Научная статья на тему 'Разработка состава комплекса оперативного управления беспилотных летательных аппаратов для мониторинга природных и техногенных явлений в режиме реального масштаба времени'

Разработка состава комплекса оперативного управления беспилотных летательных аппаратов для мониторинга природных и техногенных явлений в режиме реального масштаба времени Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
215
164
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Разиньков С. Ю., Вытовтов А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Разработка состава комплекса оперативного управления беспилотных летательных аппаратов для мониторинга природных и техногенных явлений в режиме реального масштаба времени»

Список использованной литературы

1. Статистика пожаров РФ [Электронный ресурс] URL: http://www.wiki-fire.org>ashx «(Дата обращения: 10.09.2015)» «(Дата обращения: 25.12.2011)»

2. Бесплатный СМС сигнал на Форекс [Электронный ресурс] URL: http://www.megafx.ru> «(Дата обращения: 10.09.2015)»

3. Веселов А.И., Мешман Л.М. Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. М.: «Химия», 1975. - 280 с.

РАЗРАБОТКА СОСТАВА КОМПЛЕКСА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО МАСШТАБА ВРЕМЕНИ

С.Ю. Разиньков, курсант, А.В. Вытовтов, преподаватель, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) - это любое удаленно управляемое или вовсе самостоятельное (интеллектуальное) летающее средство. Разработка и изготовление беспилотных летательных аппаратов для гражданской отрасли началось с 2000 года. Разработка данного направления ведется во многих странах, на сегодняшний день более 20 отечественных предприятий, выпускают порядка 50 моделей различного предназначения. Рынок беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), предназначенных для ведения воздушной разведки, в период до 2013 года оценивался в 8,8 млрд. долларов, а в ближайшие десять лет - до 17,1 млрд. В предстоящее пятилетие объем производства БЛА превысит 7000 изделий, в основном за счет выпуска миниатюрных разведывательных тактических БПЛА (мини-БПЛА) с массой меньше 10 кг. В период до 2017 года разными странами на НИОКР будет израсходовано в общей сложности еще 20,8 млрд. долларов

Система БПЛА для лесного мониторинга пожаров.

Основная цель, заключается в разработке систем с использованием нескольких беспилотных летательных аппаратов для мониторинга пожаров. Для этого требуется, чтобы они были в состоянии командовать флотом различных БПЛА, чтобы покрывали потенциальные очаги в скоординированной основе и были в состоянии обрабатывать данные из беспилотников, для получения оценки по развитию пожара. Таким образом, участвуют две основные системы: система принятия решений и система восприятия. Система принятия решений занимается планированием задач, распределением и координацией в рамках флота БПЛА. Система восприятие должна интегрировать всю полученную информацию с датчиков БПЛА для

мониторинга пожаров [1-3].

Хотя спутниковые системы были применены для автоматического обнаружения пожара и мониторинга (Chuvieco и Martin, 1994 г.), задержки обнаружения и низкое разрешение спутниковых данных, в которой еще существуют значительные недостатки существенно уступают сегодняшним БПЛА [4, 5]. Стратосферный БПЛА HALE может предоставлять данные с более высокой частотой и разрешением. Кроме того, тактические возможности БПЛА и их малая низкая стоимость может быть использована для подтверждения и локализации сигналов, а также для мониторинга пожара, при запуске рядом. У БПЛА пригодных для обнаружения пожара должна быть высокая возможность выносливости. Таким образом, с неподвижным крылом БПЛА более адекватны для обнаружения [6-8]. Кроме того, для мониторинга, вертикального взлета и посадки БПЛА может колебаться в заданном положении и может быть использован для получения детального изображения пожара. Также БПЛА могут автоматически получать привязки положения фронта пожара и отправить его в центр по борьбе с пожаром. Изображения получаемые с БПЛА меняются в режиме реального времени, с использованием процедуры, описанной в (Merino и др., 2006 г.). С этим изменяются и данные, и с помощью пожарной сегментации и алгоритмов, можно определить параметры развития пожара. Использование сложных единичных БПЛА в сценариях лесного пожаротушения, был проанализирован в проекте FiRE в Соединенных Штатах и в проекте COMETS в Европе.

В 2012 году по распоряжению Министра В.А. Пучкова региональные центры МЧС и региональные спасательные отряды оборудовали одним-двумя беспилотниками для опытного использования, а затем по завершению испытания до декабря 2013 года приняли БПЛА ведомством повсеместно. Государственный центральный аэромобильный спасательный отряд МЧС России «Центроспас», одним из основных направлений деятельности которого является освоение беспилотных летательных аппаратов, провел модернизацию своего парка беспилотной техники. Теперь в отряде используется комплекс с БПЛА SupercamS250 производства компании «Беспилотные системы» (г. Ижевск) [9].

В этой статье рассматриваются возможности применения БПЛА для тушения лесного пожара, а также взаимодействие нескольких БПЛА вместе. Применение БПЛА при ликвидации чрезвычайных ситуаций современный, необходимый виток развития технической базы МЧС России. Для пожарной безопасности они могут быть использованы в мониторинге растительности. БПЛА могут также быть использованы для обнаружения лесных пожаров, подтверждения и их точного расположения. Наконец, БПЛА могут быть также использованы для оценки последствий после пожара [10, 11]. На данный момент комплексный подход для обеспечения работы БПЛА в чрезвычайных ситуациях развит очень слабо.

