Беспилотник что такое: Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) — Что такое Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) ?

Содержание

Самые мощные беспилотники в мире: обзор с фото

От крошечных разведчиков до тяжелых ударных машин — дроны уже стали привычным воздушным оружием в военных конфликтах. РБК Тренды собрали самые мощные армейские беспилотники планеты

Что сегодня могут армейские БПЛА

Самая главная задача военных беспилотников — разведка и наблюдение с воздуха. Они патрулируют территорию, охраняют маршруты, могут работать наводчиками и корректировщиками огня. Размер одного из самых миниатюрных разведчиков, американского Wasp, составляет всего 33 см в длину, а вес — 200 г. Он принят на вооружение еще в 2008 году. Тогда он стоил $ 50 тыс.

Одна из модификаций — Wasp AE

(Фото: ADBR)

Как минимум в 100 раз дороже обходятся куда более мощные аппараты: те, которые умеют воевать. Они сбрасывают бомбы (китайский гиперзвуковой WU-14 способен доставить ядерное оружие через континент), стреляют ракетами и могут выполнять роль камикадзе — пикируют на цель, подрывая себя и противника.

Одними их первых использовать беспилотники для самоподрыва придумал Израиль. Их Harop (барражирующие снаряды) применял Азербайджан в Нагорном Карабахе осенью 2020 года.

Беспилотники или истребители?

В кабине БПЛА никого нет, оператор управляет машиной из наземного центра, находясь в десятках, сотнях и даже тысячах километров от самого беспилотника. В этом основное преимущество БПЛА перед самолетом с летчиком.

Основные преимущества беспилотников

  • Пилот не рискует жизнью, он не погибнет и не попадет в плен. Государство не будет вызволять своего гражданина из неволи, что по политическим причинам может быть сложно и не всегда реально;

  • Терять беспилотники не так жалко, как истребители. Они дешевле реального истребителя почти в 20 раз: $5-6 млн против $100 млн за навороченный американский F-35. Сюда же нужно добавить стоимость подготовки высококлассного летчика. В России подготовка пилота военного самолета обходится в $3,4-7,8 млн и занимает 7-12 лет. Тогда как за навыки оператора беспилотника государство платит $200 тыс. и учится он год;

  • Экономия сил и топлива. Находиться в воздухе средневысотный БПЛА может очень долго — больше суток. Беспилотники с турбореактивным двигателем при скорости меньше 200 км/ч потребляют относительно мало топлива. Они добираются до нужного места дольше, чем истребитель, но разведывают все более обстоятельно, чем он.

Однако некоторые военные эксперты уверены, что час беспилотников еще не пробил и БПЛА эффективны лишь против стран, у которых практически отсутствует ВВС и ПВО, либо существующие системы обнаружения давно устарели.

Основные недостатки беспилотников

  • БПЛА не могут самостоятельно принимать решения, они полностью зависят от человека. Причем оператор может просто не увидеть грозящую дрону опасность. Он получает картинку с камеры на носу устройства или под фюзеляжем, что ограничивает радиус обзора. Живой пилот же судит об опасности лично и моментально среагирует;

  • БПЛА не такие прочные и маневренные, как истребители. Часто вместо металлов используются композитные материалы, которые умеют поглощать лучи РЛС, чтобы беспилотник был максимально незаметным для систем ПВО;

  • Не всякий беспилотник может поднять тяжелый груз. На большинство моделей не повесить, к примеру, мощные авиабомбы;

  • К минусам беспилотников относят также слабую автоматизацию, неавтономность и низкую скорость. Попасть в медленную мишень куда проще, чем в скоростную. Препятствием к полету может стать даже плохая погода.

Характеристики многих БПЛА — военная тайна

Достоверно известно только о тех БПЛА, испытания которых проводились официально. Информация о других засекречена. Как на самом деле показывают себя в воздухе секретные машины, пока никто, кроме самих разработчиков, не знает.

К примеру, Китай не ведет сейчас никаких вялотекущих или гибридных войн и не демонстрирует свои возможности в этой сфере, однако в будущем он способен серьезно изменить характер боевых действий. Пока же об истинных успехах большинства китайских БПЛА можно судить только по данным разведки или на примере тех немногих моделей, которые поставляются на экспорт. По опубликованным параметрам, китайские дроны — идеальные машины. Правда, как и многое в Китае, они созданы «по мотивам» западных разработок.

