Раздел: Инсталляция Тема: Автор: Наталья АЛЛИЛУЕВА, ведущий специалист АО «НПП «Радар ммс»
Перспективы развития беспилотных летательных аппаратов
Беспилотные летательные аппараты все больше набирают популярность. Изначально беспилотники или, как раньше принято было называть, дроны широко использовались для решения военных задач (проведения разведки) и службами метеопрогноза. Мониторинг ледовой обстановки, экологический мониторинг, геофизическая и другие виды разведки, картографирование, поддержка поисково-спасательных операций, охрана границ – эти задачи могут решаться беспилотными аппаратами круглосуточно практически в любых погодных условиях и без риска для жизни человека. Сегодня эти беспилотные летательные аппараты (БПЛА) могут стать прорывом в мире коммерции. На рынке труда появилась новая профессия «оператор по управлению беспилотными летательными аппаратами». Вопросы о целесообразности применения данной технологии и ее жизнеспособности уже не обсуждаются, все эксперты пытаются провести экономические прогнозы развития данной технологии. По результатам составленных прогнозов коммерческое применение беспилотников приведет к 2025 г. к созданию в США 100 000 дополнительных рабочих мест, а национальная экономика получит более млрд. Применение беспилотных технологий поможет увеличить ВВП стран в несколько раз. По результатам исследований, опубликованным в американском еженедельнике Aviation Week & Space Technology, объем мирового рынка разработок и производства беспилотных летательных аппаратов в предстоящее десятилетие (2014–2023 гг.) составит ,3 млрд. Около ,6 млрд будет израсходовано на производство беспилотных аппаратов, ,7 млрд – на проведение НИОКР в области беспилотной техники, –3 млрд – на сервисное обслуживание БПЛА.
Рис. 1. Доля мирового рынка по проведению НИОКР в области разработок БЛА Объем ежегодного производства беспилотных летательных аппаратов в Азии утроится и достигнет к 2022 г. ,9 млрд. Объемы продаж БПЛА в Азиатском регионе за этот период времени могут составить млрд в общем объеме рынка, причем млрд придется на Китай. На вооружении у ведущих зарубежных государств находится около 3200 комплексов с БЛА. Из них 10 200 БЛА – тактического, оперативного и стратегического назначения.
Рис. 2. Мировой рынок по производству БЛА Увеличивается рост производства БПЛА российского производства по сравнению с прошлыми периодами. С 2003 г. наблюдается почти 4-кратный рост номенклатуры БПЛА. Наибольшего успеха в разработках и производстве БЛА добились • США • Франция • Израиль С развитием технологий и микроэлектроники беспилотники вызывают огромный интерес не только в военных кругах, но и у промышленных предприятий для решения их задач. На сегодняшний день беспилотники можно применять: • в коммерческих целях – мониторинг объектов производственной инфраструктуры, сельскохозяйственных и лесных угодий, распыление химических реагентов в сельскохозяйственных целях, геофизическая аэросъемка, аэрофото- и видеосъемка, аэрокартография; • в развлекательных целях – проведение фото- и киносъемки, авиамоделизм, спортивные и развлекательные авиашоу с применением БЛА; • в целях обеспечения безопасности; • в научно-исследовательских целях – мониторинг климата и атмосферы, состояния природных ландшафтов и растительного покрова, контроль состояния ледников и ледовых шапок, исследование мирового океана, включая наблюдения за морскими млекопитающими; • рынок игрушек. Технический уровень, достигнутый за период 2012–2014 гг., позволяет использовать беспилотные авиационные системы (БАС) для любой деятельности, за исключением перевозки пассажиров, но с развитием технологий и законодательной базы развитие данного направления, возможно, будет иметь большой успех. Интерес в использовании БПЛА обусловлен экономической эффективностью. Применение беспилотников обходится гораздо дешевле, чем использование спутниковых технологий для дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и применение пилотируемой авиации в проведении авиационных работ. Возможность запрограммировать БПЛА на полет по маршруту, а, если надо, зависнуть над местностью дает им огромное преимущество.
Стоимость небольших аппаратов, используемых в основном для развлекательных целей (спорт, хобби, фотосъемка с воздуха) или для проведения работ в интересах промышленных компаний малого и среднего бизнеса, начинается с 00. Цена аппаратов крупных размеров для выполнения продолжительных работ превышает 0 000. Стоимость одного часа авиационных работ с помощью пилотируемого самолета Ан-2 в интересах сельскохозяйственных работ превосходит стоимость часа полета БПЛА почти в два раза. Применение беспилотников целесообразно там, где есть угроза нанесения ущерба жизни персоналу и нужна экономия времени и денег. Так, например, на Западе, беспилотники становятся все более востребованными в горнодобывающей отрасли. Это обусловлено возможностью получения качественных снимков в режиме реального времени. Их можно использовать в самых разных аспектах: при добыче, взрывных работах, при планировании и разведке. Одной из наиболее перспективных сфер может стать сельское хозяйство. Беспилотники можно применять не только для распрыскивания реагентов, но и для мониторинга состояния сельскохозяйственных культур. Применение беспилотной технологии в методологии точечного земледелия позволит повысить урожайность в несколько раз. Так, например, испытания, проведенные в университете Калифорнии в Девисе с целью внесения удобрений на винограднике с применением беспилотного летательного аппарата вертолетного типа RMAX от Yamaha Motor Company, подтвердили эффективность применения данной технологии на сельскохозяйственных угодьях со слишком крутыми для тракторов склонами, в узких долинах, небезопасных для пилотируемой авиации, и в местах, где мощные потоки воздуха от лопастей обычного вертолета могут повредить урожай.
