазов» на снимаках даже при низком ISO). В тоже время, конструкция таких беспилотных аппаратов сложна, что сказывается на стоимости ремонта и ужесточении инструкций по обслуживанию и эксплуатации. Фюзеляжные БПЛА запускаются с катапульты.
  • БПЛА типа летающее крыло отличаются простой конструкцией. К недостаткам можно отнести малую полезную нагрузку и размеры. Это не позволяет аппарату поднимать тот вес, который доступен для БПЛА фюзеляжного типа. Однако, их можно запустить в небо без системы катапультирования, а цена «болванки» позволит всегда иметь в запасе еще один самолет.

Многовинтовые БПЛА (мультикоптеры)

Мультироторы (мультикоптеры), в свою очередь, различаются по многим характеристикам. Среди них немаловажный показатель – это число винтов. Существует мнение, что аппараты с 8-ю винтами более стабильны в воздухе, чем 4- и 6-винтовые. Алгоритмы полетов позволили добиться того, что практически все коптеры ведут себя стабильно даже в случае нарушения работы одного из винтов. Опыт показывает, что базовый DJI Phantom применим в сфере геодезии при использовании опознаков.

Моторы в БПЛА

Львиная доля беспилотников оснащены электрическими двигателями. От параметров двигателя главным образом зависит максимальное время и расстояние полёта. Небольшие беспилотные аппараты могут находиться в полёте до 20-40 минут. Более крупные модели летают меньше, но могут поднять больше полезной нагрузки.

Также существуют модели беспилотников с бензиновыми двигателями. Такие аппараты тяжелее, но мощнее электрических. Время полёта может составлять десять часов. Причем беспилотник может преодолеть расстояние до 1 тыс. км. В качестве топлива используют бензиновую смесь (марки 92 и 95) с добавлением синтетического масла для двухтактных моторов. Бензиновые БПЛА расходуют около 500 мл бензина в час (режим горизонтального полёта). В среднем объем бака такого аппарата равен пяти литрам. Такие БПЛА целесообразно использовать для производства аэрофотосъемки больших по площади территорий.

Высота съемки и качество снимков

От высоты полета беспилотника зависит размер пикселя изображений, а также количество снимков. В странах ЕС существуют жесткие ограничения по поводу полетов в воздушном пространстве на высотах до 0,1 – 0,15 км. В тоже время отечественное законодательство не предусматривает ограничений на число полетных заданий. Имея снимок с разрешением 3-4 см/пиксель, можно путем дешифрирования получить топоплан М 1:2000, а в некоторых случаях, если местность открытая и не слишком контурная, и 1:500.

Скорость беспилотных аппаратов

От скорости БПЛА зависит возможность их применения в ветреные дни и производительность работ по съемке земной поверхности.

  • Компактные беспилотные самолеты (летающее крыло) имеют крейсерскую скорость 50 – 70 км/ч.
  • Более крупные модели БПЛА – 100 км/ч.
  • При скорости ветра 10 м/c и более использование беспилотников ограничено. Ветер в влияет на качество полученных изображений и перекрытия снимков, увеличивая смазы. Также стоит отметить, что спрогнозировать порывы ветра на высоте довольно сложно.

Способы взлета и посадки БПЛА самолета

Одним из немаловажных параметров БПЛА является способ их взлета и приземления.

  • Главными способами старта являются взлет с помощью специальной катапульты, а также запуск аппарата с рук.
  • Для посадки применяется парашютный способ, либо посадку на корпус 
  • Конвертопланы имеют вертикальный взлет и посадку.

Современные летательные аппараты работают в автоматическом режиме. Осуществление ручного управления используется опытными пилотами при взлете и посадке в сложных условиях.

В БПЛА есть автопилот – мозговой цент беспилотного летательного аппарата. Ранее использовались простые автопилоты, которые главным образом применялись для любительских целей, не удовлетворяя задачам аэрофотосъемки – количество точек было крайне мало. Сегодня проблемы в ограничении количества контрольных точек нет – самолеты полностью удовлетворяют требованиям фотограмметрии при выстраивании сложных маршрутных заданий.

Фотокамеры беспилотников

Большинство самолетов или коптеров –  небольшие аппараты с низкой грузоподъемностью. Исходя из этого фактора, в роли приборов для аэрофотосъемки, чаще всего, применяют небольшие фотокамеры, но с большими возможностями.

  • Современные компактные камеры могут иметь разрешение матрицы от 24 мпикс, а также физический размер матрицы в 35 мм, что удовлетворяет потребностям аэрофотосъемки.
  • На крупные БПЛА монтируется более серьезное оборудование (АФС-камеры с центральным затвором).
  • То, как работают затворы, камеры тоже очень важно. Центральный или электронный затвор на камерах позволяет успешно применять их для целей аэрофотосъемки.

Существуют также фотокамеры, которые созданы специально для использования на беспилотниках. Такое профессиональное оборудование стоит не дешево (30–50 тыс.евро). Несомненно, такая камера обеспечивает снимки очень высокого качества. От производительности фотокамеры и её матрицы также зависит число снимков и затраты времени на обработку полученных результатов аэрофотосъемки.

Оборудование для спутниковой навигации

Основными приборами для навигации в беспилотниках, чаще всего, выступают недорогие одночастотные приборы GPS/IMU. Это же оборудование применяется для внешней ориентации фотоснимков. В настоящее время, все больше производителей традиционных геодезических приборов, таких как Javad, Trimble, Novotel, добавляют в линейку GPS/ГЛОНАСС плат компактные и максимально облегченные вариации для воздушного применения. Произведенные измерения с борта уравниваются с данными основных GNSS базовых станций. На большинстве беспилотников устанавливают инерциальные системы INS, которые делают возможным ориентирование аэрофотосъемки с нужной точностью.

Обмен данными

Связь с беспилотниками осуществляется через радиоволны. Частоты находятся в диапазоне от 0,443 до 2,4 ГГц. Связь с БПЛА нужна для контроля точности выполнения плана работ, и возможной корректировки аппарата во время полёта. Также возможна передача полученных изображений и картинки с навигационной камеры через радиоканалы на дальних расстояниях.

Условия для работы

Большинство беспилотников могут работать в широком температурном диапазоне (от -30 до +50 градусов по Цельсию), что позволяет использовать аппараты в различных широтах земного шара. Кроме температуры важна скорость ветра. Большинство беспилотных летательных аппаратов могут нормально работать, при скорости ветра от 0 до 15 м/с.

Дополнительный «обвес»

К оборудованию, которое может устанавливаться на беспилотник, относятся не только фотокамеры. Также могут устанавливаться такие приборы, как лазерный сканер (LIDAR), видеокамера, тепловизор, инфракрасная камера. Такое оборудование позволяет успешно решать многие задачи, при исследовании и технической диагностики различных наземных объектов, сельском хозяйстве, мониторинге за трубопроводами.

Сертификация беспилотников в РФ

Учетом воздушных судов в России занимается Росавиация. Регистрация занимает несколько дней. Необходимо подать комплект документов тремя способам: через портал Госуслуг, через портал учета БВС, бумажным отправлением в Федеральное агенство Воздушного транспорта. После рассмотрения заявления судну будет присвоен индивидуальный номер.


Для решения задач землеустройства, геодезии и картографии необходимы беспилотные аппараты с параметрами, которые позволяют устанавливать на них специализированные приборы GPS/INS, а также камеры (имеющие крупную матрицу и центральный затвор).

Важно что бы алгоритмы автопилота соответствовали съемке с четко установленными параметрами задания.

При мониторинге земель сельскохозяйственного назначения, а также водных и лесных массивов, можно использовать БПЛА меньших размеров, а также устанавливать непрофессиональные камеры. В этом случае возникает вопрос производительности, так как такие территории, как правило, довольно велики по площади. В данном случае  важно, что бы БПЛА были максимально устойчивы к различным погодным условиям и подходили в балансе время полета/скорость/дальность.

Маркшейдеры на горных предприятиях все чаще задействуют в каждодневной работе воздушнею съемку. БПЛА идеально подходят для этих условий, так как не встречается практически никаких помех в виде дереьвев или зданий, которые ограничивают применение летающих аппаратов. Еще одним преимуществом является и то, что воздушное пространство над карьерами обычно регулируется в том числе и самим пользователем недр, поэтому проблем с согласванием полетов возникнуть не должно.

Беспилотные летательные аппараты в России

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

Типы беспилотных летательных аппаратов

Условно беспилотники обычно разделяют на три большие категории:

  • ДПЛА – беспилотные дистанционно-пилотируемые аппараты;
  • Автоматические БПЛА;
  • Неуправляемые БПЛА.
В свою очередь в этих категориях разделяют микро, мини, средние и тяжелые. Отношение беспилотника к тому или иному классу определяют по массе, дальности и высоте полета и времени, которое аппарат способен провести в воздухе:
  • Тяжелые – имеют потолок до 20 км, могут провести в воздухе без дозаправок более 24 часов;
  • Средние (иногда их называют «миди») – имеют массу до 1000 кг, способны провести в воздухе 10-12 часов и подняться на высоту до 9-10км;
  • Мини – 50 кг, несколько часов могут провести в воздухе, потолок ограничен 3-5км;
  • Микро – до 10 кг, около часа в воздухе и выше километра им не подняться.


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

Беспилотные аппараты России

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

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

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

Беспилотные аппараты в России сейчас активно разрабатываются в ОКБ Сухого.

Беспилотные летательные аппараты вертолетного типа

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

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

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

  • ScyPatrol-100 – это небольшой вертолет, который способен поднять до 9кг полезной нагрузки, и предназначен для наблюдения. Он может развить скорость до 130км в час и способен провести в воздухе до 6 часов. К числу его особенностей можно отнести наличие автопилота и возможность быстро его поднять в воздух усилиями всего двух человек.
  • ScyPatrol-150 – это более тяжелый собрат предыдущей модели. При максимальном взлетном весе 35кг он способен поднять до 12 кг полезной нагрузки.
  • ScyPatrol-180 – еще более тяжелая модель. Четырех метровый вертолет имеет диаметр ротора 3м, при максимальном весе 150кг может нести до 40кг полезной нагрузки и 55кг топлива. Разогнать его быстрее 100км в час вряд ли получится. Как и его собраться ScyPatrol-180 предназначен для наблюдения и обследования.
  • ScyPatrol-200 – более мощный, более быстрый и более грузоподъемный вертолет. Имея максимальную взлетную массу 200кг способен нести до 50кг полезной нагрузки и развивать скорость до 222км в час. В отличии от ранее описанных моделей этот вертолет способен нести на борту вооружение.
  • ScyPatrol-5 – небольшой и очень маневренный вертолет, который способен переносить до 5кг полезной нагрузки. Способен исследовать объекты в радиусе 5км от точки взлета.

Устройство БПЛА

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

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

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

ADA Aero (  Дроны вертикального   взлёта и посадки)

КонвертопланСамолётГибрид

Аппарат и производитель
1КомпанияADA Aerospace, ADA UAVOptiplane
2Название модели БПЛАТРИАДА MK II 4
421-04МГеоскан 101S-250 3
Colibri S2 2
3Текущий статусСерийный, с настройкой под заказчика
СерийныйСерийныйСерийный
Тестовый
прототип

Летно-технические характеристики
1(км. ) Дальность полета260 км. / 660 км. (с ДВС)
120 км.70 км.150 км.
30 км. 1
2(ч.) Время полетадо 4 ч. / 10 ч. (с ДВС)0,58 ч.
3(км/ч) Скорость максимальная200 км/ч
100 км/ч130 км/ч120 км/ч
36 км/ч
4(кг.) Максимальный вес груза7 кг.0,9 кг.
5(шт.) Полезная нагрузка20 шт. + рой микродронов2 шт.
6ОтказоустойчивостьДвукратное резервирование механики,
трехкратное резервирование авионики
Нет
7ПомехоустойчивостьУстойчивость к ЭМИ,
навигационным помехам
Нет
8СвязьЦифровая — LTE/3G/GSM
Резервный цифровой линк — 2. 4 ГГц 3.5ГГц
Bluetooth 4.2

C-OFDM
аналог
ТелеметрияАналоговый
видеолинк
Аналоговый
видеолинк

Летно технические характеристики
1Вертикальный взлёт и посадкаДаДа
2Удобство запуска и посадкиС рук, и в автомате
КатапультаКатапультаКатапульта
С рук
3Тип управленияПолный автомат
Полуавтомат
с оператором
Полуавтомат
с оператором
Полуавтомат
с оператором
Полуавтомат
с оператором
4НавигацияИНС с коррекцией GPS/ГЛОНАСС +оптика +радиомаяки
ИНС +GPSИНС +GPSИНС +GPS
ИНС +GPS
5Система спасенияПневматическая парашютнаяНет
6(м/с) Ветроустойчивость17 м/с10 м/с
7МатериалКомпозит
КомпозитПенопластКомпозит
Композит
8Погодные условия эксплуатацииВсепогодный, IP 56
Ясная погодаЯсная погодаЯсная погода
Ясная погода
9(t °C) Температура эксплуатации-40 / +40
-30 / +40-20 / +40-30 / +30
-15 / +28
10(тип) Источник питанияLi-Ion (Li-fe-po, Li-Po, +генератор ДВС)Li-Po
11Гарантиядо 60 мес. или 1000+1 вылет?
12СтраховкаСтрахование КАСКО (ADA INSURE)Нет

БПЛА палубного базирования ВМС зарубежных стран — ВМС — Материал посвящён … — Статьи

Майор Б. Денисов;
В. Георгиев,
доктор технических наук

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), ставшие неотъемлемой частью средств вооруженной борьбы, предназначены для решения широкого круга задач. С начала 2000-х годов они находятся на вооружении кораблей различного водоизмещения ВМС США и других стран. Разрабатываются БПЛА берегового и палубного базирования, а также беспилотные летательные аппараты для применения с подводных лодок.

В статье рассмотрены конструктивные особенности и приведены тактико-технические характеристики основных образцов аппаратов, запускаемых с палубы кораблей.

