Розвиток безпілотних літальних апаратів в Україні та світі для виконання завдань цивільного захисту Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)

УДК 629.7.022 Article info Received 20.02.2017

РОЗВИТОК БЕЗП1ЛОТНИХ Л1ТАЛЬНИХ АПАРАТ1В В УКРА1Н1 ТА СВ1Т1 ДЛЯ ВИКОНАННЯ ЗАВДАНЬ ЦИВ1ЛЬНОГО ЗАХИСТУ

М. З. Лаврiвський, А. П. Гаврись

Львiвський ДУ безпеки жcиттeдiяльностi, м. Львiв, Украша

Наведено характеристику безпшотних лиальних апарапв вгтчизняного та закордонного вироб-ництва. Оцiнено новi засоби мошторингу та контролю надзвичайних ситуацш, що використовують в iноземних моделях для прогнозування зон та вдентифкацй речовин шд час аварiй на хiмiчно та ра-дiоактивно небезпечних об'ектах. Аналiзуючи основнi характеристики безпiлотних лиальних апарапв, визначено спектр 1х застосувань та наведено основнi недолки. Проведено порiвняльну характеристику вггчизняного безшлотного лiтального апарату та його закордонних конкурентiв.

Ключоег слова: безшлотний лiтальний апарат, монiторинг надзвичайних ситуацш, хiмiчно небез-печний об'ект, повiтряна розвiдка.

Вступ. Убезпечення життедмльносп суспiльства -складна проблема, яка потребуе вирiшення комплексу завдань з оргашзаци управлiння прогнозування та мошторингу надзвичайних ситуацш природного та техногенного характеру.

З розвитком сучасних технологш дедаш бшьшо1 популярностi набувае застосування безпiлотних т-тальних апаратiв (БПЛА) у рiзних сферах цив1льного захисту, ввд дистанцiйного зондування територп до щентифжацп небезпечних отруйних речовин, що до-помагае в короткi термши оцiнити стан велико! площi дослвджувано! територи (Starodub, 2013; Starodub, & Havrys, 2015).

Постановка проблеми. Розвиток БПЛА у свт вiдбуваеться постшно й у високому темпi. Сьогодшш-нiй стан розвитку "безпiлотникiв" в УкраМ характе-ризуеться нерозвиненiстю виробничих потужностей та не масовiстю виробництва продукцп, проте високи-ми характеристиками поодиноких зразк1в. Тому, гово-рячи про конкурентоспроможш БПЛА украшського виробництва, що призначеш для застосування у сферi цив1льного захисту, можна назвати тшьки один прототип - безшлотний лиальний апарат моделi " Viper SM 3". Для пор1вняння розглянемо цей БПЛА, який роз-робила компанiя ЮМ1КО Аероспейс (м. Одеса), а та-кож свiтовi аналоги "ImiTec RIAS" та "ImiTec AARM", якi представила британська фiрма ImiTec Limited, та "UAS RCS PM2100" биорусько! фiрми Poli-master.

Результати. БПЛА "Viper SM 3" призначений для застосування у сферi цивiльного захисту. Вiн багато-функцiональний i може використовуватися для вико-нання робiт, пов'язаних з аерофотозшманням мкце-востi, як за«б оргашзаци безпеки на певному периметр^ застосовуватися як засiб мошторингу природ-них i техногенних лих.

Украшський безпiлотний лiтальний апарат "Viper SM 3" мае незвичайну конф^уращю зокрема, несш гвинти пристрою розташоваш на трьох окремих консолях (рис. 1), що шдвищуе яюсть маневрування дро-на, забезпечуючи йому гарну аеродинамiку. Розмiри БПЛА " Viper SM 3" е досить компактними - за дов-жини i ширини пристрою 65 см (без урахування гвин-тав), його висота дор1внюе 20 см, що i забезпечуе дро-ну масу 5 кг. При цьому його вантажошдйомшсть до-

р1внюе його ваз1 i становить 5 кг за висоти польоту до 2 км. Радiус застосування БПЛА - до 6 км за трива-лосп польоту ввд 20 до 50 хв залежно ввд завантаже-hoctí апарату.

Рис. 1. Вигляд украТнського безшлотного лiтального апарату "Viper SM 3"

Додатково БПЛА може бути ноаем:

• ГОЕС (гщростабшзащйно!' оптико-електронно!' систе-ми) з давачем високо!' роздшьно!' здатностi видимого дiапазону;

• ГОЕС з давачем з високою роздшьною здатнiстю íh-фрачервоного дiапазону, для монiторингу та виявлен-ня пожежонебезпечних делянок у лковш мiсцевостi (Lavrivskyj., & Tur, 2015; Veselivskij, 2014);

• оптично! системи фотофжсацл з високою роздшьшстю;

• тдасно! системи специального застосування (геоде-зично1, радшметрично!', газоаналiзувальноl, дозимет-рично1).

