Поисково-спасательных работы при помощи беспилотных летательных аппаратов

Беспилотники на службе спасателей

В последние годы беспилотные летательные аппараты набирают стремительную популярность.

В след за военными, давно успешно использующими очевидные преимущества беспилотников в разведке и в нанесении точечных ракетных ударов, эти аппараты теперь облюбовали министерства чрезвычайных ситуаций.

О том, как беспилотные летательные аппараты могут помочь при ликвидации ЧС – в материале iot.ru.

Чем беспилотники полезны в условиях ЧС?

В настоящий момент, идея применения беспилотных летательных аппаратов при ликвидации чрезвычайных ситуаций переживает настоящий бум. Даже Европейская ассоциация номеров экстренных служб – EENA (European Emergency Number Association) – заявила в начале этого года о серьезных намерениях рассмотреть все возможные варианты использования дронов в работе экстренных служб.

Основная идея здесь предельно проста: предполагается, что беспилотники будут непрерывно контролировать состояние как потенциально опасных территорий, так и уже пострадавших районов, передавая информацию о состоянии контролируемых территорий соответствующим органам управления.

Для успешной реализации этой цели ассоциация объявила о партнерстве с крупнейшим производителем потребительских дронов – компанией DJI. В рамках партнерства специалисты обеих организаций будут совместно искать пути интеграции беспилотников в миссии экстренного реагирования.

Обратите внимание

Как сообщается в пресс-релизе, все возможные варианты увеличения работоспособности аварийных и чрезвычайных служб будут представлены уже в течение следующего года. Планируется даже провести отбор пилотов по всей Европе, которые будут заниматься пилотированием подобных аппаратов.

Однако весь спектр возможных вариантов применения беспилотников вырисовывается уже сейчас. Все их условно можно классифицировать на 4 основные группы:

  • Обнаружение ЧС
  • Участие в ликвидации ЧС
  • Поиск и спасение пострадавших
  • Оценка ущерба от ЧС

Задача обнаружения ЧС является одной из самых важных и заключается в том, чтобы достоверно установить факт ЧС и оперативно передать соответствующие координаты. Как правило мониторинг территорий инициируется в местах с высокой вероятностью возникновения различных аварий и катастроф.

Это могут быть лесные массивы во время пожароопасных погодных условий, водные акватории и береговые линии во время угрозы наводнений, анализ воздуха на предмет химических и радиоактивных загрязнений и т.д. (вплоть до мониторинга дорожных автомагистрали в период повышенной аварийности).

Полученная информация может обрабатываться в режиме реального времени, передаваясь по каналам связи на пункт управления, или анализироваться по возвращении беспилотника. Все это позволит своевременно оценить текущую ситуацию и значительно сократить жертвы и масштабы обнаруженных ЧС.

Включение беспилотных летательных аппаратов в состав сил и средств, направленных на ликвидацию ЧС также может принести много пользы. Беспилотники способны заменить самолеты и вертолеты при проведении операций с высоким риском для жизни экипажа и исключить потерю дорогостоящих пилотируемых авиационных средств.

Иногда такие аппараты могут стать просто незаменимыми при проведении поисково-спасательных операций на суше и море. Поиск может проводиться по заранее введенному полетному заданию, которое также может быть всегда скорректировано оператором.

Помимо этого, дроны могут быть использованы при доставке необходимых медикаментов в зоны ЧС, тем самым спасая жизнь многим людям.

Тренировка доставки предметов чрезвычайной помощи с помощью дрона. Источник: ixbt.com

Беспилотники могут оказать большую помощь и при оценке ущерба от ЧС, поскольку в некоторых случаях это необходимо сделать максимально оперативно и срочно, не подвергая риску жизнь и здоровье спасательных отрядов.

Важно

Мы перечислили лишь возможные примеры применения беспилотных летательных аппаратов для задач экстренных служб. Однако, это не полный перечень, и его можно продолжить. Например, беспилотники могут быть полезны не только для помощи в случае ЧС, но и в медицинских целях, помогая конкретным людям.

Так, выпускник одного из австрийских университетов совсем недавно разработал систему, позволяющую с помощью дронов экстренно доставлять дефибрилляторы в случае сердечного приступа человека. Предполагается, что дроном, на котором установлен необходимый реанимационный комплект, будет управлять медицинский работник.

Более подробно с данной идеей можно ознакомиться, посмотрев следующее видео

Безусловно, для того, чтобы дроны могли эффективно использоваться экстренными службами, их конструкция должны иметь определенную специфику. Дроны должны быть способны ловить сигнал на большом расстоянии (десятки км), и летать автономно минимум несколько часов.

Также их конструкция должны позволять перевозить крупногабаритные и сравнительно тяжелые товары.

Для того, чтобы проводить мониторинг не только в дневное, но и ночное время, а также в условиях затрудненной видимости (снег, туман, дождь), все аппараты желательно оснастить фото и видео оборудованием с высоким разрешением, инфракрасными камерами FLIR и цифровыми каналами радио передачи. Помимо этого, беспилотники можно оснастить станцией передачи радиосигнала, чтобы настраивать связь и иметь возможность передавать информацию в труднодоступные районы.

Применение в России

В настоящий момент, беспилотники активно внедряются в службы ликвидации ЧС в большинстве развитых странах мира. При этом, они уже активно применяются на практике.

Так, известен факт применения беспилотников международными спасателями во время землетрясения на Гаити, которое произошло в 2010 году. Не отстает в этом вопросе и Россия.

Первый беспилотники поступили на службу в МЧС еще в 2009 году, а уже летом 2010 их активно использовали для мониторинга пожарной ситуации в Московской области, в частности, на территориях Шатурского и Егорьевского районов.

По словам главы МЧС России Владимира Пучкова, технической оснащение служб ЧС нашей страны перспективными робототехническими комплексами является сейчас крайне важной задачей. В настоящий момент, центры беспилотной авиации созданы во всех 85 регионах страны, и начинают постепенно оснащаться недорогими, но эффективными беспилотными летательными аппаратами.