Для обеспечения доступа в интернет на неохваченных территориях компании Google и Facebook вложили средства в развитие БЛА-связи. Это высотные беспилотники на солнечных батареях. Разработанный под эгидой группы ученых из Facebook Connectivity Lab, проект Aquila является одним из многих проектов по доставке интернета с небес. Google испытывает свои беспилотники на солнечных батареях и проектирует гигантские воздушные шары, которые могут висеть в воздухе до 180 дней. Разработкой подобного аппарата занимается американская компания Titan Aerospace. Такой аппарат на солнечных батареях сможет держаться в воздухе на протяжении пяти лет, курсировать на высоте около двадцати километров и вести фотосъемку поверхности. На такой высоте уже практически нет теней от облаков (перламутровые и серебристые облака могут быть выше, но они редки и почти прозрачны), там нет сильных воздушных потоков, а скорость ветра обычно не превышает девять километров в час. По предварительным оценкам, мультиспектральная съемка поверхности Земли будет стоить всего за квадратный километр: это в семь раз ниже расценок на спутниковые данные сопоставимого качества.
Подобные аппараты также смогут обеспечить услугами связи местность в радиусе тридцати километров, что вполне сопоставимо с мегаполисом вроде Москвы или Лондона с большей частью пригородов. Конечно, при существующих условиях в странах с развитой экономикой такие беспилотники не нужны, но есть страны со слаборазвитой экономикой, есть места, где связь может предоставляться только через спутники. И для покрытия связью таких зон применение таких стратосферных дронов дает шанс. Для решения задач охраны лесов и тушения пожаров невозможно обойтись без авиационного патрулирования. С развитием беспилотной авиации авиалесохранные отряды получили новый эффективный инструмент, позволяющий экономить время, а иногда и сохранить жизни пилотов. Для выполнения работ по патрулированию локальных территорий лесного фонда с целью обнаружения лесных пожаров применяются БПЛА самолетного и вертолетного типов. Были проведены исследовательские работы по оценке перспектив применения беспилотных комплексов для лесного хозяйства. Результаты оказались успешными, была создана методика применения БПЛА при решении задач лесопатологического обследования. БПЛА играют немаловажную роль в проведении научно-исследовательских целях. Применение дронов позволяет получать информацию с таких мест, куда добраться практически невозможно. С помощью БПЛА с видеокамерой высокого разрешения можно зафиксировать количество яиц в гнездах аистов, расположенных на опорах линий электропередачи, недоступных для обследования с земли, а также проконтролировать и количество вылупившихся птенцов. Огромное внимание уделяется проведению работ с применением беспилотных летательных аппаратов по организации мониторинга в районах освоения арктического шельфа, а также мониторингу ледовой обстановки. По результатам проведенных испытаний некоторые типы БПЛА уже находятся в составе необходимого оборудования дрейфующих станциях «Северный полюс». Беспилотники используются для проведения научных исследований атмосферы, ледового и снежного покровов Арктики и Антарктики, а также могут использоваться для разведки маршрутов санно-тракторных поездов, которые перевозят грузы от побережья Антарктиды вглубь континента.
