Беспилотна летелица

 
Беспилотна летелица
Predator and Hellfire.jpg
Опште
Намена надгледање / извиђање / шпијунска / борбена / вишенаменска / обележавање циљева /
летећа мета
Посада без посаде
Земља порекла земља, носилац развоја
Произвођач фабрика, произвођач
Први лет датум првог лета
Почетак производње датум лансирања производње
Уведен у употребу датум одлуке о увођењу у оперативну употребу
Повучен из употребе датум повлачења из
оперативне употребе
Статус тренутни статус
Први корисник прва држава која ју је увела у оперативну употребу
Број примерака укупан број произведених примерака
Димензије
Дужина растојање две најудаљеније тачке на летелици, дуж „X“ осе, m
Размах крила растојање две најудаљеније тачке на крилу, дуж „y“ осе, m
Висина растојање од равни стајанке до највише тачке авиона, дуж „Z“ осе, m
Површина крила усвојена репера поврина крила, у плану, m²
Маса
Празан маса празне опремљене БПЛ, kg
Нормална полетна стандардна маса у полетању БПЛ, kg
Макс. тежина при узлетању максимална могућа маса БПЛ, у полетању, kg
Макс. спољни терет маса подвесних терета (наоружања, резервоара са горивом и контејнера са опремом, у комбинацијама), kg
Погон
Турбо-млазни мотор Турбомлазни мотор
Потисак ТММ потисак, kN
Ракетни мотор Ракетни мотор
Потисак РМ потисак, kN
Турбо-елисни мотор Турбоелисни мотор
ТЕМ снага снага, kW
Клипно-елисни мотор Клипни мотор
Снага снага, kW
Перформансе
Брзина крстарења брзина, за највећу аутономију лета, km/h
Макс. брзина на Hopt максимална брзина, на оптимално висини лета, km/h
Макс. брзина на H=0 максимална брзина, на нивоу мора, km/h
Тактички радијус кретања растојање до најудаљеније тачке, до које БПЛ може безбедно отићи и вратити се, са расположивим горивом, km
Долет растојање до најудаљеније тачке, до које БПЛ може безбедно прелетети, у једном смеру, km
Плафон лета највећа висина, коју БПЛ може постићи, m
Брзина пењања највећа вертикална брзина, при пењању БПЛ, m/min

Беспилотна летелица (БПЛ) је ваздухоплов са којим управља навигатор, пилот са даљинским преносом управљајућег сигнала са земље или који лети аутономно по задатим запамћеним подацима трајакторије.

Намене БПЛ-а су веома распрострањене у спортским активностима, у привреди и у војсци. Развојем БПЛ, на бази употребе стално унапређиване технологије шири се лепеза њихове могуће намене.

Најмасовнија употреба БПЛ је у војсци. За разлику од крстареће ракете, БПЛ је конструисана за вишекратну употребу и дефинише се по свим правилима струке као и остали ваздухоплови, али без обезбешења услова за присуство посаде, пилота и без додатне конструкције и опреме за њихове функције и услове поузданог боравка.

БПЛ може бити и са једнократном употребом, као „самоубица“ тада је максимално поједностављена, јефтина, пуна експлозива и користи се за уништавање посебно важних циљева као крстарећа ракета, а може и без ношења експлозива као летећа мета у ваздупном простору, за гађање средствима противваздухопловне одбране. Раније су се, за ту намену користили старији ваздухоплови, повучени из оперативне употребе, које је пилот уравнотежио (натримовао) и напуштао непосредно пре њиховог гађања.

Аеродинамичка и структурална конструкција је идентична као код пилотираних летелица, али без кабине и осталих решења везаних за посаду. Чешће се реализују беспилотни авиони за захтевнију намену, а ређе као беспилотни хеликоптери.

Техника и принцип полетања и слетања су често идентични ваздухоплову са пилотом, а постоје и решења са катапултирањем и приземљењем са падобраном. Најчешће се управља комбиновано са вођењем из земаљске станице са даљинским преносом командног сигнала, а поједини делови трајакторије аутономно, унапред запамћеним навигацијскум подацима и задатим компонентама вектора стања лета.