«Я еще раз акцентирую ваше внимание, это важнейший стратегический вопрос развития системы МЧС Росси. При этом все беспилотники должны уже быть задействованы в работе, а не использоваться только на учениях и тренировках», — цитирует министра «РГ».

Безусловно, разработка подобной системы является достаточно сложным и капиталоемким процессом. Однако экономическая эффективность системы быстро перекроет государственные затраты, ведь, например, только от лесных пожаров наша страна ежегодно несет колоссальные потери.

По словам начальника департамента авиации МЧС генерал-лейтенанта Владимира Светельского, в этом году министерство получило около 800 новых беспилотников, позволяющих осуществлять поиск очагов пожаров, заблудившихся людей, контролировать ледовые торосы и т.д.

Совет

700 из поставленных аппаратов – дроны вертолетного типа, а остальные 100 – дроны тяжёлого класса, способные летать на дальние расстояния при низких температурах.

Стоит отметить, что на начало года общее количество беспилотных летательных аппаратов по всей стране составляло всего 250 единиц.

По словам Светельского, в настоящий момент наиболее востребованными являются беспилотники малого класса типа Фантом-3.

Беспилотник Фантом-3. Источник: mchs.gov.ru

Подобные аппараты уже доказали свою эффективность и в будущем ими планируется оснастить все подразделения МЧС России.

Несмотря на относительную дешевизну – стоимость одного такого дрона чуть меньше двухсот тысяч, в то время, как стоимость беспилотников самолетного типа может достигать нескольких миллионов – на Фантомы установлены камеры формата 4К, что позволяет им в режиме реального времени передавать картинку с разрешением ультра HD.

Стоит отметить, что модели используемых дронов должны все же отличаться при выполнении различных задач. Так, в настоящий моменты специалисты ВНИИПО МЧС ведут работы над созданием дронов, которые будут способные нести радиологическую аппаратуру. С помощью нее планируется контролировать уровень радиационного заражения на потенциально опасных территориях.

Помимо эффективности, подобные аппараты должны быть максимальное дешевыми, потому что восстановить их после заражения достаточно сложно. Также отечественные специалисты ведут активную работу над тем, чтобы дроны могли перевозить товары в труднодоступные территории.

Такие аппараты должны быть более мощными и стоить гораздо больше, поскольку недорогие дроны способны пока перевозить грузы весом до полкилограмма.

Обратите внимание

В перспективе планируется создать дроны с громкоговорителями, а также внедрить эти беспилотные транспортные средства в систему «112».

Отдельно стоит сказать об обучении специалистов по управлению беспилотниками. Это большая ответственность, ведь даже при небольших нарушениях полета эти аппараты могут выйти из строя. По этой причине, вопросу обучения специалистов беспилотной авиации руководство МЧС России также уделят особое внимание.

«Все вузы МЧС должны готовить специалистов беспилотной авиации в обязательном порядке», — цитирует «РГ» главу МЧС Владимира Пучкова.

Ознакомиться с тем, как дроны Фантом-3 применяются на службе у спасателей можно, посмотрев следующе видео, где рассказывается об одной из тренировок Северо-Кавказского центра МЧС.

Как мы видим, внедрение дронов в структуры МЧС России находится сейчас на особом контроле. При этом отдельно стоит отметить ряд сложностей распространения подобных беспилотных систем.

Одна из них связана с интеграцией беспилотных летательных аппаратов в систему воздушного движения – все используемые беспилотники не должны препятствовать перемещению пилотируемой авиационной техники как гражданского, так и военного назначения.

При этом в рамках спасательных работ силы МЧС Росси имеют законное право использовать имеющиеся в своём распоряжении технические средства. Поэтому жестких нормативных ограничений и запретов на применение беспилотников в интересах МЧС России нет.

Беспилотники уже активно применяются на практике. Например, МЧС Амурской области активно применяет эти аппараты для наблюдения за паводковой обстановкой в особо опасные периоды времени. Также дроны Фантом-3 отлично зарекомендовали себя при поисках обломков самолета A321, который в прошлом году потерпел крушение на Синайском полуострове, когда надо было найти его мельчайшие обломки.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что старт созданию беспилотной авиации для МЧС России дан, и это уже приносит большие дивиденды. Более того, создание беспилотной авиации находится на особом контроле у руководителей министерства.

Важно

Нам же остается внимательно следить за тем, как развитие беспилотной авиации позволяет обезопасить нашу жизнедеятельность. 

Источник: http://iot.ru/gorodskaya-sreda/bespilotniki-na-sluzhbe-spasateley

Беспилотник, ударные российские БПЛА Орлан, ТТХ дронов-охотников, какие интеграторы и ретрансляторы, дальность полетов, межконтинентальные перелеты

Ведение работ по разработке беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) считается одним из самых многообещающих курсов в развитии нынешней боевой авиации.

Применение беспилотников или дронов уже привело к немаловажным переменам в тактике и стратегии военных конфликтов. Более того, считается, что в самое ближайшее время их значимость существенно приумножится.

Некоторые военные эксперты считают, что положительный сдвиг в развитии беспилотников является самым важным достижением авиастроения последнего десятилетия.

С помощью БПЛА решаются многие задачи. Главным образом, это разведдеятельность. Большая часть современных беспилотников создавались собственно для этого.

В последние годы появляется все больше ударных беспилотных аппаратов. Отдельной категорией можно выделить дроны-камикадзе.

Беспилотники могут вести радиоэлектронную борьбу, они могут быть ретрансляторами радиосигналов, корректировщиками для артиллерии, воздушными мишенями.

Впервые попытки создать летательные аппараты, неуправляемые человеком, предпринимались сразу же с появлением первых аэропланов.

Читайте также:  Тепловыделяющая сборка (твс) ядерного реактора

Однако практическое их осуществление произошло лишь в 70-х годах минувшего века. После чего начался подлинный «бум беспилотников».

Дистанционно управляемую авиационную технику довольно-таки долго не получалось реализовать, но на сегодняшний день она производится в изобилии.