Оснащение кораблей авиационными средствами, обеспечивающими ведение воздушной разведки и корректировку огня артиллерии, ведется с начала ХХ века. Первые опыты применения с кораблей беспилотных самолетов датируются 1942 годом, а беспилотных вертолетов — 1959-м.

В США первыми беспилотными самолетами, которые могли взлетать с палубы авианосца, стали TDN-1 компании «Нэйвел эркрафт фэктори» и TDR-1 фирмы «Интерстейт». Они предназначались для борьбы с японскими кораблями на Тихом океане.

Управление полетом беспилотного самолета TDR-1, оснащенного осколочно-фугасной авиационной бомбой калибра 910 кг или одной торпедой Mк 13 массой 1 005 кг, осуществлялось оператором с борта пилотируемого самолета по радиоканалу. Наведение на цель производилось с помощью компактной телевизионной камеры типа «Блок-1».

Изображение от нее транслировалось на телевизионный приемник самолета управления, работающего на одной из четырех фиксированных частот: 78, 90, 102 и 114 МГц. Это обеспечивало одновременное применение четырех аппаратов по одной цели.

Для взлета TDR-1 с аэродрома или с палубы авианосца использовался командный пост. По радиокомандам машина поднималась в воздух и переводилась в горизонтальный полет. Далее управление осуществлял экипаж самолета сопровождения. Предполагалось, что после атаки цели беспилотный аппарат будет приводняться и использоваться многократно. Однако, как правило, он оказывался одноразового применения.

Для перегона между аэродромами беспилотные самолеты имели небольшую закрытую кабину для летчика и простейшее навигационное оборудование.

При выполнении боевого задания фонарь кабины и кресло летчика демонтировались, а отверстие в корпусе закрывалось обшивкой.

Трехстоечное неубирающееся шасси применялось только при перелетах между базами, а при боевом вылете сбрасывалось после взлета.

TDR-1 использовались в ходе боевых действий в период с июля по октябрь 1944 года. Из 46 запущенных аппаратов 29 поразили намеченные цели. Всего было построено до 300 радиоуправляемых машин TDN-1 и TDR-1.

Первым беспилотным вертолетом, поступившим на вооружение ВМС США в 1963 году, стал QH-50 DASH (Drone Anti-Submarine Helicopter) компании «Гиродайн». Разработанный на основе малоразмерного вертолета XRON-I «Роторсайкл», он предназначался для решения задач противолодочной обороны.

Аппаратом QH-50 оснащались эсминцы, построенные в период Второй мировой войны, с целью повышения их возможностей по борьбе с подводными лодками вероятного противника.

Аппараты QH-50 максимальной взлетной массой 1046 кг оснащались двумя торпедами Mк 44 или Mк 46 и использовались совместно с другими противолодочными средствами корабля. После обнаружения подводной лодки беспилотный вертолет, управляемый дистанционно, направлялся в точку пуска торпед, осуществлял их сброс и возвращался обратно на корабль. Такая тактика позволяла значительно расширить рубежи перехвата подводных лодок противника.

При возникновении нештатной ситуации беспилотный аппарат мог приводниться. За время эксплуатации в море было потеряно примерно 360 машин, 85% из них — из-за отказа системы управления.

Беспилотные вертолеты QH-50 различных модификаций состояли на вооружении ВМС США до 1973 года. Всего за время серийного производства выпущено около 750 единиц. Последние модели QH-50 эксплуатировались на испытательном полигоне сухопутных войск США Уайт-Сэндз до 2006 года.

Современные зарубежные БПЛА по массо-габаритным характеристикам подразделяются на три класса.

Беспилотные летательные аппараты первого класса (максимальная взлетная масса до 150 кг) могут совершать полеты на расстояние до 50-100 км в интересах разведывательного обеспечения отдельных судов или отрядов боевых кораблей. Как правило, такие аппараты выполнены по самолетной схеме.

БПЛА, относящиеся ко второму классу максимальной взлетной массой от 150 до 600 кг, должны обеспечивать действия отрядов боевых кораблей и корабельных соединений, совершая полеты на удаление до 200 км. Большинство из них — беспилотные аппараты вертолетной схемы.

Аппараты третьего класса имеют максимальную взлетную массу более 600 кг. Они задействуются при решении задач по ведению разведки в интересах объединений и флотов ВМС. На вооружении состоят беспилотные вертолеты и самолеты, причем как палубного, так и аэродромного базирования (например, американский стратегический разведывательный БПЛА большой продолжительности полета MQ-4С «Тритон»).

Наиболее известными аппаратами первого класса являются американские БПЛА ScanEagle и RQ-21A «Блэк Джек».

Аппарат ScanEagle разработан специалистами американской компании «Инситу» (вошла в состав концерна «Боинг») в начале 2000-х годов на базе коммерческого БПЛА «Си Скэн»1, созданного для рыболовецких судов и обеспечивающего длительное наблюдение за косяками рыб.

Он обладает летно-техническими характеристиками, оптимизированными для выполнения задач длительного патрулирования заданных районов. Состоит на вооружении ВМС США и ряда других зарубежных стран.

ScanEagle выполнен по схеме «бесхвостка». Он оснащен стреловидным крылом с загнутыми вверх законцовками. Силовая установка — поршневой двигатель 3W-28 мощностью 1,9 кВт с двухлопастным толкающим винтом. В носовой части фюзеляжа размещена гиростабилизированная платформа с установленной на ней телевизионной или инфракрасной камерой.

Аппарат стартует с пневматической катапульты2. Его посадка осуществляется с помощью системы «Скай Хук». Она представляет собой штангу с тросом длиной около 15 м. Захват троса обеспечивается крюками, расположенными на законцовках крыла. Допустимая максимальная скорость ветра при посадке 55,5 км/ч.

Дополняет линейку аппаратов «Си Скэн» и ScanEagle тактический БПЛА большой продолжительности полета RQ-21A «Блэк Джек», разработанный по программе STUAS (Small Tactical Unmanned Aircraft System). Он поступил на вооружение ВМС, включая морскую пехоту (МП) США, в 2016 году. Аппарат предназначен для ведения видовой воздушной разведки, выдачи целеуказания и ретрансляции сигналов связи при обеспечении боевых действий подразделениями и частями МП, а также надводными кораблями различных классов на удалении до 100 км.

БПЛА RQ-21А имеет следующее основное разведывательное оборудование: оптико-электронную систему «Мульти-8000» (две камеры среднего и дальнего ИК-диапазонов длин волн, цифровая телевизионная камера и лазерный дальномер-целеуказатель), установленную в носовой части фюзеляжа на гиростабилизированной платформе. В качестве дополнительной полезной нагрузки, размещаемой в фюзеляжном отсеке или на подкрыльевых узлах подвески, могут быть радиолокационная станция с синтезированием апертуры антенны «НаноСАР» (NanoSAR) и аппаратура ретрансляции сигналов связи.

Компактная РЛС «Нано-САР» массой около 900 г работает в диапазоне частот 8-12 ГГц и потребляет мощность от 10 до 25 Вт. В ней реализованы режимы маршрутной съемки и селекции движущихся целей. Дальность действия станции составляет 3 300 км, линейное разрешение на местности 35 см.

В состав комплекса с БПЛА RQ-21A «Блэк Джек» военно-морских сил США входят: три аппарата (пять — для подразделений МП), одна станция управления (две — для подразделений МП), взлетно-посадочное оборудование, комплект запасных частей и принадлежностей.

Аппарат может запускаться с площадок ограниченных размеров, с палубы кораблей при допустимой скорости ветра 55 км/ч. Запуск RQ-21A «Блэк Джек», оснащенного поршневым двигателем (мощность 6 кВт) осуществляется с пневматической катапульты. Для выполнения посадки используется устройство «Скай Хук».

Руководством американских ВМС предусмотрена закупка 56 комплексов (из них 32 — для подразделений морской пехоты), которые заменят состоящие на вооружении ScanEagle.

В классе аппаратов массой до 600 кг наибольшую известность получил беспилотный вертолет S-100 «Камкоптер» австрийской компании «Шибель электронише геретэ». Он производится серийно с 2005 года. Наиболее крупный потребитель — сухопутные войска Объединенных Арабских Эмиратов (80 единиц). S-100 поставлялись в Австралию, Иорданию, Италию, Китай, Малайзию, Францию, Республику Корея и другие страны. Они используются наблюдательной миссией ОБСЕ на Украине.

Наряду с решением задач воздушной разведки беспилотные вертолеты могут быть задействованы для обеспечения пусков ракет, стрельбы артиллерии и применения авиационных средств поражения в интересах корабельных групп, использоваться при проведении поисково-спасательных работ на море, а также для доставки грузов в заданный район.

Корпус БПЛА S-100 модульной конструкции изготовлен из композиционных материалов на основе углеволокна. Пилотажно-навигационное оборудование, аппаратура передачи данных и электроснабжения размещены в герметичном отсеке. Вал и втулка несущего винта выполнены из титана, рамы двигателя и носовой части корпуса — из титановых трубок.

Роторно-поршневой двигатель объемом 300 см3 имеет двойную систему зажигания и впрыска топлива, два бензонасоса и электронную систему управления. Мощность двигателя 41 кВт. Полезная нагрузка — оптико-электронная система (РОР-200, РОР-300 и МХ-10), либо радиолокационная станция с синтезированием апертуры антенны «Пико-САР» (PicoSAR) или иные средства.

Полет БПЛА S-100 может выполняться в автоматическом или дистанционно управляемом режиме. В случае потери связи независимо от режима управления аппарат автоматически возвращается к месту старта. Допустимая скорость ветра при взлете и посадке 46 км/ч. Боковые узлы подвески рассчитаны на внешнюю нагрузку массой до 10 кг каждый. На них могут крепиться две управляемые ракеты LMM (Light Multirole Missile). При установке дополнительных топливных баков продолжительность полета аппарата может доходить до 10 ч.

Одним из конкурентов S-100 «Камкоптер» может выступать беспилотный вертолет AWHERO. В настоящее время он разрабатывается специалистами корпорации «Леонардо». Благодаря небольшим размерам аппарат может быть включен в состав вооружения кораблей с малым водоизмещением. Основное его предназначение — ведение видовой воздушной разведки. Первый полет предсерийного образца БПЛА AWHERO состоялся в декабре 2018 года.

Для аппарата планируется разработать несколько вариантов полезной нагрузки. В состав основных будет включена оптико-электронная система наблюдения и радиолокационная станция компании «Габбиано». Дополнительные комплекты — аппаратура ретрансляции, радио- и радиотехнической разведки, автоматы отстрела (например, радиогидроакустических буев) и другое оборудование.

Средства связи и обмена данными, установленные на аппарате, обеспечат получение команд управления и передачу информации от бортовых систем на корабль на удалении от него до 180 км. Они также позволят экипажам вертолетов NH-90, AW-159, AW-101 управлять БПЛА AWHERO и получать видеоизображения от системы наблюдения.

В настоящее время аппарат AWHERO предлагается разработчиком в рамках европейской стратегической инициативы «Океан-2020» (OCEAN — Open Cooperation for European mAritime awareNess). Она предусматривает: координацию научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, повышение кооперации между национальными ВС и военно-промышленными комплексами стран Евросоюза. Сроки принятия данного БПЛА на вооружение не определены.

Крупногабаритные и тяжелые беспилотные машины третьего класса в большинстве своем также представлены вертолетами. Причем это безэкипажные модификации пилотируемых летательных аппаратов.

По состоянию на 2020 год подавляющее большинство техники данного типа имелось в парке беспилотной авиации ВМС США. Преимущественно это БПЛА MQ-8В и С «Файрскаут» компании «Нортроп-Грумман», предназначенные для поиска, обнаружения и распознавания наземных и надводных целей, выдачи целеуказания корабельным системам оружия, а также для ретрансляции сигналов связи. Они могут использоваться для обеспечения поисково-спасательных операций и транспортировки грузов.

Текущими планами командования американских ВМС предусмотрена закупка 63-64 БПЛА «Файрскаут» обеих модификаций — 30 MQ-8B и 33-34 MQ-8C.

Многоцелевой БПЛА MQ-8B «Файрскаут» разработан на базе вертолета «Швейцер-333». На вооружении ВМС США находится с 2010 года. Аппарат включен в состав вооружения кораблей прибрежной морской зоны. Первые БПЛА MQ-8B были развернуты на фрегате LCS-3 «Форт Уорт» типа «Фридом» в 2014 году. Комплекс включает три БПЛА, станцию управления и вспомогательное оборудование.

Основное разведывательное оборудование — оптико-электронная система AN/AAQ-22D. Рассматривается возможность оснащения машины малогабаритной радиолокационной станцией кругового обзора AN/ZPY-4. Для аппарата разработаны легкосъемные боковые пилоны, на которых кроме авиационных средств поражения могут размещаться контейнеры для загрузки боеприпасов, медикаментов, продовольствия и других грузов. В состав вооружения (максимальная бомбовая нагрузка 160 кг) могут входить противотанковые управляемые ракеты AGM-114 «Хеллфайр», управляемые ракеты APKWS, самонаводящиеся боеприпасы «Бэт» и «Вайпер Страйк», а  также ракеты «Стингер» класса «воздух — воздух».

Основные ТТХ БПЛА
  ScanEagle RQ-21A S-100 AWHERO MQ-8B MQ-8С
Масса, кг:            
— максимальная взлетная 15-16 61 200 205 1429 2380
— пустого летательного аппарата 10 34 100-110 120    
— топлива 3 до 8,6 42 85    
— полезной нагрузки (максимальная) 2 до 22 до 50   272 1300
Максимальная скорость полета, км/ч 100 170 240 170 200 250
Крейсерская скорость полета, км/ч 90   102 3000    
Практический потолок, м 5700 6100 5500 (с полезной
нагрузкой 35 кг) 6
6100 6000
Радиус действия, км 120 100 180      
Продолжительность полета, ч 20 24 6   6-8 15
Длина, м
(длина х высота х ширина)
1,5 2,2 (3,1х1
х1,2)
(3,7х1,2
х1,05)
6,9 10,6
Размах крыла, м 3,1 4,8 3,4      
Диаметр несущего винта, м       4 8,4 10,7

1 В 1998 году компания «Инситу» совместно с университетом штата Вашингтон продемонстрировала потенциальные возможности аппарата данного класса «Аэрозонд» по имени «Лайма», успешно осуществив первый в мире трансатлантический перелет (из г. Ньюфаундленд в Шотландию). При этом, по заявлению разработчиков, на преодоление 3700 км ему потребовалось 5,6 л бензина.

