Актуальностьиспользования беспилотных летательных аппаратов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

УДК 629.733

АКТУАЛЬНОСТЬИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

А. А. Логинов А. А. Хван Научный руководитель - В. М. Мусонов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

Использование возможностей пилотируемой авиации не всегда эффективно из-за достаточно длительного времени реагирования (до 6 часов), больших финансовых затрат, жёсткой зависимости от погодных условий и т.д. Наиболее перспективным направлением для решения данной проблемы, на наш взгляд, является применение беспилотных летательных аппаратов (далее БЛА), которыми можно оснастить использующие их стороны для выполнения специальных задач.

Ключевые слова: авиация, беспилотные летательные аппараты, обслуживание.

RELEVANCE OF THE USE OF UNMANNEDAERIALVEHICLES

A. A. Loginov A. A. Hwang Scientific supervisor - V. M. Musonov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

The utilization of aviation pilot is not always effective because of the relatively long reaction time (up to 6 hours), high financial costs, rigid, depending on weather conditions, etc. The most promising avenue to address this problem, in our opinion, is the use of unmanned aerial vehicles (UAVs below), which can be fitted using their hand to perform specific tasks.

Keywords: aviation, unmanned aerial vehicles, maintenance.

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА или БЛА) - в общем случае это летательный аппарат без экипажа на борту.

Понятие летательный аппарат включает в себя большое число типов, у каждого из которых есть свой беспилотный аналог. В прессе, когда речь идет о резком всплеске интереса к беспилотникам, и в данном материале под определение БПЛА попадает более узкое понятие. А именно: летательный аппарат без экипажа на борту, использующий аэродинамический принцип создания подъемной силы с помощью фиксированного или вращающегося крыла (БПЛА самолетного и вертолетного типа), оснащенный двигателем и имеющий полезную нагрузку и продолжительность полета, достаточные для выполнения специальных задач [1].

В чем же преимущества беспилотных летательных аппаратов? Во-первых, они в среднем на порядок дешевле пилотируемых самолетов, которые нужно оснащать системами жизнеобеспечения, защиты, кондиционирования... Нужно, наконец, готовить пилотов, а это стоит больших денег. В итоге получается, что отсутствие экипажа на борту существенно снижает затраты на выполнение того или иного задания.

Во-вторых, легкие (по сравнению с пилотируемыми самолетами) беспилотные летательные аппараты потребляют меньше топлива. Представляется, что для них открывается более реальная перспектива и при возможном переходе на криогенное топливо (см.: «Наука и жизнь». 2001. № 3).

В-третьих, в отличие от пилотируемых самолетов, машинам без пилота не нужны аэродромы с бетонным покрытием. Достаточно построить грунтовую взлетно-посадочную полосу длиной всего 600 метров («Беспилотники» взлетают с помощью катапульты, а приземляются «по-самолетному»,

Секция «Техническая эксплуатация электросистем и авионики»

как истребители на авианосцах.) Это очень серьезный аргумент, поскольку из 140 наших аэродромов 70 % нуждаются в реконструкции, а темпы ремонта сегодня - один аэродром в год [2].

Основной критерий выбора типа летательных аппаратов - стоимость. Благодаря стремительному развитию вычислительной техники существенно подешевела «начинка» - бортовые компьютеры «беспилотников». На первых аппаратах использовались тяжелые и громоздкие аналоговые вычислительные машины. С внедрением современной цифровой техники их «мозг» стал не только дешевле, но и умнее, компактнее и легче. Это означает, что аппаратуры на борт можно взять больше, а ведь именно от нее зависят функциональные возможности беспилотных самолетов.

Если же говорить о военном аспекте, то беспилотные летательные аппараты находят применение там, где в разведывательной операции или воздушном бою можно обойтись без пилота. На 1Х международной конференции по «беспилотникам», прошедшей в 2001 году во Франции, прозвучала мысль о том, что в 2010-2015 годах боевые операции сведутся к войне автоматизированных систем, то есть к противоборству роботов.

Для еще более точного определения тех БПЛА, которые будут рассматриваться ниже, необходимо подробнее остановиться на такой важной характеристике как способ управления БПЛА.

Существует следующие способы:

Ручное управление оператором (или дистанционное пилотирование) с дистанционного пульта управления в пределах оптической наблюдаемости или по видовой информации, поступающей с видеокамеры переднего обзора. При таком управлении оператор прежде всего решает задачу пилотирования: поддержание нужного курса, высоты и т. д.

Автоматическое управление обеспечивает возможность полностью автономного полета БЛА по заданной траектории на заданной высоте с заданной скоростью и со стабилизацией углов ориентации. Автоматическое управление осуществляется с помощью бортовых программных устройств.

Полуавтоматическое управление (или дистанционное управление) - полет осуществляется автоматически без вмешательства человека с помощью автопилота по первоначально заданным параметрам, но при этом оператор может вносить изменения в маршрут в интерактивном режиме. Таким образом, оператор имеет возможность влиять на результат функционирования, не отвлекаясь на задачи пилотирования [3].

Ручное управление может быть одним из режимов для БПЛА, а может быть единственным способом управления. БПЛА, лишенные каких-либо средств автоматического управления полётом - радиоуправляемые авиамодели - не могут рассматриваться в качестве платформы для выполнения серьезных целевых задач.

Последние два способа в настоящее время являются наиболее востребованными со стороны эксплуатантов беспилотных систем, так как предъявляют наименьшие требования к подготовке персонала и обеспечивают безопасную и эффективную эксплуатацию систем беспилотных летательных аппаратов. Полностью автоматическое управление может быть оптимальным решением для задач аэрофотосъемки заданного участка, когда нужно снимать на большом удалении от места базирования вне контакта с наземной станцией. В то же время, поскольку за полет отвечает лицо, осуществляющее запуск, то возможность влиять на полет с наземной станции может помочь избежать внештатных ситуаций.

Библиографические ссылки

1. Ким А. Г. Необходимость применения и развития беспилотных летательных аппаратов // SCI-ARTICLE. 2013. № 12.

2. Беспилотные самолеты: максимум возможностей [Электронный ресурс] // Наука и жизнь. 2002. № 6. URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/4323/ (дата обращения: 07.04.2015).

3. Зинченко О. Н. Беспилотный летательный аппарат: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования. М. : Ракурс, 2011.

© Логинов А. А., Хван А. А., 2015