БЕСПИЛОТНОЕ БУДУЩЕЕ СОЗИДАЕТСЯ СЕГОДНЯ

БЕСПИЛОТНОЕ БУДУЩЕЕ СОЗИДАЕТСЯ СЕГОДНЯ
Разработка и создание беспилотных авиационных систем (БАС) с начала текущего столетия стали более прогрессирующим сектором мировой авиационной индустрии. Расходы на создание новых и модернизацию имеющихся БАС безпрерывно вырастают даже в периоды всеобщего понижения деловой и промышленной активности в авиастроении. Главным движком развития беспилотных технологий явились и пока остаются военные нужды. Тем временем, идеи штатских применений БАС не только лишь обширно дискуссируются, но уже находят применение в ряде проектов, пока по большей части экспериментальных, но с естественным коммерческим потенциалом.

Коммерческие внедрения БАС: глобальная неизбежность

На современном шаге развития беспилотной техники можно сказать, что рынок коммерческих применений БАС находится в исходной стадии формирования. И хотя абсолютные характеристики объема выполняемых работ пока не высоки, число участников рынка безпрерывно вырастает, география расширяется, и количество применений по отраслям возрастает.

Все документы, принятые международными и государственными авиационными властями (ИКАО, Евроконтроль, Федеральная Авиационная администрация США, Минтранс Рф), молвят о том, что коммерческие полеты беспилотных летательных аппаратов в общем воздушном пространстве рассматриваются как совершенная неизбежность, требующая осмысления и регулирования. Так, в циркуляре 328 Интернациональной организации штатской Авиации (ИКАО), посвященном специально текущей ситуации и перспективам развития БАС, в разделе о многообещающих применениях БАС в штатских целях говорится, что "Штатский рынок БАС уже существует" и "БАС числятся отлично адаптированными для выполнения штатских работ, … которые предугадывают однообразную либо страшную работу пилота на борту воздушного судна. К обычным задачкам воздушного наблюдения относятся пограничное и морское патрулирование, поиск и спасание, рыбоохрана, обнаружение лесных пожаров, контроль за протеканием чрезвычайных ситуаций, измерение загрязнения атмосферы, наблюдение за дорожным движением, инспекция линий электропередач и трубопроводов и геофизические наблюдения".

Что могут БЛА?

С позиции технических способностей беспилотные летательные аппараты уже на данный момент способны делать все виды авиационных работ, кроме перевозки пассажиров. Отметим, что современные самолеты, совершающие межконтинентальные и региональные авиаперевозки, управляются автоматикой 95% летного времени. Современные системы связи и управления полетом, навигационные средства и системы организации и управления воздушным движением позволяют обеспечить приемлемый уровень безопасности при выполнении авиационных работ, не требующих присутствия человека на борту.

К тому же, таковой принципиальный параметр, определяющий экономическую эффективность внедрения авиационной техники, как наибольшая длительность полета, издавна уже ограничен физиологическими возможностями человека, а не способностями техники. Стандартное время нахождения в воздухе для серийных БЛА определенных классов уже на данный момент превосходит 24 часа. Экспериментальный БЛА с водородными движками Phantom Eye, разрабатываемый компанией Boeing, сумеет находиться в воздухе в течении 4 суток, а разрабатываемый компанией Aerovironement концепт стратосферного БЛА "неизменного присутствия" Global Observer будет способен обеспечивать круглосуточное наблюдение в протяжении недели. . Способность оставаться в воздухе длительное время является главным фактором, определяющим экономическую эффективность внедрения БАС. 

БАС как средство дистанционного зондирования Земли и ретрансляции сигналов

Обсуждая тему штатских применений беспилотных авиационных систем, принципиально осознавать, что комплекс с БЛА является не просто транспортным средством: это автоматическая система, предназначенная решать определенную задачку при помощи мотивированной аппаратуры, установленной на борту. Таких задач, если оперировать большими категориями, две: дистанционное зондирование Земли, включая все формы воздушного мониторинга, патрулирования и аэросъемки, также ретрансляция сигналов систем телекоммуникации.

Любопытно отметить, что обе эти задачки решаются также системами, базирующимися на галлактических аппаратах. Потому ряд забугорных профессионалов считает, что БАС по методу внедрения почти во всем близки спутниковым системам: они решают подобные задачки, совершают автоматический полет в околоземном пространстве по данным траекториям, управляются с наземных станций слежения, производят обмен данными с наземными средствами приема инфы.