2 Эксплуатировался на 14 типах кораблей, от рыболовецкой шхуны длиной 18 м («Шаклетон») до судна передового базирования длиной 277 м («Стокхэм»).

(Окончание следует)

Зарубежное военное обозрение. — 2021. — №1. — С. 80-85

Гендиректор «Кронштадта» Сергей Богатиков рассказал, как РФ догоняет США по разработке БЛА

– Как можно оценить российские разработки в области БЛА по сравнению с другими странами? Мы догоняем или в чем–то уже опережаем?

– Систематические и целенаправленные разработки современных беспилотных летательных аппаратов в России начались в 2011 году. Тогда компания «Кронштадт», ранее именовавшаяся «Транзас», выиграла конкурс Минобороны на создание беспилотного летательного аппарата массой до одной тонны. Опытно-конструкторская работа получила наименование «Иноходец-БЛА», сам же наш аппарат называется «Орион». К тому времени в США и Израиле БЛА уже широко применялись, и наше отставание можно было оценить в 10-15 лет.

Сейчас Россия существенно сократила разрыв, но и они не стояли на месте. Кроме того, за этот период появились новые игроки: КНР, Турция, Иран. Идет постоянная и ожесточенная борьба за лидерство. За время выполнения НИР и ОКР (научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских работ – «Газета.Ru) по разработке БЛА тяжелого класса в России сформировалась новая подотрасль авиации – беспилотная авиация. Это сотни поставщиков в стране.

close

100%

Сергей Богатиков

kronshtadt.ru

«Кронштадт» своего рода первопроходец – мы первыми в нашей стране получили заключение Минобороны на серийный выпуск крупноразмерных беспилотников. Сегодня военное ведомство заказало у нас уже два типа БЛА самолетного типа. Кроме того, наш «Орион» постоянно развивается, модернизируется и является универсальной платформой для отработки передовых технологий.

Можно, конечно, долго обсуждать, кто кого догоняет и обгоняет, но главное в том, что сейчас в России масса беспилотных разработок – бум беспилотья очевиден.

– Сообщалось, что компания «Кронштадт» планирует поставлять беспилотники на экспорт. Какие это будут аппараты и в какие страны?

– Компания «Кронштадт» готова к поставкам разведывательно-ударных комплексов с беспилотными летательными аппаратами «Орион-Э» зарубежным заказчикам с 2022 года, но в первую очередь нам необходимо удовлетворить спрос Минобороны России.

Интерес у иностранных государств к «Ориону-Э» большой, особенно в варианте разведывательно-ударном и с системой спутниковой связи, которая увеличивает радиус его действия. Это не голословные утверждения, а реальная картина – смотрите, на Международном военно-техническом форуме «Армия-2021» мы совместно с «Рособоронэкспортом» провели переговоры с 20 странами на уровне министров и заместителей министров обороны, а всего было более 40 встреч, в том числе и с представителями зарубежной промышленности, которые готовы к совместной работе по «Орионам».

Наша машина имеет открытую архитектуру, что позволяет интегрировать в нее разную полезную нагрузку по желанию заказчика, в том числе и производства другой страны – это очень удобно для потребителя.

Вместе с «Рособоронэкспортом» мы предлагаем «Орион» разным иностранным заказчикам, как традиционным для России по линии военно-технического сотрудничества, так и другим. Называть страны пока преждевременно, но по регионам наибольшее внимание к «Ориону-Э» сейчас со стороны Ближнего Востока и стран СНГ.

– Беспилотная авиация подразумевает использование самых высоких и передовых технологий. Как вы оцениваете их уровень развития в России? Какие сложности возникают при создании БЛА именно с точки зрения доступности технологий?

– В том, что касается собственно авиационных технологий у России очень хорошая научная и технологическая школа и традиции – на уровне мировых лидеров.

Но в термине «беспилотный авиационный комплекс» ключевым является слово «комплекс», то есть симбиоз технических решений и технологий из различных отраслей, среди которых помимо собственно авиационных технологий есть: радиосвязь, навигация и управление, микропроцессорная техника, сенсорика – то есть технологии, опирающиеся на современную электронную компонентную базу.

Недостаточный уровень развития российской промышленности именно в этой области и составляет наибольшую сложность при создании современных БЛА. Понятно, что делиться новыми технологиями с нами никто не будет. Мы должны развивать собственные компетенции. Это требует времени и больших ресурсов, но важно, что при этом мы можем создать собственный прочный фундамент для развития.

– Расскажите о планах по созданию самолета-носителя «роя» ударных и разведывательных дронов беспилотной системы «Молния» на базе Ил–76. В чем преимущества запуска дронов посредством «воздушного старта»?

– У нас есть инициативная разработка, так называемый проект «Молния» – роевые решения. Действительно, есть идея запуска этих небольших беспилотников различного назначения с транспортного самолета Ил–76. Запуск роя беспилотных летательных аппаратов с воздушного носителя позволит применять их на значительном удалении от места базирования. Большую часть пути малогабаритные ударные беспилотники должны преодолевать на борту транспортного самолета, а свой ресурс и топливо расходуют только на финальном участке миссии.

– Какие еще самолеты могут стать носителями «роя»?

– «Рой» это не количественная характеристика, а способ выполнения задачи. Нет точного определения, что, например, тридцать единиц – это рой, а десять – еще не рой. Поэтому носителями беспилотников, действующих в режиме «роя», может быть любой самолет (и кстати, вертолет тоже), в том числе и беспилотные. Все зависит от размеров носителя и характеристик беспилотников, образующих «рой». Ими могут быть, например, коптеры карманного размера, запустить которые можно, например, с дельтаплана.

– Будет ли «Кронштадт» выпускать беспилотники вертолетного типа?

– Да, будет. Компания «Кронштадт» традиционно разрабатывает и производит крупноразмерные беспилотные самолеты, причем именно мы первыми получили заключение Минобороны на их серийное производство. Но мы решили на этом не останавливаться и летом этого года приобрели научно–производственное предприятие «Стрела» – разработчика беспилотных авиационных систем вертолетного типа.

Для нас это новая ниша рынка и новые возможности, так как беспилотные вертолеты могут выполнять задачи в таких условиях, где самолет не может. Более того, некоторые задачи просто нецелесообразно выполнять при помощи самолетов.

Отмечу, что и самолеты, и вертолеты будут производиться на нашем новом серийном заводе, который сейчас строится в подмосковной Дубне. Это первый в России специализированный завод по производству крупноразмерных БЛА.

Идея в том, что все наши беспилотники не только будут собираться в одном месте, но будут унифицированы. Поясню, там же в Дубне на соседнем заводе – входящем в «Кронштадт» Дубненском машиностроительном заводе им. Н.П. Федорова – будет производиться наземная часть наших комплексов – пункты управления. Так вот эти наземные пункты управления унифицированы для работы с разными типами беспилотных летательных аппаратов – как самолетного, так и вертолетного типа, причем не только разработки и производства предприятий компании «Кронштадт», но и других разработчиков.

Первые контракты на производство беспилотников вертолетного типа уже заключены – на форуме «Армия-2021» Минобороны законтрактовало два типа вертолетов, разработанных «Стрелой».

– Россия располагает преимущественно беспилотниками-разведчиками. В чем сложность создания именно ударного беспилотника?

– Сложности, как таковой, нет. Добавление ударной функции – нормальный эволюционный этап развития беспилотных технологий. Сначала – чисто разведывательные БЛА, затем – разведывательно-ударные, потом – ударные. На этапе перехода от разведывательных к разведывательно-ударным потребовалось выполнить разработку специализированных высокоточных авиационных средств поражения (АСП) малого калибра. Ударные БЛА, как, например, перспективный «Гром», смогут использовать вооружения из стандартной номенклатуры авиационных АСП.

– Испытания беспилотника «Орион» с противотанковой ракетой комплекса «Вихрь-М» планируется провести в конце 2021 года. На какой стадии сейчас находятся работы?

– Уже проведена наземная отработка, далее последует проверка работы в полете.

– На какой стадии находятся работы по проектам новых БЛА «Гелиос-РЛД» и «Гром»? Какого назначения эти беспилотники?

– «Гелиос-РЛД» и «Гром» – это наши инициативные разработки.

«Гелиос-РЛД» – это беспилотный летательный аппарат с размахом крыла 30 метров большой продолжительности полета для исполнения задач радиолокационного дозора. Его работа – патрулирование территорий с воздуха и обнаружение воздушных, наземных и надводных целей в радиолокационном диапазоне.

В зависимости от целевой нагрузки задачи могут меняться и быть как гражданскими, так и военными. Например, в интересах гражданских заказчиков он может быть полезен для патрулирования морской экономической зоны, в том числе в Арктике, где грузы доставляют по Северному морскому пути, и требуется ледовая разведка.

С военной точки зрения – «Гелиос-РЛД» может исполнять работу самолетов типа AWACS (Airborne Warning and Control System или «Авиационная система предупреждения и контроля», система для дальнего обнаружения объектов противника — «Газета. Ru), но при этом он дешевле и время полета у него гораздо дольше. По нему ведутся предконтрактные работы в инициативном порядке.

Что касается «Грома» – это уникальная разработка – скоростной беспилотный штурмовик, разрабатываемый по технологии «стелс». Он может нести авиационные средства поражения и преодолевать ПВО противника, наносить удары по наземным и надводным укрепленным и бронированным целям, расчищая путь для пилотируемых истребителей, тем самым «Гром» выполняет важнейшую задачу – сохраняет самое ценное – жизни летчиков. Беспилотник сейчас на этапе эскизного проекта, мы ждем, когда Минобороны объявит конкурс на аппарат подобного класса, чтобы принять в нем участие. Но судя по форуму «Армия», «Гром» очень популярен.

(PDF) Аспекты применения БПЛА в различных отраслях экономики

и наблюдения, а также выполнения других задач в ходе больших по продолжительности

полетов (миссий) – до 45 часов, на высотах до 10 700 м. Heron может нести широкий

набор полезной аппаратуры: оптико-электронные и ИК-системы, станции радио-

и радиотехнической разведки, малогабаритную РЛС и пр.

ScanEagle создан по заказу корпорации Boeing группой Insitu. В основе ScanEagle –

разработанный Insitu летательный аппарат Seascan, спроектированный

как разведывательная платформа корабельного базирования. БПЛА стартует с помощью

пневматической катапульты и может совершать полет по заложенному в программу

маршруту на максимальной высоте около 500 метров. Длина ScanEagle – более метра,

размах крыльев – более 3 метров, максимальная скорость – более 120 км/ч.

В Российской Федерации широко применяются Форпост, лицензионная копия

израильского Searcher 2. Данные аппараты были разработаны в середине 1990-х. Форпост

имеет взлетную массу около 400 кг, дальность полета 250 км, оснащен системой

спутниковой навигации и телевизионными камерами [7].

Также в Российской Федерации в 2013 году начался серийный выпуск тактического

Орлан-10, способного при взлетной массе 14 килограммов работать 16 часов на удалении

120 километров от оператора. Эта модель БПЛА может не только вести фото-

и видеосъемку наземных объектов, но и передавать целеуказание, участвовать

в радиоэлектронной борьбе, а также работать в сложных метеоусловиях.

Кроме того, находят применение такие беспилотники, как “Дозор-85” (рис.1),

“Элерон-3СВ”, “Гранат”, “Застава”, “Тахион” и другие. Их отличительная способность в

том, что они способны действовать на сравнительно малом удалении от оператора.

Следует отметить то, что вышеуказанные БПЛА предназначены для применения, в

основном, в силовых структурах. Однако, широкую популярность и более практическое

применение получили беспилотники другого типа так называемые квадрокоптеры или

“дроны”, которые также классифицируются по массе и габаритам.

Данный тип беспилотников имеет преимущества в том, что для их взлета и посадки

не требуется взлетно-посадочная полоса (некоторые микромодели могут взлетать с ладони

человека) и наличие другой инфраструктуры(пункт управления и т. п.), а также они в разы

дешевле своих аналогов, построенных по конструкции самолетного типа.

Ещё одно достоинство беспилотников состоит в том, что через множество

интернет-магазинов можно их заказать и приобрести, если законодательством государства

не запрещены ввоз и эксплуатация,или эта сфера регулируются соотвествующими

нормативно-правовыми актами.

В настоящее время указанные выше беспилотники выпускают свыше 80 компаний-

производителей, которые отличаются качеством и функциональными возможностями.

Ниже, в таблице приведены названия основных моделейи стран-производителей

БПЛА – квадрокоптеры (“дроны”).

Таблица 1

№ Страна Название бренда (компании, модели) БПЛА

1. США 3D Robotics, Action Drones, Ascending Technologies,Autel

Robotics, Blade, Blue Robotics, Cyphy Works, DraganFly

Innovation Inc, Dromida, Dronesmith, Estes, Insitu, Flyability,

GoPro, Haloboard, Hover Camera, KrossbladeAerospance Systems,

Lily, Matternet, Onago Fly, Precision Hawk, Skydio, Squadrone

System, Sky viper (Skyrocket Toys), UAV Solutions Inc, Uvify,

XDynamics

2. Германия Ascending Robotics, DedroneGmbh, XDynamics

3. Франция Parrot, Squadrone System

4. Бельгия Fleye

Беспилотные авиасистемы для грузоперевозок: оценка разработок (часть 2)

Беспилотные авиаперевозки в Российской Федерации

Значительная часть территории нашей страны относится к так называемым труднодоступным районам. Это Арктическая зона Российской Федерации, районы Сибири и Дальнего Востока. Природно-климатические условия этих районов делают наземное сообщение с ними возможным только в ограниченный период года, а между тем в них сосредоточена значительная часть природных ресурсов страны, разработка которых является стратегической задачей экономики. Реализация планов социально-экономического развития этих территорий невозможна без обеспечения регулярных и надежных грузоперевозок. Строительство инфраструктуры наземной транспортной сети (автомобильные дороги) сопряжено со значительными инвестиционными и временными затратами. Расширение авиационных перевозок сдерживается их высокой стоимостью и недостатком у отечественных авиакомпаний специализированных транспортных воздушных судов. Внедрение беспилотных технологий в сферу гражданской авиации позволит не только снизить стоимость летного часа при сопоставимых летно-технических характеристиках воздушных судов на 30–40%, но и уменьшить зависимость от погодных факторов, а также обеспечить отсутствие риска для жизни экипажей при выполнении авиаработ в условиях ЧС. Кроме того, беспилотники (БЛА) подходят и для экстренной доставки.