Китайский БПЛА CH-4

В частности, на экспорт поставляются дешевые аналоги американских MQ-1 Predator MQ-9 Reaper — разведывательно-ударные CH-4. При цене вдвое ниже американских прототипов покупателями CH-4A/B стали Алжир, Иордания, Ирак, Пакистан, Туркменистан, Мьянма, ОАЭ и Саудовская Аравия.

Сильнейшие боевые беспилотники планеты

США лидируют в сфере производства боевых дронов. По прогнозам, в 2028 году американская армия будет иметь больше беспилотных летательных аппаратов-разведчиков, чем весь остальной мир вместе взятый. Армии других стран таким количеством дронов «в погонах» похвастаться не могут, зато на боевое дежурство способны выставить самые мощные боевые дроны на планете.

GAAS Avenger

Это беспилотник для авианосцев, модификация Predator, снятого с вооружения ВВС США в 2020. Крылья складываются, чтобы аппарат занимал меньше места и поместился на корабле.

Predator, Reaper и Avenger на заводе по производству дронов

(Фото: General Atomics)

Хотя опасен он, конечно, не этим. Грузовой отсек GAAS Avenger способен нести в себе две бомбы с лазерным прицелом, общим весом 440 кг. Кроме них, беспилотник легко перевезет еще полтонны оружия и снаряжения. «Мститель» необыкновенно быстр — разгоняется до 740 км/ч. Потолок составляет 18 км.

Heron TP

Израильский Heron, вероятно, один из самых продаваемых военных беспилотников в мире. Heron TP — средневысотный многоцелевой беспилотник большой продолжительности полета. Размах крыльев — 26 м. Потолок — 13,7 км. Длительность полета — 36 ч. Может нести на себе средства управления огнем и ударные комплексы. Heron TP видит в оптическом и инфракрасном диапазонах. Крейсерская скорость 296 км/ч, способен разогнаться до 460 км/ч.

Израильский средневысотный многоцелевой беспилотник Heron TP

(Фото: stock&people / Global Look Press)

MQ-9 Reaper

И снова американец. Один из самых мощных и известных в мире БПЛА. Это основной разведывательно-ударный беспилотный летательный аппарат армии США. Он может взлетать на высоту 14 км и находиться в воздухе до 30 часов. Крейсерская скорость — 280-310 км/ч, максимальная — до 480 км/ч. Беспилотник способен поднять в небо груз весом до 4,7 т. Оптоволоконная система AN/AAS-52 распознает и отследит цель, телекамеры прочитают номерной знак, даже находясь в 3 км от автомобиля. Время реакции на полученную от оператора команду — 1,5 с.

Пилот-студент и оператор-сенсор, управляющий MQ-9 Reaper в наземной кабине

(Фото: Министерство обороны США)

Вооружен Reaper противотанковой ракетой AGM-114 Hellfire, а также управляемыми бомбами GBU-12 и GBU-38. Может нести до 14 ракет Hellfire класса «воздух-земля».

Reaper ликвидировал, в частности, третьего человека в руководстве «Аль-Каиды» Мустафу Абу Язида, известного как шейх аль-Масри, Мохаммеда Эмвази (он же «Джихадист Джон»), генерала Касема Сулеймани, заместителя командующего мобилизационными силами Ирана.

Bayraktar TB2

Турецкий аппарат относится к классу тактических средневысотных БЛА с большой продолжительностью полета. Его программное обеспечение несколько превосходит подобный компонент у некоторых конкурентов, в том числе и у израильского дрона Heron.

Ударный турецкий беспилотник Bayraktar TB2

(Фото: Bayhaluk)

Крейсерская скорость — 130 км/ч, максимальная — 250 км/ч. Практический потолок — 7,3 км. Длина — 6,5 м, размах крыла — 12 м. Беспилотник весит 630 кг, способен поднять до 55 кг боеприпасов. Максимальное время нахождения в воздухе — сутки.

Может нести на себе две противотанковые управляемые ракеты и корректируемые бомбы MAM-C (8 кг) и MAM-L (23 кг) с наведением по лазерному лучу, опасные для автомашин и легкой бронетехники.