Совет

Как часто это бывает, лидирующее положение в сотворении дронов занимают американские компании. И это не удивительно, ведь финансирование за счет американского бюджета создания беспилотников было по нашим меркам просто астрономическим. Так в течение 90-х годов на аналогичные проекты затратили три млрд. долларов, тогда как в одном лишь 2003 году на них потратили больше одного млрд.

Работы над разработкой беспилотников ведутся во множестве стран мира. В этой индустрии задействована не одна тысяча компаний, но самые перспективные разработки идут прямиком к военным.

Беспилотники: достоинства и недостатки

Преимуществами беспилотных летательных аппаратов являются:

  • Существенное уменьшение габаритов в сравнении с обычными летательными аппаратами (ЛА), ведущее к уменьшению стоимости, повышению их живучести;
  • Потенциал по созданию малых БПЛА, которые могли бы выполнять самые разнообразные задачи в местах ведения боевых действий;
  • Способность проведения разведки и передачи информации в реальном времени;
  • Отсутствие ограничений по использованию в крайне тяжелой боевой обстановке, связанной с риском их утраты. При проведении важнейших операций легко можно принести в жертву несколько беспилотников;
  • Снижение (не на один порядок) летного эксплуатирования в мирное время, которое потребовалось бы традиционным ЛА, подготавливая летный состав;
  • Наличие высокой боеготовности и мобильности;
  • Потенциал по созданию малых, несложных мобильных комплексов беспилотников для формирований неавиационного характера.

К недостаткам БПЛА можно отнести:

  • Недостаточную гибкость использования в сравнении с традиционными ЛА;
  • Сложности решения вопросов со связью, посадкой, спасением аппаратов;
  • По надежности дроны все еще уступают обычным ЛА;
  • Ограничение полетов беспилотников в мирный час.

Немного из истории беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)

Первым дистанционно управляемым самолетом стал Fairy Queen, построенный в 1933 году в Великобритании. Он был самолетом-мишенью для истребительной авиации и зениток.

После войны над беспилотными разведсистемами работали в СССР и США. Советские беспилотники были самолетами-разведчиками. С их помощью проводилась аэрофотосъемка, радиоэлектронная разведка, а также ретрансляция.

Немало для развития беспилотников сделал Израиль. С 1978 года у них появился первый беспилотник IAI Scout. В ливанскую войну 1982 года израильская армия при помощи дронов целиком разбила сирийскую систему ПВО. В итоге Сирия потеряла почти 20 батарей ПВО и почти 90 самолетов. Это отразилось на отношении военной науки к БПЛА.

Первый из них в 2002 году ракетным ударом по автомашине ликвидировал одного из глав Аль-Каиды. С той поры применение БПЛА для ликвидации ОВО неприятеля или его подразделений стало обычным делом.

Разновидности беспилотников

В настоящее время имеется масса беспилотников, отличающихся своими размерами, внешним видом, дальностью полетов, а также функционалом. БПЛА отличаются способами управления и своей автономностью.

Они могут быть:

  • Неуправляемыми;
  • Дистанционно управляемыми;
  • Автоматическими.

По своим размерам беспилотники бывают:

  • Микродронами (до 10 кг);
  • Минидронами (до 50 кг);
  • Мидидронами (до 1 тонны);
  • Тяжелыми дронами (массой более тонны).

Обзор зарубежных беспилотных летательных аппаратов

Основной тенденцией в развитии современных беспилотников является уменьшение их размеров. Таким примером может быть один из норвежских дронов компании Prox Dynamics. Вертолетный беспилотник обладает длиной 100 мм и массой 120 гр., дальностью до одного км, а длительностью полета до 25 мин. Он имеет три видеокамеры.

Серийно эти беспилотники начали выпускаться с 2012 года. Так, британскими военными было закуплено 160 комплектов PD-100 Black Hornet на сумму 31 млн. долларов, для проведения спецопераций на территории Афганистана.

Разрабатывают микродроны и в Соединенных Штатах. Они работают над специальной программой Soldier Borne Sensors, направленной на разработку и внедрение разведдронов с потенциалом добывать информацию для взводов или рот. Имеются сведения о планировании американским армейским руководством обеспечить индивидуальными дронами всех бойцов.

Он обладает цифровой видеокамерой с ночным видением. Запуск производится с рук, а для посадки не нужна спецплощадка. Аппараты могут летать по заданным маршрутам в автоматическом режиме, ориентирами для них могут служить GPS-сигналы, либо управляться операторами. Эти беспилотники пребывают на вооружении более десятка государств.

Тяжелым американским армейским БПЛА является RQ-7 Shadow, ведущий разведку на бригадном уровне. Серийно стал производиться с 2004 года и обладает двухкилевым оперением с толкающим винтом и несколькими модификациями.

Эти беспилотники оснащаются обычными или инфракрасными видеокамерами, радиолокаторами, подсветкой целей, лазерными дальномерами, а также мультиспектральными камерами.

К аппаратам подвешиваются управляемые пятикилограммовые бомбы.

Обратите внимание

MQ-1 Predator — самый известный американский БПЛА. Это «перевоплощение» разведывательного дрона в ударный, располагающий несколькими модификациями. «Хищник» ведет разведку и наносит высокоточные наземные удары. Обладает предельной взлетной массой более тонны, станцией РЛС, несколькими видеокамерами (в т. ч. и ИК-системой), прочим оборудованием и несколькими модификациями.

В 2001 году для него создали высокоточную ракету с лазерным наведением Hellfire-C, которую в следующем году применяли на территории Афганистана. В комплексе есть четыре беспилотника, станция управления и терминал спутниковой связи, а стоит он более четырех млн. долларов. Самая продвинутая модификация — MQ-1C Grey Eagle с большим размахом крыльев и более совершенным двигателем.

MQ-9 Reaper — следующий американский ударный БПЛА, имеющий несколько модификаций, известный с 2007 года. Он обладает большей длительностью полета, управляемыми авиабомбами, более совершенной радиоэлектроникой.