Группой «Кронштад» разработана программа создания роботизированной транспортной беспилотной авиационной системы (БАС). Программа реализуется в несколько стадий, на каждой из которых достигаются прорывные решения, качественно влияющие на развитие авиационной отрасли страны и решение социально-экономических задач:

  • На уже достигнутом российскими компаниями технологическом уровне создается экспериментальный демонстратор роботизированного грузового воздушного судна. ОАК, группа «Кронштадт», другие предприятия отечественного авиапрома обладают научно-техническим заделом, позволяющим начать экспериментальные полеты в течение 12–18 месяцев. В качестве носителя может быть использован серийный самолет грузоподъемностью 1–3 т.
  • В ходе разработки демонстратора создается промышленная технология конвертации пилотируемых летательных аппаратов практических любых типов в беспилотные или опционально-пилотируемые. Такая технология имеет самостоятельное практическое значение, в т. ч. оборонное, а также экспортный потенциал.
  • С применением демонстратора грузового беспилотного воздушного судна на территории Дальневосточного региона и Арктической зоны России развертывается пилотный проект по регулярной доставке товаров и грузов, медицинских препаратов, технологического оборудования по всей территории региона.
  • Формируются предложения по внесению изменений в нормативно-законодательную базу, обеспечивающие полномасштабное применение беспилотных воздушных судов для доставки грузов.

Технологии

В ходе военной кампании армии США в Афганистане в 2011–2013 годах два беспилотных вертолета Kaman K-MAX выполнили 600 вылетов, проведя в воздухе свыше 700 ч, и обеспечили перевозку более 900 т различных грузов для снабжения военных формирований на удаленных локациях :: Lockheed Martin

Технологии беспилотных авиационных систем развиваются всеми ведущими мировыми авиационными фирмами. Корпорации Boeing (США), Airbus (Евросоюз), IAI (Израиль), AVIC (КНР) имеют в своем составе специализированные подразделения по исследованиям и развитию программ беспилотной авиации. Ставшие еще в прошлом десятилетии массовыми применения БЛА для решения задач обеспечения обороны и безопасности доказывают, что технологии выполнения автоматического полета беспилотников различных типоразмеров достигли максимального, 9-го уровня по классификации Technology Readiness Level (подтверждено успешными выполнениями задач). БЛА способны выполнять все этапы полета по заложенной программе: совершать автоматические взлет и посадку, следовать маршруту полета с заданными параметрами скорости, высоты, курса без участия человека. Современные технологии мобильной робототехники позволяют дронам выполнять руление по рулежным дорожкам, выбирать направления движения, идентифицировать стационарные и подвижные препятствия.

Тем не менее гражданские применения БЛА в общем воздушном пространстве потребуют ряда специальных технологических решений. Например, обеспечения принципа «обнаружил и уклонился» при выполнении полета, осуществления непрерывной голосовой радиосвязи между диспетчером УВД и оператором БЛА, находящемся в наземном пункте управления беспилотником (станция внешнего пилота).

В целом существующий уровень беспилотных технологий вполне достаточен для выполнения демонстрационных проектов по перевозке, и ряд зарубежных компаний уже развернули такие работы.

Программы создания транспортных БАС

Развитие беспилотных комплексов традиционно идет от систем военного назначения. В боевых операциях экспедиционных сил США на Ближнем Востоке уже несколько лет успешно применяется беспилотный вертолет Kaman. В Израиле идет разработка Air Mule. В США Агентство перспективных оборонных исследований DARPA финансирует программы  VTOL Experimental Plane, корпорация Lockheed Martin ведет программу Aerial Reconfigurable Embedded System (ARES), российский Фонд перспективных исследований финансирует проект «Свободный взлет» по созданию транспортного БЛА внеаэродромного базирования.

Нет сомнений, что эти разрабатываемые технологии будут коммерциализованы и применены для гражданских целей.

Анализ действующих программ создания транспортных БАС гражданского назначения показывает, что эта тематика хотя и не составляет пока главного направления развития беспилотных авиационных систем, тем не менее активно развивается в последние два-три года.

Европейская компания Airbus провела конкурс по разработке грузового беспилотника будущего — Airbus Cargo Drone Challenge. Компания рассматривает его в качестве летного испытательного стенда, который позволит развивать компоненты автономных технологий для будущих решений. Лидер израильской авиационной промышленности —  корпорация IAI проводит исследования по конвертации пилотируемых летательных аппаратов в беспилотные.

С 2015 г. идет франко-германский проект создания беспилотного самолета-амфибии Singular Aircraft.

Беспилотник-амфибия Singular Aircraft :: Singular Aircraft

Размах крыла – 14 м

Взлетная масса – 4000 кг

Полезный груз – 1800 кг

Дальность полета:
с грузом 1100 кг – 1400 км
с грузом 1600 кг – 420 км

Статус: демонстратор

Другой грузовой беспилотник, и тоже амфибийного типа, разрабатывается в рамках американского проекта Natilus.

БПЛА амфибийного типа Natilus :: Natilus

Взлетная масса – 5,4 т

Полезный груз – 2 т

Дальность полета ~ 2000 км

Статус: испытания демонстратора с размахом крыла 9 м

Коммерческая идея авторов проекта, среди которых есть наши соотечественники, состоит в том, чтобы обеспечить скоростную трансокеанскую доставку контейнерных грузов между крупными портами. Это позволит радикально увеличить скорость перевозки и при этом обойтись без модернизации аэродромной инфраструктуры. На наш взгляд, авторы проекта не учитывают тот факт, что морские перевозки доставляют именно тот сегмент грузов, для которого высокая скорость доставки не является критическим фактором.

Интересной представляется разработка, выполняемая американской компанией Aurora Flight Sciences (в 2017 г. вошла в состав корпорации Boeing), — роботизированный второй пилот. Проект имеет целью заменить второго пилота роботом без существенной модернизации летательного аппарата и его оборудования. На место второго пилота устанавливаются электромеханические приводы, воздействующие на органы управления летательным аппаратом. Система технического зрения, размещенная в кабине пилота, контролирует действия робота.

Система технического зрения, размещенная в кабине пилота, контролирует действия робота :: Evolving Science

Хотя проект не относится непосредственно к транспортным авиационным системам, его разработчики называют транспортные самолеты среди наиболее вероятных потребителей технологии, позволяющей снизить в будущем остроту проблемы нехватки пилотов. Остается открытым вопрос восприятия командиром воздушного судна такого «напарника».

Беспилотный проект SF Express

В сентябре 2017 г. профильные СМИ, освещающие тематику беспилотных систем, сообщили о том, что разработчики КНР создали транспортный беспилотный летательный аппарат тяжелого класса АТ-200 на базе новозеландского серийного самолета короткого взлета PAC P-750 XSTOL.

Транспортный беспилотный летательный аппарат тяжелого класса АТ-200 создан на базе новозеландского серийного самолета короткого взлета PAC P-750 XSTOL :: Kalispera Dell // Wikimedia.org.

Взлетная масса, max – 3,4 т
Грузоподъемность – 1,5 т
Дальность полета – 2000 км
Практический потолок – 6 км
Крейсерская скорость – 260 км/ч
Максимальная скорость – 313 км/ч
Продолжительность полета – 8 ч
Объем грузового отсека – 10 куб. м

Сообщалось, что самолет предназначен для снабжения продовольствием и припасами удаленных локаций, таких как пограничные заставы, островные территории. Однако впоследствии цепочка сообщений привела к главному интересанту проекта — китайскому логистическому гиганту SF Express, осуществляющему экспресс-доставку почтовых и других отправлений как внутри КНР, так и по всему миру.

SF Group намеревается к 2025 г. довести численность парка грузовых воздушных судов до 100 единиц и образовать национальную сеть воздушных грузовых перевозок. Таким образом должна быть обеспечена доставка грузов в пункты второго уровня на следующий день или даже на следующее утро (формат доставки — 24 ч). По оценке SF Express, применение БЛА для замены обычных грузовых самолетов на китайском рынке воздушного транспорта позволит не только снизить расходы на оплату летного персонала, но и частично решить актуальную для КНР проблему нехватки пилотов.

Начав с экспериментов с доставкой отдельных посылок легкими дронами мультикоптерного типа, SF Express быстро пришла к заключению, что аппараты самолетного типа обладают преимуществами продолжительности полета, грузоподъемности и способны обеспечить более эффективное функционирование работы транспортной сети. Таким образом, компания рассчитывает обеспечить гарантированную 24-часовую доставку в города и в регионы, отнесенные по классификации SF Express ко второму и третьему уровням[1].

Серьезность намерений SF Express по внедрению беспилотных технологий в транспортную логистику подтверждается тем, что компанией образовано специализированное подразделение SF UAS для развития беспилотной тематики. В ноябре 2017 г. SF UAS осуществила экспериментальную доставку комплекта технологического оборудования с помощью тяжелого беспилотника Shunfeng. Доставка выполнена путем сброса на парашюте грузового контейнера в заданную точку.

 

[1] В КНР города и регионы разделены на четыре уровня:

  1. Провинциальный уровень – четыре города центрального подчинения
  2. Окружной уровень – городские округа окружного значения (города и прилегающие сельские территории)
  3. Уездный уровень – города и городские районы уездного значения
  4. Волостной уровень –  сельские территори, разделенные на сельские волости и городские поселки
 

Беспилотник Shunfeng

Характеристики:

Размах крыла – 20 м

Взлетная масса – 3 т

Полезная нагрузка – 1,2 т

По сообщению издания China Daily, крупнейшая китайская логистическая компания (вторая после Alibaba) JD. com начала финансирование разработки грузового беспилотника, способного перевозить груз весом 1 т на расстояние до 1500 км. Предполагается, что прототип для летных испытаний будет готов в 2019 г. Сейчас компания перешла от пробных беспилотных грузовых перевозок к масштабным НИОКР. В июле 2017 г. SF Group объявила о плане сотрудничества с правительством провинции Чэнду и инвестировании 740 млн юаней в строительство штаб-квартиры БЛА, национального центра обработки данных и операционного центра.

В качестве примера повышения эффективности работы транспортной компании приводится цепочка доставки груза из глубинных районов КНР в индустриальный портовый центр Шэньчжэнь. Сегодня перевозка груза из города Паньжихуа, расположенного в предгорьях Тибета (провинция Сычуань), в Шэньчжэнь выглядит следующим образом: сначала груз из Паньчжихуа доставляется автомобилем в региональный хаб Чэнду Хуакси в течение 15 ч. Затем по воздуху за 1,5 ч перевозится в концентратор Эчжоу, производится перегрузка, последующая авиаперевозка с доставкой до терминала. Общая продолжительность доставки превышает 20 ч, из которых 15 ч приходится на часть маршрута от Панчьжихуа до Чэнду, где используется автотранспорт.

Доставка груза из Паньчжихуа в хаб Хуакси (провинция Чэнду) посредством грузового беспилотного летательного аппарата сократит время этой перевозки до 2,5 ч, а общее время доставки до Шэньчженя — более чем в два раза. Подобная инновация наиболее актуальна для территорий со сложным рельефом, горной и пустынной местности в центральных и западных регионах КНР. Применение грузовых БЛА позволит логистическим компаниям существенно расширить свои возможности по оказанию услуг на удаленных территориях и обеспечит население этих территорий эффективной связью с внешним миром.

Основным препятствием в развертывании авиатранспортной сети для БЛА самолетного типа является необходимость аэродромов с взлетно-посадочной полосой определенной длины и качества покрытия. В КНР существует национальная программа развития малых местных аэропортов, использовать которые SF Express намеревается для развития беспилотных авиагрузоперевозок.

Регулирование

В апреле 2018 года вышло постановление правительства Российской Федерации, утвердившее план мероприятий по совершенствованию законодательства и устранению административных барьеров для обеспечения реализации плана мероприятий (дорожной карты) Национальной технологической инициативы по направлению «Аэронет».
Реализация дорожной карты направлена на развитие и продвижение новых технологий, продуктов и услуг, обеспечивающих приоритетные позиции российских компаний на формируемых глобальных рынках, предусмотренные планом мероприятий Национальной технологической инициативы по направлению «Аэронет».

Авиационные власти практически всех экономически развитых стран мира, как и международные, декларировали программы, или дорожные карты, интеграции беспилотных (точнее, дистанционно пилотируемых) воздушных судов в общее воздушное пространство. Такие программы ведутся ICAO, FAA, IATA и другими организациями. В России в 2016 г. приняты поправки в Воздушный кодекс, на основании которых ведется разработка подзаконных актов, легализующих применения БВС для задач гражданской авиации, включая грузоперевозки. Главным регулятором процесса является Минтранс России, а интересы уже сформировавшегося в нашей стране беспилотного сообщества представляет Ассоциация разработчиков и эксплуатантов беспилотных авиационных систем «Аэронет». Снятие законодательных барьеров является также одной из ключевых задач Национальной технологической инициативы (НТИ). Вопросы нормативно-законодательного обеспечения полетов БВС представляют тему для отдельной публикации. В рамках данной статьи необходимо отметить, что процесс формирования нормативно-законодательной базы идет, определены регуляторы и интересанты процесса, от исхода которого зависит, удастся ли нашей стране занять достойное место в первых рядах стран, пользующихся технологическими и экономическими преимуществами от внедрения беспилотных авиационных систем в экономическую и хозяйственную деятельность. Важнейшей предпосылкой для успешного продвижения беспилотных технологий в РФ являются географические особенности ее территории: наличие огромных расстояний, больших пространств с минимальным воздушным трафиком. Это обстоятельство позволяет выделять зоны воздушного пространства для применения беспилотных воздушных судов без ущерба для полетов  на регулярных авиалиниях.