Тренутно, војне БПЛ претежно обављају извиђачке, шпијунске али све више и директне борбене задатке. Америчко ратно ваздухопловство планира огромно повећање флоте БПЛ у оперативној употреби до 2047. године. БПЛ се користе и у цивилне сврхе као што је откривање пожара, борба против ватрене стихије, надгледање подручја угрожених са поплавама, надгледање саобраћаја, кретање животињског света, надгледање траса цевовода са нафтом, гасом и са другим флуидима.

Сасвим је извесно да ће борбени авиони 6. генерације бити беспилотни и алтернативним могућностима са посадом / без посаде.

Корист

Корисност војне употребе беспилотних летелица (БПЛ) сликовито оцртава португалска ауторка чланка Класификација БПЛ, својим уводним цитатом:

Замисли себе у сред бојног поља са само једним заиста убедљивим циљем: да маневришеш и дејствујеш од једне до друге тачке и да извршаваш своју мисију - са наградом сопственог опстанка. Једно оком фокусираш на сталне претње, а друго на орјентацију у простору! Тензија и дубок страх те граби, изложен си смртној опасности, а мораш то превазићи и супротставити се. Ово ти је приоритет и шанса за преживљавање! Зар не би радије да, док далеко бесни сукоб, седиш за столом у контролној станици мисије, усмераваш БПЛ и безбедно извршаваш свој задатак? Помоћу БПЛ, усмереном антеном, можеш безбедно да учиниш више него што си непосредно могао на бојном пољу, а ниси животно угрожен?

MARIA DE FáTIMA BENTO

Класификација

Класификација БПЛ може бити извршена по основу више аспеката. Европска асоцијација (енгл. European Association of Unmanned Vehicles Systems) (EURO UVS ) сачинила је класификацију БПЛ, на основу параметара као што сунадморска висина лета, аутономија, брзина, максимална тежина полетања, величина итд.

Начин управљања

Беспилотне летелице могу бити:

  • неуправљане;
  • аутоматски управљане;
  • даљински управљане од стране пилота, смештеног у статичкој станици или мобилном возилу, на тлу.

Маса, трајање и висина лета

Класификација БПЛ, према међусобно повезаним параметрима, као што су маса, време, долет и надморска висина лета, сврстава их у групе:

  • „микро“, са масом до 10 kg, аутономија (трајање) лета око 1 сат и радијус до 1 km;
  • „мини“, са масом до 50 kg, аутономија лета од неколико сати и радијус до 3 до 5 km;
  • „миди“, са масом до 1.000 kg, аутономија лета од 10 до 12 сати и висине ок 9 до 10 km;
  • „тешке“ на висинама до 20 километара лета и аутономија лета дужа од 24 сати.

Намена

Најчешћа намена БПЛ:

  • „мета и мамац“ - симулира непријатељску летелицу или ракету, у току обуке у гађању земља-ваздух, ваздух-ваздух;
  • извиђање - прикупљање и преношење обавештајних података из ваздушног простора и са тла, у реалном времену и меморисање истих;
  • борбена - дејства ваздух-тло, ваздух-ваздух и електронско ратовање, у високо ризичним мисијама;
  • логистичка - карго пренос и друге логистичке операције;
  • експерименталне - истраживање и развој нових и напредних технологија;
  • цивилно - привредна и комерцијална употреба, у широком спектру задатака.

По значају извршаваних војних задатака БПЛ могу бити:

  • тактичке и
  • стратегијске.

Тактичке БПЛ се могу поделити у шест подкатегорија: „затвореног“, кратког, средњег, великог долета и ауторитета и најзад, средњег плафона и великог долета, а стратегијске (погледај доњу, већу табелу)

Дефиниција и категорије

 

Пилотска станица на Земљи
Слика више типова БПЛ
Захтеви за: микро БПЛ
КарактеристикеВредности
Величина < 15 sm
Тежина 100 g
Носивост 10 g
Долет 1-10 km
Аутономија 60 min
Плафон < 150 m
Мах брзина 15 m / s

 

 

БПЛ је летелица са непрекидном информатичком везом, без потребе за људском посадом.  Оне обављају различите задатке за потребе војске и у домену цивилног сектора / комерцијалне потребе. Иако се БПЛ углавном користи у војци, са њом се могу обављати и научне мисије, задаци јавне безбедности, комерцијални послови, као и пренос визуелних података из области катастрофа, подаци за карте, градњу комуникационих релеја, тражење и спашавање, надзор саобраћаја, и тако даље.

БПЛ се може контролисати на даљину, полу-аутономно, аутономно, или комбиновано. Заиста, много различитих типова БПЛ постоје, с различитим могућностима и потребама корисника. Неколико различитих интересних групација су предложили стварање референтних стандарда за међународну заједницу БПЛ. Европска асоцијација БПЛ система (EUROUVS ) сачинила је класификацију система БПЛ на основу основних параметара као висина лета, аутономија, брзина, максимална тежина у полетању, величина итд. Универзална табела категорија, приказана је испод. Идентификују се четири главне категорије: микро / мини (види горњу табелу лево), тактичке, стратегијске, као и за посебне задатке. Микро и мини БПЛ обухватају категорију најмањих, које лете на мањим висинама (испод 300 метара). Пројекат за ову класу уређаја је фокусиран на стварање БПЛ које раде у урбаним срединама и кањонима или чак унутар зграде, дуж њених ходника, носећи прислушне и визуелне сензоре (предајнике и ТВ камере).

Средње и велике БПЛ су најчешће војне, тактичког и стратегијског значаја, за извршавање целе лепезе војних мисија.

У наредној табели су дате четири главне категорије БПЛ: микро / мини, тактичке, стратешки и за посебне задатке.

Категорије БПЛ (дати представнички примери)
ГрупеКатегорија

(акроним)

Мах тежина

у полетању (kg)

Плафон (m)Ауторитет

(h)

Домет

сигнала (Km)

Примери
МисијеЛетелице (примери)
Микро / Мини Микро 0,10 250 1 < 10 контакт, узорковање,
присмотра унутар зграде
Блак видов, Микростар, Микробат, Фан коптер, Кватро коптер, Москито, Хорнет, Мите
Мини < 30 150-300 < 2 < 10 филм и емитовање индустрије,
пољопривреда, мерења загађења,
присмотра унутар зграде, комуникација
Микадо, Аладин, Тракер, Драгонеј, Равен, Поентер II Kароло C40/P50, Шкорпио, Максменд R-50, Робо-коптер, YH-300SL
Tактичке „Затвореног“

долета

150 3,000 2-4 10-30 RSTA, детекција мина, претраживање и спасавање, EW Обсервер I, Фантом, Коптер 4,Микадо, Робо-коптер 300, Поентер, Кемкоптер, Аиријел, и Агрикултуар RMax
Кратког

долета

200 3,000 3-6 30-70 BDA, RSTA, EW, детекција мина Скорпи 6/30, Луна, Силвер Фокс, Еј виев, Фиребирд, Р-Макс Агро / Фотографија, Хорнет, Равен, фантом, ГолденЕие 100, Флирт, Нептун
Средњег

домета

150-500 3,000-5,000 6-10 70-200 BDA, RSTA, EW, детекција мина, NBC мрежа Хантер B, Муки, Аеростар, Снипер, Фалко, Армор X7, Смарт UAV, UCAR, Игл еј+, Алис, Екстендер, Шадов 200/400
Великог

домета

5.000 6-13 200-500 RSTA, BDA, комуникациони релеј Хантер, Виџилант 502
Велики

ауторитет

500-1.500 5.000-8.000 12-24 > 500 BDA, RSTA, EW, комуникациони релејни пренос, NBC узорковање Аеросонде, Вултуре II Exp, Шадов 600, Серчер II, Хермес 450S/450T/700
Средња висина,

велики ауторитет

1.000-1.500 5.000-8.000 24-48 > 500 BDA, RSTA, EW испорука оружја, комуникациони релеј, NBC узорковање Скајфор, Хермес 1500, Херон TP, MQ-1 предатор, Предатор-IT, Игл-1/2, Даркстар, E-Хантер, Доминатор
Стратегијске Велики плафон

и ауторитет

2.500-12.500 15.000-20.000 24-48 > 2.000 BDA, RSTA, EW, комуникациони релеј, подстицај фазе пресретања летилица, глобално обезбеђење аеродрома Глобал хоук, Раптор, Кондор, Десеус, Хелиос, Предатор B/C, Либелуле, Еврохоук, Меркартор, Сензоркрафт, Глобал обсервер, Патфиндер плус
За посебне

задатке

Смртоносне (самоубице) 250 3.000-4.000 3-4 300 Против-радарске, Против-бродске, Против-авионске, Против-инфраструктуре MALI, Харпу, Ларк, Марула
Мамци 250 50-5.000 < 4 0-500 Обмана у ваздушном простору и на мору Флерт, MALD, Нулка, ITALD, Шукер
За стратосферу TBD 20.000-30.000 > 48 > 2.000 Пегас
Еко-страто-сферне TBD > 30.000 TBD TBD Марс флајер, MAC-1

Видео;  RC МОДЕЛИ

Историја

Историја у војној употреби

RQ-7 шедоу, спремна је за испоруку.
Најранији покушај да се направи БПЛ имао је Арчибалд Лоу 1916. године. Никола Тесла је дао опис флоте беспилотних борбених летелица 1915. године. Одређени број даљински управљаних летелица, укључујући и Хјуит-спери аутоматски авион (ен. Hewitt-Sperry Automatic Airplane), развијен је током и након Првог светског рата. Већи број је направљен током другог светског рата услед технолошког напредка и стварања техничких предуслова. Превасходно су коришћене за обуку артиљериских јединица противваздухопловне одбране у симулацији угаоног праћења циља. Млазни мотор је уграђиван након другог светског рата, као код Рајан фајерби I, 1951. године. Када су развијена ватрена и ракетна оружја противваздухопловне одбране ваздух-ваздух и ваздух-земља, БПЛ су коришћене као летеће мете (трутови) за обуку у реалном гађању. Прво значајније коришћење БПЛ је било тек у вијетнамском рату, када су највише коришћене за обележавање циљева за дејство авијације.

САД су повећале улагање у истраживање БПЛ након што је 1960. године оборен Локид U-2, изнад територије СССР, чиме је повећана забринутост за судбину пилота у шпијунским и извиђачким задацима. У борбама током инцидента у Тонкин заливу од 2. до 4. августа 1964. године, између морнарица САД и Северног Вијетнама, коришћена је први пут БПЛ са борбеним задатком Тада је објављена и прва слика оборене БЛП, на шта званични представници САД нису имали коментар.

Током Јомкипурског рата 1973. године, сиријске ракетне батерије у Либану направиле су велике губитке израелским борбеним авионима. Као одговор, Израел је развио прву модерну БПЛ. Израелско пионирско коришћење беспилотних летелица су били надзор у реалном времену, електронско ратовање и лажни мамци за противничке снаге. Радарско замрачивање ваздушног простора са избаченим мамцима од станиолских листића су омогућили Израелу да у потпуности неутралише сиријску противваздухопловну одбрану почетком Либанског рата 1982., што је за резултат имало да Израел није изгубио ниједног пилота.

Израелска БПЛ Херон.
Као и сва модерна висока технологија, БПЛ су првенствено развијане за војне потребе, а касније су почеле да се користе и у цивилне сврхе. Неке БПЛ, као што је амерички MQ-1 предатор могу носити оружје и извршавају борбене задатке. Прва борбена БПЛ је експериментални пројекат Боинг X-45А, која је служила за испитивање ове наменске технологије.

Друге, као што су Глобал хоук блок30, се користе за извиђање и надгледање. Такође, „летелице мете“ се користе са инсталацијом даљинског управљања за обуку у гађању летећих циљева, испитивање новог оружја и за гађање при извођењу војних вежби и провери увежбаности противваздухопловне одбране.

У неколико програма, Сједињене Америчке Државе спроводе истраживања и развој програма БПЛ. Као пример за то је заједнички програм, са називом ен. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), у оквиру кога Америчко ратно ваздухопловство и морнарица заједно развијају борбене варијанте. Истраживачке институције DARPA и НАСА раде на истраживању и развоју система беспилотних летелица са адаптивном (променљивом) конфигурацијом у току лета, захваљујући „паметним“ технологијама. Основни облик летелице аутоматски мења конфигурацију, сходно захтевима оптимизације аеродинамичких карактеристика, зависно од услова различитих фаза лета. Такође, у Европи се развија БПЛ нЕУРОн, намењена за борбу против других БПЛ.

У току НАТО агресије на СРЈ, коришћене су БПЛ типа CL-289 и немачке типа EMT луна за извиђање. У Ираку 2003. године, са БПЛ, подржавана је инспекција Уједињених нација за наоружање.

У извештају Гардијана презентиран је план Америчког ратног ваздухопловства, у коме је предвиђено огромно повећање флоте БПЛ у оперативној употреби 2047. године. Ови планови су инспирисани са променом у војном размишљању на основу тренутно постигнутих резултата у деликатним и ризичним задацима са БПЛ, посебно у борби против организованог тероризма. У Америчком ратном ваздухопловству расте број војних лица који су оперативно ангажовани на БПЛ, скоро су достигли обим као на пилотираним авионима. Максималан обим пораста БПЛ је био у периоду 2006. до 2009. године, од 12 повећано је на 50 типова.

Ратовање са БПЛ је доста критиковано, због великог процента страдања цивилног становништва. Такође су се критике односиле и на прећутно кршење суверенитета држава.

Критичари истичу да је употреба БПЛ против Повеље УН. Председник Обама и америчка влада се и даље држе аргумената и доктрине свог претходног Председника Буша.

Такође, искуство указује да постоји могућност веома једноставног снимања видео података о учинку БПЛ и на тај начин треба пратити и контролисати њихову употребу и тако спречавати злоупотребе, сагласно Повељи УН.

БПЛ MQ-8 фаир скаут и Шибел камкоптер S-100,

Историја у цивилној употреби

Инвиев БПЛ за употребу у научне,
комерцијалне и државне
истраживачке апликацијен
Повећава се тенденција употребе БПЛ у цивилне сврхе и у том циљу, врше се интезивна истраживања. Поред примене у разним службама масовно се уводе БПЛ у употребу у полицији, за контролу саобраћаја праћење извршиоца разбојништава и других кривичних дела. Њихова примена у полицији има одређених потешкоћа у ставовима парламената појединих земаља. Поред тога, постоји забринутост и за заштиту података. У процени штета од природних непогода — олује, пожара, поплава, земљотреса и друго, БПЛ се користе професионално за прикупљање релевантних података извиђањем, преносом слике у реалном времену и снимањем стања. БПЛ су врло често у тој улози незаменљиве.

У Немачкој је у току програм развоја БПЛ које ће моћи детектовати појаву пожара у широком рејону надгледања. Планира се надгледање целе територије и са интеграцијом информација, што ће драстично смањити штете и последице од пожара. Пренос података ће бити интегрисан и презентиран, у реалном времену, центрима за ванредне догађаје.

У циљу обуке и едукације становништва у Немачкој, постављена је експериментална организација која окупља хобисте за даљинско беспилотно летење.