При решении задач дистанционного зондирования Земли беспилотные системы, в отличие от спутниковых средств, способны действовать локально, оперативно и перманентно, другими словами производить наблюдение в данное время в данном месте и находиться там столько, сколько позволяют свойства носителя, а не характеристики орбиты галлактического аппарата. Разрешающая способность данных галлактической съемки, доступных коммерческим потребителям, не превосходит 0,5 м, в то время как даже самые обыкновенные "беспилотники" уже на данный момент обеспечивают разрешающую способность в 10 см. Съемка с БЛА может выполняться из-под туч, что критически принципиально для обеспечения ситуационной осведомленности при форсмажорных ситуациях.

БЛА в текущее время ограниченно употребляются в качестве ретрансляторов телекоммуникационных сигналов, но спецы считают, что с ростом длительности полетов БЛА, и, главное, с предсказуемым ростом потребности в телекоммуникации (широкополосная связь, цифровое телевидение, веб) ретрансляция телекоммуникационных сигналов, может быть, станет преобладающим применением коммерческих БАС.

Для чего БАС Рф

Каковы главные мотивы широкого внедрения БАС в Русской Федерации? Сначала — это большая территория, большая часть которой размещена в недоступных и малозаселенных районах.

Обеспечение геополитических интересов страны предполагают социально-экономическое развитие территорий Сибири и Далекого Востока, неизменное присутствие в Арктической зоне. Утвержденная в этом году Стратегия развития Арктической зоны предугадывает развитие единой Арктической транспортной системы Рф (включая возобновление постоянных транзитов грузов по Северному морскому пути из Тихого океана в Европу), формирование конкурентоспособного научно-технологического сектора (включая освоение месторождений углеводородного сырья в Северных районах и на Арктическом шельфе), также развитие интернационального сотрудничества и сохранение Арктики в качестве зоны мира.

Мониторинг ледовой обстановки, экологический мониторинг, геофизическая и другие виды разведки, поддержка поисково-спасательных операций: эти задачки могут решаться беспилотными аппаратами круглые сутки фактически в всех погодных критериях и без риска для жизни человека. Большая длительность полета позволяет прибывать в район патрулирования с аэродрома базирования, находящегося на значимом удалении, и обеспечит возможность неизменного присутствия в Арктической зоне, Дальневосточном побережье, в территориальных водах и в исключительной морской экономической зоне.

Протяженность границ Русской Федерации составляет около 60 тыс. км, из которых практически 38 тыс. км образует морская граница (включая 17 тыс. км вдоль побережья морей Тихого океана). Нелегальный промысел биоресурсов в Дальневосточном бассейне наносит большой экономический вред, масштабы которого не только лишь не сокращаются, но по определенным объектам промысла даже растут. По оценкам профессионалов, только по Тихоокеанскому бассейну каждогодний вред от нелегального вылова биоресурсов (приемущественно минтая, камчатского и голубого крабов) превосходит $1,5 миллиардов. В качестве одной из основных обстоятельств существования нелегального промысла аква биоресурсов в Дальневосточном бассейне является недостающая эффективность и техно оснащенность действующей в РФ системы их охраны.

Беспилотные летательные аппараты, встроенные в создаваемую Единую систему инфы об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО), в состоянии вести круглосуточное патрулирование всей исключительной экономической зоны Русской Федерации, территориальных вод, также районов шельфа, обеспечивая обнаружение и идентификацию судов-нарушителей, других видов несанкционированной активности с передачей данных о координатах подходящим службам для принятия мер.

Мониторинг объектов трубопроводного транспорта, как с целью диагностики, так и поиска несанкционированной деятельности (т.н. "врезок"), обнаружение и определение границ лесных пожаров, поисково-спасательные операции и информационная поддержка работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций техногенного и природного нравов, сбор метеорологической инфы — вот неполный список авиационных работ, в каких беспилотная техника уже обосновывает свою эффективность.

Аэромобильная телекоммуникационная платформа, размещенная на автоматическом авиационном носителе, обеспечит критическое восстановление работы систем связи при разрушении наземной инфраструктуры вследствие чрезвычайных ситуаций уже в 1-ые несколько часов после поступления сигналов бедствия, независимо от удаленности и доступности района. Конкретно с таким проектом, направленным на развитие многообещающих штатских применений БАС, спецы из Группы "Транзас" обратились в фонд "Сколково" и получили положительное заключение экспертной коллегии по направлению "Галлактические технологии и телекоммуникации".

Трудности внедрения

Ответим на предполагаемый вопрос: если штатские беспилотники на техническом уровне реализуемы и так эффективны, почему по сей день не только лишь в Рф, да и в мире нет широких применений БЛА в штатских целях?

Главных заморочек, обуславливающих такое положение вещей, по нашему воззрению, две, но обе находятся в стадии решения.

1-ая неувязка — технического характеристики: сделать по-настоящему эффективную и надежную беспилотную систему под силу только предприятию, обладающему осознанием авиационной техники; доступом к передовым современным технологиям в области авиационных конструкционных материалов, аэродинамики, автоматическому управлению полетом, систем связи, другими словами ко всем технологиям, применимым в современной авиационной индустрии, также к технологиям дистанционного зондирования Земли и обработки геопространственных данных.