Загрузка воздушного пространства Европы и Российской Федерации, по данным сайта www.flightradar24.com

Заключение

Рынок гражданских применений беспилотных авиационных систем сейчас находится приблизительно в той же стадии, что и рынок мобильной связи 20 лет назад. Те, кто придет в числе первых и займет на этом рынке позиции производственные, эксплуатационные, сервисные, финансовые, окажется в гарантированно выигрышном положении. У Российской Федерации — страны с прочными традициями в авиационной отрасли — есть хорошие шансы оказаться среди лидеров мировой отрасли.

Возможности и перспективы беспилотных авиасистем для грузоперевозок также рассмотрены в первом обзоре, который можно прочесть, перейдя по ссылке.  

Беспилотные летательные аппараты – обзор

21.1 Введение

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) широко используются в воздушных, а также наземных миссиях (Alzahrani et al., 2020; Freitas et al., 2020). Использование БПЛА в воздушных миссиях несложно, но они обеспечивают дополнительный уровень безопасности для наземных миссий с точки зрения наблюдения, навигации и разведки. К популярным типам БПЛА относятся полуавтономные летательные аппараты, которым требуется человек-оператор или наземная станция для дистанционного управления БПЛА, и автономные летательные аппараты, работающие независимо без участия человека с использованием одного бортового компьютера (Palossi et al., 2019). Недавние приложения БПЛА включают управление толпой, пожаротушение, удаленные миссии неотложной медицинской помощи, высокоточное сельское хозяйство, поиск и спасение, одновременную локализацию и картографирование, а также интеллектуальный транспорт (Hamid et al., 2017). БПЛА используют широкий спектр датчиков, которые позволяют им независимо перемещаться в сложной городской среде при наличии динамических и непредсказуемых препятствий (González-Sieira et al. , 2020). Среди прочего, эти датчики включают в себя инерциальные измерительные блоки, основанные на технологии микроэлектромеханических систем со встроенными гироскопами, компасом, магнитометрами и акселерометрами, визуальными и тепловизионными камерами, гидролокаторами, LiDAR, GPS и другими типами датчиков (Samanta et al., 2018). Традиционные технологии и оборудование не способны обрабатывать разнородные типы данных, генерируемых этими датчиками, а новые технологии, такие как большие данные и граничные вычисления, используются на сложном бортовом компьютере, который может выполнять высокопроизводительные вычислительные приложения с использованием искусственного интеллекта для обнаружения целей. , задачи идентификации и узнавания. Это создает совершенно новую отрасль специально для коммерческих приложений БПЛА, и к концу 2022 года (Interact Analysis, 2020) чистая стоимость этой отрасли составит около 15 миллиардов долларов США, что было 1.3 млрд долларов США в 2016 г., как показано на рис. 21.1.

Рисунок 21.1. (Слева) Процентное увеличение спроса на БПЛА в различных отраслях. (Справа) Коммерческий рынок БПЛА.

БПЛА обычно делятся на конфигурации с неподвижным крылом, конфигурации с винтокрылом и гибриды конфигураций с неподвижным и винтокрылым крылом. БПЛА с неподвижным крылом имеют жесткие крылья с аэродинамическим профилем, и полет БПЛА зависит от тяги воздушной скорости. Эта конфигурация поддерживает более длительные полеты на выносливость, обеспечивает движение с высокой скоростью и поддерживает большую полезную нагрузку по сравнению со второй конфигурацией винтокрыла.Некоторые из проблем, связанных с этой конфигурацией, заключаются в том, что для взлета или посадки требуется взлетно-посадочная полоса, поскольку она зависит от скорости полета, и эти БПЛА не могут слоняться или зависать в точке. Вторая конструкция — винтокрылые БПЛА с резкими преимуществами в маневренности за счет поворотных винтов. Его вращающиеся пропеллеры способны создавать достаточную аэродинамическую силу тяги, чтобы поднять автомобиль. Эта платформа способна выполнять вертикальный взлет и посадку (СВВП), полеты на малых высотах, например, в сложных городских условиях, и выполнять задачи зависания.Однако та же полезная нагрузка, поддерживаемая конфигурацией с неподвижным крылом, не может поддерживаться. Фактически, эта конфигурация подразделяется на подкатегории в зависимости от количества включенных роторов, включая однороторные (вертолеты) и мультироторные (например, квадрокоптеры). Одинарные роторы представляют собой механическую сложность и высокую стоимость, поскольку они могут взлетать или приземляться вертикально, поддерживая относительно высокую полезную нагрузку, в то время как мультироторы очень маневренны и могут очень плавно зависать или перемещаться вокруг цели.Гибридные конфигурации сочетают в себе преимущества как фиксированных, так и вращающихся крыльев БПЛА и имеют дополнительное преимущество в виде увеличенного времени полета, высокой скорости полета, большой продолжительности полета, высокой маневренности и вертикального взлета и посадки. Распространенными типами гибридных БПЛА являются конвертопланы, которые выполняют маневрирование, сохраняя опорную линию БПЛА в горизонтальном направлении, и хвостовые летательные аппараты, которые могут выполнять СВВП на своем хвосте. Также существуют некоторые другие типы БПЛА, и использование БПЛА зависит от требований миссии.

Есть несколько ключевых факторов, которые учитываются при работе с БПЛА.В этой главе основное внимание уделяется проблеме планирования маршрута для БПЛА, работающих в сложных городских условиях. Что касается БПЛА, то планирование пути определяется как проблема нахождения возможного пути без столкновений из начальной точки в конечную. Конечная точка иногда называется пунктом назначения, целью или целевой точкой. Задача планирования пути в автономных полетах БПЛА необходима и очень сложна (Zheng et al., 2005; Besada-Portas and de la Torre, 2010). Чтобы найти допустимый путь, необходимо выполнить различные критерии, такие как физические или кинематические ограничения, минимальная длина полета и временные ограничения, ограничения окружающей среды, ограничения полезной нагрузки и батареи, кинетические ограничения и т. д.Успешный план полета сочетает в себе обе эти слабости и создает оптимальную траекторию без столкновений. Проблему планирования пути можно разделить на две части: планирование статического пути и планирование динамического или частичного пути (Sung, 2020; Babel, 2019; Yao et al., 2019). Статическое планирование часто называют глобальным планированием, потому что вся информация об окружающей среде уже установлена ​​и нет сложных барьеров. В случае частично или полностью неизвестных сред с динамическими барьерами применяется метод частичного планирования пути.В этой главе алгоритмы динамического планирования пути используются для поиска допустимого и оптимального пути для БПЛА.

Планирование динамического пути для БПЛА в сложной трехмерной среде — очень сложная задача из-за неопределенных динамических объектов, которые могут появиться на пути летательного аппарата и повлиять на исходный путь. Поскольку автономные БПЛА управляются и принимают решения самостоятельно без какого-либо взаимодействия с человеком, необходимо преодолеть все ограничения транспортного средства и пути, которые могут возникнуть во время плана полета, и разработать план, который был бы одновременно выполнимым и оптимальным. Чтобы получить реалистичный план полета, который является выполнимым и оптимальным, и учесть все факторы на пути, необходимо учитывать ряд шагов и факторов при создании динамического плана пути для БПЛА.

Дискретность 3D-мира: Во время выполнения плана полета на траектории полета БПЛА могут быть динамические препятствия и отсутствовать зоны полета. Путешествие из начальной точки в целевую в непрерывном мире невозможно из-за бесконечного количества планов полета, которые могут существовать.Вместо того, чтобы определять траекторию БПЛА как плавную кривую, непрерывный мир делится на конечный набор дискретных состояний, через которые транспортное средство должно пройти, чтобы добраться от начальной точки до конечной точки. Наиболее распространенный тип дискретизации — разделение непрерывного мира на сетки соответствующего размера.

Пространство действия и стоимость: Для перемещения от начальной точки к конечной в ячейках сетки определяется пространство действия, которое представляет допустимое движение транспортного средства из состояния в состояние. Каждому типу действия назначается стоимость, которая описывает, насколько осуществимы действия по отношению друг к другу в зависимости от текущего положения БПЛА.

Извлечение путевой точки: Каждая ячейка сетки может интерпретироваться как путевая точка в направлении БПЛА. Поскольку ячейки сетки соединены и перемещаются между соседними сетками, это означает, что путевая точка всегда перемещается. Это сделало бы движение автомобиля неплавным с большим количеством ненужных вычислений. Лучший способ — удалить промежуточные ячейки сетки, лежащие вдоль линии, и найти набор путевых точек, которые аппроксимируют первоначальный план и при этом обеспечивают безопасность транспортного средства и отсутствие столкновений.Методы, используемые для сохранения правильных путевых точек и удаления промежуточных путевых точек, лежащих вдоль прямой линии, включают проверку коллинеарности, алгоритм трассировки лучей и алгоритм Брезенхэма.

Завершение длины пути: Длина пути — это общее расстояние, пройденное транспортным средством во время полета от начального местоположения до пункта назначения. При построении дискретизации непрерывного трехмерного мира с помощью сеток или графиков важна полнота плана, а это означает, что если выполнимый план существует, планировщик должен убедиться, что он найден и что план является оптимальным.

Сетки графов. Сетки хороши тем, что сохраняют всю геометрию системы и просты в реализации. В результате сетки получаются полными и оптимальными для небольшого количества ячеек сетки. Проблема с гибкостью на основе сетки заключается в том, что она требует больших вычислительных ресурсов, а стоимость вычислений возрастает экспоненциально с увеличением длины пути и разрешения ячеек сетки. Еще один способ различать окружающую среду — построить график. Граф имеет множество узлов и ребер.Узлы — это расположение или состояние ячейки сетки, а ребра — это кратчайшая связь между соответствующими состояниями. Теперь вместо формирования плана, пересекающего ячейку сетки за ячейкой, можно сформировать план, пересекающий граф от узла к узлу через ребра. Преимущество работы с графикой заключается в том, что специализированная графика является полной, оптимальной и недорогой в вычислительном отношении.

Когда гибкость достигнута, есть несколько других критических соображений, которые необходимо учитывать при выполнении миссии по планированию маршрута.Некоторые из них включают затраты на использование памяти, энергоэффективность, т. е. затраты на зарядку и батарею, затраты на программное и аппаратное обеспечение, экономию времени, быстрое обнаружение препятствий и предотвращение столкновений, а также устойчивость к внешним помехам и порывам ветра. Следовательно, необходимо учитывать упомянутые выше факторы для создания реалистичного, выполнимого и оптимального плана полета БПЛА. В следующем разделе представлен обзор литературы по проблеме планирования пути для БПЛА.

Малые беспилотные авиационные системы (БАС) Правила (часть 107)

 Правила Федерального авиационного управления (FAA) для малых беспилотных авиационных систем (БАС), или «дронов», охватывают широкий спектр коммерческого и государственного использования дронов весом менее 55 фунтов. Ниже приведены основные положения правила 14 CFR, часть 107.

Эксплуатационные требования
Так же, как существуют правила дорожного движения при вождении автомобиля, существуют правила поведения в небе при управлении дроном.

  • Всегда избегайте пилотируемых самолетов.
  • Никогда не работайте неосторожно или безрассудно.
  • Держите дрон в пределах видимости. Если вы используете вид от первого лица или аналогичную технологию, визуальный наблюдатель всегда должен держать ваш дрон в поле зрения без посторонней помощи (например, без бинокля).
  • Вы не можете быть пилотом или визуальным наблюдателем более чем в одной операции с дроном одновременно.
  • Не летайте дроном над людьми, если они не принимают непосредственного участия в операции.
  • Не управляйте дроном с движущегося транспортного средства или самолета , если только вы не управляете своим дроном над малонаселенной территорией и это не связано с перевозкой имущества за компенсацию или наем.

Вы можете летать днем ​​(от 30 минут до официального восхода солнца до 30 минут после официального захода солнца по местному времени) или в сумерках, если ваш дрон оснащен системой предотвращения столкновений.Минимальная погодная видимость составляет три мили от вашего пункта управления. Максимально допустимая высота составляет 400 футов над землей и выше, если ваш дрон остается в пределах 400 футов от строения. Максимальная скорость составляет 100 миль в час (87 узлов).

Ваш дрон может нести внешнюю нагрузку, если она надежно закреплена и не оказывает отрицательного влияния на летные характеристики или управляемость летательного аппарата. Вы также можете перевозить имущество за компенсацию или арендовать в пределах границ штата при условии, что дрон (включая прикрепленные к нему системы), полезная нагрузка и груз весят менее 55 фунтов и вы соблюдаете другие правила полетов.(Некоторые исключения относятся к Гавайям и округу Колумбия.)

Вы можете запросить отмену большинства ограничений, если вы можете продемонстрировать, что ваша деятельность обеспечит уровень безопасности, по крайней мере эквивалентный ограничению, от которого вы хотите отказаться. Некоторые из наиболее востребованных исключений относятся к операциям за пределами прямой видимости, в ночное время и над людьми. См. FAA DroneZone ниже для получения дополнительной информации о запросе отказа.

Регистрация
Любой, кто летает в соответствии с Частью 107, должен зарегистрировать каждый дрон, которым он собирается управлять.Зайдите на faadronezone.faa.gov. Это быстро, просто и стоит всего 5 долларов.

Когда вы зарегистрируете свой дрон, вы получите регистрационный номер, который вы должны поставить на дрон. Вы можете выгравировать номер, нанести его на несъемную этикетку или использовать несмываемый маркер. Не забудьте взять с собой регистрацию, когда будете управлять дроном.