Од априла 2010. године, НАСА ради на глобалном истраживање атмосфере уз употребу БПЛ са дугим временским остајањем у ваздуху (ауторитетом). За ову намену БПЛ носе додатне пакете разних сензора, који се користе за мерења већег броја величина и промена за потребе научних истраживања. БПЛ су у августу и септембру 2010. године сакупиле многобројне информације о ураганима „Ерл“ и „Френк“

Фотографијама, из ваздушног простора, које праве БПЛ, прикупљају се корисни подаци за истраживање, анализе и процене, као и добијање законитости, развоја и интезитета дејства парка ветра.

У марту 2011. године коришћене су америчке БПЛ Глобал хоук блок30 у операцији процене оштећења неклералне електране у Јапану, од земљотреса и цунамија.

У децембру 2011. године, еколошко друштво за очување животне средине на мору успоставило је надгледање, контролу и откривање криволова китова у јапанским морима са БПЛ.Organisation Sea Shepherd will Verfolgung in Antarktis aufnehmen.

Развој и производња БПЛ

Развој и производња БПЛ су глобалне активности, широм света. САД и Израел су први почели да развијају ову технологију и активности, а амерички произвођачи су имали удео на тржишту од преко 60% у 2006. години, а предвиђа се повећање за 5-10% после 2016. Нотроп, Груман и Џенерал атомикс су доминантни произвођачи у овом сегменту индустријске производње. Остварују то са БПЛ Глобал хоук, Предатор и Маринер. Израелски и европски произвођачи су другостепени због нижих могућности властитог инвестирања. Европски удео на тржишту представља само 4% од глобалног промета у 2006. години.

Трошкови развоја за америчке војне БПЛ, као и код већине војних програма, имају тенденцију да прекораче своје почетне процене. Ово је углавном због промена у захтевима за време развоја и пропуста у рационалном искоришћењу расположивих капацитета.

Степен аутономије БПЛ

Vista-xmag.png За више информација погледајте MQ-1 предатор

Рана употреба БПЛ, била је током рата у Вијетнаму. Оне су након лансирања снимале видео-записе на филмској траци у уређају на летелици. Често су лансиране и летеле су у правој линији, или у унапред подешеној кружној путањи и прикупљале су видео податке све док нису остале без горива, након чега су слетале. После слетања, филм се развијао за анализу. Због једноставне природе ових летелица, исте су често биле називане трутови. Са новим системима радио управљања, постале су даљински управљиве, са далеко прошираном и софистицираном наменом, па и далеко корисније. Данашње БПЛ комбинују даљинско управљање и компјутеризовану аутоматизацију, као и потпуно аутономни лет. Савременије верзије могу имати уграђене команде лета са даљинским управљањем и помоћне системе аутоматизације за обављање људских дужности пилота ниског нивоа, као што су одржавање брзине, стабилизација на путањи и одређене функције навигације за задату трајекторију. Овако софистициране системе је погрешно даље називати трутом, напротив оне су „паметне“ летелице, поготово што оне могу већи део своје трајакторије да излете без људске интервенције.

Произилази да старије беспилотне летелице нису биле уопште „аутономне“. У ствари, област „аутономије“ БПЛ је новији појам и у сталном је развоју, чија економија је у великој мери вођена са војним приоритетним потребама за престиж у ефикасности. У односу на производњу хардвера БПЛ, тржиште за технологију „аутономије“, прилично је незрело и неразвијено. Због тога, „аутономија“ ће и даље наставити да буде уско грло развоја будућих БПЛ. Ова област је под технолошком и привредном тајном, а још више је заштићена у војном сегменту.

Технологија за аутономију лета БПЛ обухвата следеће категорије:

  • Фузију информација сензора: Комбиновање информација из различитих сензора које користе системи БПЛ.
  • Комуникација: Управљање са комуникацијама и координација између више учесника у условима непотпуних и несавршених информација.
  • Одређивање трајекторије лета: Одређивање оптималне путање лета за БПЛ, сусрет са одређеним циљевима и ограничења мисије, као што су физичке препреке или количина горива.
  • Генерисање управљања по заданој трајакторији: Одређивање оптималног управљања за жељени маневар да би се следила задана трајекторија, или оптимални прелет са једне локације на другу.
  • Стандард кретања по трајакторији: специфични захтеви стратегије управљања са ограничењем одступања БПЛ у оквиру неке прописане величине на путањи (дозвољена толеранција).
  • Распоредела задатака: Одређивање оптималне поделе задатака учесника у оквиру групе, са временом и ограничењем опреме.
  • Здружена тактика: Формулисање оптималних тактичких секвенци и просторног распореда између активности учесника у циљу повећања укупног ефекта и резултата у оквиру целе мисије.