Незаменимым помощником становится БПЛА в проведении поисково-спасательных операций. Ведь при помощи БПЛА можно не только передавать информацию, но и доставлять грузы, предупреждать население при помощи активного громкоговорителя о грозящей опасности. Участвуя совместно с пилотируемой авиацией в поисково-спасательных операциях, БПЛА повышают эффективность их проведения. Зону поиска можно обследовать одновременно группой дронов. С помощью установленной на борту беспилотника аппаратуры можно проводить поиски в любое время. При этом применяется с высоким разрешением оптико-электронная система с несколькими каналами вывода информации: тепловизор, видеокамера, инфракрасная камера, мультиспектральная камера. Также при необходимости могут применяться радиолокационная система, магнетометр, лидары. Но сейчас чаще всего БПЛА используют для проведения дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Предпосылками применения БПЛА в качестве нового фотограмметрического инструмента являются недостатки двух традиционных способов получения данных ДЗЗ с помощью космических спутников (космическая съемка) и воздушных пилотируемых аппаратов (аэрофотосъемка). Данные спутниковой съемки позволяют получить снимки с максимальным общедоступным разрешением 0,5 м, что недостаточно для крупномасштабного картирования. Традиционная аэрофотосъемка, которая проводится с помощью пилотируемых самолетов, требует высоких экономических затрат на обслуживание и заправку, что приводит к повышению стоимости конечной продукции. Основная задача, стоящая перед беспилотниками в ДЗЗ, – это получение пространственных данных об объекте или о местности. Данные, полученные при проведении аэрофотосъемки с применением БПЛА, могут использоваться для создания и обновления цифровых топографических карт и цифровых топографических местностей. Результаты, полученные при проведении аэрофотосъемочных работ с применением дронов, превосходят все ожидания. Эффективность работы налицо: скорость получения, информации, оперативность и своевременность, качество изображений. Но, несмотря на все преимущества, не так просто воспользоваться данной услугой. Потому что для проведения аэрофотосъемочных работ требуется соблюдать определенные правила: получение разрешения на проведение съемок на определенной территории, наличие соответствующих лицензий, в том числе лицензии на осуществление работ, связанных с использованием сведений, составляющих государственную тайну. Поэтому многие потребители не в состоянии сами пользоваться беспилотными летательными аппаратами, а заказывают услуги по проведению аэрофотосъемки у компаний, производящих БПЛА. Такие компании-производители в силу своей специфики деятельности обладают необходимыми лицензиями и в состоянии получить разрешение на выполнение работ. Соблюдение необходимых требований к выполнению работ с применением БПЛА приводит к ограниченности развития данного направления. Снятие ограничений или послабление законов по применению БПЛА для решения задач народного хозяйства позволит дать толчок к развитию новой технологии. На существующей стадии развития коммерческого применения беспилотных летательных аппаратов потребителями данной технологии пока являются Министерство обороны и государственные службы: погранвойска, МВД, МЧС и другие ведомства, осуществляющие различного вида контроль. Из гражданских заказчиков выделяются «Газпром», энергетики и другие, которые регулярно проводят контроль состояния своих объектов. Но рынок берет свое, в сегменте развлечений появляются китайские БПЛА – мультикоптеры. В первую очередь их приобретают как игрушки, но в то же время растет и число коммерческого применения таких аппаратов. Например, использование их для доставки мелких грузов.
Служба доставки Deutsche Post DHL доставила посылку с помощью дрона. Расстояние до точки получения заказа составило не более 1 км. Дрон пролетел над рекой на высоте приблизительно 100 м, доставив в пункт назначения медикаменты весом 3 кг. Управление дроном осуществлял оператор в дистанционном режиме, но есть возможность применения беспилотников и в автоматическом режиме. Навигация осуществляется с помощью GPS модуля. Проект доставки грузов требует не только использования автономных дронов с GPS модулем, но и наличия точных датчиков, исключающих возможность столкновения с другими летательными аппаратами. В Москве уже существуют фирмы, оказывающие услуги по доставке пиццы с применением мультикоптеров. Когда Москва стоит в пробке, это самый быстрый способ доставить клиенту заказ. Что касается рынка игрушек, то он значительно превышает рынок индустриального применения БАС, очевидно, за счет своей массовости. Мировой лидер в этом сегменте – китайская компания DJI c годовым оборотом ~ млрд, она же лидер российского рынка игрушек. Впрочем, грань между игрой и коммерческим использованием условна. Следует отметить, что ряд частных российских пользователей применяют массовые БЛА коптерного типа для оказания услуг воздушной съемки, инженерного мониторинга, охраны, развивая тем самым пока еще полулегитимный рынок услуг. Развитие беспилотной технологии, безусловно, может стимулировать экономический рост. Однако существующие ограничения не дают полноценно развиваться данному направлению. Есть ряд факторов, тормозящих развитие перспективной технологии, которые необходимо решать как можно быстрее: 1. Отсутствие нормативно-правовой базы, регулирующей деятельность применения беспилотных летательных аппаратов. 2. Отсутствие систем предупреждения столкновений, позволяющих интегрировать БПЛА в единое воздушное пространство и совместное их использование с пилотируемой авиацией общего назначения. 3. Повышенная аварийность БПЛА. Многие модели БПЛА используют несовершенные автопилоты. 4. Отсутствуют нормы и порядок сертификации и стандартизации БПЛА. Литература: http://www.wwf.ru/resources/news/article/13416 http://www.modernarmy.ru/article/331/podgotovka-operatorov-bpla-v-vs-ssha http://ria.ru/world/20140510/1007296129.html Аспекты безопасности управления автономными беспилотными летательными аппаратами в городской среде © 2014 г. П. К. Герасимов, Д. А. Егоров http://www.arms-expo.ru/articles/127/64596/ UAV.RU «За полярным кругом».
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 2.44  (голосов: 18)
Ваша оценка: