CC BY
89Применение беспилотных летательных аппаратов класса
«мини» в единой системе управления тактического звена
Майор С.В. ГУБАНОВ, кандидат технических наук
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Проведен анализ существующих беспилотных летательных аппаратов класса «мини». Рассмотрен вариант их применения в единой системе управления тактического звена для мотострелковых подразделений Сухопутных войск.
The paper analyzes the existing mini unmanned aerial vehicles and considers a variant of their application in the unified system of tactical control of motorized infantry units of the Ground Forces.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Беспилотный летательный аппарат, единая система управления тактического звена, искусственный интеллект, БПЛА-камикадзе, рой БПЛА, УАЗ-236011 «Профи».
Unmanned aerial vehicle, unified tactical control system, artificial intelligence, kamikaze UAV, UAV swarm, UAZ-236011 Profi.
ЕДИНАЯ система управления тактического звена (ЕСУ ТЗ) является составной частью военного управления Вооруженных Сил РФ. Одной из важной задач является интеграция в ЕСУ ТЗ беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с интеллектуальной системой ведения наблюдения, а также БПЛА ударного типа. При детальном рассмотрении порядка работы ЕСУ ТЗ сделан вывод о том, что имеется возможность создания подсистемы разведки (обнаружения) и противовоздушной обороны (ПВО), именуемое как «Интеллектуальное применение БПЛА». Предполагаемый результат применения такого типа БПЛА — повышение живучести своих войск с возможностью нанесения существенного урона противнику.
В рамках борьбы с БПЛА анализ показывает недостаточную эффективность применения против них скорострельного стрелкового оружия. Поэтому зачастую используются дорогостоящие управляемые ракеты. В денежном эквиваленте затраты на
уничтожение беспилотных летательных аппаратов или реактивных снарядов, произведенных в кустарных условиях, несопоставимы. Например, для уничтожения одной самодельной ракеты типа «Кассам», затраты на изготовление которой составляют
порядка 5 тыс. долл., необходим залп одной-двух зенитных управляемых ракет стоимостью примерно 100 тыс. долл. каждая.
В июле 2014 года боевики запустили в сторону территории Израиля два БПЛА типа «Абадил-1» иранского производства, стоимостью менее 50 тыс. долларов за единицу. Система противовоздушной обороны Израиля их успешно обнаружила и сбила, однако для их уничтожения потребовалось четыре ракеты ЗРК «Patriot», стоимостью около 3 000 000 долларов каждая.
В области применения БПЛА, с учетом скоротечного развития микроэлектроники, которое позволило существенно снизить стоимость БПЛА, рассмотрение возможности применения упрощенных вариантов БПЛА становится актуальным. Однако применение одного или нескольких упрощенных (самодельных)
летательных аппаратов нецелесообразно (требуется оператор на каждый БПЛА), а ударные летательные аппараты имеют высокую стоимость и сложны в производстве. Поэтому все чаще упоминается возможность применения роя БПЛА.
Предлагается интегрировать в ЕСУ ТЗ подсистему «Интеллектуальное применение БПЛА с искусственным интеллектом (ИИ)», которая будет выполнять следующие функции:
• интеллектуальное наблюдение за противником;
• постановка задачи на уничтожение противника;
• установка залпового огня роя «БПЛА-камикадзе»;
• контроль за выполнением поставленной задачи.
Графически работа подсистемы «Интеллектуальное применение БПЛА» показана на рисунке 1.
Рис. 1. Подсистема ЕСУ ТЗ «Интеллектуальное применение БПЛА»
Предлагается следующий интерфейс и порядок работы оператора в подсистеме «Интеллектуальное применение БПЛА».