MQ-9 Reaper превосходно зарекомендовал себя в иракской и афганской кампании. Его преимущество перед F-16 — меньшая закупочная и эксплуатационная цена, большая длительность полета без риска для жизни пилота.

Обзор российских БПЛА

Что же в наши дни находится в распоряжении российской армии, и какие имеют перспективы российские БПЛА в ближайшее время?

«Пчела-1Т» — советский дрон, впервые взлетел в 1990 году. Он был корректировщиком огня для систем залпового огня. Обладал массой 138 кг, радиусом действия до 60 км. Стартовал со спецустановки ракетным ускорителем, садился на парашюте. Использовался в Чечне, но устарел.

«Дозор-85» -разведдрон для погранслужбы с массой 85 кг, время полета до 8 часов. Разведывательно-ударный БПЛА «Скат» являлся перспективной машиной, но пока работы приостановлены.

БПЛА «Форпост» является лицензионной копией израильского Searcher 2. Он разрабатывался еще 90-х. «Форпост» обладает взлетной массой до 400 кг, дальностью полета до 250 км, спутниковой навигацией и телекамерами.

В 2007 году на вооружение приняли разведдрон «Типчак», со стартовой массой 50 кг и длительностью полета до двух часов. Имеет обычную и инфракрасную камеру. «Дозор-600» является многоцелевым аппаратом, разработанный «Транзасом», был представлен на выставке МАКС-2009. Его считают аналогом американского «Хищника».

БПЛА «Орлан-3М» и «Орлан-10». Их разрабатывали для проведения разведки, поисково-спасательных работ, целеуказаний. Беспилотники чрезвычайно похожи по своему внешнему виду. Однако незначительно отличаются своей взлетной массой и дальностью полета. Стартуют они при помощи катапульты, а совершают посадку на парашюте.

Источник: https://comp-pro.ru/aviatsiya/boevye-samolety/bespilotnik.html

Как работают дроны (все о технологии БПЛА)

© ren.tv

Сразу стоит сказать, что дроны постоянно эволюционируют: новые технологии и инвестиции в этот сегмент приводят к тому, что каждый месяц появляются продвинутые модели.

Технология БПЛА охватывает все: от аэродинамики аппарата и материалов для его изготовления до печатных плат, микросхем, программного обеспечения, которые в совокупности составляют мозг беспилотника.

Одной из самых популярных моделей на рынке является DJI Phantom 3. Этот дрон пользуется спросом среди людей, занимающихся воздушной съемкой. Несмотря на то, что сегодня он слегка устарел, в нем используется множество передовых технологий, присутствующих и в самых свежих моделях БПЛА. Этот аппарат идеально подходит в качества образца для объяснения как работает данный класс устройств.

DJI Phantom 3. © optogadzhet.ru

Сейчас на рынке появились новые высокотехнологичные дроны, такие как DJI Mavic, Phantom 4 Pro и Inspire 2. Темп развития технологии просто поражает.

Как работают БПЛА

Типичный беспилотный летательный аппарат изготовлен из легких композитных материалов: это способствует снижению веса корпуса и увеличению маневренности устройства. Свойства таких материалов позволяют военным дронам совершать полеты на чрезвычайно больших высотах.

Дроны оснащаются различными технологиями, такими как инфракрасные камеры, GPS и лазеры (в большей мере, это относится именно к военным образцам). Беспилотники могут быть управляемы дистанционной системой, которую иногда еще называют наземной кабиной. То есть можно говорить, что БПЛА состоит из 2-х частей: самого дрона и его системы управления.

«Нос» беспилотника – это то место, где расположены его датчики и навигационная система. Все остальное размещается в «теле» устройства. Композитный материал, из которого изготавливаются аппараты, помимо своей легкости еще и способен поглощать вибрацию.

Типы и размеры дронов

БПЛА бывают самых разных размеров, причем самые большие из них используются чаще всего в военных целях, например, Predator. Следом за ними идут средние беспилотники с фиксированными крыльями, которым для взлета требуется небольшая взлетно-посадочная полоса. Такие модели используются для охвата обширных территорий, например, для географической съемки или борьбы с браконьерами.

MQ-1 Predator. © rusky.ru

Еще меньше по размерам модели, называемые VTOL дроны. Большинство из них – это квадрокоптеры. Эти беспилотники способны взлетать и приземляться вертикально. Аббревиатура VTOL означает «вертикальный взлет и посадка». К примеру, такой маленький дрон как DJI Spark вовсе можно запускать с ладони.

Определение местоположения и возвращение домой

Многие из последних БПЛА оснащены двумя глобальными навигационными системами (GNSS), включающими в себя GPS и ГЛОНАСС. Дроны могут совершать полеты как используя GNSS, так и без помощи спутников. Например, устройства DJI могут летать в режиме P-Mode (GPS и GLONASS) или ATTI, который не использует спутниковую навигацию.

Высокоточная навигация очень важна для дронов занимающихся картографической съёмкой, а также для беспилотников, выполняющих поисково-спасательные миссии.

Важно

При первом включении квадрокоптера происходит поиск и обнаружение спутников GNSS. Система GNSS использует технологию Satellite Constellation (спутниковая группировка). Принцип ее работы заключается в координации и синхронизации всех спутников, что позволяет ей охватывать всю зону покрытия, не оставляя «слепых пятен».

© wikiwand.com

Радиолокационная технология БПЛА при включении устройства отобразит на пульте дистанционного управления (ПДУ) следующую информацию:

  • Сигнал об обнаружении достаточного количества спутников GNSS и готовность к полету.
  •  Текущую позицию дрона относительно пилота.
  • Запись исходной точки для функции «Возращение домой».