У општем смислу „аутономија“ се обично дефинише као способност да се доносе одлуке без људске интервенције. У том смислу, циљ „аутономије“ је да научи БПЛ да буде „паметна“ и да се понаша што сличније као кад са њом управља човек. Та особина може да се повеже са развојем области вештачке интелигенције, експертских система, неуронских мрежа, машинског учења, обраде природних језика и са визијом. Међутим, пут технолошког развоја у области „аутономије“, углавном је следио приступ одоздо нагоре, као што су хијерархијски системи управљања, и новији резултати су у великој мери на основу искуства у области теорије управљања (аутоматике), а мање рачунарске струке. На основу тога, највероватније да ће „аутономија“ наставити да се развија првенствено кроз теорију управљања и аутоматике.

У извесној мери, крајњи циљ је у развоју технологија „аутономије“ БПЛ да замени човека пилота. Остаје да се види да ли будући развој технологије „аутономије“, може бити ограничен са политичком климом око њене употребе у одређеним апликацијама БПЛ. Резултат тога, вештачка визија за пилотирање није способна да достигне ниво човека пилота. Може само да му се приближи. НАСА је користила синтетичке визије за пробне пилоте на програму ХиМАТ у раним осамдесетим годинима прошлог века (види слику доле), али са појавом „аутономије“ на вишем технолошком нивоу у БПЛ са софистицираним аутопилотом, у великој мери смањена је потреба за синтетичку визију.

Технологије интероперабилности беспилотне летелице постале су од суштинског значаја као системи са којима је доказана њихова велика могућност у војним операцијама, имајући у виду сувише изазовне и опасне радње за војску. НАТО је покренуо питање потребе за заједништво кроз споразум стандардизације STANAG (ен. Standardization Agreement) 4586. Презентирао је споразум, који је почео са процесом ратификације, у 1992. години. Циљ је, да се омогући савезничким народима да лако деле информације добијене од беспилотних летелица кроз заједничке технологије „језика“ контролних станица. Стандард STANAG 4586 обухвата да БПЛ буду способне да „разумеју“ информације у стандардизованим форматима порука. Исто тако, сазнања добијених из других усклађених БПЛ, могу се пренети на летелицу као специфичне поруке из формата за беспрекорну интероперабилност. То може да функционише са заједничком подршком тог протокола свих држава савезника. Амандмани су од тада придодати на оригинални текст споразума, на основу повратних информација и примедби од стручњака из области индустрије и панела познатих као тим старатеља за подршку. Друго издање стандарда STANAG 4586 је тренутно у разматрању. Постоје многи системи који су данас доступни, а који се развијају у складу са STANAG 4586, укључујући и производе од лидера у индустрији, као што су велике корпорације.

Станица за управљање и „вештачка“ (синтетичка) кабина,
од експерименталне летелице HiMAT.

Интеграција хардвера и софтвера, у функцији „анатомије“ лета БПЛ

Технологија „аутономије“ БПЛ је настала интегрисањем механичких и електронских компоненти, као што су рам и сензори навигације, рачунари, батерије и остали сензори. Овај пакет опреме обавља функције за „аутономне“ задатке са тежњом за минималне разлоге интервенције даљинског оператора, човека пилота. Уграђене компненте могу се сврстати у групе:

  • рачунар за управљање са летом (ен. flight control computer) (FCC),
  • навигациони сензори,
  • комуникацијски модул и
  • енергетско напајање.