Сертификат пилота
Чтобы управлять дроном в соответствии с частью 107, вам нужен сертификат дистанционного пилота с небольшим рейтингом UAS или вы должны находиться под непосредственным наблюдением человека, имеющего такой сертификат.

Чтобы получить сертификат внешнего пилота, вам должно быть не менее 16 лет. Его можно получить одним из двух способов.

  • Вы можете пройти начальный тест на авиационные знания в центре проверки знаний, утвержденном FAA.
  • Если у вас уже есть сертификат пилота по Части 61, вы должны пройти летную проверку за предыдущие 24 месяца и пройти небольшой онлайн-курс обучения UAS, предоставленный FAA.

Если у вас есть сертификат Части 61, вы сразу же получите временный сертификат внешнего пилота при подаче заявления на получение постоянного сертификата.Другие кандидаты получат временный сертификат дистанционного пилота после успешного прохождения проверки безопасности TSA. Мы ожидаем, что сможем выдать временные сертификаты в течение 10 рабочих дней после получения заполненного заявления.

Сертификация дрона
Вы несете ответственность за обеспечение безопасности дрона перед полетом, но FAA не требует, чтобы небольшие дроны соответствовали действующим стандартам летной годности агентства или получали сертификацию самолета. Например, вам нужно будет выполнить предполетный осмотр, который включает в себя проверку линии связи между станцией управления и дроном.

Прочие требования
Если вы действуете в качестве командира, вы должны соблюдать несколько других положений части 107:

  • предоставить любые связанные записи, которые должны храниться в соответствии с правилом.
  • Вы должны сообщить в FAA о любой операции, которая привела к серьезным травмам, потере сознания или материальному ущербу на сумму не менее 500 долларов США в течение 10 дней.

Разрешения на воздушное пространство
Полеты в воздушном пространстве класса G разрешены без разрешения службы управления воздушным движением (УВД).Для полетов в воздушном пространстве классов B, C, D и E требуется разрешение УВД.

Функция авторизации и уведомления на малых высотах (LAANC, произносится как «LANCE») использует настольные и мобильные приложения, предназначенные для поддержки большого количества операций дронов с авторизацией в воздушном пространстве практически в реальном времени. В настоящее время он работает в более чем 530 службах УВД FAA, охватывающих более 726 аэропортов по всей стране, и многие разрешения выдаются в течение нескольких секунд после подачи.

В настоящее время LAANC применяется только к средствам УВД FAA и еще не включает контрактные средства УВД или средства УВД Министерства обороны.Авторизация для этих объектов должна проходить вручную через FAA DroneZone.

FAA DroneZone
DroneZone — это универсальный интернет-магазин для регистрации дронов, а также для запроса отказов или разрешений на использование воздушного пространства (если LAANC недоступен). Например, если вы хотите летать ночью, за пределами прямой видимости, над людьми или выполнять другие сложные действия. Посетите сайт для более подробной информации. FAA обычно отвечает на запросы об отказе в течение 90 дней, в зависимости от сложности запроса.

DroneZone также может использоваться для подачи отчетов об авариях с дронами.

Краткая история дронов

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) — это воздушные суда без экипажа и пассажиров на борту. Это могут быть автоматизированные «дроны» или дистанционно-пилотируемые аппараты (ДПЛА). БПЛА могут летать в течение длительных периодов времени на контролируемом уровне скорости и высоты и играют важную роль во многих аспектах авиации.

Первые беспилотные автомобили были разработаны в Великобритании и США во время Первой мировой войны .Британская воздушная мишень, небольшой радиоуправляемый самолет, впервые была испытана в марте 1917 года, а американская воздушная торпеда, известная как Kettering Bug , впервые поднялась в воздух в октябре 1918 года. .

В межвоенный период продолжались разработки и испытания беспилотной авиации. В 1935 году британцы произвели несколько радиоуправляемых самолетов, которые использовались в качестве мишеней в учебных целях.Считается, что в это время начал использоваться термин «дрон», навеянный названием одной из этих моделей, DH.82B Queen Bee. Радиоуправляемые дроны также производились в США и использовались для стрельбы по мишеням и тренировок.

разведывательных БПЛА впервые были широко применены во время войны во Вьетнаме. Дроны также начали использоваться в ряде новых ролей, таких как действия в качестве приманки в бою, запуск ракет по неподвижным целям и сбрасывание листовок для психологических операций.

После войны во Вьетнаме другие страны за пределами Великобритании и США начали исследовать беспилотные летательные аппараты. Новые модели стали более совершенными, с повышенной выносливостью и способностью удерживать большую высоту. В последние годы были разработаны модели, в которых используются такие технологии, как солнечная энергия, для решения проблемы заправки топливом для более длительных полетов.

Дроны теперь выполняют множество функций, начиная от наблюдения за изменением климата и заканчивая проведением поисковых операций после стихийных бедствий, фотографированием, видеосъемкой и доставкой грузов.Но наиболее известное и противоречивое их использование военными для разведки, наблюдения и точечных атак. После терактов 11 сентября Соединенные Штаты, в частности, значительно увеличили использование беспилотников. В основном они используются для наблюдения за районами и территориями, куда войска не могут безопасно пройти. Но они также используются в качестве оружия, и им приписывают убийство подозреваемых боевиков. Их использование в текущих конфликтах и ​​над некоторыми странами подняло вопросы об этичности этого вида оружия, особенно когда оно приводит к гибели гражданских лиц либо из-за неточных данных, либо из-за их близости к «цели».

 

Как пилотируемые самолеты и дроны могут безопасно делить небо? | НБАА

Промышленность и правительство сотрудничают, чтобы обеспечить безопасное совместное использование воздушного пространства пилотируемыми и беспилотными летательными аппаратами.

4 июня 2018 г.

21 сентября 2017 г. беспилотник столкнулся с вертолетом Black Hawk армии США недалеко от острова Хоффман, штат Нью-Йорк. NTSB пришел к выводу, что оператор беспилотной авиационной системы (БАС) «намеренно управлял дроном вне зоны видимости и не обладал достаточными знаниями правил и методов безопасной эксплуатации.Месяц спустя БПЛА столкнулся с чартерным самолетом в Канаде.

«Увеличение количества операций с БАС требует повышенной бдительности от всех операторов, — сказала Сара Вольф, старший менеджер CAM NBAA по безопасности и упрощению формальностей. «Безопасная интеграция БАС в Национальную систему воздушного пространства (NAS) является обязанностью каждого пользователя воздушного пространства».

«Главное — убедиться, что пилоты дронов, пилотируемые пилоты и авиадиспетчеры понимают важность безопасности при интеграции NAS, — продолжил Вольф.«Наша отраслевая задача заключается в том, как на местном уровне обучить людей, которые покупают беспилотник и не знают своих обязанностей по его эксплуатации, чтобы защитить все летательные аппараты от непреднамеренных столкновений».

Джейсон Шварц (Jason Schwartz), старший аналитик по шуму в порту Портленда (Орегон) и руководитель инициатив порта по работе с беспилотными летательными аппаратами, сказал: «Нам нужно найти способы безопасного совместного использования неба, и FAA и промышленность усердно работают над разработкой систем, процедуры и технологии для этого. Несколько злоумышленников не представляют всю индустрию беспилотных летательных аппаратов, и отрасль ищет методы интеграции БАС таким образом, чтобы поддержать авиацию и историю безопасности и инноваций в отрасли».


СОТРУДНИЧЕСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТЬ/ГОСУДАРСТВЕННОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Партнерство между промышленностью и правительством, обучение операторов БАС через социальные сети и активная коммуникация из аэропортов и диспетчеров воздушного движения — это лишь некоторые из усилий, направленных на облегчение интеграции пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в NAS.Различные отраслевые организации, в том числе NBAA, сотрудничают с регулирующими органами и другими государственными органами, чтобы сделать мирное сосуществование реальностью.

Одним из наиболее важных партнерских отношений между правительством и отраслью является Группа по безопасности беспилотных летательных аппаратов (UAST), созданная по образцу Объединенного руководящего комитета авиации общего назначения и Группы по безопасности коммерческой авиации, обе из которых доказали свою эффективность в повышении безопасности полетов. отраслевые сегменты. UAST надеется достичь аналогичных результатов, следуя этим моделям безопасности.

UAST работает над обеспечением безопасной интеграции UAS за счет повышения безопасности на основе данных. С этой целью UAST сформировал три рабочие группы по снижению рисков: потеря управления UAS, снижение травматизма и культура безопасности. Группа также запустила систему анонимных сообщений, которая побуждает операторов БАС самостоятельно сообщать об опасных ситуациях. Подгруппа UAST проанализирует данные, добровольно представленные представителями отрасли.

Кроме того, UAST вместе с FAA и отдельными аэропортами используют социальные сети в качестве образовательных инструментов.

Например, B4UFLY, бесплатное мобильное приложение, разработанное FAA, помогает операторам БАС определить, действуют ли какие-либо ограничения или специальные требования в том месте, куда они планируют летать. Приложение показывает зону особых правил полетов вокруг Вашингтона, округ Колумбия, и указывает, что полеты БПЛА в этой зоне запрещены. (Обеспечение легкого доступа к ограничениям воздушного пространства важно, потому что, как и в случае столкновения дрона с армейским вертолетом, оператор БАС в то время не знал о временных ограничениях на полеты.) Приложение также показывает расположение близлежащих аэропортов, что особенно важно для безопасного разделения пилотируемых и беспилотных самолетов.

ЗНАТЬ ПРАВИЛА

Как пилоты, так и операторы БАС должны знать основные правила эксплуатации малых беспилотных летательных аппаратов (FAR Part 107). Беспилотный летательный аппарат должен:

  • Взлетная масса менее 55 фунтов, включая полезную нагрузку
  • Летать в воздушном пространстве класса G
  • Быть в пределах прямой видимости
  • Летать на высоте 400 футов или ниже
  • Летать днем ​​или в сумерках
  • Летать со скоростью 100 миль в час или ниже
  • Уступить дорогу пилотируемым самолетам
  • Не летать прямо над людьми
  • Не управляться с движущегося транспортного средства, кроме как в малонаселенном районе

ДИСПЕТЧЕРЫ, ПИЛОТЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ОСОБЕННЫ НА СИТУАЦИОННУЮ ОСВЕДОМЛЕННОСТЬ

«Беспилотные летательные аппараты представляют собой новичка в NAS, а это означает, что для их решения необходимо внедрить новые политики и процедуры», — сказал Стив Вайднер, национальный представитель UAS в Национальной ассоциации авиадиспетчеров.

Weidner считает, что авиадиспетчеры могут сыграть важную роль в обеспечении безопасной интеграции дронов в NAS, выдавая рекомендации по автоматической информационной службе терминала или по другим частотам связи, чтобы указать, что операции БПЛА выполняются в аэропорту или рядом с ним. Однако диспетчеры могут сообщать о действиях БПЛА только в том случае, если им известно о них.

«Мы по-прежнему сообщаем о наблюдениях дронов в местах, где их быть не должно, в том числе в аэропортах и ​​вокруг них, особенно в связи с недавним увеличением использования БПЛА любителями», — сказал Вайднер.«Если оператор БАС будет летать в пределах пяти морских миль от аэропорта, он должен уведомить руководство аэропорта и диспетчерскую вышку, если таковая имеется в аэропорту».

Сообщение о предполагаемых полетах беспилотных летательных аппаратов в аэропорту или вблизи него дает руководству аэропорта и диспетчерскому пункту возможность отказать в проведении операций, если они сочтут их небезопасными. Если полеты одобрены, надлежащее уведомление также дает руководству аэропорта и диспетчерам возможность предоставить соответствующие рекомендации другим пользователям воздушного пространства.

Несмотря на эти установленные правила, разработанные для предотвращения конфликтов между пилотируемыми воздушными судами и БАС вокруг аэропортов, пилоты пилотируемых воздушных судов, работающих в интегрированной системе воздушного пространства, особенно в условиях аэродрома, должны быть более бдительными, чем когда-либо, для обнаружения БАС.

«Ситуационная осведомленность — это ключ», — сказал Вейднер. Он рекомендует пилотам пилотируемых самолетов «использовать тот же уровень бдительности, который вы обычно проявляете в районе аэродрома, но понимать, что вы ищете что-то гораздо меньшее, чем самолет такого же размера, как ваш собственный.

АЭРОПОРТЫ КАК ПРОАКТИВНЫЕ СВЯЗИ

Аэропорты являются логичным локальным источником информации для операторов БАС в их районе. Одним из аэропортов, ведущих просветительскую работу, является международный аэропорт Портленда в штате Орегон, которым управляет порт Портленда. Веб-сайт порта содержит общую информацию об использовании дронов и конкретных требованиях порта. Например, порт запрещает использование беспилотных летательных аппаратов для отдыха на территории порта и требует разрешения на коммерческие и общественные операции с беспилотными летательными аппаратами на своей территории.

Кроме того, порт Портленда установил горячую линию информации для пилотов, которая предоставляет информацию как пилотируемым, так и беспилотным летательным аппаратам. Порт также управляет веб-страницей для операторов БАС и использует социальные сети для обмена информацией, включая нормативные изменения и ссылки на другие ресурсы.

«Мы сотрудничаем с Департаментом авиации штата Орегон для разработки образовательной и информационно-просветительской программы, чтобы помочь поощрять безопасные и законные операции с беспилотными летательными аппаратами в штате, а также предоставить сообществам информацию о дронах, чтобы помочь развеять мифы и решить проблемы, связанные с этой новой технологией, — пояснил Шварц. «Аэропорты играют уникальную роль, когда речь идет об операциях БАС, потому что мы работаем с авиакомпаниями, авиацией общего и делового назначения, а также с военными, а также с населением, поэтому руководство аэропортов должно широко использовать свои усилия по распространению информации».