Для решения конкретных задач необходимо создание комплекса оперативного управления БПЛА с набором проблемно ориентированных

программ обеспечивающих адекватную интерпретацию данных и устойчивое функционирование летательного аппарата на основе зарубежного опыта. Решение данных задач прорабатывается учеными Воронежского института ГПС МЧС России.

Список использованной литературы

1. L. Merino Cooperative Unmanned Aerial Systems for Fire Detection, Monitoring, and Extinguishing/ L. Merino, JR Martinez-de-Dios, A. Ollero// Handbook of Unmanned Aerial Vehicles , pp. 2693-2722, Springer, 2014.

2. Координация в реальном времени и контроль нескольких разнородных беспилотных летательных аппаратов [Электронный ресурс]// cordis.lu (http://www.comets-uavs.org). - (доступ 12.05.2015).

3. Вытовтов А.В. Современные беспилотные летательные аппараты / Вытовтов А.В., Калач А.В., Разиньков С.Ю.// Вестник Белгородского гос. технолог. ун-та им. В.Г. Шухова. 2015. - № 4. - С. 70-74.

4. Попов Н.И. Исследование колебаний квадрокоптера при внешних периодических воздействиях /Попов Н.И., Емельянова О.В., Яцун С.Ф., Савин А.И. // Фундаментальные исследования, № 1. - 2014. - С. 28-32.

5. Попов Н.И. Исследование движения квадрокоптера при внешнем периодическом воздействии / Попов Н.И., Емельянова О.В., Яцун С.Ф., Савин А.И. // Справочник. Инженерный журнал (с прил.). С. 12-17.

6. Ефимов С.В. Кинематический анализ пространственного анализа пространственного движения крыла орнитоптера / Ефимов С.В., Яцун С.Ф., Наумов Г.С.// Вибрация - 2014. Вибрационные технологии, мехатроника и управляемые машины: Матер. XI междунар. науч.-тех. конф. в 2 т. Т. 2/ ФГБОУ ВПО ЮЗГУ. - Курск, 2014. - 424 с. - С. 273-281.

7. Ефимов С.В. Исследование управляемого синхронного движения летающего робота с машущим крылом при взлете / Ефимов С.В., Поляков Р.Ю., Мозговой Н.В.// Электротехнические комплексы и системы управления № 3(35), 2014 - С. 28-33.

8. Ефимов С.В. Моделирование одного из вариантов движения крыльев орнитоптера во время полета/ Ефимов С.В., Яцун С.Ф., Наумов Г.С.// Вибрация - 2014. Вибрационные технологии, мехатроника и управляемые машины: Матер.Х1 междунар. науч.-тех. конф. в 2 т. Т. 2/ ЮЗГУ. - Курск, 2014. - 424 с. -С. 205-219.

9. Воропаев Н.П. Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России// Вестник СПбУ ГПС МЧС России (электронный журнал) № 4, 2014 - С.13-17.

10. Шумилин В.В. Особенности математического моделирования распространения опасных факторов пожара // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 19 декабря 2014. Воронеж, 2014. -С. 332-334.

11. Однолько А.А. Влияние характеристик систем противопожарной защиты на пожарные риски/ Однолько А.А., Ситников И.В.// Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2010. - № 1. - С. 205-211.

МОБИЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ИНФОРМИРОВАНИЯ И ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

Н.Л. Сафонова, старший преподаватель, А.Е. Немченков, курсант, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Обеспечение оперативного информирования населения о чрезвычайных ситуациях в местах массового пребывания людей, а также повышение уровня подготовленности населения в области безопасности жизнедеятельности являются главными мероприятиями по защите населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Общероссийская комплексная система информирования и оповещения населения (ОКСИОН) выполняет эти задачи путем доведения информации до населения с помощью стационарных терминальных комплексов.

ОКСИОН является составной частью системы управления РСЧС, сопрягается с органами повседневного управления и обеспечивает информационную поддержку при выявлении чрезвычайных ситуаций, принятии решений и управлении в кризисных ситуациях. Это позволяет избегать дублирования функций управления мероприятиями по гражданской обороне и защите от чрезвычайных ситуаций и значительного увеличения финансовых затрат. В состав комплекса технических средств ОКСИОН входят:

- информационные центры;

- пункты уличного информирования и оповещения населения на основе светодиодных экранов;

- пункты информирования и оповещения населения в зданиях с массовым пребыванием людей, например плазменные панели и устройства типа «бегущая строка»;

- мобильные комплексы информирования и оповещения населения.

Для информирования и оповещения населения в районах, не охваченных стационарными комплексами ОКСИОН, а также в труднодоступных районах используются мобильные комплексы информирования и оповещения населения (МКИОН). Зачастую, МКИОН является единственным средством доведения оперативной информации до населения о возможных чрезвычайных ситуациях и опасных явлениях. Область применения таких комплексов достаточно обширна. Комплекс полностью автономен (имеется свой электрогенератор), что позволяет вести работу в труднодоступных районах, где нет электричества, в зонах ликвидации последствий стихийных бедствий, катастроф, крупных пожаров, в местах массового скопления людей, для оперативного оповещения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.