Рачунар за управљање са летом је са уграђеним програмом PC 104, пројектован је са компатибилним електронским плочама због индустријског степена поузданости, компактности и могућности проширивања капацитета. Главна плоча покреће процесор „Пентиум“ 233MHz MMX CPU са 64MB RAM и 72MB флеш диск RAM. Серијско повећање улаза на плочу, преко њене могућности, обично се решава са преузимањем плоча (TOB), и DC-DC уз конверзију енергетског снабдевања преоптерећене плоче CPU, преко PC 104 за комуникацију, серво управљања и снаге снабдевања, сваком посебно. Срце навигације је усвојени инерцијални навигациони систем (ИНС) Боинг DQI-NP. Он се састоји од пакета „чврсто“ уграђених инерцијалних сензора и дигиталног процесора сигнала са серијским прикључком. Излаз навигационог система DQI-NP је серијско решење. Потребно је периодично ажурирање показивања сензора ИНС у односу на позицију са спољним реперима, да би се исправила системска грешка процене позиције БПЛ.

Процедура 9.svg

Структура система аутономног управљања летом БПЛ

Глобални позитиони систем (GPS), који се користи у овој управљачкој структури је Новател РТ-2. Он има изузетну тачност од 2 cm. Рачунар DQI-NP команди лета добије позицију и вредност линеарне и угаоне брзине БПЛ, велике прецизности, процењене од Новател РТ-2 преко RS-232. Он преноси онвертоване поруке о процени положаја из пакета GPS према DQI-NP, сваке секунде. На основу добијених навигационих података, FCC израчунава излаз за четири канала управљања: пропињање, скретање, ваљање и режим рада мотора. На основу тога злаза командне површине и „гас“ мотора се покрећу са комерцијално доступним серво моторима, који прихватају PWM сигнале (у трајању 14-21 ms, као референтне команде, са вредностима кашњења од 0,8-2,4 ms, „временска константа“). Да би се осигурала безбедност, додаје се посебно коло на прилагођено преузимање плоче ТОБ да би се могло пребацити управљање са FCC на радио предајник, за управљање пилота из земаљске командне станице. Други канали при случају прекорачењу могућности основног панела прочитаће излаз радио рисивера да би човек пилот преузео команду над БПЛ. Ово решење се показало изузетно важним за систем идентификације и повратне информације за помоћ и поузданост у летењу.

Комуникациони модул садржи два модема са бежичним картицама од 900 MHz и једне бежичне етернет картице од 2.4 GHz. Врста уређаја за комуникације се бира на основу типа мисије. Бежични модеми су кориснији за мисије великог долета, јер њихов је супериорни опсег до 20 миља. Мана им је релативно спор проток (<11,5 kbps). Један бежични модем се користи за пренос навигационих података, а други се користи за читање диференцијалних података које емитује GPS. У нормалним ситуацијама, бежична етернет картица од 2,4 GHz има предност због релативно великог протока (до 11 Mbps), свестраности и ниске излазне снаге и смањених потенцијалних сметњи код осетљивих GPS радњи. Тренутно, бежични етернет се користи као кичма више учесника у систему који се састоји од већег броја БПЛ.

Земаљска станица се састоји од GPS базне станице и преносног рачунара намењеног за комуникације и уређаја као што су бежични модем или бежични етернет. Земаљска станица прати и чува податке о лету БПЛ и шаље команде за навигацију на „језику“ управљања са БПЛ.

Веће беспилотне летелице су опремљене уграђеном визијом коју подржава процесна јединица (VPU) и камером са зумом на платформи. VPU може да прати објекат циљ са одређеним бојама и израчунава своју координацију на основу на навигационе податке добијене од рачунара FCC путем серијске везе. Може се приступити по независном бежичном етернету за праћење и отклањање грешака сврхе. VPU опслужује виталну улогу визије слетања, избегавања објекате на земљи (обилажење препрека) откривање и препознавање слике и плана релевантне зграде.

Извори

  • Ваздухопловство
  • Ултралаки авион
  • БПЛ неурон
  • MQ-1 Предатор
  • Списак беспилотних летелица

Извори