В целом, аэропортам предлагается предпринять три шага для облегчения безопасной интеграции БАС:

  1. Используйте веб-сайт аэропорта и социальные сети, чтобы связаться с операторами БАС.
  2. Опубликуйте номер телефона и адрес электронной почты, чтобы операторы дронов знали, как предоставить необходимое уведомление о полетах вблизи аэропорта.
  3. Обучите персонал аэропорта основам правил беспилотных летательных аппаратов, чтобы они могли отвечать на вопросы операторов дронов и общественности.

Существует множество способов управления дроном, включая часть 107, раздел 336, отказ от прав и т. д. Узнайте больше на www.faa.gov/uas.

СОВЕТЫ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАНТОВ ПИЛОТОРОВ
  1. Изучите правила, регулирующие UAS. Распространяйте информацию о безопасных и законных операциях всегда и везде, где только можете.
  2. Сообщайте о наблюдениях, если БПЛА нарушает установленные правила, что поможет группе безопасности беспилотных летательных аппаратов получить данные для использования при разработке стратегий снижения рисков.
  3. Участвуйте в местных собраниях и помогайте обучать сообщество дронов тому, как работают пилотируемые операции.

типов БАС | Служба распространения знаний Университета штата Миссисипи

Различные типы операций БАС

Следующие инструкции по безопасности взяты с веб-сайта Федерального авиационного управления www.faa.gov/uas

Вышеприведенный веб-сайт содержит ссылки на четыре различных типа летающих дронов.

  1. Общественная организация любителей летчиков и моделей
  2. Сертифицированный удаленный пилот или коммерческий оператор
  3. Служба общественной безопасности или правительственный пользователь
  4. Образовательный пользователь

Независимо от того, какой тип дрона вы используете, вы должны зарегистрировать свой дрон . Каждый летчик следует одним и тем же основным правилам безопасности в небе.

  • Летать ниже 400 футов и держаться подальше от окружающих препятствий
  • Всегда держите дрон в пределах прямой видимости
  • Держитесь подальше от пилотируемых летательных аппаратов и не мешайте им
  • Не летайте ближе 5 миль к аэропорту, если перед полетом вы не свяжетесь с аэропортом и диспетчерской вышкой
  • Не летайте рядом с людьми или стадионами
  • Не летайте на самолетах, вес которых превышает 55 фунтов
  • Не будьте неосторожны или безрассудны с вашим беспилотным летательным аппаратом — вас могут оштрафовать за создание опасности для людей или других летательных аппаратов
  • Не летайте ночью, если вы не прошли переподготовку по Части 107

Типы БПЛА Самолет

Два основных типа беспилотных летательных аппаратов — самолеты с неподвижным крылом и мультикоптеры.Каждый тип имеет свои уникальные характеристики и использует преимущества и недостатки.

БПЛА с неподвижным крылом выглядит как самолет.

Поскольку крыло обеспечивает подъемную силу, двигателю не нужно тратить всю энергию батареи для поддержания полета. Это позволяет использовать энергию батареи для других компонентов самолета, таких как GPS и датчики. Литий-полимерные батареи большего размера с 6 ячейками обеспечивают еще большую мощность и позволяют некоторым беспилотным летательным аппаратам летать более часа, охватывая от сотен до более 1000 акров на одной батарее.

Недостатком БПЛА с неподвижным крылом является то, что им требуется площадка для посадки. Какими бы хорошими ни были автопилоты, иногда для посадки самолета требуется небольшой опыт. Суть в том, что аварии более вероятны с неподвижным крылом.

 

Мультироторный БПЛА похож на вертолет с несколькими несущими винтами. Мультикоптеры могут взлетать и садиться где угодно. Их гораздо легче научиться летать и приземляться. Поскольку роторы обеспечивают всю подъемную силу автомобиля, срок службы батареи значительно сокращается. Разрабатываются новые батареи, которые продлят время полета мультикоптеров и самолетов. Итог: гораздо меньшее время полета (от 15 до 20 минут) с мультироторным БПЛА и меньшая вероятность аварии при посадке.

 

На этом изображении показана одна квадратная секция или 640 акров. Размер кругов дает вам представление о приблизительном количестве акров, которое может пролететь каждый тип БПЛА на одной батарее. Маленькие красные круги — это то место, где вы должны стоять как оператор, чтобы постоянно держать БПЛА в поле зрения во время полета.

 

Как классифицируются БПЛА? Типы БПЛА по размеру и радиусу действия

БПЛА, или беспилотные/неуправляемые летательные аппараты, представляют собой одну из самых больших угроз, с которыми сталкиваются военные. Ими можно управлять вручную, но в наши дни многие из них управляются удаленным оператором или даже автономно с помощью бортовых компьютеров. БПЛА являются основной частью беспилотных авиационных систем (БАС), которые также включают в себя оператора или компьютер и систему связи, позволяющую этим двум частям работать вместе. Сегодня мы рассмотрим типы БПЛА и различные способы их классификации для улучшения стратегий защиты.

Типы БПЛА

Существует три основных способа классификации БПЛА:

  • Размер
  • Диапазон
  • Группа (по классификации Министерства обороны)

БПЛА, классифицированные по размеру

Размер часто является основным фактором при принятии решения о том, какой БПЛА подходит для миссии. По этой причине это также один из основных способов классификации БПЛА. Давайте более подробно рассмотрим некоторые особенности, обнаруженные в каждой классификации размеров.

Очень маленькие/микро-/нано-БПЛА

Очень маленькие БПЛА могут иметь длину от двух сантиметров до примерно 50 сантиметров. Их размер и вес делают их малозаметными, поэтому их часто используют для разведки и наблюдения. Поскольку их естественный дизайн настолько эффективен, многие из популярных очень маленьких БПЛА смоделированы по образцу насекомых с крыльями, которые либо взмахивают, либо вращаются, чтобы удерживать их в воздухе.

Размер

ограничивает диапазоны, на которых эти БПЛА могут быть обнаружены как радарами, так и электронно-оптическими/инфракрасными (ЭО/ИК) датчиками.Их размер также ограничивает их высоту и скорость, поскольку они обычно летают на высоте менее 125 метров и со скоростью менее 50 метров в секунду.

Малые/мини-БПЛА

Малые БПЛА немного крупнее, их длина составляет от чуть более 50 сантиметров до примерно двух метров. Обычно они имеют либо неподвижное крыло, либо винтокрыл. Из-за своего небольшого размера большинство небольших БПЛА летают на высоте около 125 метров со скоростью менее 50 метров в секунду.

Средние БПЛА

Средние БПЛА классифицируются как длиннее (или шире) двух метров. Они способны летать на высоте менее 5500 метров со скоростью до 125 метров в секунду. Обычно они имеют длину или размах крыльев от пяти до 10 метров.

Как и небольшие БПЛА, они часто имеют неподвижное или винтокрылое крыло. Но в отличие от небольших БПЛА, они, как правило, слишком тяжелы, чтобы их мог запустить вручную один человек. Они либо требуют нескольких человек для их переноски, либо запускаются другим способом.

Большие БПЛА

Большие БПЛА — это то, что большинство людей представляет себе, говоря о типах БПЛА. Они являются стандартом для боевых действий в вооруженных силах США. Преимущество больших БПЛА заключается в том, что они могут летать в защищенное воздушное пространство с очень больших расстояний благодаря своим сложным электронным системам полезной нагрузки (таким как радар, радиоэлектронная борьба и системы связи). Их размер также позволяет им летать на высоте более 5500 метров со скоростью более 125 метров в секунду.

БПЛА по дальности полета

БПЛА также можно разделить на категории по целям и задачам, которые они могут помочь достичь. Когда мощность и дальность более важны, чем маскировка, типы БПЛА обычно классифицируются по дальности действия.

Ближний бой

БПЛА ближнего действия имеют радиус действия до 50 км и обычно могут оставаться в воздухе до шести часов. Из-за их небольшого размера и близкого расстояния они часто используются для разведывательных миссий ближнего боя.

Короткая дальность

Эти БПЛА могут летать немного дальше, до 150 км.Лучшие БПЛА ближнего действия могут находиться в полете до 12 часов. Они используются в тех же контекстах, что и БПЛА ближнего действия, но их увеличенная дальность действия и выносливость делают их лучшим вариантом для многих миссий. Однако они значительно дороже, чем многие варианты ближнего действия.

Средний диапазон

БПЛА среднего радиуса действия могут перемещаться на расстояние до 650 км от своего контроллера. Около 12 часов они обычно имеют такое же время полета, как и БПЛА ближнего действия. Существует также подкласс БПЛА среднего радиуса действия, рассчитанный на выносливость.Их дальность действия находится между БПЛА малой и средней дальности, но они могут летать почти два дня за один раз. Эти выносливые БПЛА отлично подходят для более длительных миссий по наблюдению.

Противодействие беспилотным авиационным системам (C-UAS)

Широкий спектр БПЛА, которые в настоящее время разрабатываются и эксплуатируются, породил цель миссии C-UAS. Технология C-UAS возникла как необходимость для противодействия угрозам БПЛА и поддержания господства в воздухе и ситуационной осведомленности для боевых истребителей.

Миссия C-UAS требует многофункционального сенсорного решения для обеспечения оптимальной эффективности, включая сенсоры для обнаружения, отслеживания, классификации, электронных средств противодействия (глушения) и нейтрализации беспилотных летательных аппаратов методом мягкого и жесткого уничтожения.

Роль радара в C-UAS

Радар является основным датчиком в наборе C-UAS, поскольку он может обеспечить точное обнаружение, отслеживание и классификацию в любых погодных условиях с возможностью работы 24/7. Другие полезные нагрузки в наборе C-UAS зависят от радара, который предоставляет точную информацию об отслеживании, чтобы помочь в обнаружении угрозы.

Семейство высокопроизводительных радаров

RADA USA включает три радара, которые можно адаптировать для защиты C-UAS от БПЛА: eCHR, MHR и ieMHR.Все эти три радара являются невращающимися, AESA, импульсно-доплеровскими радарами с микродоплеровским. Они имеют общую программно-определяемую архитектуру, которая обеспечивает развертывание в различных условиях окружающей среды и может работать как в стационарном, так и в мобильном режиме (OTM).

Усовершенствованный компактный радар Hemispheric (eCHR)

eCHR предназначен для C-UAS и ПВО малой дальности (VSHORAD). Его размер, вес и низкое энергопотребление делают его очень мобильным и идеальным для операций OTM. Он может обнаруживать нано-БПЛА с расстояния в три километра, мини-БПЛА с расстояния в семь километров и средние БЛА с расстояния в 10 км.

Многоцелевой радар Hemispheric (MHR)

MHR сверхуниверсален и может выполнять широкий спектр задач, включая C-UAS, SHORAD, противоракетные, артиллерийские и минометные действия (C-RAM). Он может идентифицировать нано-БПЛА на расстоянии 6 км, мини-БПЛА на расстоянии 10,7 км и средний БПЛА на расстоянии до 23 км.

Усовершенствованный и усовершенствованный многоцелевой радар Hemispheric (ieMHR)

ieMHR предлагает многие из тех же функций и преимуществ, что и MHR (C-UAS, SHORAD и C-RAM).Он больше, чем MHR, и обеспечивает значительно большую дальность обнаружения. У него самый большой радиус действия из всех трех радаров, он способен идентифицировать нано-БПЛА с расстояния 10 км, мини-БПЛА с расстояния 21 км и средний БПЛА с невероятного расстояния 44 км.

Хотите узнать больше о системах защиты C-UAS? Изучите наши специализированные радары для защиты от C-UAS и не только!

Беспилотные авиационные системы

Обзор Обзор рынка Защита Гражданский / Коммерческий Очки политики Нормативные документы Экспортный контроль Стандарты Сбор данных

Параметры вкладки Обзор Обзор рынка Защита Гражданский / Коммерческий Очки политики Нормативные документы Экспортный контроль Стандарты Сбор данных

Обзор

БАС — это летательные аппараты и сопутствующее оборудование, которые не имеют оператора-человека, а вместо этого управляются дистанционно или летают автономно. БАС обычно называют беспилотными авиационными системами (БАС), беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), дистанционно пилотируемыми авиационными системами (ДПАС) и дронами. БАС обычно состоит из 1) летательного аппарата без пилота на борту, 2) станции удаленного пилотирования, 3) линии управления и контроля и 4) полезной нагрузки, характерной для предполагаемого применения/операции, которая часто включает в себя специализированные камеры или другое оборудование. датчики, которые собирают данные для краткосрочного анализа. Например, гиперспектральные камеры можно использовать в приложениях точного земледелия для определения относительного здоровья конкретных культур и для более точного распределения удобрений и/или инсектицидов.В дополнение к каналу управления и контроля большинство БАС будут иметь некоторые средства передачи собранных данных для анализа.

Обзор рынка

Сектор БАС разделен на два рынка платформ: оборонные и гражданские/коммерческие. Защитные БПЛА включают средневысотные системы длительного действия (MALE) и высотные системы длительного действия (HALE), а также небольшие тактические системы наблюдения, которые могут быть запущены человеком. Подавляющее большинство гражданских/коммерческих БПЛА небольшие (менее 55 фунтов/25 кг).

Для ознакомления с отечественной и мировой отраслью оборонных БПЛА и расширяющимся мировым рынком военных БПЛА, , посетите страницу оборонных БПЛА.

Чтобы узнать о рынке гражданских и коммерческих БПЛА и текущем состоянии отрасли, просмотрите страницу гражданских/коммерческих БПЛА .
 

Защита

Анализ рынка

Американские фирмы имеют наибольшую долю как внутреннего, так и мирового рынка оборонных БПЛА и, безусловно, больше всего инвестируют в приобретение новых технологий БПЛА.В то время как американские фирмы в основном контролируют рынок БПЛА оборонного назначения США, способность этих фирм конкурировать на глобальном уровне и расширять свои позиции ограничивается экспортным регулированием. Оценка размера нынешнего внутреннего и мирового рынка БПЛА оборонного назначения затруднена тем фактом, что многие платформы, используемые в США, засекречены и публично не разглашаются. Во многих случаях иностранные правительства непрозрачны и скрытны со своими технологическими возможностями. Тем не менее, Teal Group оценивает глобальные закупки военных БПЛА на 2020 финансовый год в 7 долларов.94 миллиарда, из которых на США приходится 32 процента. Эта большая доля рынка США дополнительно подкрепляется 70-процентной долей мировых расходов на исследования и разработки БАС в 2020 финансовом году.[1]

Общий размер внутреннего рынка больших оборонных БПЛА полностью зависит от оборонного бюджета США. Любой рост отрасли связан политикой государственных расходов, которая диктует распределение бюджета. Поскольку продукты предназначены для военного применения, оборонные БПЛА нелегко адаптировать к гражданским/коммерческим рынкам.