Оператору необходимо иметь постоянный доступ к происходящему на поле боя или при ведении разведки. Однако даже при получении
достаточно четкого изображения оператору будет трудно определять и следить за действиями большого количества личного состава и техники противника. На этом этапе должен использоваться БПЛА-разведчик с ИИ, который и будет определять тип техники (колесная, гусеничная) и перемещение личного состава. В дальнейшем, при получении информации с БПЛА-разведчика, подсистема «Интеллектуальное применение БПЛА» определит количество «БПЛА-ками-кадзе», необходимое для поражения противника. Оператору остается согласиться с предлагаемым вариантом или скорректировать его при помощи диалогового окна, в котором указано количество необходимых «БПЛА-камикадзе». В дальнейшем оператор отдает команду на установку залпово-
го огня с «БПЛА-камикадзе». За процессом атаки (выявления поражения целей и необходимости осуществить повторный залп) следит БПЛА-раз-ведчик с ИИ, который передает информацию в реальном времени в подсистему «Интеллектуальное применение БПЛА». При выявлении непораженных целей или при необходимости совершить еще один залп предполагается, что БПЛА-развед-чик с ИИ сможет отдать команду на запуск «БПЛА-камикадзе» в обход оператора, при условии 80 %-ной и более вероятности либо недееспособности оператора, либо непринятия им решения в условиях критической важности для поражения целей. Вариант интерфейса подсистемы «Интеллектуальное применение БПЛА» показан на рисунке 2.
Рис. 2. Интерфейс подсистемы «Интеллектуальное применение БПЛА»
Обзор множества БПЛА и анализ их возможностей обусловили выделение следующих аппаратов:
1. Рой беспилотников «Стая-93» (производство РФ). Разработанная система управления малыми беспилотными летательными аппаратами, предназначенными для нанесения
массированного удара. Демонстрация системы проводилась на выставках 2019 года, в том числе в рамках выставки ¡ИТЕВРОЫТЕХ-2019 в конце октября 2019 года в Москве.
Основой российской системы является самоорганизующийся рой беспилотных летательных аппаратов
СОМ-93 (рис. 3), каждый из которых ших и дешевых беспилотников, пред-
в состоянии взять на борт до 2,5 кг назначенных для поражения разных
различной боевой нагрузки. Возмож- наземных целей, к примеру, автомо-
ность создания роя БПЛА из неболь- бильных колонн на марше1.
Рис. 3. Беспилотный летательный аппарат СОМ-93
2. Рой вокруг «Ратника» (произ- значения. Один из таких аппаратов
водство РФ, рис. 4). Наряду с раз- создали в Санкт-Петербурге. Он
работкой тяжелых беспилотников, весит всего 180 г и рассматривает-
российские конструкторы активно ся как возможный элемент боевой
занимаются проектированием ма- экипировки «Ратника» третьего по-
логабаритных дронов военного на- коления2.
Рис. 4. Беспилотный летательный аппарат для «Ратника»
3. Представленная в Китае концепция роя беспилотников решает атакующие цели. За разработку отвечают специалисты крупной корпорации Ыоппсо. Компания еще в 2018 году в рамках проведения крупной
международной выставки China Airshow-2018 в китайском Чжухае представила несколько тактических сценариев боевого применения роя беспилотников. Показанные китайские БПЛА представляют собой муль-
тикоптеры разного размера (рис. 5). Рой формируется из моделей MR-40 и MR-150, оснащенных четырьмя и шестью воздушными винтами соответственно. Каждый из представленных беспилотников был оснащен шарообразной малоразмерной гиростаби-лизированной оптико-электронной платформой, поисково-прицельной РЛС и другим оборудованием, ко-
торое можно эффективно использовать для разведки. В то же время допускается использование широкой номенклатуры авиационных средств поражения, в том числе управляемых ракет, авиабомб, пулеметов, парашю-тируемых суббоеприпасов и даже автоматических гранатометов, производством которых также занимается компания ^пп^3.
Рис. 5. Беспилотные летательные аппараты MR-40 и MR-150
4. У американских патрулей в Афганистане использовался новый инструмент для разведки — личный карманный беспилотник Black Hornet (рис. 6) производства компании FLIR Systems. Дрон можно быстро и легко развернуть, чтобы получить информацию о ситуации на поле боя. Как сообщают американские порталы, десантники регулярно используют эти разведывательные минивертолеты во время пеших патрулей. Также с его помощью можно следить и за самим
патрулем, прикрывать тылы и фланги. В длину аппарат чуть более 15 см, вес — около 32 г, скорость — 20 км/ч. Прямая видимость днем и ночью — до 2 км. Дрон всепогодный. Выдерживает порывы ветра 8—12 м/с. Три камеры, имеется возможность фото-и видеосъемки. Беспилотник оснащен ночным и тепловым видением. Вся картинка передается на небольшой мобильный планшет. Продолжительность работы составляет до 30 минут4.
