Владимир Фетисов - Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние

• Название: Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние
• Автор: Владимир Фетисов
• Издательство: ФОТОН
• Жанр: Справочники
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-9903144-3-6

Книга носит преимущественно справочно-ознакомительный характер и написана по результатам обзоров и анализа многочисленных литературных и интернет-источников. Она знакомит читателя со сложившимися на сегодняшний день терминологией и классификацией в области беспилотной авиации, с современными тенденциями в производстве беспилотных летательных аппаратов, а также с состоянием рынка беспилотных авиационных систем.

---

Как видно из диаграммы, лидером по количеству разработок является категория Mini. Это вполне объяснимо, т.к. бурный прогресс в этом классе аппаратов обусловлен совпадением сразу нескольких благоприятных факторов. Во-первых, это относительная простота их эксплуатации и доступность (в том числе по стоимости) для большого числа конечных потребителей. Во- вторых, эти аппараты подходят для выполнения самых разнообразных задач, причем не только в военной области, но и в гражданских, и именно спрос на аппараты гражданского применения в основном стимулировал их разработки в последние годы. И в третьих, в последнее десятилетие созрели все необходимые условия для разработок и начала производства именно таких аппаратов – относительно небольших по массе и габаритам, но способных выполнять довольно серьезные задачи. К числу таких созревших предпосылок можно отнести: достижения в области микросистемной техники (в частности, появление гироскопов и акселерометров в микроминиатюрном исполнении), широкое внедрение систем глобального позиционирования (таких как GPS), появление других необходимых элементов для комплектования мини-БПЛА: эффективных видеокамер, бесколлекторных электродвигателей и соответствующих драйверов, энергоемких литий-полимерных аккумуляторов и др.

Рис. 1.77. Распределение разработок БПЛА по категориям

1.2.3.2. Российская универсальная классификация

Российская классификация отличается от предложенной UVS International по ряду параметров – некоторые классы зарубежной классификации отсутствуют в РФ, лёгкие БПЛА в России имеют значительно большую дальность и т. д. Согласно российской классификации, которая ориентирована преимущественно пока только на военное назначение аппаратов [61], БПЛА можно систематизировать следующим образом:

Микро- и мини-БПЛА ближнего радиуса действия – взлётная масса до 5 кг, дальность действия до 25-40 км;

Лёгкие БПЛА малого радиуса действия – взлётная масса 5- 50 кг, дальность действия 10-70 км;

Лёгкие БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса 50-100 кг, дальность действия 70-150 (250) км;

Средние БПЛА – взлётная масса 100-300 кг, дальность действия 150-1000 км;

Средне-тяжёлые БПЛА – взлётная масса 300-500 кг, дальность действия 70-300 км;

Тяжёлые БПЛА среднего радиуса действия – взлётная масса более 500 кг, дальность действия 70-300 км;

Тяжёлые БПЛА большой продолжительности полёта – взлётная масса более 1500 кг, дальность действия около 1500 км;

Беспилотные боевые самолёты – взлётная масса более 500 кг, дальностью около 1500 км.

1.2.3.3. Опционально пилотируемые ЛА и адаптированные пилотируемые ЛА

В документах AUVSI [55, 62] упоминаются термины ОРА (Optionally Piloted Aircraft) и CM A (Converted Manned Aircraft). Они не относятся к вышеприведенной классификации, а просто указывают на морфологические особенности разработки: первый из терминов обозначает опционально пилотируемый ЛА (т.е. разработанный специально с таким расчетом, что может пилотироваться как летчиком, так и дистанционно), а второй – адаптированный ЛА (т.е. ранее созданный пилотируемый Л А, преобразованный в беспилотный). В эти группы Л А попадают достаточно тяжелые аппараты самолетного, вертолетного типа, а также некоторые модели аппаратов с мягким крылом и аэростатические. Примеры приведены на рис. 1.78.

Рис. 1.78. Примеры опционально пилотируемых БПЛА (источник иллюстрации: [55])

1.2.4. Классификация БПЛА по назначению

Во многих классификациях по назначению БПЛА разделяют на военные и гражданские. Однако, видимо, более логичным является подразделение [63], в котором БПЛА подразделяются вначале по укрупненным сферам использования, а именно – для научных целей и для прикладных целей; последние же подразделяются на БПЛА для военного и гражданского применения (рис. 1.79).