Большинство современных беспилотных летательных аппаратов имеют три типа этой функции:

  • «Возвращение домой» по приказу пилота, нажавшего соответствующую кнопку на ПДУ или в приложении.
  •  Низкий уровень заряда батареи, который приводит к автоматическому возврату дрона.
  • Потеря сигнала между БПЛА и ПДУ: в этом случае устройство также возвращается на исходную позицию.
Читайте также:  Автономный аварийно-спасательный переносной инструмент

Например, дрон DJI Mavic Air при использовании опции RTH (Return to Home) будет обнаруживать все препятствия на обратном пути и активно их избегать. В условиях недостаточного освещения функция RTH будет работать так:

  • При обнаружении препятствия беспилотник замедляется.
  • Он останавливается и начинает парить из стороны в сторону и вверх-вниз до тех пор, пока не найдет способ обойти препятствие.
  • Затем БПЛА возвращается на исходную позицию.

DJI Mavic Air. © harveynorman.ie

Гиростабилизация, IMU и контроллер полета

Технология гиростабилизации позволяет дронам летать плавно и без рывков. Гироскоп должен работать молниеносно, чтобы обеспечивать стабильный полет устройства. Кроме того, он предоставляет всю необходимую навигационную информацию пилоту, т.е. вам.

Инерциальный измерительный блок (IMU) служит для отслеживания текущего ускорения устройства, используя для этого сочетание нескольких акселерометров. Некоторые блоки IMU включают в себя еще и магнитометр, служащий для дополнительной стабилизации аппарата.

Гироскоп является составной частью IMU, а тот в свою очередь – важный компонент контрольно-измерительной системы БПЛА. Контроллер полета (Flight Controller) – это, по сути, центральный мозг беспилотника.

Двигатель дрона и конструкция пропеллеров

Благодаря своим двигателям и пропеллерам дроны способны летать в любых направлениях. На квадрокоптерах они работают парами: 2 двигателя и 2 пропеллера, вращающихся по часовой стрелке (CW Propellers) и пара двигателей с пропеллерами, вращающимися против часовой стрелки (CCW Propellers).

© zadrone.club

Они получают данные от контроллера полета и электронных регуляторов скорости (ESC) и в соответствии с ними заставляют дрон парить на одном месте либо лететь в нужном направлении.

Параметры полета на экране в режиме реального времени

Следить за телеметрией полета и наблюдать за всем тем, что видит дрон можно с помощью ПДУ или смартфона.

Технология «No Fly Zone»

Чтобы повысить безопасность и предотвратить полеты в запретных зонах, последние беспилотные аппараты от DJI и других производителей включают в себя функцию «No Fly Zone».

Эти запретные зоны подразделяются на две категории: А и В. Производитель с помощью обновления прошивки может изменять и корректировать размер и местоположение этих зон.

Подготовка к полету

После включения устройства происходит поиск спутников GPS. Когда дрон обнаружит как минимум 6 спутников, то на экране пульта управления появится надпись «Готов к полету».

Внутренний компас и функция Failsafe

Позволяет БПЛА и системе дистанционного управления точно обнаруживать свое текущее местоположение. Калибровка компаса необходима для установки точки возвращения. После того как данная точка будет установлена, в случае потери сигнала между дроном и системой дистанционного управления, БПЛА вернется «домой». Эта функция известна под названием Failsafe.

Технология трансляции видео от первого лица

FPV расшифровывается как « First Person View » и означает наличие камеры, которая устанавливается на беспилотнике, а затем транслирует видео в режиме реального времени на принимающее устройство пилота на земле. То есть, человек, управляющий дроном, может почти буквально «видеть его глазами», а не просто наблюдать за БПЛА с земли.

Данная функция также позволяет более точно управлять дроном, особенно, когда дело касается ухода от столкновения с препятствиями. С ее помощью очень удобно управлять дроном, летающим в закрытом помещении, а также в тех случаях, когда наблюдение с земли за БПЛА по ряду причин просто невозможно (например, вы отправили дрон в лес или в горы).

Исключительно быстрый рост и развитие гоночных соревнований дронов не был бы возможен без FPV технологии.

Такие «гоночные» дроны оснащены встроенным многодиапазонным беспроводным передатчиком FPV. В зависимости от типа беспилотника принимать транслируемое видео может как ПДУ, так и компьютер, планшет или смартфон.

Разумеется, передача видео в режиме реального времени напрямую зависит от силы сигнала между ПДУ и дроном. Новейшие беспилотники, такие как DJI Mavic и Phantom 4 Pro могут транслировать «живое видео» на расстоянии до 7 км. Phantom 4 Pro и Inspire 2 используют новейшую  систему передачи DJI Lightbridge 2 .

Phantom 4 Pro. © dronomania.ru

Дроны, такие как DJI Mavic Pro, используют интегрированные контроллеры и интеллектуальные алгоритмы для установки нового стандарта беспроводной передачи изображений высокого разрешения путем снижения задержки и увеличения максимального диапазона связи.

FPV для сетей 4G / LTE

В 2016 году появилась новая технология, позволяющая передавать видео в режиме реального времени с минимальной задержкой с помощью 4G. Технология получила название Sky Drone FPV 2.Она включает в себя установку на дрон камеры, модуля данных и 4G модема.

Прошивка и порт для обновлений

Обновить систему управления полетом практически любого нового дрона можно с помощью ПК, используя USB-кабель.

БПЛА можно описать как летающий компьютер, с установленной на нем камерой и разными датчиками. Как и у любого компьютера, у дронов имеется прошивка – программное обеспечение, отвечающее за работу беспилотника и его управление.

Производители БПЛА выпускают обновления для исправления ошибок и добавления новых функций устройства.

Светодиодные индикаторы полета

Он расположены на передней и задней частях беспилотного летательного аппарата. Передние светодиоды обозначают «нос» устройства. Задние же загораются тогда, когда разряжен аккумулятор устройства, чтобы его владелец сразу это заметил.

Система дистанционного управления БПЛА

Представляет собой устройство беспроводной связи, использующее частоту 5,8 ГГц. Дрон и ПДУ должны быть сопряжены по умолчанию, что называется «из коробки». В эту систему входит приемник, встроенный в ПДУ и ряд других элементов, о которых ниже.