Применение одного или нескольких упрощенных (самодельных) летательных аппаратов нецелесообразно (требуется оператор на каждый БПЛА), а ударные летательные аппараты имеют высокую стоимость и сложны в производстве. Поэтому все чаще упоминается возможность применения роя БПЛА.
Рис. 6. Беспилотный летательный аппарат Black Hornet
В свободной продаже также имеется богатый выбор БПЛА — от миниатюрных до среднеразмерных, в ценовом сегменте от 3 до 10 тыс. рублей (рис. 7).
Все вышеуказанные беспилот-ники имеют достаточное количество качеств, необходимых для применения их в военных целях. Однако использование роя БПЛА ставит остро вопрос об их транспортировке, мобильности запуска,
количестве одновременно запускаемых аппаратов, а также об их перезапусках. В настоящее время транспортировка БПЛА осуществляется в автомобилях разведки и наблюдения по два-три комплекта на один автомобиль, а запуск производится, как правило, с катапульты или с руки. Все это малоэффективно с точки зрения организации залпового огня с использованием роя «БПЛА-камикадзе».
Рис. 7. БПЛА класса «мини»
Ниже представлен разработанный вариант Установки залпового огня роя «БПЛА-камикадзе».
В качестве форм-фактора принимается БПЛА округлой формы.
Примером является действующий образец БПЛА HK Industrial FQ26T, стоимостью 3 тыс. рублей (рис. 8). Основные параметры HK Industrial FQ26T: управление с помощью смарт-
Рис. 8. БПЛА HK Industrial FQ26T
фона; передача изображения по Wi-Fi на расстояние до 50 м; камера — 480P; размер — 62x62x53 мм; вес — 46 г; время полета — до 20 минут5.
С учетом параметров указанного БПЛА были проведены расчеты полезной нагрузки при помощи калькулятора для мультикоптеров, т. е. той нагрузки, которую сможет поднять и перемещать с заданной скоростью стандартный образец БПЛА HK Industrial FQ26T. Полезная нагрузка составила 34 грамма.
При условии применения такого типа БПЛА в военных целях их по-
летный вес может быть увеличен до 100 г. Если представить, что полетный вес — это вес тротилового заряда, последствия от взрыва различных масс тротила составляют:
• 5 г — потеря пальцев, контузия. Подобный заряд перебивает не очень толстый кабель. При закладывании между деталями нарушает работу устройств;
• 15 г — отрывает кисть руки, выбивает барабанные перепонки. Серьезно повреждает оборудование;
• 50 г — отрывает руки, повреждает живот, шею, голову (тяжелая контузия). Полностью повреждает механизмы;
• 100 г — при взрыве вплотную разрывает тело. При подрыве под днищем легкого незащищенного автомобиля — тяжелейшая контузия, инвалидность.
От 50 до 100 г — поражение систем наблюдения, наружных комплексов вооружения.
Для транспортировки был выбран автомобиль УАЗ-236011 «Профи». Габаритные характеристики УАЗ-236011 «Профи» отражены на рисунке 9.
Рис. 9. Габаритные характеристики УАЗ-236011 «Профи»
Форма и тип автомобиля позволяют создать на его базе систему залпового огня (рис. 10). Направляющими для запуска выбраны трубы из ПВХ (или иного легкого и прочного материала) диаметром 65 мм, которые с запасом выдержат нагрузку при запуске БПЛА, позволят существенно упростить конструкцию и, соответственно, снизить стоимость.