Бытующее мировоззрение о высочайшей аварийности БЛА справедливо только частично и в отношении огромного количествам беспилотных систем, сделанных и эксплуатируемых, на самом деле, любительскими коллективами. В подтверждение этому приведем данные из доклада, приготовленного в 2012 году научно-исследовательской службой Конгресса США: По данным ВВС, "уровень аварийности на 100 тыс. часов свалился до 7,5 для Predator и 16,4 для Reaper за 2009 год. По словам офицеров ВВС, уровень аварийности Predator сравним с F-16 и добивается величины 8,2, таковой же, как для малых личных одномоторных самолетов".

2-ая неувязка — это неразвитость нормативной базы, включающей вопросы регламентации разработки беспилотных комплексов, сертификации их производства и регулирования полетов в общем воздушном пространстве воздушных судов без экипажа на борту.

Нормы проектирования беспилотных систем разрабатываются в Центральном аэрогидродинамическом институте им. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). На реальный момент в главном завершена работа над нормами летной годности для БЛА самолетного типа взлетной массой до 150 кг, в разработке находятся нормы для более томного класса. Сертификационный базис для беспилотных систем целенаправлено строить на базе имеющихся авиационных правил АП23. Внесение конфигураций в этот документ находится в ведении Авиационного регистра Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК).

Как ранее говорилось, международные и национальные авиационные власти активно ведут работу над созданием нормативно-правовой базы, обеспечивающей полеты БЛА в общем воздушном пространстве. Президентом США в прошедшем году подписан билль, предписывающий Федеральной Авиационной Администрации обеспечить интеграцию БАС в национальное воздушное место к 2015 году. В ИКАО и в интернациональной организации Евроконтроль работает рабочая группа по дилеммам интеграции БАС в воздушное место Евросоюза. Сотворена и реализуется дорожная карта, предусматривающая к 2028 году "распространение операций БАС в несегрегированном воздушном пространстве, включая коммерческий воздушный транспорт, грузовые и почтовые перевозки". В Русской Федерации на финишной стадии согласования находится новенькая редакция Воздушного Кодекса, учитывающая специфику внедрения беспилотных систем.

Нормативные коллизии

Основным императивом при разработке норм и правил является сохранение имеющегося уровня безопасности полетов, что представляется полностью естественным. При всем этом существует опасность механического переноса имеющихся требований (сертификационных и других), используемых к пилотируемой авиационной технике, на беспилотную, не беря во внимание специфику БЛА. Коренное отличие к подходам при обеспечении безопасности пилотируемых и беспилотных ВС заключается в том, что в случае с БЛА нужно обеспечить безопасность людей, находящихся вне воздушного судна (на Земле либо на другом ВС). Потому, не отрицая необходимость выполнения эталонов авиационной безопасности, обращаем внимание, что абсолютное выполнение всех имеющихся требований, предъявляемых к пилотируемым воздушным судам, для БЛА оказывается на техническом уровне неосуществимым (к примеру, наличие документов экипажа на борту ВС).

Другой принципиальной неувязкой безопасности полетов является предотвращение столкновений воздушных судов. Тут необходимо подчеркнуть два нюанса. 1-ый относится к техническим средствам и организационным мерам предотвращения столкновений. В текущее время уже разработана и находится на стадии внедрения система автоматического зависимого наблюдения вещательного типа (АЗН-В), основанная на применении современных технологий спутниковой навигации (ГЛОНАСС и GPS) и цифровой радиосвязи. Бортовые и наземные средства АЗН-В обеспечивают передачу и доведение инфы о каждом участнике воздушного движения в определенном секторе воздушного места до всех участников и наземных средств организации и управления воздушным движением (ОрВД). Таким макаром реализуется принцип "каждый лицезреет каждого". В США реализация программки интеграции БАС в национальное воздушное место базирована конкретно на применении этой технологии. В Рф главным разработчиком концепции внедрения АЗН-В является Муниципальный НИИ Авиационных систем (ГосНИИ АС). Конкретно в Рф в мае 2011 года были организованны ГосНИИ АС и проведены с ролью Группы "Транзас" 1-ые в мире полеты БАС в общем воздушном пространстве с пилотируемыми ВС. Позднее подобные опыты были выполнены в США и странах Европы, но ценность нашей страны зафиксирован в документах ИКАО. Таким макаром, существует разработка, способная обеспечить неопасные полеты БЛА в общем воздушном пространстве, и в Рф имеется опыт ее внедрения. В 2010 году в Рф была принята муниципальная Программка внедрения средств АЗН-В на 2011-2020 годы.