Расширитель диапазона частот БПЛА

Это тоже устройство беспроводной связи, которое работает на частоте 2,4 ГГц. Оно используется для расширения диапазона связи между смартфоном или планшетом и дроном на открытых пространствах.

Дальность передачи может достигать 700 м. Каждый такой расширитель имеет уникальный MAC-адрес и сетевое имя (SSID).

Как упоминалось выше, некоторые модели могут летать на расстоянии до 7 км, при этом транслируя видео. Это хорошая реклама расширителей диапазона – поэтому они пользуются большой популярностью среди пользователей.

Приложения для смартфонов, превращающие их в наземные станции

Источник: https://Hype.ru/@id103/kak-rabotayut-drony-vse-o-tehnologii-bpla-0109hwev

2018 год – год дальнейшего развития беспилотной авиации, робототехники и новейших технологий спасения в системе МЧС России

В МЧС России 2018 год объявлен Годом культуры безопасности. Специалисты министерства проводят различные демонстрационные мероприятия, направленные на предупреждение чрезвычайных ситуаций. Активно обучают граждан правилам безопасности, в том числе с помощью новейших технологий спасения.

В рамках Года культуры безопасности на базе всех реагирующих подразделений организованы дни «открытых дверей» и экскурсии в территориальных органах МЧС России, спасательных воинских формированиях, подразделениях Государственной противопожарной службы, Государственной инспекции по маломерным судам, военизированных горноспасательных частях, образовательных, научных и иных учреждениях и организациях МЧС России. Все эти мероприятия сопровождаются демонстрационным показом возможностей имеющейся на вооружении современной пожарной и аварийно-спасательной техники, средств индивидуальной защиты, приборов контроля, робототехнических комплексов (РТК), беспилотных авиационных систем (БАС), инновационных технологий пожаротушения и проведения аварийно-спасательных работ.

Все новейшие технологии в области пожарно-спасательного дела применяются в реагирующих подразделениях МЧС России.

Совет

 Использование беспилотных летательных аппаратов, робототехнических комплексов и других образцов передовой техники позволяет качественно улучшать ход поисково-спасательных операций.

С тем, что не под силу человеку или выполнимо с риском для жизни, легко справляются новейшие технологии спасения.

Беспилотники активно используются во время ликвидации последствий различных чрезвычайных ситуаций и пожаров. В 2017 году они применялись более 3500 раз при реагировании на ЧС.

С их помощью можно установить точные координаты происшествия, ограничить зону поиска, получить другие подробности, которые влияют на ход спасательной операции.

Беспилотные летательные аппараты проводят мониторинг пожароопасной, паводковой и ледовой обстановки, разведку путей движения, осуществляют фото и видео документирование.

Использование тепловизора, входящего в комплектацию беспилотных воздушных судов с улучшенными характеристиками, позволяет выявлять скрытые очаги возгорания, прогнозировать обрушения конструкций и сооружений путем определения температуры поверхностей.

В настоящее время в системе МЧС России на оснащении реагирующих подразделений находится свыше 1500 БАС, среди них есть образцы вертолётного и самолётного типа.

В высших учебных заведениях министерства по чрезвычайным ситуациям реализуются программы по обучению и повышению квалификации внешних пилотов БАС. В 2017 году такие знания получили около 700 специалистов МЧС России.

Кроме того, осуществляется комплекс мероприятий по выполнению сложных и опасных работ при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций с помощью робототехнических средств. Они доказали   свою высокую надежность, эффективность и безопасность. С помощью РТК спасатели организовали и провели ряд уникальных операций как на территории Российской Федерации, так и за рубежом.

Обратите внимание

Мобильные робототехнические комплексы, оснащённые системами дистанционного управления, способны проводить разведку, осуществлять инженерные и различные аварийно-спасательные работы.

В 2017 году реагирующие подразделения получили дополнительно 17 единиц РТК, в том числе 5 дистанционно-управляемых роботизированных установок пожаротушения малого класса, 2 телеуправляемых необитаемых подводных аппарата, 10 робототехнических средств лёгкого класса.

Таким образом, сейчас на вооружении МЧС России – свыше 110 единиц робототехнических комплексов.

В МЧС России активно следят за технологическими новинками, в том числе оснащёнными элементами искусственного интеллекта. Все передовые разработки отечественного производства, направленные на предупреждение и ликвидацию последствий ЧС, поступают на вооружение пожарно-спасательных подразделений.

МЧС России – открытое ведомство. В рамках Года культуры безопасности, объявленного в министерстве, все желающие могут ознакомиться с технологиями спасения и тем самым повысить уровень своих знаний по культуре безопасности.

По всей стране проходят демонстрационные мероприятия, главная цель которых – обучение населения навыкам безопасности.

Приоритет нашей работы – предупреждение чрезвычайных ситуаций с использованием новейших разработок в области пожарно-спасательного дела.

Источник: http://www.mchs.gov.ru/dop/info/smi/news/item/33607416

Бпла для проведения поисково-спасательных операций на море

Автор работы:                            Войтинко Артём

Образовательное учреждение: Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

                                                         Станция Юных Техников; МО г.-к. Анапа;

                                                         Отделение: «Робототехника»

Важно

Научный руководитель:             Меньшиков Олег Павлович,  педагог первой категории

Муниципального   бюджетного учреждения дополнительного образования Станция Юных Техников; МО г.-к. Анапа.

Перечень сокращений:                БПЛА – Беспилотный летательный аппарат

                                               ЛА – Летательный аппарат

                                               ДВС – Двигатель внутреннего сгорания

                                               LPD (англ. Low Power Device) — диапазон радиочастот для маломощных устройств

GPS(англ. Global Positioning System) — система глобального позиционирования

Мы живём в век передовых достижений науки и техники. Многие профессии сейчас заменяются роботами и программно-аппаратными комплексами. Беспилотные летательные аппараты становятся неотъемлемой частью современного общества.