В состав установки залпового огня входят:
1) 1 — короба (12 шт.) с запасными БПЛА, толкателями и планшет управления (Wi-Fi); 2 — кронштейн, для закрепления к кузову автомобиля и придания угла возвышения при запуске БПЛА; 3 — пусковая установка (направляющие 20x20 мм) (рис. 10а):
2) 1 — блок управления очередностью пуска БПЛА и системы боевого взвода; 2 — электропровода (рис. 10в).
Рис. 10. Состав, размещение и габаритные характеристики пусковой установки: а) вид слева; б) вид справа; в) вид сверху
Для передачи достаточной кинетической энергии БПЛА, чтобы пуск по направляющей был стабильным, необходимо предложить непосред-
ственно сам вариант запуска и провести расчеты. Так как предлагаемый БПЛА имеет достаточно небольшой вес, предлагается применять пневма-
Оператору необходимо иметь постоянный доступ к происходящему на поле боя или при ведении разведки. Однако даже при получении достаточно четкого изображения оператору будет трудно определять и следить за действиями большого количества личного состава и техники противника. На этом этапе должен использоваться БПЛА-разведчик с ИИ, который и будет определять тип техники (колесная, гусеничная) и перемещение личного состава. В дальнейшем, при получении информации с БПЛА-разведчика, подсистема «Интеллектуальное применение БПЛА» определит количество «БПЛА-камикадзе», необходимое для поражения противника.
Все вышеуказанные беспилотники имеют достаточное
количество качеств, необходимых для применения их в военных целях. Однако использование роя БПЛА ставит остро вопрос об их транспортировке, мобильности запуска, количестве одновременно запускаемых аппаратов, а также об их перезапусках. В настоящее время транспортировка БПЛА осуществляется в автомобилях разведки и наблюдения по два-три комплекта на один автомобиль, а запуск производится, как правило, с катапульты или с руки. Все это малоэффективно с точки зрения организации залпового огня с использованием роя «БПЛА-камикадзе».
тическую систему запуска. Для примера был выбран пневматический пистолет.
В представленном варианте подсистема «Интеллектуальное применение БПЛА» способна самостоятельно произвести 3 залпа. В тротиловом эквиваленте — 180 кг (полезная нагрузка на каждый БПЛА — 50 гр) и 360 кг (полезная нагрузка на каждый БПЛА — 100 гр). Себестоимость — около 9 млн рублей за все 3 залпа (3 600 БПЛА).
Потенциальные возможности применения подсистемы «Интеллектуальное применение БПЛА» —
атаковать и уничтожить до одной мотопехотной роты противника. В современных услових боевых действий в ходе выполнения задач специальной военной операции на Украине применение БПЛА показало весьма эффективную работу в городской застройке и в лесных массивах. Проведение атаки при помощи предлагаемой подсистемы актуально в современном бою. Поэтому необходимо приложить усилия для реализации предлагаемой концепции в целях сохранения жизни и здоровья личного состава Вооруженных Сил РФ.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Рой беспилотников. Будущее боевых действий // Военное обозрение. 2019. 12 ноября. URL: https://topwar. ru/164570-roj-bespilotnikov-buduschee-boevyh-dejstvij.html (дата обращения: 10.03.2023).
2 Рой вокруг «Ратника» // Русское оружие. 2020. 20 октября. URL: https://rg.ru/2020/10/20/reg-szfo/ boevuiu-ekipirovku-ratnik-dopolniat-mini-dronom.html (дата обращения: 10.03.2023).
3 Рой беспилотников. Будущее боевых действий.
4 Карманные беспилотники в армии США — минивертолеты [электронный ресурс]. ЯндексДзен. 2019. 13 августа. URL: https://zen. yandex.ru/media/ warpig/karmannye-bespilotniki-v-armii-ssha-minivertolety-5d5297fc03bdd400add30216 (дата обращения: 10.03.2023).
5 Квадрокоптер с дистанционным управлением [электронный ресурс]. Base12. 2021. URL: http://www.base12.ru/ vse-tovari/ radioupravlyaemye-vertolety/ kvadrokopter-skladnoj-wifi-s-kameroj-upravlenie-pultom (дата обращения: 10.03.2023).