СH-5 (Rainbow-5)

Новый средневысотный разведывательно-ударный беспилотник из Китая. Rainbow-5 может нести до 16 ракет класса «воздух-земля» или других высокоточных боеприпасов общей массой до 900 кг. Размах крыльев — 21 м, максимальная скорость — 400 км/ч. Без дозаправки будет держаться в воздухе 60 часов.

CH-5 — самый мощный беспилотник китайской армии

(Фото: Ян Симинг)

Taranis

Британский разведчик-штурмовик пятого поколения назван в честь кельтского бога грома. До недавнего времени детали его разработки держались в тайне. Доподлинно известны лишь масса — 3 т, длина — 11 м, размах крыльев — 10 м и то, что беспилотник оснащается технологией «Стелс», которая делает аппарат практически невидимым для ПВО противника. Максимальная скорость — сверхзвуковая, рассчитан на выполнение межконтинентальных полетов.

Разработкой Taranis занимались ученые и системные инженеры из 250 британских компаний

(Фото: baesystems.com)

Yabhon United 40

Средневысотный разведывательно-ударный БПЛА разработанный в ОАЭ, может находиться в воздухе до пяти суток (120 часов). Способен нести 1 030 кг боеприпасов. Потолок — 7 км.

БПЛА ADCOM United 40 block 5 на одной из авиационных выставок

(Фото: adcom-systems.com)

С-70 «Охотник»

Пока детальные характеристики российского «Охотника» засекречены. Однако известно, что его вес — около 22 т. Разработчики уверяют, что несколько «Охотников», укомплектованных ракетами «земля-воздух» Х-58, Х-35, Х-74М2 и корректируемыми авиабомбами КАБ-25, могут нанести страшный урон инфраструктуре противника.

Максимальная скорость аппарата — 920 км/ч. Боевая нагрузка — 6 т, максимальная высота полета — 18 км.

Первый полет новейшего беспилотного летательного аппарата «Охотник»

Приблизительная стоимость «Охотника» — около ₽1 млрд. Однако военные эксперты полагают, что цена сократится на 40-50% после запуска БПЛА в серию. Глава ОАК (Объединенной авиастроительной корпорации) Юрий Слюсарь заявил, что в армию серийные БПЛА начнут поступать с 2024 года.

Что еще может предложить Россия?

По последним данным, с 2012 года в российскую армию на вооружение принято 900 беспилотников. В основном это разведчики, корректировщики огня, перехватчики различных сигналов противника. В 2021 году российские военные получат сразу семь первых отечественных беспилотных авиационных комплексов «Орион» (он же «Иноходец») разведывательно-ударного назначения.

«Орион» — средневысотный беспилотник большой продолжительности полета. Размах крыльев — 16 м, длина — 8 м, взлетная масса — 1 т. Крейсерская скорость заявлена на уровне 120 км/ч, максимальная же скорость неизвестна. Аппарат способен работать на высотах до 7,5 км. Максимальное время полета — 24 часа.

Беспилотник может нести управляемые ракеты и авиабомбы нескольких типов. Специально для него изготовлены боеприпасы малых калибров, чтобы «Орион» мог поднять груз в воздух.

В апреле 2021 года на авиабазе ВВС США впервые провели запуск беспилотника Kratos UTAP-22 с помощью искусственного интеллекта. Система Skyborg подняла аппарат, управляла им и посадила. До сих пор, когда речь шла о боевых дронах, имелось в виду противостояние людей. Весной 2021 года, возможно, началась другая история — о противостоянии машин.

Запуск беспилотника Kratos UTAP-22 с «компьютерным мозгом» на борту

(Фото: ВВС США)

Эксплуатация беспилотных авиационных систем – ЦРПК – ГУАП


Эксплуатация беспилотных авиационных систем


Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) – это бурно развивающийся сегмент мирового рынка в высокотехнологичных отраслях. Беспилотники находят применение в различных областях — мониторинг, доставка грузов, видеосъёмка и др. С увеличением задач, выполняемых беспилотниками, актуален вопрос о подготовке квалифицированных кадров.


Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) – это бурно развивающийся сегмент мирового рынка в высокотехнологичных отраслях. Беспилотники находят применение в различных областях — мониторинг, доставка грузов, видеосъёмка и др. С увеличением задач, выполняемых беспилотниками, актуален вопрос о подготовке квалифицированных кадров.

Компетенция заключает в себе управление и эксплуатацию, техническое обслуживание, обнаружение и устранение неисправностей беспилотной авиационной системы, применение технических средств и оборудования, используемых для управления полетом беспилотного летательного аппарата мультироторного и самолетного типа.

В сферу профессиональных обязанностей входят навыки по пилотированию во всех допустимых погодных условиях, починке и настройке БПЛА. Специалисты в этой области разрабатывают, конструируют, осуществляют техническое обслуживание, локализуют и устраняют неисправности оборудования, программируют системы управления беспилотных авиационных систем. Профессия, касающаяся эксплуатации беспилотных летательных аппаратов, подразумевает специализацию различных видов. Независимо от специализации, профессионалы должны соответствовать общим требованиям: высокий уровень персональной ответственности, организация работы, навыки взаимодействия в решении проблем, скрупулезное внимание к технике безопасности, соблюдение отраслевых правил и инструкций изготовителей.

Для специалиста по управлению и эксплуатации беспилотных летательных аппаратов возможны разные варианты трудоустройства. Они могут работать как в коммерческих, так и в государственных структурах, в крупных и малых организациях или непосредственно с частными клиентами, в коллективе или индивидуально. Возможна как общая, так и узкая специализация. Участие молодых людей в этой высокотехнологичной профессии будущего является важным шагом в предпрофессиональной подготовке и профориентации, способствует осознанному выбору профессии.

Конкурсное задание

Содержит 8 модулей:



  1. Модуль А. Аэросъемка.


    Сбор, передача, обработка данных по установленной миссии


    1. Составление плана полёта


    2. Предполётная подготовка


    3. Сбор картографических, геодезических, тепловизионных и др. данных с высоты


    4. Мониторинг местности или объектов и тепловизионное обследование

    5. Аэрофото / видеосъёмка/ тепловизиометрия




  2. Модуль В. Пилотирование в FPV очках.

    Элементы дрон-рейсинга


    1. Внесение изменения в конструкцию коптера


    2. Установка и настройка видеокамеры видеопередатчика, установка транспондера

    3. Тестовый полет

    4. Прохождение трассы в FPV-очках на точность и скорость

    5. Демонтаж видеокамеры и видеопередатчика, пересборка коптера в стандартный вид




  3. Модуль C. Моделирование конструктивного узла коптера


    1. Моделирование отдельных деталей и узлов квадрокоптера, крепежей и элементов полезной нагрузки

    2. Выгрузка файлов для изготовления




  4. Модуль D. Диагностика и ремонт БПЛА.

    5 дефектов


    1. Обнаружение, устранение неисправностей


    2. Оформление дефектной ведомости


    3. Предполётная подготовка


      • тестовый взлёт


      • настройка и калибровка полетного контроллера

      • проверка стабильности полёта




  5. Модуль E. Беспилотник самолетного типа


    1. Составление полётной миссии на наземной Станции


    2. Составление плана полёта.


    3. Предполётная подготовка


    4. Подача и согласование разрешительной документации


    5. Воспроизведение симуляции полёта

    6. Выгрузка файла сточками полёта (WP file), скирншоты точности и покрытия зоны на рабочий стол.




  6. Модуль F. Программирование полета в автономном режиме.

    Выполнение полётных задач в автономном режиме


    1. Внесение изменения в конструкцию коптера


      • установка и подключение BEC


      • видеокамеры для машинного зрения


      • одноплатного компьютера


    2. Программирование БПЛА для автономного полёта в ограниченном пространстве в помещении


    3. Точный пролёт через контрольные точки


    4. Облёт препятствий


    5. Посадка на ограниченную площадку по метке


    6. Демонтаж датчиков, камеры и одноплатного компьютера

    7. Пересборка коптера в стандартный вид




  7. Модуль G. Изготовление узла коптера. Монтаж.

    Время работы цифрового оборудования в конкурсное время не засчитывается.