Они применяются в различных отраслях деятельности, таких как медицина, охрана территории, поисково-спасательные операции и др., однако, на данный момент универсального беспилотного комплекса, позволяющего решать задачи поиска чего-либо над водой, до сих пор не внедрено.

Читайте также:  Ведомственные знаки отличия и правила их закрепления

 Ни для кого не секрет, что вылет одного беспилотника обойдётся на несколько порядков дешевле вылета большого самолёта с экипажем на борту.

Оригинальность идеи: В настоящий момент применяется огромное множество аппаратов, с различными способами взлёта и приземления, однако, представленный нами самолёт способен взлетать и приземляться практически на любую поверхность, такую как земля, трава, вода, болото, снег и т.д. В процессе полёта оператору достаточно указать примерный район поиска нужного объекта и самолёт сам рассчитает, в зависимости от высоты, траекторию полёта и курсирования в заданном районе.

При обнаружении оператором/наблюдателем объекта поиска, по команде, включается режим циркуляции над объектом, при этом отображаемые географические координаты передаются (оператором либо автоматически) в спасательную службу, самолёт при этом кружит над объектом поиска, мониторит ситуацию и является «визуальным маяком» для спасательных катеров, с возможностью корректировки своего положения оператором.

Научность материала: В ходе исследования было построено два уменьшенных прототипа будущего БПЛА размахом 70 и 110 см. для выявления лётных характеристик, полезной нагрузки, отработки качества навыков управления, а так же точной настройки и выявления преимуществ и недостатков автопилота.

При изготовлении данного ЛА электрический тип двигателя был выбран не случайно. На самолёт установлен бесколлекторный двигатель.

Его преимущества в том, что в отличии от коллекторных двигателей (постоянного тока),  наш трёх фазный мотор с помощью специального устройства способен плавно менять свои обороты с частотой 50 Гц, развивает большую тягу при меньших энергетических затратах.

Совет

Он экологически чистый, а так же, в отличии от ДВС, не даёт сильных вибраций на корпус ЛА, которые пагубно влияют на бортовую электронику.

Актуальность тематики: Мы живём на море в курортном городе и не редкость, когда во время «Тягуна» (так называют у нас приливо-отливные течения) много людей на надувных матрацах утаскивает в море. Зачастую, их поиски производятся дежурными катерами и из-за волнения моря и малой возвышенности  наблюдателя над уровнем горизонта очень тяжело обнаружить людей. Другое дело «посмотреть сверху».

Преимущества аппарата:  Полярис — это всепогодный гидроплан, который летает и зимой и летом.

Основным преимуществом аппарата является его тип – гидроплан.

При проведении длительной поисково-спасательной операции, в случае недостатка питания для возврата на точку взлёта, самолёт способен произвести посадку (в управляемом или автоматическом режиме) рядом с пострадавшим и будет доставлен на берег катером, который спас пострадавшего.

В случае невозможности визуального обнаружения самолёта, на борту аппарата предусмотрен автономный поисковый GPS-Глонасс — маяк. Так же в систему поиска аппарата включен дополнительный радиомаяк, который в случае потери связи с операторским пультом будет выдавать короткие сигналы на первом канале LPD диапазона.

                Более 80% процентов оборудования отечественное. В эпоху интенсивного импортозамещения это является непременным преимуществом и значительно снижает стоимость изготовления и обслуживания.

Дополнительное оборудование, такое как модуль телеметрии, позволяет оператору контролировать настоящее местоположение ЛА на электронной карте, измерять его курс, скорость полёта, высоту над уровнем моря, контролировать уровень потребляемого тока и заряд аккумуляторов, а так же вносить изменения в программное обеспечение, изменять некоторые параметры в режиме реального времени во время полёта.

Российская интеллектуальная система управления аппаратом позволяет неопытному оператору допускать незначительные ошибки пилотирования и самостоятельно компенсировать неумелые действия начинающего пилота, однако первоначальные навыки пилотирования всё же нужны.

При установке дополнительного видео- приёмного оборудования на спасательные катера, спасатели так же смогут наблюдать картинку с борта БПЛА.

Возможность внедрения: При подготовке проекта была проведена исследовательская работа на предмет необходимости разработки беспилотного комплекса для проведения поисково-спасательных операций на море. В беседе с представителем МЧС по г.-к.Анапа было выяснено, что таких комплексов на вооружении не состоит и было бы не плохо внедрить подобную разработку в состав поисково-спасательного оборудования.

Источник: http://phystech.academy/index.php/conference/1555

Профессия: Оператор беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)

  • Кем стать?
  • Где учиться?
  • Как расти?
  • Что пробовать?

ico 30.05.2018

Удивительная профессия будущего? Нет, уже широко распространенная профессия настоящего.

Чем занимаются операторы беспилотников? В каких областях они востребованы сегодня? И где можно научиться управлять дроном? Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), или беспилотники, — это самолеты, вертолеты, аэростаты или дроны, которые пилотируются дистанционно оператором или полностью автоматически. Первое документированное использование БПЛА относится к XIX веку: 22 августа 1849 года австрийские войска провели воздушную бомбардировку Венеции с помощью беспилотных аэростатов, которые запускались по ветру и в определенное время сбрасывали шрапнельные заряды.

До сих пор, к сожалению, самая широкая сфера применения БПЛА – это военные операции.

Содержание беспилотника обходится в несколько десятков раз дешевле, чем содержание военного истребителя, а опасность для жизни военных пилотов и военных операторов БПЛА не сопоставима.

Обратите внимание

Поэтому несколько государств уже имеют на службе в ВВС беспилотные авиационные системы, а остальные страны тестируют возможность воздушного боя, бомбардировки и разведки с помощью БПЛА.

И все-таки БПЛА – это круто!