Citation APA: Lavrivskiy, M., & Havrys, A. (2017). Development of Unmanned Aerial Vehicles in Ukraine and in the World for Civil Protection. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 151-153. Retrieved from http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/186

Науковий вюник НЛТУ Цей БПЛА за технчними характеристиками може конкурувати iз сучасними iноземними аналогами, якi наведено дал^

Безпiлотна авiацiйна система (БАС) радюлопчно-го та хiмiчного спостереження PM2100 призначена для виконання аерофотозйомки, дистанцшного радь ологiчного та хiмiчного спостереження навколишньо-го середовища, мошторингу територiй, об'eктiв, рiз-них видiв наземних i водних транспортних засобiв, для убезпечення i боротьби з незаконним викидом ядерних та радюактивних матерiалiв, хiмiчних от-руйних речовин i токсичних промислових хiмiчних речовин (Tkachuk, & Tarnavskij, 2014). Вона працюе в автоматизованих i автоматичних режимах, здшсню-ючи польоти навколо територiй або об'eктiв на зада-нш лшп шляху. БПЛА "UAS RCS PM2100" (рис. 2) характеризуемся максимальним часом роботи 35 хв, висотою польоту над поверхнею до 100 м, злггною вагою 2,6 кг та дiaпaзoнoм радюканалу до 5 км.

Украши, 2017, т. 27, № 1 Вона складаеться з давачiв для збирання даних, мшро-контролера та програмного забезпечення для штер-претацп даних i створення карти, що показуе розта-шування та штенсившсть випpомiнювання радюнук-лiдного типу.

RIAS може бути використано для виявлення вип-pомiнювання в атомнiй промисловосп, обоpонi, видо-бутку корисних копалин i pозвiдцi. Данi, зiбpанi за до-помогою RIAS, охоплюють розташування, розрахун-ки, iнтенсивнiсть випpомiнювання i енергп. У ходi монiтоpингу операцш, розташування i обрахунки пе-редаються в pежимi реального часу операторам, як стежать за результатами. Ус данi збеpiгаються на SD-карп з можливiстю подальшого завантаження в мережу 1нтернет. Оцiнки масштабiв зон i згенеpованi карти випpомiнювання надсилаються локально на окре-мий центральний сервер ImiTec.

Компашя також розробила систему пов^яно-де-сантного автономного pадiацiйного монiтоpингу, для яко1 використовуеться доступний i ушверсальний без-пiлотник "ImiTec RIAS" (рис. 3). Airborne Advanced Radiation Monitoring (AARM) забезпечуе на малш ви-сотi антени виявлення pадiацiï i може бути адаптова-ний до регулярного мошторингу ядерних об'ектав з метою реагування на ядеpнi авари або iнциденти, пов'язаш з викидом радюактивних MaTepianiB.

Рис. 2. Загальний вигляд БАС та змшш модул! geTeKTopiB ра-дiацiйних та xiMi4rax речовин

OKpiM БПЛА "UAS RCS PM2100", безпiлотна аю-aцiйнa система PM2100 мктить:

• змшш модул детекторiв гамма-випромiнювання xi-мiчниx отруйних речовин (гiрчичний газ, люiзiт, зарин, зоман) i токсичних промислових xiмiчниx речовин (хлору, aMiaKy);

• наземну стaнцiю управлшня (НСУ);

• збiр i передачу даних у режимi реального часу;

• спещальний нaбiр програмного забезпечення для БПЛА i НСУ.

Система мошторингу Airborne ImiTec Advanced е простою i унiвеpсaльною, адже володiе антеною виявлення випpомiнювaння та спроможшстю польот1в на мaлiй висотi. Ушкальний дистaнцiйний iзотопний aнaлiз системи "ImiTec RIAS" складаеться з легкого гамма-спектрометра, який використовуе виготовлене на замовлення програмне забезпечення для опрацю-вання даних про випpомiнювaння, що дае змогу отри-мати високоякiсне зображення р1вня радаацц. Система може бути штегрована на безлiч piзних платформ, враховуючи наземш тpaнспоpтнi засоби та дистан-цiйно пiлотовaнi безпiлотнi лиальш апарати.

Вiддaлений iзотопний aнaлiз системи "ImiTec RIAS" е системою paдiaцiйного контролю, яка виявляе, характеризуе i ввдображае paдiологiчне забруднення.

Рис. 3. Ушверсальш безпiлотники AARM"

AARM характеризуеться часом польоту до 45 хв, дiапазоном вильоту 1 км i оптимальною вагою менше 7 кг. Перевагами AARM е: мшмальний ризик для оператора, швидке реагування, запрограмованi траекторп польоту, швидк та бiльш детальнi дослi-дження.