Вторым нюансом являются территориально-географические особенности Рф и относительно низкая напряженность воздушного трафика над территорией страны. Полеты самолетов осуществляются по так именуемым "коридорам". Относительно насыщенное движение исключительно в зоне Столичного аэроузла, все другое воздушное место страны фактически свободно от авиационного трафика. С учетом этого, можно найти Россию как страну, очень подходящую для полетов БАС.

Как следует, на техническом уровне и организационно реализация полетов БЛА в общем воздушном пространстве осуществима, и у нашей страны все есть шансы стать мировым фаворитом в этом процессе. Разрабатываемая новенькая нормативно-законодательная база должна учесть способности, предоставляемые широкой территорией нашей страны, ее инфраструктурные особенности и современные и будущие геополитические вызовы, стимулируя штатские внедрения БАС, в интересах ублажения возрастающих потребностей в авиационных услугах. Копирование подходов других государств, введение неоправданных для нашей страны ограничений на внедрения БАС затормозит развитие этого непременно многообещающего инноваторского направления.

Одним из решений могло бы стать выделение воздушных зон, созданных для опытнейшей эксплуатации беспилотных воздушных судов, естественно, под контролем органов организации воздушного движения, и с применением новейших технологий автоматического зависимого наблюдения.

Русский опыт

Одним из более активных российских игроков на этом рынке, нацеленных конкретно на освоение практического внедрения БАС в штатской сфере, является Группа "Транзас" (Санкт-Петербург).

Широкий умственный багаж и технологический опыт, скопленные в процессе работ над БАС военного назначения, позволяют компании ставить впереди себя принципиальные задачки по созданию всеохватывающих решений для штатского внедрения БАС через развитие системы предоставления услуг в тесноватом контакте с возможными потребителями и с муниципальными органами. В "Транзасе", делая упор на долголетний опыт разработки, производства и применений БАС, включая экспериментальные съемки в интересах коммерческих структур и муниципальных органов (комплексы серии "Дозор", "Филин"), инициирована разработка беспилотной авиационной системы большой длительности полета для выполнения штатских авиаработ. Проведены технико-экономические исследования, позволившие найти базисные требования к многообещающему беспилотному комплексу.

Основными параметрами являются масса полезной нагрузки и наибольшая длительность полета. Летательный аппарат самолетного типа взлетной массой до 1200 кг, способный нести до 300 кг аппаратуры, может решать задачки наблюдения в оптическом и термическом спектрах, аэрофотосъемки высочайшего разрешения и многоспектральной съемки, лазерного сканирования (ЛИДАР), метеорологических исследовательских работ, радиолокационного зондирования, телекоммуникации. К истинному времени проведены конструкторские и аэродинамические расчеты, позволившие найти вид и главные свойства функционального беспилотного носителя.

Разрабатываемый беспилотный летательный аппарат будет вполне автоматическим на всех шагах полета и базирующимся на аэродроме. Владея возможностью оставаться в воздухе более 24-х часов, таковой аппарат по интернациональной систематизации относится к классу средневысотных, большой длительности полета (т.н. MALE — medium altitude long endurance). Одномоторная схема и применение винтообразного движителя обеспечивает экономную эксплуатацию БЛА с низкой по сопоставлению с подобными пилотируемыми самолетами и вертолетами себестоимостью летного часа. Отметим, что гипотетичный пилотируемый аппарат с аналогичной функциональностью обязан иметь взлетную массу около 4 тонн и размах крыла более 30 метров с подходящим ростом цены самолета и его эксплуатации.

Коммерческие БАС — решение может быть

Невзирая на всю сложность технической задачки, и огромное число еще пока не решенных организационных и регулятивных заморочек, штатское применение БАС без всякого сомнения является переходом на последующую технологическую ступень развития многих отраслей. Группа "Транзас" уверена в перспективах беспилотной техники, и, владея необходимыми технологическими и умственными ресурсами, инвестирует в развитие этих технологий уже на данный момент. У компании нет колебаний, что принципиальный, но на техническом уровне выполнимый проект беспилотного авиационного комплекса штатского предназначения, будет реализован, и нужен в самых различных сферах индустрии, телекоммуникаций, безопасности и обеспечения жизнедеятельности.

В итоге технологического прорыва, свершившегося в течение последних пары лет в развитии беспилотных авиационных систем, массовые штатские коммерческие внедрения БЛА уже не смотрятся сюжетом из умопомрачительного грядущего. У нашей страны все есть нужные ресурсы, чтоб занять позиции в ряду глобальных фаворитов многообещающего инноваторского направления мировой авиационной отрасли: разработки, производства и внедрения беспилотных летательных аппаратов. Техно, организационная и нормативно-правовая подготовка этого процесса должна осуществляться уже сейчас.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,114 сек. | 12.92 МБ