Какие еще сферы для беспилотников вы можете себе представить? Дроны и беспилотники уже используются для картографической съемки, телетрансляций, киносъемки, рекламы, метеорологических наблюдений, грузоперевозок, мониторинга безопасности на объектах и в городе, наблюдения за протяженными объектами (железными дорогами или линиями электропередач), при орошении почвы, в спасательных операциях и тушении пожаров. Представьте, что на поиск потерявшихся людей в горах отправляют не 1-2 вертолета, а несколько десятков дронов, которые оснащены термическими камерами, способными улавливать тепло человеческого тела даже в условиях плохого освещения и при наличии препятствий. Такая спасательная операция экономичнее и эффективнее обычной. Дроны могут сразу нести полезный груз с одеялами и продуктами. По данным компании DJI, мирового лидера по производству гражданских дронов и технологий аэросъемки, таким образом в 2017 году было спасено минимум 65 человек.

Что делает оператор БПЛА

Оператор беспилотных летательных аппаратов (оператор БПЛА, специалист по управлению и обслуживанию беспилотных воздушных аппаратов) – специалист, который управляет современными летательными аппаратами дистанционно.

В его обязанности может входить:

    ✔ Сборка БПЛА, подготовка и запуск
    ✔ Настройка полезной нагрузки
    ✔ Управление полетом, отслеживание технических показателей БПЛА и выполнение заданий
    ✔ Участие в разработке полетного задания
    ✔ Анализ результатов полета по данным объективного контроля и системы бортовых измерений
    ✔ Проведение съемки местности, последующая обработка фото и видео
    ✔ Участие в отработке и оформлении актов (отчетов) по результатам выполненных испытаний
    ✔ Техническое обслуживание и ремонт БПЛА

Условия работы оператора БПЛА могут отличаться в зависимости от сферы деятельности. Оператор дрона, работающего в пределах прямой видимости, может стоять на стадионе с пультом дистанционного управления и направлять дрон, который несет рекламный плакат.

А операторы БПЛА на службе ВВС работают за пределами прямой видимости.

Оператор находится в специально оборудованном помещении на авиабазе, где несколько экранов, датчики и вибрация джойстиков позволяют отслеживать обстановку вокруг аппарата, который находится за тысячи километров от базы.

Как стать оператором беспилотника

Считается, что успешными операторами БПЛА становятся любители видеоигр, потому что пилотирование дрона похоже на привычные игровые симуляторы Microsoft Flight Simulator X, War Thunder, X-plane 10, DCS World, Ил-2 Штурмовик (а точнее, наоборот, игры очень реалистично повторяют физику настоящих полетов). Современные видеоигры не только показывают землю с высоты полета, но и помогают выработать скорость реакции, навыки навигации в воздухе, навыки управления летательным аппаратом при различных погодных условиях и внештатных ситуациях.

Получить профессиональные навыки, опыт пилотирования БПЛА и сертификат специалиста можно на специальных курсах или в вузе. В профессию оператора БПЛА можно прийти несколькими путями.

• Во-первых, обучение по специальности «Системы управления летательными аппаратам», которые представлены в нескольких вузах (МАИ, МГТУ им. Н.Э. Баумана и др.), где обучают разработке, проектированию и управлению беспилотных и пилотируемых летательных систем.
• Во-вторых, для военнослужащих отличным способом освоить профессию станут курсы в Государственном центре беспилотной авиации Минобороны РФ, которые можно пройти во время службы в армии.
• В-третьих, в России работает несколько учебных центров по подготовке пилотов и квалифицированных кадров для авиакомпаний. Они уже открыли программы подготовки для операторов БПЛА (например, центр BAA Training).
Какие универсальные компетенции нужны оператору беспилотников

    ✎ Аналитический склад ума ✎ Ответственность ✎ Внимание к деталям ✎ Наблюдательность ✎ Стрессоустойчивость

Операторы беспилотника на службе в ВВС, в отличие от гражданских специалистов, испытывают колоссальные психологические нагрузки на работе. Стрессоустойчивость можно поставить в топ рейтинга универсальных компетенций для военнослужащих.

Поэтому на авиабазах США в подразделениях, работающих с БПЛА, предусмотрена штатная должность психолога, который помогает военным пилотам БПЛА справляться с моральной ответственностью за нанесенные беспилотником смертельные удары.

Оператор беспилотника в рабочее время ведет разведку и – такое тоже возможно – обстреливает места дислокации людей, сидя в кресле на авиабазе и не подвергая себя ни малейшему риску, а затем в 18.00 отправляется домой на семейный ужин.

Возникающие внутренние конфликты становятся источником серьезных психологических страданий и даже болезней у представителей этой профессии, работающих на военной службе.

Средняя заработная плата и востребованность

Уровень зарплат зависит от занимаемой должности: в крупных военных подразделениях различаются должности рядовых операторов и руководящий состав, который отвечает за разработку задач для беспилотной авиации и решает стратегические вопросы.

    50 000 – 120 000 рублей

Востребованность специалистов в области беспилотных авиасистем с каждым годом растет. И хотя сейчас вакансий не очень много, в дальнейшем оператор БПЛА без труда будет находить работу и на военной службе и в коммерческих компаниях.

Где работать • Минобороны РФ • МЧС • ARMAIR • ГК «Беспилотные системы» • МОКБ Марс • Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля • Группа Кронштадт

Что делать уже сейчас
Начать развиваться в области беспилотной авиации стоит именно в подростковом возрасте, потому что технологии управления дронами и коптерами доступны и очень интересны для современных школьников. Если вы хотите получить специальность оператора БПЛА, то уже сейчас:

    ✔ Углубленно изучайте математику, физику, информатику и английский язык в школе.
    ✔ Играйте в авиасимуляторы на ПК, наиболее реально отражающие процесс пилотирования самолета и вертолета.

    ✔ Читайте статьи и новости о беспилотниках, например, на droneflyers.ru, rusky.ru, uasmagazine.com, unmanned-aerial.com.
    ✔ Приобретите себе квадракоптер.

    Самый бюджетный дрон стоит меньше 1 тысячи рублей, с него можно начинать практиковать полеты, делать аэросъемку и покорять небо.

Источник: https://proforientator.ru/publications/articles/professiya-operator-bespilotnykh-letatelnykh-apparatov-bpla.html

Ссылка на основную публикацию