В настоящее время барьеры для входа на внутренний рынок высоки, учитывая потребности в НИОКР и инвестициях для новых продуктов, а также высокую концентрацию отрасли. Это подкрепляется политикой государственных закупок, которая может затруднить работу с начинающими компаниями и новыми участниками.

В то время как внутренний рынок оборонных БПЛА ограничен бюджетом, спрос на мировом рынке растет, и появляются новые конкуренты, особенно среди правительств Ближнего Востока.На международных рынках меньше концентрация покупательной способности и нет зависимости от покупателя-монопсониста. Союзники США, такие как Великобритания, Франция и Германия, в основном использовали БАС совместно с силами США.

Многие из крупнейших американских фирм на рынке оборонных БАС являются теми же, что доминируют в общей аэрокосмической и оборонной промышленности, но к ним также присоединяются более специализированные фирмы. К известным производителям БАС в США относятся General Atomics и AeroVironment. Это сравнительно небольшие фирмы по сравнению с некоторыми из крупнейших оборонных фирм в мире, но они по-прежнему являются ведущими игроками рынка.Многие системы, экспортируемые из США, были первоначально произведены в начале 2000-х годов и за последние 20 лет усовершенствовались за счет поэтапных итераций и усовершенствований конструкции.

Основные подрядчики обороны США Northrop Grumman, Boeing и Lockheed Martin также производят системы HALE и MALE для правительства США, а также небольшие тактические системы наблюдения, которые могут быть запущены человеком. Многие из этих небольших американских систем больше напоминают модели самолетов, чем квадрокоптеры, обычно связанные с тактическими системами БАС.

[1] Стивен Дж. Залога, «Мировые гражданские беспилотные авиационные системы: профиль рынка и прогноз», Teal Group, 2019.

Гражданский/Коммерческий

Спрос на приложения БАС в строительстве, сельском хозяйстве, страховании и энергетике, по мнению представителей отрасли, может вырасти в десять раз в течение следующих пяти лет. Спрос на гражданские приложения БАС, такие как правоохранительные органы, службы быстрого реагирования и правительственные исследовательские операции, также продолжает расти по мере развития технологии.Американские компании занимают лидирующие позиции в области аналитики БАС, предложений услуг и программных систем. Однако на рынке гражданских и коммерческих платформ БПЛА доминируют неамериканские производители. В результате в Соединенных Штатах продолжают работать в основном только мелкие нишевые производители БАС. Им еще предстоит развить производственные мощности, клиентскую базу или технологическое мастерство, чтобы полностью конкурировать со своими иностранными конкурентами.

Анализ рынка

Технические достижения неуклонно снижают барьеры для использования и расширяют область применения коммерческих БАС.По мере того как гражданские БАС продолжают продвигаться вверх по цепочке создания стоимости и создавать все более функциональные, сложные и изощренные системы, общая полезность и экономическая жизнеспособность коммерческих БАС будут стремительно расти. [2]

По прогнозам Barclays, мировой рынок коммерческих БПЛА вырастет в десять раз всего за 5 лет, с 4 до 40 миллиардов долларов. По оценкам Teal Group, ожидается, что рынок гражданских БПЛА достигнет более 88 миллиардов долларов в течение следующих десяти лет. [3] Миссии БАС постепенно заменят более дорогие пилотируемые операции, что может снизить как общие затраты, так и риски для пилотов.По оценкам Barclays, повышение эффективности замены некоторых конкретных пилотируемых операций БАС приведет к экономии затрат примерно на 100 миллиардов долларов. [4]

Программное обеспечение БАС, датчики и технологии обработки, в которых американские компании занимают лидирующие позиции, также будут играть важную роль. Автоматизация позволит пилотам одновременно контролировать все большее количество БПЛА, а искусственный интеллект сделает анализ результатов проще и эффективнее. [5]

Потенциальные коммерческие применения БАС разнообразны, и рынки возникли в неожиданных местах, например, в местных правоохранительных органах.Использование БАС в строительстве, страховании и энергетике в ближайшие годы будет быстро расти, и клиенты в этих отраслях вскоре соберут парк БАС. Хотя сельское хозяйство в настоящее время является крупнейшим рынком БАС, использование БАС в этом секторе будет развиваться медленнее из-за снижения прибыльности и роста сельскохозяйственной отрасли в целом. [6]

Доставка продукции может стать крупным рынком сбыта. Тем не менее, разработка начнется с узкого применения, такого как доставка в отдаленные районы или для дорогостоящих и срочных товаров, таких как медицинские принадлежности, поскольку всеобъемлющее регулирование еще не установлено.Рынок гражданских беспилотных летательных аппаратов особенно чувствителен к цене, поскольку как частные фирмы, так и местные/государственные правительственные учреждения, такие как правоохранительные органы, полагаются на более мелкие беспилотные летательные аппараты из-за их более низкой стоимости и широкой полезности. [7]

[2] Филип Финнеган, «Мировые гражданские беспилотные авиационные системы: профиль рынка и прогноз», Teal Group, 2018.
[3] Патрик МакГи, «Как рынок коммерческих дронов стал крупным бизнесом», Financial Times, 26 ноября 2019 г., https://www.ft.com/content/cbd0d81a-0d40-11ea-bb52-34c8d9dc6d84.
[4] Филип Финнеган, «Мировые гражданские беспилотные авиационные системы: профиль рынка и прогноз», Teal Group, 2018 г.
[5] Патрик МакГи, «Как рынок коммерческих дронов стал крупным бизнесом», Financial Times, 26 ноября 2019 г., https://www.ft.com/content/cbd0d81a-0d40-11ea-bb52-34c8d9dc6d84.
[6] Филип Финнеган, «Мировые гражданские беспилотные авиационные системы: профиль рынка и прогноз», Teal Group, 2018.
[7] Филип Финнеган, «Мировые гражданские беспилотные авиационные системы: профиль рынка и прогноз», Teal Group, 2018.

Очки политики

Учитывая меняющийся характер и сложность операций БАС, возможность интеграции этих операций в системы, предназначенные для пилотируемых полетов, в значительной степени ограничена стандартами и нормативными структурами, которые управляют новыми участниками авиационной экосистемы. Из-за врожденной предрасположенности к пилотируемым операциям большинство усилий правительства и отраслевых заинтересованных сторон были сосредоточены на обеспечении возможности ввода в эксплуатацию небольших БАС (БПЛА с максимальным взлетным весом 55 фунтов/25 кг).

Информацию о правилах США и других странах, касающихся гражданской и коммерческой эксплуатации БПЛА, можно найти на странице Правил .

Получите информацию о различных режимах экспортного контроля, влияющих на экспорт США оборонных и гражданских/коммерческих БАС, на странице «Экспортный контроль» .

Найдите информацию об усилиях США по установлению эксплуатационных и технических стандартов для БАС на странице стандартов .

Узнайте о текущем состоянии торговых данных для рынка БАС и новых кодах Гармонизированной системы, вступающих в силу в 2022 году, на странице сбора данных .
 

Правила

Соединенные Штаты взяли на себя ведущую роль в формировании международных норм и требований к эксплуатации БАС и к самим самолетам. Многие правительства (например, в Европе, Австралии, Японии, Сингапуре, Китае и Израиле) установили свои собственные правила эксплуатации БАС. Эти правила во многом напоминают правила, установленные Федеральным управлением гражданской авиации (FAA).

Часть 107 (опубликована FAA в июне 2016 г.) устанавливает правила эксплуатации малых БАС

Уведомление о предлагаемом нормотворчестве по дистанционной идентификации беспилотных авиационных систем

  • Опубликовано в декабре 2019 г.
  • Привязывает удаленный идентификатор к регистрации UAS
  • Устанавливает правила для определенных областей, где БАС может летать без удаленного идентификатора
  • Требуется разработка стандартов проектирования для соответствия удаленному идентификатору
  • Призывает производителей следовать процессам сертификации FAA

Международная организация гражданской авиации (ИКАО), США.Н. орган, устанавливающий стандарты и рекомендуемую практику для мировой авиации, также предоставил руководство по БАС.

Ручной ДПАС

  • Опубликовано в 2015 г.
  • Содержит определение ИКАО для БАС/ДПАС
  • Устанавливает рекомендации по сертификации, эксплуатации и лицензированию

Набор инструментов UAS


 

Экспортный контроль

Продажи военных БПЛА в США ограничены экспортным контролем, который ограничивает круг лиц, в отношении которых U.A.S. компании могут продавать свои самолеты. Эти меры экспортного контроля включают:

Режим контроля за ракетными технологиями (РКРТ)

  • Многосторонний договор, препятствующий распространению ракетных технологий
  • БАС с дальностью действия более 300 км и грузоподъемностью более 500 кг относятся в РКРТ к I категории, наряду с баллистическими и крылатыми ракетами
  • Предметы категории I подлежат безоговорочной строгой презумпции отказа, независимо от цели экспорта, и разрешены для экспорта только в редких случаях.

Режим международной торговли оружием (ITAR)

  • Регулирует экспорт военных технологий в зарубежные страны
  • В соответствии с правилами ITAR предметы оборонного назначения, включенные в Список боеприпасов США (USML), не могут быть экспортированы без разрешения Государственного департамента
  • UAS на USML может быть экспортирован только через экспортную лицензию или через дело военных продаж за границу (FMS), в котором правительство США продает напрямую иностранному правительству

У. S. Продажа гражданских/коммерческих БАС и их компонентов может столкнуться с ограничениями, если они являются товарами двойного назначения (т. е. потенциально могут применяться как в военных, так и в гражданских целях).

Бюро промышленности и безопасности может помочь американским компаниям определить, требуется ли экспортная лицензия.

  1. 9A012 – Невоенные «беспилотные летательные аппараты (БПЛА)», оборудование и «компоненты» беспилотных «дирижаблей»
  2. 9A120 – Полноценные БПЛА с автономным управлением полетом/навигацией или возможностью управляемого полета за пределами прямой видимости (BVLOS) и/или с системой дозирования аэрозоля емкостью более 20 литров
  3. 9A610 — Военные БПЛА не на USML
  4. 9B010 – Оборудование, «специально разработанное» для производства БПЛА и сопутствующих систем, оборудования и «компонентов»

Стандарты

У.С. также руководит разработкой эксплуатационных и технических стандартов БАС, и эти стандарты в основном принимаются.

Американский национальный институт стандартов (ANSI)

  1. Версия 1.0 опубликована в декабре 2018 г.
  2. Работал с государственными и отраслевыми заинтересованными сторонами UAS для выявления существующих технических, операционных и технологических стандартов, оценки пробелов и определения приоритетов дополнительных стандартов и НИОКР
  3. Версия 2.0 выпущена для комментариев и будет завершена к концу июня 2020 г.

ASTM Международный

  1. ASTM уже опубликовал второй раунд этого стандарта Remote ID
  2. У.Южные компании поддерживают стандарт ASTM Remote ID и утверждают, что этот стандарт может помочь FAA решить проблемы, стоящие перед Remote ID NPRM, чтобы облегчить доступ в воздушное пространство как можно более широкому кругу операторов
  1. ASTM разрабатывает стандарт для UTM в сотрудничестве с NASA и FAA, который они надеются опубликовать в ближайшем будущем
     

Сбор данных

Трудно получить исчерпывающие данные о рынке БАС, потому что большинство производителей БАС не торгуются на бирже, и лишь немногие исследовательские фирмы широко охватывают этот сектор; поэтому сложно количественно оценить общий рынок БАС.

Этот вопрос еще более усложняется, если рассматривать международную торговлю. В настоящее время не существует конкретного кодового обозначения международной Гармонизированной системы (ГС) для гражданских БАС. Другими словами, когда коммерческие БАС поставляются на международном уровне, они включаются в широкий спектр классификаций с разной степенью точности. Таким образом, в настоящее время довольно сложно собрать точные данные о торговле БАС.

Всемирная таможенная организация (ВТамО) одобрила создание нового заголовка 88.06, в Главе 88 Гармонизированной тарифной сетки для уточнения БАС и нового примечания 1 к Главе 88, содержащего определение этих статей в июне 2019 года.  Секретариат ВТамО выдвинул определение БАС, которое тесно связано с Международной организацией гражданской авиации ( ИКАО), но отличает их от беспилотных воздушных шаров и воздушных змеев. В определение товарной позиции 88.02 также будут внесены поправки, в соответствии с которыми слово «летательный аппарат» будет заменено на «воздушное судно, за исключением беспилотных летательных аппаратов товарной позиции 88. 06».

Новые коды будут разделены следующим образом:

88.06

Беспилотный летательный аппарат

8806.10

Предназначен для перевозки пассажиров

Другое, только для дистанционного управления полетом

8806.21

С максимальной взлетной массой не более 250 г

8806.22

С максимальной взлетной массой более 250 г, но не более 7 кг

8806.23

С максимальной взлетной массой более 7 кг, но не более 25 кг

8806.24

С максимальной взлетной массой более 25 кг, но не более 150 кг

8806. 29

Другое

Другое

8806.91

С максимальной взлетной массой не более 250 г

8806.92

С максимальной взлетной массой более 250 г, но не более 7 кг

 

8806.93

С максимальной взлетной массой более 7 кг, но не более 25 кг

 

8806.94

С максимальной взлетной массой более 25 кг, но не более 150 кг

8806.99

Другое

Это определение и эти тарифные коды будут иметь официальные данные, гармонизированные на международном уровне, начиная с января 2022 года.

.