Висновок. Отже, основш технiчнi характеристики БПЛА украшського виробництва не поступаються сво1м закордонним аналогам. Проте виробництво та розвиток цього виду промисловосп в УкраМ зали-шаеться на рiвнi поодиноких занять волонтер1в та

приватних фipм, що бачать перспективний та практично не освоений ринок "безшлотниюв" на територп нашо! держави. Така ситуащя свiдчить про незащкав-лешсть держави в освоеннi цього перспективного нап-рямку виробництва. I доки держава не вiзьметься за конструювання та виробництво власних БПЛА, 1х ши-роке використання нашими оперативно-рятувальними службами у сфеpi цившьного захисту буде неможли-вим.

Перелiк використаних джерел

Lavrivskyj, M. Z., & Tur, N. Ye. (2015). The Use of Unmanned Aerial Vehicles for Monitoring Emergency in Forest Area. Scientific Bulletin of UNFU, 25(8), pp. 353-359. Retrived from: http://nltu.edu.ua/nv/Archive/2015/25_8/59.pdf. [In Ukrainian].

Starodub, Yu. P., & Havrys, A. P. (2015). Increasing areas security project for the risk flooding territories of Ukraine. Central European Journal for Science and Research "Stredoevropsky Vestnik pro vedu a vyzkum", pp. 42-46. Praha.

Starodub, Yu. P., Kuplovskyj, B. Ye., Sheljuh, Yu. Ye., & Gavrys, A. P. (2013). Lokalizacija pozhezhonebezpechnyh diljanok z vykorystannjam suputnykovyh danyh dlja sejsmoaktyvnyh zon Ukrainy. Pozhezhna bezpeka, 23, pp. 151-158. [In Ukrainian].

Tkachuk, R. L., & Tarnavskij, A. B. (2014). Osnovnye sposoby de-zaktivacii mestnosti pri likvidacii radiacionnyh avarij (pp. 34-41). Proceedings of the Chrezvychajnye situacii: teorija, praktika, in-novacii: Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj kon-ferencii, Gomel: Gomelskij gosudarstvennyj tehnicheskij univer-sitet imeni P.O. Suhogo, May 22-23, p. 183. [In Russian].

Veselivskij, R. B. (2014). Sistemy monitoringa i preduprezhdenija pozharov. Proceedings of the Chrezvychajnye situacii: teorija, praktika, innovacii: Mezhdunarodnaja nauchno-prakticheskaja konferencija. Gomel: GUO GII MChS RB, p. 36. [In Russian].

M. 3. „laepuecKuu, A. n. raepbicb

РАЗВИТИЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ В УКРАИНЕ И МИРЕ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАЧ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ

Приведена характеристика беспилотных летательных аппаратов отечественного и зарубежного производства. Проведена оценка новых средств мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций, используемых в иностранных моделях для прогнозирования зон и идентификации веществ при авариях на химически и радиоактивно опасных объектах. Анализируя основные характеристики беспилотных летательных аппаратов, определен спектр их применений и приведены их основные недостатки. Проведена сравнительная характеристика отечественного беспилотного летательного аппарата и его зарубежных аналогов.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, мониторинг чрезвычайных ситуаций, химически опасный объект, воздушная разведка.

M. Z. Lavrivskiy, A P. Havrys

DEVELOPMENT OF UNMANNED AERIAL VEHICLES IN UKRAINE AND IN THE WORLD FOR CIVIL PROTECTION

With the development of modern technology use of unmanned aerial vehicles (UAVs) is becoming increasingly popular in various fields of civil protection area from remote sensing territory to identifying dangerous toxic substances that help quickly assess the condition of a large area of the study. Although the development of UAVs in the world is continuously in high rate, the current state of "drones" development in Ukraine is characterized by underdeveloped capacity and lack of mass production, but high performance single samples. Considering a competitive UAV of Ukrainian production which is intended for use in the field of civil protection, it includes only one prototype - "Viper SM 3" drone models. Our study has held the evaluation of new tools of monitoring and control of emergencies, which used foreign models for predicting and identifying areas substances in accidents on chemically and radioactive hazardous objects. Then, analyzing the main characteristics of UAVs the range of applications and their main disadvantages were defined. Finally, we perform the comparative characteristics of domestic drone and their foreign counterparts. As a result of comparison we can see that the basic specifications UAV Ukrainian production is not inferior to their foreign counterparts. However, the production and development of this type of industry in Ukraine is stay at the level of individual employment of volunteers and private companies that see a promising and virtually untapped market "drones" in our country. This situation indicates that government is not interested in the development of this promising area of production and development of research in this area. And while the state does not take up the design and production of its own UAVs, their extensive use of our operational and rescue services in the field of civil protection is not possible.

Keywords: unmanned aircraft; monitoring of emergencies; chemically dangerous object; aerial reconnaissance. 1нформащя про aBTopiB:

М. З. Лавр1вський. викладач, Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi, м. Львiв, УкраТна.

E-mail: [email protected] А. П. Гаврись, викладач, Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi, м. Львiв, УкраТна.

E-mail: [email protected]