    1. Начальная /завершающая стадия работы на цифровом оборудовании


    2. Внесение изменения в конструкцию коптера


    3. Сборка квадрокоптера и монтаж изготовленных деталей/ узлов


    4. Наладка, настройка радиоаппаратуры управления


    5. Тестовые полёты



  8. Модуль H. Захват и перенос груза в режиме визуального пилотирования


    1. Внесение изменения в конструкцию коптера согласно модификации крепежа и захвата

    2. Установка захвата для груза

    3. Настройка захвата

    4. Настройка радиоаппаратуры управления

    5. Тестовый полет


    6. Захват и перенос груза


      • точность выгрузки


      • количество доставленного груза

      • пролёт с грузом по полосе препятствий

Эксперты


  • Вознесенский Евгений Александрович, лаборант лаборатории беспилотных авиационных систем Инженерной школы


  • Добровольская А. А., ассистент кафедры системного анализа и логистики Института №1


Контакты:


Майоров Николай Николаевич



— менеджер компетенций, директор института аэрокосмических приборов и систем



Костин Антон Сергеевич

— заместитель менеджера компетенций, заведующий лабораторией беспилотных авиационных систем Инженерной школы

Что такое дрон? — Журнал FLYING

Часто называемый БПЛА или «Беспилотным летательным аппаратом», общий ответ на вопрос «Что такое дрон?» это любой летательный аппарат, на борту которого нет человека-оператора. Это, конечно, означает, что множество различных летающих объектов можно отнести к дронам.

Дроны могут летать автономно или управляться дистанционно, некоторые созданы для того, чтобы летать только один раз (например, картографирование на большие расстояния или военные операции), некоторые созданы для игр подростков, а некоторые дроны используются для очень серьезных целей , как ношение ядерного оружия.

Пройти тест. Поднимитесь на небеса.

Знаете ли вы, что FAA требует от операторов дронов наличия лицензии? Наши курсы помогут вам добиться успеха в качестве пилота коммерческого дрона. Пройдите тест Part 107, поднимитесь в небо и начните зарабатывать деньги.

Зарегистрируйтесь сейчас

Рекомендуемые

Все эти и многие другие устройства соответствуют требованиям беспилотных летательных аппаратов с электроприводом и поэтому считаются дронами. Поскольку «дрон» является таким широким термином, их часто классифицируют по размеру, чтобы сделать их немного более классифицированными.

Как работают дроны?

Независимо от размера, все неавтономные дроны имеют компьютерную систему или пульт дистанционного управления, которым управляет наземный пилот.

Поскольку они сильно различаются по размеру и силовым возможностям, начало полета меняется от дрона к дрону, а некоторые настолько малы, что их нужно подбросить в воздух, чтобы начать полет. Однако, оказавшись в воздухе, большинство из них используют аналогичные методы поддержания полета.

Большинство дронов, используемых в коммерческом мире, питаются от литий-полимерных аккумуляторов и используют механизм квадрокоптера (4 горизонтальных пропеллера), чтобы оставаться в полете. Многие дроны оснащены набором датчиков для передачи информации человеку, управляющему дроном, включая датчики столкновений, чтобы предотвратить их падение.

Некоторые очень маленькие дроны, часто используемые для наблюдения, используют орнитоптеры, которые представляют собой механизмы с машущими крыльями, из-за чего дроны кажутся насекомыми для тех, кто не смотрит внимательно!

Определение дрона

Упрощенное определение дрона — это любой летательный аппарат с двигателем, на борту которого нет людей. Есть много подкатегорий, и они варьируются от размера насекомого до размера пассажирского самолета, но пока самолет оснащен двигателем и беспилотным, он по определению является дроном.

Что считается дроном?

Любой летательный аппарат, который имеет силовую установку (например, аккумулятор, топливо… только без планеров) и не несет людей, считается дроном, хотя FAA часто использует терминологию «UAS», что означает беспилотную воздушную систему, и относится к летающий объект, пилот на земле и средства связи между ними.

Как выглядит дрон?

Поскольку определение дрона довольно широкое, неудивительно, что дроны бывают разных форм и размеров.