В научной сфере БПЛА используются для получения новых знаний, причем не имеет значения то, из какой области эти знания и где они потом будут применены. Это могут быть испытания новой техники (в т.ч. новых принципов полета) или наблюдения за природными явлениями.

Рис. 1.79. Укрупненное представление сфер применения БПЛА

Прикладная же область использования БПЛА представляет собой два основных направления – военное и гражданское.

Военные БПЛА по функциональному назначению можно классифицировать следующим образом [64] :

– наблюдательные (могут использоваться, в частности, для корректировки огня на поле боя);

– разведывательные;

– ударные (для ударов по наземным целям посредством ракетного вооружения;

– разведывательно-ударные;

– бомбардировочные;

– истребительные (для уничтожения воздушных целей);

– радиотрансляционные;

– БПЛА РЭБ (для целей радиоэлектронной борьбы);

– транспортные;

– БПЛА-мишени;

– БПЛА-имитаторы цели;

– многоцелевые БПЛА.

Гражданская область применения БПЛА весьма обширна. Отрасли и потребители услуг, предоставляемых с помощью БПЛА, также самые разные: от сельского хозяйства и строительства до нефтегазового сектора и сектора безопасности, а также научные организации, рекламные компании, средства массовой информации и отдельные граждане. Для систематизации обзора всего многообразия назначений гражданских БПЛА условно выделим 5 укрупненных групп, сформированных по критерию выполняемых функций (группы перечислены в порядке убывания частоты применения на сегодняшний день).

1. Мониторинг и подобные задачи.

Сюда входят все задачи, связанные с наблюдением за различными объектами, сбор измерительной и другой информации. Перечислим известные применения из этой группы:

– видеонаблюдение с целью охраны различных объектов;

– мониторинг лесных массивов службой лесоохраны;

– патрулирование заданных зон полицией;

– наблюдение за движением на железных и шоссейных дорогах, контроль судоходства;

– наблюдение за посевами фермерами и предприятиями сельского хозяйства;

– контроль рыбного промысла;

– картографирование земной поверхности;

– разведка и составление планов помещений с помощью малых БПЛА внутри разрушенных или опасных зданий;

– поиск полезных ископаемых с помощью специальных средств зондирования;

– мониторинг нефтегазовых объектов, особенно трубопроводов;

– инспектирование строек;

– видеофотосъемка труднодоступных промышленных объектов (линий электропередач, опор мостов, дымовых труб, ветрогенераторов, антенн и т.д.);

– радиационная и химическая разведка на опасных территориях;

– метеорологические наблюдения;

– экологический мониторинг атмосферы и поверхности водоемов;

– мониторинг опасных природных явлений (паводков, извержений вулканов, лавиноопасных горных районов и др.);

– оценка результатов стихийных бедствий и ликвидации их последствий;

– наблюдение за дикими животными в заповедниках.

2. Презентации, реклама, развлечения, творчество.

Эта группа применений БПЛА в настоящее время быстро расширяется благодаря деятельности многочисленных фирм и отдельных энтузиастов. Сюда можно отнести следующее:

– видео- и фотосъемка объектов архитектуры, природы, бизнеса, а также массовых мероприятий с целью презентации или рекламы;

– использование БПЛА в качестве носителей рекламы (например, на поверхности дирижабля);

– использование малых БПЛА в учебных целях в школах и вузах;

– авиамоделизм и авиаконструирование для многочисленных любителей;

– использование малых БПЛА в качестве арт-объекта или объекта развлечения.

3. Доставка грузов и подобные задачи.

Специфика этой группы применений позволяет называть используемые таким образом БПЛА воздушными роботами. Сюда, в частности, можно включить такие применения БПЛА как:

– доставка почты;

– доставка инструмента, комплектующих и материалов на строительные объекты;

– монтаж различных конструкций;

– выполнение или обеспечение ремонтных работ на труднодоступных объектах;

– распыление химикатов и внесение удобрений на полях;

– прокладка кабеля в опасных зонах;

– доставка продуктов, горючего, запчастей, источников питания и т.д. в труднодоступные районы для обеспечения альпинистов, туристов, экспедиций;

– сброс маркеров (световых, радиоизлучающих) для обозначения каких-либо объектов;

– доставка медикаментов и медоборудования для пострадавших в зоны аварий и катастроф;