Типичный дрон, который мог быть у вашего двоюродного брата или тот, который записал действительно крутые кадры с воздуха из вашего любимого телешоу, вероятно, немного похож на очень большое насекомое с четырьмя горизонтальными пропеллерами.

Однако некоторые дроны-наблюдатели меньше насекомых, а некоторые из более крупных могут вместить столько же людей, сколько небольшой пассажирский самолет, но это лишает их права называться дроном.

Сколько стоит дрон?

Бюджетные персональные дроны для развлечений можно приобрести менее чем за 30 долларов, и даже дроны для видеосъемки профессионального уровня становятся все более доступными, и их можно купить за сотни долларов, а не за тысячи, как это было всего несколько лет назад. .

В верхней части шкалы (откашливается) американские военные планируют запустить в этом году беспилотник под названием RQ-4 Global Hawk, и каждый из них будет стоить 131 миллион долларов, а Nothrop- У Grumman есть модель беспилотника под названием X-47B, стоимость которой составляет чуть менее полумиллиарда долларов.

Законны ли полеты дронов?

Простой ответ — «да», но так же, как вождение автомобиля является законным, все еще существует множество положений и законов, регулирующих использование личных дронов, например, полеты рядом с аэропортом. Пилоты-любители дронов по-прежнему должны пройти бесплатный курс, предлагаемый FAA, и зарегистрировать свои дроны (также бесплатно) на веб-сайте FAA.

Также в соответствии с правилами эксплуатации транспортных средств (и личных самолетов, если на то пошло) требуется дополнительная лицензия, если вы планируете зарабатывать деньги на своем дроне, и поэтому коммерческий полет дрона может считаться «незаконным».

Существует множество других условий, и чем больше дрон, тем жестче они становятся.

Появляются ли дроны на радаре?

Самые качественные радарные системы в США, безусловно, нацелены на для обнаружения любых беспилотников, но некоторые дроны, созданные для военных, пытаются сконструировать таким образом, чтобы уклоняться от радаров. При этом «да» также является простым ответом на этот вопрос, но здесь задействовано множество факторов. Очень маленькие дроны, называемые нано-дронами, могут уместиться на ладони, поэтому они, как правило, не обнаруживаются даже самыми передовыми радарными системами.

Средние дроны, которые вы, скорее всего, видели, если видели дрон, курсирующий по вашему району, действительно появляются на некоторых радарах, но также по закону обязаны работать только в воздушном пространстве класса G, что означает, что они не должны создавая любые потенциальные препятствия для любого самолета, который может увидеть его на своем радаре.

Области применения дронов

Широкий выбор стилей, размеров и возможностей также обеспечивает широкий спектр применений дронов. Вот взгляд на некоторые вещи, которые дроны используются не только для развлечения.

Наблюдение 

Дроны используются для различных нужд наблюдения, от военных до личных. С помощью дронов можно безопасно контролировать периметры, и даже некоторые международные границы патрулируются в основном дронами.

В то время как подавляющее большинство дронов лишены какой-либо физической связи с землей внизу, некоторые модели наблюдения привязаны к источнику питания, что позволяет им вести бдительное наблюдение в течение 24 часов.

Геодезия

Геодезия — еще одна область, в которой использование дронов сэкономило бесчисленное количество часов. С помощью дронов можно делать снимки с расстояния в тысячи миль, а геодезисты могут анализировать участки земли, даже не находясь рядом с ними.

Фотография и видеосъемка

Рынок дронов для фото- и видеосъемки очень популярен, и все без исключения профессиональные группы по созданию контента используют технологию дронов для создания высококачественных аэрофотосъемок, создание которых раньше стоило тысячи долларов (с использованием самолета и фотограф).

Многие потребительские дроны также разрабатываются с учетом видео, поскольку в век социальных сетей по-прежнему доминирует видеоконтент.

Страховые претензии

При повреждении земли или труднодоступных строений можно задействовать дроны для документирования ущерба, что в конечном итоге сделает процесс более безопасным, простым и менее затратным.

Поисково-спасательная служба

«Глаза в небе» долгое время были ключевой частью поисково-спасательных операций, но, как и при аэрофотосъемке, можно делать даже больше, когда пилот не требуется для поисково-спасательной операции. . Поскольку дроны беспилотные, их можно отправлять в районы (в противном случае) высокого риска для поиска выживших и даже отправлять в места, зная, что они не вернутся (хотя их данные вернутся).

Осмотры

С помощью дронов можно осмотреть большие сооружения за короткое время. Некоторые дроны также сконструированы так, чтобы выдерживать экстремальные температуры или другие факторы, что позволяет им проводить проверки в местах, где люди не смогли бы работать, не отключив части основных систем.

Доставка посылок

Amazon et. др. заигрывают с дронами в качестве средств прямой доставки небольших посылок, надеясь использовать эту технологию для гораздо большего в ближайшем будущем.

Дрон против. УАС против. БПЛА

В большинстве публикаций «дрон» используется как легко узнаваемый термин для обозначения беспилотного летательного аппарата, но БПЛА становится все более популярным и в значительной степени является синонимом «дрона», поскольку он означает «беспилотный летательный аппарат».

FAA часто использует БАС, а «беспилотная воздушная система» относится ко всем частям работы дрона, включая пилота, дистанционное управление и канал передачи данных между последним и летательным аппаратом.

Теперь, когда вы эксперт по дронам…

Ожидается, что популярность дронов, предназначенных для игр или коммерческих целей, будет продолжать стремительно расти. Военные продолжают лидировать в передовых технологиях беспилотников, но даже модели за 100 долларов, которые вы можете купить в Интернете, являются довольно исключительными машинами.

Чтобы узнать больше о дронах и обо всем, что летает, подпишитесь на журнал FLYING!

Что такое дрон?

«Дрон» или беспилотный летательный аппарат (БПЛА) является одним из нескольких компонентов беспилотной летательной системы (БАС). «Дрон» по словарю Вебстера — это «беспилотный летательный аппарат, управляемый радиосигналами». Термин «дрон» был адаптирован во время Второй мировой войны, когда БПЛА использовались в качестве мишеней для истребителей и зенитных орудий. Сегодня разработчики БПЛА и сообщество пользователей не используют термин «дрон», за исключением транспортных средств, которые имеют ограниченную гибкость для выполнения сложных задач и летают безразличным образом, например, беспилотник-мишень, используемый для боевой подготовки. Эта статья призвана дать общее представление о платформе беспилотных летательных аппаратов (БАС) и ее компонентах.

Минимальные компоненты, необходимые для создания БАС:

  • Беспилотный летательный аппарат (БПЛА)
  • Наземный пункт управления (GCS) – Центр оперативного управления
  • Полезная нагрузка – Обычно конечная причина использования БПЛА определяет размер БПЛА.
  • Каналы передачи данных – Обеспечивает двустороннюю связь по позиционированию БПЛА, полезной нагрузке и т. д.

 

1. Беспилотный летательный аппарат (БПЛА)

В этом разделе представлена ​​подсистема, составляющая основу любого БПЛА, — БПЛА. БПЛА может быть с неподвижным крылом, винтокрылом, машущим крылом или легче воздуха. Каждая категория имеет определенные плюсы и минусы по сравнению с аналогами.

Самолеты

БПЛА с неподвижным крылом могут нести различную полезную нагрузку и оборудование для передачи данных. Самолет имеет наибольшую дальность полета по сравнению с любой другой категорией. Однако недостатком этой платформы является необходимость наличия взлетно-посадочной полосы во время посадки или взлета. Этот вопрос в настоящее время решается производителями БПЛА путем разработки самолета с неподвижным крылом с возможностью вертикального взлета и перехода в горизонтальный полет. Этот тип самолета имеет технологию вертикального взлета и посадки (VTOL).

 

Вертолет

Существует два типа вертолетов. Один из них — вертолет, состоящий из одной несущей системы. Другой тип — мультикоптер. Мультиротор может иметь до 8 роторов на платформе. Дополнительные двигатели обеспечивают большую стабильность, резервирование и большую грузоподъемность.

Самая популярная платформа винтокрыла — квадрокоптер. Это обеспечивает стабильный и простой в эксплуатации БПЛА, который может нести широкий спектр полезной нагрузки, приземляться и взлетать в небольшом пространстве, и его труднее обнаружить, чем многие другие конфигурации БПЛА, из-за небольшого размера и бесшумных роторов.

Примеры различных вертолетов показаны ниже:

Пример квадрокоптера – DJI Mavic 

Пример гексакоптера – изготовленная на заказ модель

Пример октокоптера – изготовленная на заказ модель

Один из самых популярных мультироторов  ̶̶ Модель DJI Phantom

 

Легче воздуха

Легче воздуха БПЛА — это летательные аппараты, такие как дирижабли и воздушные шары. Эти автомобили выигрывают от бесшумной работы и выносливости. Благодаря возможности длительного полета эти машины могут использоваться для наблюдения и аэрофотосъемки. Однако из-за недостаточной маневренности эти системы обычно привязываются. Привязь позволяет пользователю сохранять контроль и удерживать БПЛА от дрейфа из-за ветра. В некоторых системах трос также может выступать в качестве системы связи для загрузки и выгрузки информации из транспортного средства.

Машущее крыло (орнитоптер)

Орнитоптер или «машущее крыло» использует механику полета птиц в качестве источника энергии БПЛА. Эта технология использовалась военными для разработки небольшого «птицеподобного» БПЛА, способного вести наблюдение. Однако у этой технологии есть несколько недостатков. Одним из недостатков является нехватка времени полета из-за экстремальных требований к мощности, необходимой для механизма взмахов. Еще один недостаток — отсутствие маневренности. Однако по мере развития этой технологии БПЛА-орнитоптер может становиться все более популярным среди населения.

 

2. Наземная станция управления (GCS)

Наземная станция управления является нервной системой операции. GCS будет управлять запуском, полетом и восстановлением БПЛА. Он также обрабатывает данные от внутренних и внешних датчиков полезной нагрузки. Для выполнения этой задачи GCS включает в себя следующие подсистемы:

  • Считывание и управление состоянием БПЛА
  • Отображение данных о полезной нагрузке и элементы управления
  • Карта для планирования миссии, контроля местоположения и текущей траектории полета БПЛА
  • Клемма заземления системы передачи данных

Наземные станции управления бывают различной сложности и размеров. Эти платформы могут варьироваться от размера рюкзака до постоянных зданий

Пример портативного высококлассного GCS.

Пример постоянной установки GCS

3. Полезные нагрузки

Тип и размер полезной нагрузки обычно устанавливают ограничения на тип и размер БПЛА, который будет использоваться для выполнения задачи. БПЛА может нести различные типы полезной нагрузки:

  • Разведка
  • Радиоэлектронная борьба
  • Контрабанда
  • Доставка оружия

 

Дрон с контрабандой

Дрон с мегапиксельной камерой

 

4. Каналы передачи данных

Канал передачи данных использует радиочастотную (РЧ) передачу для передачи и получения информации от БПЛА. Эти передачи могут включать местоположение, оставшееся время полета, расстояние и местоположение до цели, расстояние до пилота, местоположение пилота, информацию о полезной нагрузке, воздушную скорость, высоту и многие другие параметры. Этот канал передачи данных также может передавать живое видео с БПЛА обратно на GCS, чтобы пилот и наземная команда могли наблюдать за тем, что видит камера БПЛА.

В системе передачи данных используются различные частоты. Используемые частоты основаны на марке БПЛА, а также на функциональности БПЛА. Например, системы DJI используют 2,4 ГГц для управления БПЛА и 5 ГГц для передачи видео. Эта установка даст пользователю около 4 миль диапазона. Однако, если использовать 900 МГц для управления БПЛА и 1,3 ГГц для видео, можно достичь расстояния более 20 миль.

Часть Data Link платформы UAS также оказалась наиболее уязвимой для обнаружения и кибератак. Многие системы обнаружения БПЛА используют зону покрытия канала передачи данных в качестве основного метода обнаружения БПЛА.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) могут использоваться в различных целях. Упомянутые выше 4 компонента БПЛА позволяют использовать БПЛА во благо, но они также открывают возможности для использования БПЛА во вред. В зависимости от пользователя эти приложения могут быть полезными или причинять вред сообществу. Чтобы обеспечить безопасное внедрение БПЛА в современные сообщества, ориентированные на технологии, необходимо информировать частных лиц, коммерческие организации и государственных служащих об этой быстрорастущей отрасли.